理论力学静力学典型习题+答案
静力学基础试题及答案
静力学基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体处于平衡状态的条件是()。
A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 合力和合力矩中任意一个为零答案:C2. 作用在物体上的力可以分解为()。
A. 平衡力和非平衡力B. 重力和摩擦力C. 拉力和压力D. 作用力和反作用力答案:D3. 以下哪个选项不是静力学中常见的约束类型()。
A. 铰链约束B. 滑动约束C. 固定约束D. 弹性约束答案:B4. 静力学中,二力杆的特点是()。
A. 只能承受拉力B. 只能承受压力C. 只能承受弯矩D. 既能承受拉力也能承受压力答案:D5. 静定结构和超静定结构的主要区别在于()。
A. 材料种类不同B. 受力情况不同C. 约束数量不同D. 几何形状不同答案:C6. 静力学中,物体的平衡状态不包括()。
A. 静止状态B. 匀速直线运动状态C. 匀速圆周运动状态D. 加速运动状态答案:D7. 静力学中,力的三要素不包括()。
A. 大小B. 方向C. 作用点D. 性质答案:D8. 以下哪个选项是静力学中常见的平衡方程()。
A. ∑Fx = 0, ∑Fy = 0B. ∑M = 0C. ∑F = 0D. 所有选项都是答案:D9. 静力学中,力的平移定理指的是()。
A. 力的大小和方向不变,作用点可以任意移动B. 力的大小和作用点不变,方向可以任意改变C. 力的方向和作用点不变,大小可以任意改变D. 力的大小、方向和作用点都可以任意改变答案:A10. 静力学中,力的合成和分解遵循()。
A. 几何法则B. 代数法则C. 物理法则D. 数学法则答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体的平衡状态可以分为__________平衡和__________平衡。
答案:静态;动态2. 静力学中,力的平行四边形法则表明,两个力的合力大小和方向可以通过__________来确定。
答案:平行四边形法则3. 静力学中,物体在__________作用下,其运动状态不会发生改变。
《理论力学》静力学典型习题+答案
1-3 试画出图示各构造中构件AB的受力争1-4 试画出两构造中构件ABCD的受力争1-5 试画出图 a 和 b 所示刚系统整体各个构件的受力争1-5a1-5b1- 8 在四连杆机构的ABCD的铰链 B 和 C上分别作用有力F1和 F2,机构在图示位置均衡。
试求二力F1和 F2之间的关系。
解:杆 AB,BC, CD为二力杆,受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。
解法 1( 分析法 )假定各杆受压,分别选用销钉 B 和 C 为研究对象,受力以下图:yyFBCC xB Fo45BCx30o o F60F2CDF AB F1由共点力系均衡方程,对 B 点有:F x0F2F BC cos4500对 C点有:F x0FBC F1 cos3000解以上二个方程可得:F12 6F2 1.63F23解法 2( 几何法 )分别选用销钉 B 和 C 为研究对象,依据汇交力系均衡条件,作用在 B 和C 点上的力构成关闭的力多边形,以下图。
F F2BCF AB o30o45CD60oFF BC F1对 B 点由几何关系可知:F2F BC cos450对 C 点由几何关系可知:F BC F1 cos300解以上两式可得:F1 1.63F22-3 在图示构造中,二曲杆重不计,曲杆AB 上作用有主动力偶 M。
试求 A 和 C 点处的拘束力。
解: BC为二力杆 ( 受力以下图 ) ,故曲杆 AB 在 B 点处遇到拘束力的方向沿BC 两点连线的方向。
曲杆AB遇到主动力偶M的作用, A 点和 B 点处的拘束力一定构成一个力偶才能使曲杆AB保持均衡。
AB受力以下图,由力偶系作用下刚体的均衡方程有(设力偶逆时针为正):M0 F A10a sin(450 )M 0F A0.354Ma此中:tan 1。
对 BC杆有:F C FB F A0.354M 3aA,C两点拘束力的方向以下图。
2-4解:机构中 AB杆为二力杆,点A,B 出的拘束力方向即可确立。
静力学习题课答案
【1】 梁AB 一端为固定端支座,另一端无约束,这样的梁称为悬臂梁。
它承受均布荷载q 和一集中力P 的作用,如图4-9(a )所示。
已知P =10kN , q =2kN/m ,l =4m ,︒=45α,梁的自重不计,求支座A 的反力。
【解】:取梁AB 为研究对象,其受力图如图4-9(b )所示。
支座反力的指向是假定的,梁上所受的荷载和支座反力组成平面一般力系。
在计算中可将线荷载q 用作用其中心的集中力2qlQ =来代替。
选取坐标系,列平衡方程。
)(kN 07.7707.010cos 0cos - 0A A →=⨯====∑ααP X P X X)(kN 07.11707.010242sin 2 0sin 2 0A A ↑=⨯+⨯=+==--=∑ααP ql Y P qlY Y )( m kN 28.404707.0108423sin 83 0sin 422ql 022A A ⋅=⨯⨯+⨯⨯=⋅+==⋅-⎪⎭⎫⎝⎛+-=∑l P ql m l P l l m M A αα力系既然平衡,则力系中各力在任一轴上的投影代数和必然等于零,力系中各力对任一点之矩的代数和也必然为零。
因此,我们可以列出其它的平衡方程,用来校核计算有无错误。
校核028.40407.114424242A A B =+⨯-⨯⨯=+⋅-⨯=∑m l Y l ql M 可见,Y A 和m A 计算无误。
【2】 钢筋混凝土刚架,所受荷载及支承情况如图4-12(a )所示。
已知kN 20 m,kN 2 kN,10 kN/m,4=⋅===Q m P q ,试求支座处的反力。
【解】:取刚架为研究对象,画其受力图如图4-12(b )所示,图中各支座反力指向都是假设的。
本题有一个力偶荷载,由于力偶在任一轴上投影为零,故写投影方程时不必考虑力偶,由于力偶对平面内任一点的矩都等于力偶矩,故写力矩方程时,可直接将力偶矩m 列入。
设坐标系如图4-12(b )所示,列三个平衡方程)(kN 3446106 06 0A A ←-=⨯--=--==++=∑q P X q P X X)(kN 296418220310461834 036346 0B B A ↑=⨯++⨯+⨯=+++==⨯--⨯-⨯-⨯=∑q m Q P Y q m Q P Y M)(kN 92920 00B A B A ↓-=-=-==-+=∑Y Q Y Q Y Y Y校核3462203102)9(6)34(6363266 C=⨯⨯+-⨯+⨯+-⨯--⨯=⨯+-++-=∑qmQPYXMAA说明计算无误。
(完整版)理论力学习题集册答案解析
第一章静力学公理与受力分析(1)一.是非题1、加减平衡力系公理不但适用于刚体,还适用于变形体。
