系统维持平衡的M2。
16.图示结构,自重不计。已知:P=2kN, Q= kN,M=2kN·m。试求固定铰支座B的反力。
17.构架受力如图,各杆重不计,销钉E固结在DH杆上,与BC槽杆为光滑接触。已知:AD=DC=BE=EC=20cm,M=200N·m。试求A、B、C处的约束反力。
18.重为P的重物按图示方式挂在三角架上,各杆和轮的自重不计,尺寸如图,试求支座A、B的约束反力及AB杆内力。
19.图示来而结构由杆AB及弯杆DB组成,P=10N,M=20N·m,L=r=1m,各杆及轮自重不计,求固定支座A及滚动支座D的约束反力及杆BD的B端所受的力。
20.构架如图所示。重物Q=100N,悬持在绳端。已知:滑轮半径R=10cm,L1=30cm,L2=40cm,
不计各杆及滑轮,绳的重量。试求A、E支座反力及AB杆在铰链D处所受的力。
第二章 平面力系参考答案:
一、是非题
1、对 2、对 3、错 4、对 5、对 6、对 7、对 8、对 9、对 10、错 11、对 12、错
二、选择题
1、① 2、③② 3、③④ 4、③ 5、②② 6、② 7、② 8、④④②② 9、② 10、①②
三、填空题
1、0°;90°; 2、10KN;方向水平向右; 3、10KN;方向水平向左; 4、2m/a;方向沿HE向; 5、略 6、2P;方向向上; 7、力偶,力偶矩m=-40(N·cm),顺时针方向。 8、A:主矢为20KN,主矩为50KN·m,顺钟向 B:主矢为20KN,主矩为90KN·m,逆钟向
9、一合力R=F2,作用在B点右边,距B点水平距离a(cm) 10、为一合力R,R=10KN,合力作线与AB平行,d=2m 11、通过B点的一个合力;简化为一个力偶。
四、计算题
1、解:将力系向A点简化Rx?=Fcos60°+Fsin30°-F=0 Ry?=Fsin60°-Fcos30°+F=F R=Ry?=F
对A点的主矩MA=Fa+M-Fh=1.133Fa 合力大小和方向R=R?
合力作用点O到A点距离 d=MA/R?=1.133Fa/F=1.133a
2.解:将力系向O点简化
RX=F2-F1=30N RV=-F3=-40N ∴R=50N
主矩:Mo=(F1+F2+F3)·3+M=300N·m 合力的作用线至O点的矩离 d=Mo/R=6m
合力的方向:cos(R,i)=0.6,cos(R,i)=-0.8 (R,i)=-53°08’ (R,i)=143°08’
3.解:将力系向O点简化,若合力R过O点,则Mo=0
Mo=3P/5×2+4P/5×2-Q×2-M-T×1.5 =14P/5-2Q-M-1.5T=0
∴T=(14/5×200-2×100-300)/1.5=40(N) ∴T应该为40N。
4.解:力系向A点简化。
主矢ΣX=F3-F1cos60°+F2cos30°=150KN ΣY=F1cos30°+F2cos30°=503KN R’=173.2KN Cos(R,i)=150/173.2=0.866,α=30° 主矩MA=F3·30·sin60°=453KN·m AO=d=MA/R?=0.45m
5.解:(一)1.取CD,Q1=Lq
1LQ1?M?0F2ΣmD()=0 LRc-
Rc=(2M+qL2)/2L 2. 取整体, Q=2Lq ΣmA(F)=0
3LRc+LRB-2LQ-2LP-M=0
RB=4Lq+2P+(M/L)-(6M+3qL2/2L) =(5qL2+4PL-4M)/2L
ΣY=0 YA+RB+RC-P-Q=0 YA=P+Q-(2M+qL2/2L) -(5qL2+4PL-4M/2L)
=(M-qL2-LP)/L ΣX=0 XA=0 (二)1.取CB, Q1=Lq
1LQ1?0F2mc()=0 LRB-M-
RB=(2M+qL2)/(2L) 2.取整体, Q=2Lq ΣX=0 XA=0
ΣY=0 YA-Q+RB=0 YA=(3qL2-2M)/(2L)
ΣmA(F)=0 MA+2LRB-M-LQ=0 MA=M+2qL2-(2M+qL2