()2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点,该刚体必处于平衡状态。
()3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型,在自然界中并不存在。
()4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。
()5、力是滑移矢量,力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。
()二.选择题1、在下述公理、法则、原理中,只适于刚体的有()①二力平衡公理②力的平行四边形法则③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理三.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
b(杆AB)a(球A )d(杆AB、CD、整体)c(杆AB、CD、整体))e(杆AC、CB、整体)f(杆AC、CD、整体四.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
)a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体第一章 静力学公理与受力分析(2)一.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
WADB CE Original FigureAD B CEWWFAxF AyF BFBD of the entire frame)a (杆AB 、BC 、整体 )b (杆AB 、BC 、轮E 、整体)c (杆AB 、CD 、整体 )d (杆BC 带铰、杆AC 、整体)e(杆CE、AH、整体)f(杆AD、杆DB、整体)g(杆AB带轮及较A、整体)h(杆AB、AC、AD、整体第二章平面汇交和力偶系一.是非题1、因为构成力偶的两个力满足F= - F’,所以力偶的合力等于零。
()2、用解析法求平面汇交力系的合力时,若选用不同的直角坐标系,则所求得的合力不同。
()3、力偶矩就是力偶。
()二.电动机重P=500N,放在水平梁AC的中央,如图所示。
静力学试题及答案
静力学试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,力的三要素是什么?A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用点、作用线D. 方向、作用点、作用线答案:A2. 力的合成遵循什么法则?A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 平行四边形法则答案:D3. 以下哪个不是静力学平衡条件?A. 合力为零B. 合力矩为零C. 物体静止D. 物体匀速直线运动答案:D4. 在静力学中,物体的平衡状态是指:A. 物体静止B. 物体匀速直线运动C. 物体静止或匀速直线运动D. 物体加速运动答案:C5. 以下哪个力不是保守力?A. 重力B. 弹簧力C. 摩擦力D. 电场力答案:C6. 静摩擦力的方向总是:A. 与物体运动方向相反B. 与物体运动趋势相反C. 与物体运动方向相同D. 与物体运动趋势相同答案:B7. 动摩擦力的大小与以下哪个因素有关?A. 物体的质量B. 物体的速度C. 物体间的接触面积D. 物体间的正压力答案:D8. 物体在斜面上保持静止时,斜面对物体的摩擦力方向是:A. 垂直于斜面向上B. 垂直于斜面向下C. 平行于斜面向上D. 平行于斜面向下答案:C9. 以下哪个力不是静力学中的力?A. 重力B. 弹力C. 摩擦力D. 惯性力答案:D10. 物体在水平面上静止时,其受力情况是:A. 重力与支持力平衡B. 重力与摩擦力平衡C. 支持力与摩擦力平衡D. 重力与支持力不平衡答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体的平衡状态是指物体处于________或________状态。
答案:静止;匀速直线运动2. 力的平行四边形法则可以用于求解两个力的______。
答案:合力3. 静摩擦力的大小与物体间的正压力______。
答案:无关4. 当物体在斜面上静止时,斜面对物体的摩擦力方向是______。
答案:平行于斜面向上5. 动摩擦力的大小与物体间的正压力______。
《理论力学》第四章 静力学应用专题习题解
第四章 力系的简化习题解[习题4-1] 试用节点法计算图示杵桁架各杆的内力。
解:(1)以整体为研究对象,其受力图如图所示。
由结构的对称性可知, kN R R B A 4==(2)以节点A 为研究对象,其受力图如图所示。
因为节点A 平衡,所以0=∑iyF0460sin 0=+AD N)(62.4866.0/4kN N AD -=-=0=∑ixF060cos 0=+AD AC N N)(31.25.062.460cos 0kN N N AD AC =⨯=-= (3)以节点D 为研究对象,其受力图如图所示。
因为节点D 平衡,所以 0=∑iyF0430cos 30cos 0'0=---AD D C N N 0866.0/4=++AD D C N N 0866.0/4866.0/4=+-D C N0=DC N0=∑ixF030sin 30sin 0'0=-+AD D C D E N N N 05.062.4=⨯+DE NkN4)(akN4AB RkN 2AC23N A )(31.2kN N DE -=(4)根据对称性可写出其它杆件的内力如图所示。
[习题4-2] 用截面法求图示桁架指定杆件 的内力。
解:(a)(1)求支座反力以整体为研究对象,其受力图如图所示。
由对称性可知,kN R R B A 12==(2)截取左半部分为研究对象,其受力图 如图所示。
因为左半部分平衡,所以0)(=∑i CF M0612422843=⨯-⨯+⨯+⨯N 063243=⨯-++N )(123kN N =kN2AC23N A0=∑ixF0cos cos 321=++N N N αθ01252252421=+⋅+⋅N N012515221=+⋅+⋅N N0512221=++N N ……..(1) 0=∑iyF02812sin sin 21=--++αθN N025*******=+⋅+⋅N N02525121=+⋅+⋅N N052221=++N N0544221=++N N ……..(2) 05832=-N)(963.53/582kN N ==)(399.1652963.5252221kN N N -=-⨯-=--=解:(b )截取上半部分为研究对象,其受力图如图所示。
《理论力学》静力学典型习题+答案00
1-3 试画出图示各结构中构件AB的受力图1-4 试画出两结构中构件ABCD的受力图1-5 试画出图a和b所示刚体系整体各个构件的受力图1-5a1-5b1- 8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2,机构在图示位置平衡。
试求二力F 1和F 2之间的关系。
解:杆AB ,BC ,CD 为二力杆,受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。
解法1(解析法)假设各杆受压,分别选取销钉B 和C 为研究对象,受力如图所示:由共点力系平衡方程,对B 点有:∑=0x F 045cos 02=-BC F F对C 点有:∑=0x F 030cos 01=-F F BC解以上二个方程可得:22163.1362F F F ==解法2(几何法)分别选取销钉B 和C 为研究对象,根据汇交力系平衡条件,作用在B 和C 点上的力构成封闭的力多边形,如图所示。
对B 点由几何关系可知:0245cos BC F F =对C 点由几何关系可知:0130cos F F BC =解以上两式可得:2163.1F F =2-3 在图示结构中,二曲杆重不计,曲杆AB 上作用有主动力偶M 。
试求A 和C 点处的约束力。
解:BC 为二力杆(受力如图所示),故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。
曲杆AB 受到主动力偶M 的作用,A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。
AB 受力如图所示,由力偶系作用下刚体的平衡方程有(设力偶逆时针为正):0=∑M 0)45sin(100=-+⋅⋅M a F A θ aM F A 354.0=其中:31tan =θ。
对BC 杆有:aM F F F A B C 354.0=== A ,C 两点约束力的方向如图所示。
2-4FF解:机构中AB杆为二力杆,点A,B出的约束力方向即可确定。
由力偶系作用下刚体的平衡条件,点O,C处的约束力方向也可确定,各杆的受力如图所示。
静力学试题及答案
静力学试题及答案一、选择题1. 在一个平衡的物体上,作用的重力和支持该物体的力的相对位置关系是:A. 重力和支持力的作用线重合B. 重力和支持力的作用线不重合答案:A2. 下列哪个不是满足平衡条件的必要条件:A. 物体受到合力为零的作用B. 物体受到合力矩为零的作用C. 物体所受合力与其自重相等反向答案:B3. 下列哪个条件不是平衡杆的平衡条件:A. 杆上所有质点的合外力为零B. 杆上所有质点的合力矩为零C. 杆上所有质点的合重力为零答案:C4. 若在一根水平杆上放置两个等质量物体,物体A在杆的左端,物体B在杆的右端,下列哪个位置组合是平衡位置:A. A在杆的中点,B在杆的左端B. A在杆的中点,B在杆的右端C. A、B均在杆的两端答案:B5. 下列哪个条件不是平衡力夹具的平衡条件:A. 物体受到合力为零的作用B. 力夹具上所有质点的合力为零C. 力夹具上所有质点的合力矩为零答案:A二、填空题1. 物体所受重力与支持力方向相反,其合力为______。
答案:零2. 物体所受重力矩与支持力矩之间的关系为______。
答案:相等且反向3. 在平衡位置,物体所受合力矩等于______。
答案:零4. 平衡力夹具上所有质点所受力矩之和等于______。
答案:零三、计算题1. 质量为10 kg的物体悬挂在离支点2 m处的杆上,求支持力的大小。
答案:由于平衡条件下物体所受合力为零,支持力的大小等于物体的重力大小,即支持力=mg=10 kg × 9.8 m/s²= 98 N。
2. 在一个长度为6 m的水平杆上有两个距离杆左端为1 m和5 m处的质量分别为4 kg和6 kg的物体,求物体B对杆的支持力和物体A对杆的支持力。
答案:物体B对杆的支持力为FB=6 kg × 9.8 m/s²= 58.8 N;物体A 对杆的支持力为FA=4 kg × 9.8 m/s²= 39.2 N。
理论力学习题及答案(全)
第一章静力学基础一、是非题1.力有两种作用效果,即力可以使物体的运动状态发生变化,也可以使物体发生变形。
()2.在理论力学中只研究力的外效应。
()3.两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
()4.作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是:两个力的作用线相同,大小相等,方向相反。
()5.作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。
()6.三力平衡定理指出:三力汇交于一点,则这三个力必然互相平衡。
()7.平面汇交力系平衡时,力多边形各力应首尾相接,但在作图时力的顺序可以不同。
()8.约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。
()二、选择题1.若作用在A点的两个大小不等的力F1和F2,沿同一直线但方向相反。
则其合力可以表示为。
①F1-F2;②F2-F1;③F1+F2;2.作用在一个刚体上的两个力F A、F B,满足F A=-F B的条件,则该二力可能是。
①作用力和反作用力或一对平衡的力;②一对平衡的力或一个力偶。
③一对平衡的力或一个力和一个力偶;④作用力和反作用力或一个力偶。
3.三力平衡定理是。
①共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点;②共面三力若平衡,必汇交于一点;③三力汇交于一点,则这三个力必互相平衡。
4.已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面共点力系,其力矢关系如图所示为平行四边形,由此。
①力系可合成为一个力偶;②力系可合成为一个力;③力系简化为一个力和一个力偶;④力系的合力为零,力系平衡。
5.在下述原理、法则、定理中,只适用于刚体的有。
①二力平衡原理;②力的平行四边形法则;③加减平衡力系原理;④力的可传性原理;⑤作用与反作用定理。
三、填空题1.二力平衡和作用反作用定律中的两个力,都是等值、反向、共线的,所不同的是。
2.已知力F沿直线AB作用,其中一个分力的作用与AB成30°角,若欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小,则此二分力间的夹角为度。
静力学模拟试题及答案
静力学模拟试题及答案一、选择题1. 静力学中,力的平衡状态是指:A. 物体静止不动B. 物体速度为零C. 物体加速度为零D. 物体受力为零答案:C2. 以下哪项不是静力学中的基本概念?A. 力B. 力矩C. 动量D. 平衡答案:C二、填空题1. 根据牛顿第一定律,物体在不受外力作用时,将保持________状态。
答案:静止或匀速直线运动2. 在静力学中,当物体受到多个力作用时,若这些力的合力为零,则物体处于________状态。
答案:平衡三、简答题1. 解释什么是静力学中的二力平衡,并给出一个生活中的例子。
答案:二力平衡是指两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力作用在物体上,使得物体保持静止或匀速直线运动的状态。
例如,当一个人站在水平地面上时,其受到的重力和地面的支持力就是一对二力平衡的例子。
2. 描述力矩的三要素,并说明它们是如何影响力矩的大小和方向的。
答案:力矩的三要素包括力的大小、力臂的长度以及力的作用点。
力的大小越大,力臂越长,力矩就越大;力臂长度固定时,力的作用点越远离旋转轴,力矩也越大。
力矩的方向遵循右手定则,即当力的方向从旋转轴指向力的作用点时,拇指指向的方向即为力矩的方向。
四、计算题1. 一个质量为10kg的物体,受到一个水平向右的力F=20N,求物体的加速度。
答案:根据牛顿第二定律,F=ma,所以a=F/m=20N/10kg=2m/s²。
2. 一个杠杆长2m,一端固定,另一端受到一个垂直向下的力G=100N,求杠杆的力臂长度。
答案:由于杠杆平衡,力臂长度等于杠杆长度的一半,即1m。
五、论述题1. 论述静力学在工程学中的应用,并给出至少两个具体的例子。
答案:静力学在工程学中有着广泛的应用,例如:- 在建筑设计中,通过静力学分析可以确定建筑物结构的稳定性和承载能力,确保建筑物的安全。
- 在机械设计中,通过计算零件的受力情况,可以设计出既满足功能需求又具有足够强度的机械结构。
理论力学 静力学典型习题及答案及
解:杆 AB , BC, CD 为二力杆,受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。 解法 1(解析法 ) 假设各杆受压,分别选取销钉 B 和 C 为研究对象,受力如图所示:
y
y
F BC
B
45o
x
F2
F AB
由共点力系平衡方程,对 B 点有:
F BC
C
30o 60o
x F CD
F1
Fx 0 F2 FBC cos 450 0
FBx
MB 0
FAx 2a FDx a 0
F Ax
F (与假设方向相反 ) F (与假设方向相反 ) F (与假设方向相反 )
3-12
F Cy
F Cx
FD
解:取整体为研究对象,受力如图所示,列平衡方程:
MC 0
FD b F x 0
x
FD
F
b
11
取杆 AB 为研究对象,受力如图所示,列平衡方程:
MA 0
取杆 DE 为研究对象,受力如图所示,列平 衡方程:
MH 0
FDy a F a 0 FDy F
F By
F Bx
MB 0
FDx a F 2a 0 FDx 2F
F Cy F Cx
取杆 AB 为研究对象,受力如图所示,列平衡方程:
Fy 0
FAy FDy FBy 0
FAy
MA 0
FDx a FBx 2a 0
FB b F x 0
x FB F
b
杆 AB 为二力杆,假设其受压。取杆 AB 和 AD 构成的组合体为研究对象,受力 如图所示,列平衡方程:
ME 0
b
b
b
(FB FD )
F ( x) FAC
静力学练习题及参考答案
静力学复习题1. 某平面任意力系向O 点简化,得到R ˊ=10N ,M 0=10 N·cm ,方向如图所示,求:该力系向A 点简化的结果。
2. 图示三铰刚架受力F 作用,求:A 、B 支座反力的大小。
3. 已知力P = 40 kN ,S =20kN ,物体与地面间的摩擦系数f = 0.5,动摩擦系数f ′= 0.4,求:物体所受的摩擦力。
4. 物块重W ,一外力F 作用在物块上,且作用线在摩擦角外,如图所示,已知ο25=θ,摩擦角ο20=m ϕ,F W =。
试确定物块的运动状态。
5. 力F 通过A (3,4,0),B (0,4,4)两点(长度单位为米),若F =100N ,求/;(1) 该力在y 轴上的投影;(2 )该力对z 轴的矩。
6. 已知力F 的大小,角度ϕ和θ,以及长方体的边长a ,b ,c ,求:(1)力F 在轴z 和y上的投影;(2)力F 对轴x 的矩)(F x m 。
7. 图示正立方体,各边长为a ,四个力1F 、2F 、3F 、4F 大小皆等于F ,如图所示,作用在相应的边上。
求:此力系简化的最终结果并在图中画出。
8. 等边三角形ABC.边长为a.己知四个力的大小相等,即F1=F2=F3=F4=F;力偶矩M=Fa, 则该力系简化的最后结果是什么?9. 图示结构,杆重不计.已知:L=4.5m. q0=3kN/m. P=6kN. M=4.5kNm.求固定端E处的反力.(作业二中4题)10 .图示结构,由杆AB、DE、BD组成,各杆自重不计,D、C、B均为铰链连接,A 端为固定端约束。
已知q(N/m),M=qa2(N·m),P=2qa(N),尺寸如图。
试列四个方程求固定端A的约束反力及BD杆所受的力。
(作业二中3题)11. .图示多跨梁由直杆AD和T字形杆DHG组成.已知:力P=2kN,q=0.5kN/m, M=4kNm,L=4m。
试列二个刚体静力学平衡方程求:支座H和支座C的反力。
静力学练习题及参考答案
静力学练习题及参考答案1. 问题描述:一根长度为L的均质杆以一端固定在墙上,另一端悬挂一重物。
重物造成的杆的弯曲应力最大为σ。
杆的质量可以忽略不计。
计算重物的质量m。
解答:根据静力学原理,杆的弯曲应力可以用公式计算:σ = M / S,其中M是杆的弯矩,S是杆的截面横截面积。
因为杆是均质杆,所以它的截面横截面积在整个杆上都是相等的。
设杆的截面横截面积为A。
杆的弯矩M可以通过杆的长度L和重物的力矩T计算得到:M = T * (L/2)。
代入上面的公式,我们可以得到:σ = (T * (L/2)) / A。
根据题目的描述,我们可以得到如下等式:σ = (m * g * (L/2)) / A,其中g是重力加速度。
我们可以将这个等式转换成求解未知质量m的方程。
将等式两边的A乘以m,并将等式两边的m乘以g,我们可以得到如下方程:m^2 = (2 * σ * A) / (g * L)解这个方程,我们可以求得未知质量m。
2. 问题描述:一根均质杆的长度为L,质量为M。
杆的一端固定在墙上,另一端悬挂一重物。
杆与地面的夹角为θ。
重物造成的杆的弯曲应力最大为σ。
求重物的质量m。
解答:在这个问题中,除了重物的力矩,还需要考虑到重力对杆的力矩。
由于杆是均质杆,其质量可以均匀分布在整个杆上。
假设杆上的每个微小质量元都受到与其距离一致的力矩。
重物造成的力矩可以用公式计算:M1 = m * g * (L/2) * sinθ,其中g 是重力加速度。
由于杆是均质杆,它的质心位于杆的中点。
因此重力对杆的力矩可以用公式计算:M2 = M * g * (L/2) * cosθ。
根据静力学的原理,杆的弯曲应力可以用公式计算:σ = M / S,其中M是杆的弯矩,S是杆的截面横截面积。
在这个问题中,我们可以将弯曲应力的计算公式推广到杆的中点(也就是质心):σ = (M1 + M2) / S代入上面的公式,我们可以得到:σ = ((m * g * (L/2) * sinθ) + (M *g * (L/2) * cosθ)) / S根据题目的描述,我们可以得到如下等式:σ = ((m * g * (L/2) * sinθ) + (M * g * (L/2) * cosθ)) / (A / 2),其中A是杆的横截面积。
理论力学 静力学 习题答案
FB 2 y M / a qa
x
' 0 , FB 2 x FCx 0
F
解得
FB 2 x qa / 2
五、研究对象:销钉B,受力如图(d) 六、列方程,求FB1x、FB1y
F
解得
x
0 , FB' 1x FB' 2 x 0
FB' 1x FB' 2 x qa / 2
FT P 1800N
8
2-20 在图a,b 两连续梁中,已知q,M,a 及θ ,不计梁的自重,求各连续梁在A,B,C 三 处的约束力。 解:(a) 一、研究对象:梁BC,受力如图a1所示。 二、列方程,求 FC 该力系为一力偶系,则: FB FC
M
B
0 , FC cos a M 0
2
3
习题:2-3,2-5,2-6,2-8,2-12,2-14,2-18,2-10,2-40 2-3 如图示刚架的点B 作用一水平力F,刚架重量略去不计。求支座A,D 的约束力FA和FD。
解: 一、取刚架为研究对象,画受力图,如图(b)。 二、列平衡方程,求支座 A,D 的约束力 FA 和 FD。 由三力平衡汇交定理,支座A 的约束力FA 必通过点C,方向如图(b) 所示。取坐标系Cxy , 由平衡理论得
注意:本题要求的是求解CD杆上销孔D所受的力, 而不是整体上D点的约束反力。 若不认真审题,极易将本题看成是求解整体上D点 的约束反力,这样也就偏离了本题的题意,解起来很简 单,但不对。
11
2-51 图示结构由AC与CB组成。已知线性分布载荷 q1 3kN/m ,均布载荷 q2 0.5kN/m ,
最后求出Mz,即
M z xFy yFx 150 507 150 169 101.4(Nmm)
理论力学练习册及答案同济
理论力学练习册及答案同济一、静力学基础1. 题目:一个均匀的木杆,长度为2m,重量为50kg,一端固定在墙上,另一端自由。
求木杆的重心位置。
答案:木杆的重心位于其几何中心,即木杆的中点。
由于木杆均匀,其重心距离固定端1m。
2. 题目:一个质量为10kg的物体,受到三个力的作用:F1=20N向右,F2=30N向上,F3=15N向左。
求物体的合力大小和方向。
答案:合力F = F1 + F2 + F3 = (20N, 0) + (0, 30N) + (-15N, 0) = (5N, 30N)。
合力大小F = √(5² + 30²) = √(25 + 900) = √925 ≈30.41N。
合力方向与水平线的夹角θ满足tanθ = 30N / 5N = 6,所以θ ≈ 80.53°。
二、动力学基础1. 题目:一个质量为2kg的物体,从静止开始沿直线运动,加速度为5m/s²。
求物体在第3秒末的速度和位移。
答案:速度v = at = 5m/s² × 3s = 15m/s。
位移s = 0.5at² = 0.5 × 5m/s² × (3s)² = 22.5m。
2. 题目:一个质量为5kg的物体,以20m/s的初速度沿直线运动,受到一个恒定的阻力,大小为10N。
求物体在第5秒末的速度。
答案:加速度a = F/m = -10N / 5kg = -2m/s²。
速度v = v0 + at = 20m/s - 2m/s² × 5s = 0m/s。
三、转动动力学1. 题目:一个半径为0.5m的均匀圆盘,质量为10kg,绕通过其中心的轴旋转。
若圆盘的角加速度为10rad/s²,求圆盘的转动惯量。
答案:转动惯量I = mr² = 10kg × (0.5m)² = 2.5kg·m²。
理论力学静力学典型习题+答案
1-3试画出图示各结构中构件AB的受力图1-4试画出两结构中构件ABCD勺受力图1-5试画出图a和b所示刚体系整体各个构件的受力图1-5a1-5b1- 8在四连杆机构的ABCD勺铰链B和C上分别作用有力F i和F2,机构在图示位置平衡。
试求二力F1和F2之间的关系。
解:杆AB BC CD为二力杆,受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。
解法1(解析法)假设各杆受压,分别选取销钉B和C为研究对象,受力如图所示:由共点力系平衡方程,对B点有:F x 0 F2F BC COS45°0对C点有:F x 0 F BC F1COS300 0解以上二个方程可得:F12 6F 1.63F2解法2(几何法)分别选取销钉B和C为研究对象,根据汇交力系平衡条件,作用在B和C点上的力构成封闭的力多边形,如图所示。
对B点由几何关系可知:F2F BC COS450对C点由几何关系可知:F BC F1 COS300解以上两式可得:F1 1.63F22-3在图示结构中,二曲杆重不计,曲杆AB上作用有主动力偶M试求A和C 点处的约束力。
解:BC为二力杆(受力如图所示),故曲杆AB在B点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。
曲杆AB受到主动力偶M的作用,A点和B点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB保持平衡。
AB受力如图所示,由力偶系作用下刚体的平衡方程有(设力偶逆时针为正):M 0 F A 10a sin(450) M 0 F A 0.354M其中:tan -。
对BC杆有:F C F B F A 0.354M3 aA,C两点约束力的方向如图所示。
2-4解:机构中AB 杆为二力杆,点A,B 出的约束力方向即可确定。
由力偶系作用下 刚体的平衡条件,点 0,C 处的约束力方向也可确定,各杆的受力如图所示。
对1313 -6aFFi FjF 2 FiF 3- F i - —Fj2 222F RFi3Fj M A■-3 Fak F R M A V3 d a F R2Fi24d3 a F X 0 PsinFB X0 F y 0 F By P P cos0 F X 04F A X F B X 0F y 0F AyF By0 M A 0 MA F Byl 0求解以上三式可得:M 1 3N m , F ABF OF C 5N ,方向如图所示Psi nAF BxF AxBC 杆有:M 0对AB 杆有: F B F AF B BC sin300 M 2对OA 杆有:M 0 M i F AOA 0F By , MFA X,FAy, FBX, M A 0 N D aG -cos F l coscos2F y 0 N D cosG F 0N D ,arccosf 2(F (2FG)a 卡G)l ]F Ay F By P(1 COS ) M A P(1 cos )1M y O p eta n F BC cos c F BC sin eta n 0 F BC60.6N 2M x' 0 P 1 aF B c F BC S in2a 0 F B100N F y 0 F Z0F Ay,F A;z M x 0 M DE 0 F2COS4500 F20 M AO 0 F6COS45° a F COS450 COS450 a 0 F6 2 F M BH 02F4COS450 a F6COS450 a 0 F4 2F M AD 02F1 a F6COS450 a F sin450 a 0 £ 1 2 F M CD 02F1 a F3 a F sin45°a 0 F3 1F M BC 02F x 0F3 a F5 a F4COS450 a 0 F50 M 1500N cm Fy 0M O0以下几题可看一看!FA , F NA , FB , F NB ,tan3( f sif s2)FNB 0ta n 6002aM cf s2f si2 3F By 2a 0 F ByM H 0 F D y a Fa 0 F Dy FM BF DX a F 2a 0 F DX2FF y 0F AyF DyF By 0F AyF M A0 FD X a FB X 2aFB XFM BF AX 2aFD Xa0 FA XFM c 0 F D bF XF D-F M A0 F B bF XbF i F 2 (F i2Mpcos45° psin45° F 2)DF N 2 N iF i F 2f s N i f s N 2F i ,N i ,F 2,N 2, f s:s 2p D F e f 2M0 f siF By0.223, f s2 4.49 FB x N iP(i _f s2) _2( i —f ;2)f s%.223450F xF yM AT cosAC sinF N T sinF s T cos pT sin AC cosAB . sin 2FN , F s , T, fsf s 0.646a l . a几F NB a Pcos-Psi n 022 3F NA a P cos-Psin a 小 —— 02 2、3 F AF BPsi nM A 0M B 0 F x 0F A F Bf si F NAS 2F NBS24.49 i2MF D )b F ACAyD 2MF (bF 2x)F B F I F AAa b F A F 3 FxAy F i F 3 cos450F 1M2qa F yF 2aF2 Z M r ( 2qa) F x 0 FAXF 3 cos45(F AX(MaaF AyF 2 F 3si n450 P 4qa 0F AyP 4qa M A F 2 a P 2a 4qa 2a F 3S in450 '3aMM A 24qa 2 Pa M M A0 F By 2a F2a 0 F ByF Ay 2a F 2a 0 F A 『FF x 0 F AXFBx FF 32qa) F 0 F EF2 M C 0 F Bx a F By aV 2(MF AX2q x a) a F E sin450 a 0 F BxM eM BF By FF NDF 3 sin450F yM AM B0F BXM AN 13r P 3rcos60020 N i 6.93(N)F xFA XN 1 sin 60°F AX 6(N) F y 0F AyN 1cos600P 0 F Ay 12.5'(N) FN 1cos300 Tcos300 6.93(N)M A F N 2Lsin2P -cos2 M BF N LsinP Lcos F s Lcos2F S P F SFNtan100 F RC ,F RD F RC , F RD F RC , F RD2 2M A 0 F ND aI 0F ND44M A0F NC a F l 0F NC -FF NDaM O 0 F SC R F SD R 0FNCF X 0sinF — ----------- F----- FS D NCN D1 cos 1 cossin 1 costan —, f SD tanFRC,F2 221 cosF RCSDF NDF SD 0tan — 2 I FaFla cos —2PF RCsi n[180°(1800 2,sin ] ftanFl sinISD (Pa Fl )(1 cos )F yF NDP F SC sin F ND PFl ( (cosasin tan —)2f SD tanFl sin(Pa Fl )(1 cos )F B F ACFBF AC tan1 F3(F ND P) R MDF B \M E (P F NE )1RtanF NDM D M E!FRM DF NDBPL FaM AM EF yF x 4 f sP 4f sP } f s ,1 3f s }F SC%F X0 F NC costa nFl sin (Pa Fl )(1 cos )F NCsinF SC cos F SD 0FNDFSDM E 1FFNE F NE F SD tan2FNDF min{ —P,」 P,R R 3 1 F SD F NE F SE F 02P R M DF SE RF SD 3FFSDf s F ND M FM GF SE;FF SE f s F NEF max 0.362.该系统的位置可通过杆OA 与水平方向的夹角B 完全确定,有一个自由度。
静力学试题及答案
静力学试题及答案一、选择题1. 静力学中,力的平衡条件是什么?A. 力的大小相等B. 力的方向相反C. 力的大小相等,方向相反D. 力的大小和方向都相等答案:C2. 以下哪个不是静力学的基本概念?A. 力的合成B. 力的分解C. 力的平衡D. 力的守恒答案:D二、填空题1. 在静力学中,当一个物体处于________时,我们称其为平衡状态。
答案:静止或匀速直线运动2. 根据牛顿第一定律,物体在没有外力作用下,将保持________状态。
答案:静止或匀速直线运动三、简答题1. 简述牛顿第三定律的内容及其在静力学中的应用。
答案:牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上。
在静力学中,这一定律用于分析物体间的相互作用,确保系统的力平衡。
2. 解释什么是静摩擦力,并说明其在物体保持静止状态时的作用。
答案:静摩擦力是阻止物体滑动的力,其大小与引起滑动的外力相等,但方向相反。
在物体保持静止状态时,静摩擦力与外力平衡,防止物体发生运动。
四、计算题1. 一个质量为10 kg的物体,受到水平方向上的两个力F1和F2的作用,F1 = 50 N,F2 = 30 N,求物体受到的合力。
答案:首先确定两个力的方向,如果F1和F2方向相反,则合力F = F1 - F2 = 50 N - 30 N = 20 N;如果F1和F2方向相同,则合力F = F1 + F2 = 50 N + 30 N = 80 N。
2. 一个斜面上的物体质量为20 kg,斜面与水平面的夹角为30°,求物体受到的重力分量在斜面方向上的分力。
答案:物体受到的重力G = m * g = 20 kg * 9.8 m/s² = 196 N。
在斜面方向上的分力 F = G * sin(θ) = 196 N * sin(30°) = 98 N。
五、分析题1. 一个均匀的直杆,长度为L,固定在水平面上的A点,B点自由悬挂,求直杆的平衡条件。
理论力学习题解答静力学.
x x FT1 y FT2 F上 y F下 FN 25kN FN 25kN (二料斗匀速下降,受力分析如(b 图示,ΣFx = 0 ΣFy = 0 F下 = f s FN FT 2 + F下−G sin 70 o = 0 FN − G cos 70 o = 0 联立解得 FT 2 = 20.9 KN 5-7 解:一. (一研究 B,受力分析如(a图示, W FN1 FN FN cos α − F摩sin α − W = 0 FS ΣFy = 0 F摩 = f s FN 联立解得FN = W cos α − f s sin α (二研究 A,受力分析如(b图示, 16F'N FS F FN2 要顶起重物,则ΣFx ≤ 0 ' 即FN sin α + F摩cos α − F = 0 可求出F ≥ W (sin α + f s cos α = Wctg(α+φ m cos α − f s sin α 其中tgφ m=f s 二.取去 F 之后,能保证自锁,如图(c示,则 FR = FN 2 (共线)即ϕ=α ≤ φ m 5-10 解:研究脚套钩,受力如图所示∑ Xi = 0 → NB − NA = 0 ∑ Yi = 0 → FA + FB − P = 0 v d d ∑ mo ( Fi = 0 → FB − FA + N B b − PL = 0 2 2 补充方程:FA ≤ fN A , FB ≤ fN B 联立求解可得L ≥ 10cm. 5-12 解:研究梯子 AB 一.求 AD,受力分析如图(1所示:图(1 17 图(2∑ Xi = 0 → NB − NA = 0 ∑ Yi = 0 → N A − G − P = 0 v L ∑ m A ( Fi = 0 → G cos α + P ⋅ AD ⋅ cos α − N B L sin α = 0 2 补充方程:FA ≤ fN A 联立求解可得:AD ≤ 2 f (G + P tgα − G L 2P 二、求α ,受力分析如图(2)所示:∑ Xi = 0 → NB −NA = 0 ∑ Yi = 0 → N A − G − P = 0 v L ∑ m A ( Fi = 0 → G cos α + P ⋅ L ⋅ cos α − N B L sin α = 0 2 补充方程:FA ≤ fN A 联立求解可得:tgα ≥ 2P + G . 2 f ( P + G 5-13 解:研究圆柱滚子,受力如图所示。
静力学考试题及答案
静力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体处于平衡状态的充要条件是()。
A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 合力和合力矩中至少有一个为零答案:C2. 以下哪个力不是保守力?()。
A. 重力B. 弹簧力C. 摩擦力D. 静电力答案:C3. 一物体在水平面上受到一个斜向上的拉力F,下列关于物体受力的说法正确的是()。
A. 物体受到的重力和支持力是一对平衡力B. 物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力C. 物体受到的重力和拉力是一对平衡力D. 物体受到的拉力和支持力是一对平衡力答案:A4. 一个质量为m的物体,受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体的加速度一定为F/mB. 物体的加速度一定为0C. 物体的加速度可能为0D. 物体的加速度一定为F/m答案:C5. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体的加速度一定为F/mB. 物体的加速度一定为0C. 物体的加速度可能为0D. 物体的加速度一定为F/m答案:C6. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C7. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C8. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C9. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C10. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
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1-3 试画出图示各结构中构件AB的受力图1-4 试画出两结构中构件ABCD的受力图1-5 试画出图a和b所示刚体系整体各个构件的受力图1-5a1-5b1- 8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2,机构在图示位置平衡。
试求二力F 1和F 2之间的关系。
解:杆AB ,BC ,CD 为二力杆,受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。
解法1(解析法)假设各杆受压,分别选取销钉B 和C 为研究对象,受力如图所示:由共点力系平衡方程,对B 点有:∑=0x F 045cos 02=-BC F F对C 点有:∑=0x F 030cos 01=-F F BC解以上二个方程可得:22163.1362F F F ==F 2F BCF ABB45oy xF BCF CDC60o F 130oxy解法2(几何法)分别选取销钉B 和C 为研究对象,根据汇交力系平衡条件,作用在B 和C 点上的力构成封闭的力多边形,如图所示。
对B 点由几何关系可知:0245cos BC F F =对C 点由几何关系可知:0130cos F F BC =解以上两式可得:2163.1F F =2-3 在图示结构中,二曲杆重不计,曲杆AB 上作用有主动力偶M 。
试求A 和C 点处的约束力。
解:BC 为二力杆(受力如图所示),故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。
曲杆AB 受到主动力偶M 的作用,A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。
AB 受力如图所示,由力偶系作用下刚体的平衡方程有(设力偶逆时针为正):0=∑M 0)45sin(100=-+⋅⋅M a F A θ aM F A 354.0=其中:31tan =θ。
对BC 杆有:aM F F F A B C 354.0=== A ,C 两点约束力的方向如图所示。
2-4F BC F CD 60oF 130o F 2F BCF45o解:机构中AB 杆为二力杆,点A,B 出的约束力方向即可确定。
由力偶系作用下刚体的平衡条件,点O,C 处的约束力方向也可确定,各杆的受力如图所示。
对BC 杆有:0=∑M030sin 20=-⋅⋅M C B F B对AB 杆有: A B F F = 对OA 杆有:0=∑M01=⋅-A O F M A求解以上三式可得:m N M ⋅=31, N F F F C O AB 5===,方向如图所示。
-6aj F i F F ρρρ23211+=i F F ρρ=2j F i F F ρρρ23213+-=j F i F F R ρρρ3+=k Fa M A ρρ23=A R M F ρρ⊥ad 43=i F F R ρρ2-=ad 43=∑=0x F 0sin =+Bx F P α∑=0y F 0cos =--αP P F By ∑=0x F 0=-Bx Ax F F ∑=0y F 0=-By Ay F F 0=∑A M 0=⋅-l F M By A A By Bx Ay Ax M F F F F ,,,,αsin P F F Bx Ax -==)cos 1(α+==P F F By Ay lP M A )cos 1(α+==∑A M 0cos cos 2cos =⋅-⋅-⋅αααl F l G a N D ∑=0y F 0cos =--F G N D αα,D N 31])2()(2arccos[lG F a G F ++=α0=∑y M 0tan sin cos tan 21=⋅-⋅-⋅αθθαc F c F c P BC BC NF BC 6.60=0'=∑x M 0sin 21=⋅-⋅-⋅a F c F a P BC B θN F B 100=∑=0y F ∑=0z F 以下几题可看一看!Az Ay F F ,0=∑x M 0=∑DE M 045cos 02=⋅F 02=F 0=∑AO M 045cos 45cos 45cos 0006=⋅-⋅-a F a F F F 226-=0=∑BH M 045cos 45cos 0604=⋅-⋅-a F a F F F 224=0=∑AD M 045sin 45cos 0061=⋅-⋅+⋅a F a F a F F F 2211+=0=∑CD M 045sin 031=⋅-⋅+⋅a F a F a F FF 213-=0=∑BC M 045cos 0453=⋅-⋅+⋅a F a F a F 05=F cm N M ⋅=1500⎪⎩⎪⎨⎧∑=∑=∑=00Oy x M F F⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-⋅+=+-=-+02)(045sin 045cos 21102201M DF F N p F N p F ⎩⎨⎧==2211N f F N f F s s sf N F N F ,2211,,,02222=+⋅⋅-⋅M f D p f M S S 491.4,223.021==S S f f 491.42=S f 0)1(2)1(2221<+-=S S f f p N 223.0=S f 045=α⎪⎩⎪⎨⎧∑=∑=∑=000Ay x M F F ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⋅-⋅-⋅=-+=-0sin 2cos sin sin cos 0cos 0sin ααθαθθθB A p C A T C A T p T F T F S N NS S F f F =sS N f T F F ,,,646.0=s f ⎪⎩⎪⎨⎧∑=∑=∑=000xB A F M M ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-+=+⋅+⋅-=+⋅-⋅0sin 032sin 2cos 032sin 2cos αααααP F F a P a P a F a P a P a F B A NA NB⎩⎨⎧==NBs B NAs A F f F F f F 21α,,,,NB B NA A F F F F 32)(3tan 1221+-+=s s s s f f f f α0≥NB F 060tan ≤α2a ∑=0CM 02=⋅a F By 0=By F ∑=0H M 0=⋅-⋅a F a F Dy F F Dy =∑=0B M 02=⋅-⋅a F a F Dx FF Dx 2=∑=0y F 0=++By Dy Ay F F F F F Ay -=∑=0A M 02=⋅+⋅a F a F Bx Dx F F Bx -=∑=0B M 02=⋅-⋅-a F a F Dx Ax FF Ax -=F CxF CyF Bx F By=0C M 0=⋅-⋅x F b F D F bxF D =∑=0A M 0=⋅-⋅x F b FB Fb x F B =∑=0E M 02)2(2)(=⋅--⋅+⋅+bF x b F b F F AC D B FF AC =∑=0A M 0)(=+-M M F M B A B F A F AF B F ∑=0C M 045cos 45sin 00=-⋅-⋅M b F a F A A b a M F A -=2∑=0B M 0245sin 03=-⋅-⋅M a qa a F )2(23qa aMF +=F A F BF Cx F CyF D=0x F 045cos 031=-F F qaaM F 21+=∑=0y F 045sin 032=--F F )2(2qa aM F +-=∑=0x F 045cos 03=+F F Ax )2(qa aMF Ax +-=∑=0y F 0445sin 032=--++qa P F F F Ay qa P F Ay 4+=∑=0A M 0345sin 242032=-⋅+⋅-⋅-⋅+M a F a qa a P a F M A M Pa qa M A -+=242∑=0A M 022=⋅-⋅a F a F By F F By =∑=0B M 022=⋅-⋅-a F a F Ay FF Ay -=∑=0x F 0=++F F F Bx Ax F F E 22=∑=0C M 045sin 0=⋅-⋅+⋅a F a F a F E By Bx 2FF Bx -=2F F Ax -=DF 3 F 2 F 1xyF Ax F Ay F BxF By∑=0A M 060cos 23301=⋅-⋅r P r N )(93.61N N =∑=0x F 060sin 01=-N F Ax )(6N F Ax =∑=0y F 060cos 01=-+P N F Ay )`(5.12N F Ay =∑=0x F 030cos 30cos 001=-T N )(93.6N T =∑=0A M 0cos 22sin 2=⋅-⋅θθLP L F N θtan 2PF N =∑=0B M 0cos cos 2sin =⋅-⋅+⋅θθθL F LP L F s N PF S =Ns s F f F ⋅≤2tan s f ≤θ010≤θRD RC F F ,RD RC F F ,RD RC F F ,2α2αF Ax F AyF NF sPPF NDF SDF Ax F Ay∑=0A M 0=⋅-⋅l F a F ND Fal F ND =∑=0A M 0=⋅-⋅l F a F NC ND NC F F a lF ==∑=0O M 0=⋅-⋅R F R F SD SC SDSC F F =∑=0x F 0cos sin =--SD SC NC F F F ααNDNC SD SC F F F F ααααcos 1sin cos 1sin +=+==NDSD SD NC SC SC F f F F f F ⋅≤⋅≤,2tan ,2tan cos 1sin αααα≥=+≥SD SCf f RD RC F F ,RCF 2α2tan cos 1sin ααα=+≥SC f FalF NC =F alF SC ⋅=2tanα2cosα⋅=a Fl F RC ϕαϕsin )]2180(180sin[00RC F P=---Pφ F RDF RC2α)cos 1)((sin tan ααϕ++=Fl Pa Fl )cos 1)((sin tan ααϕ++=≥Fl Pa Fl f SD ∑=0x F 0cos sin =--SD SC NC F F F αα∑=0y F 0cos sin =---ααNC SC ND F F P F F alF F SD SC ⋅==2tanα)2tan sin (cos ααα⋅++=a Fl P F ND NDSD SD F f F ⋅≤)cos 1)((sin tan ααϕ++=≥Fl Pa Fl f SD⎩⎨⎧∑=∑=00y x F F ⎩⎨⎧=--+=-020P F F F F F NEND SE SD F BF ACF BF ACF 31tan =θACF ∑=0A M 0=-⋅D SD M R F ∑=0F M 0)(=-⋅-D ND M R P FB F ∑=0B M 0=⋅-R F M SE E ∑=0G M 0tan )(=⋅-+θR F P M NE E FP F ND 41+=FP F NE 43+=F F F SE SD 41==FR M M E D 41==ND D F M δ≤NE E F M δ≤NDs SD F f F ≤NE s SE F f F ≤P R f P f f P f P R P R F s s s s δδδδδδ-=----≤4}314,14,34,4min{F 36.0max =F )(091.0N F F SE SD ==)(91.0cm N M M E D ⋅==∑=0C M 0346cos 1=⋅-⋅+⋅G H F F F θ)(58.141kN F -=∑=0x F 0sin 31=---H F F F θ3.313-=F ∑=0y F 0cos 12=--G F F F θ3.182=F ∑=0x F 0=-CD F F FF CD =⎩⎨⎧∑∑00y x F F ⎩⎨⎧=+=--0sin 45sin 0cos 45cos 00θθCG BC CG CD BC F F F F F 2221tan ++=θF F BC586.0=∑=0A M 0322=⋅-⋅-⋅a F a F a F B F F B 5.2=∑=0C M 032=⋅-⋅+⋅a F a F a F B FF 672=∑=0X F 0221=--F F F FF 651=定由杆OA ,O 1C ,DE 组成的系统为研究对象,该系统具有理想约束。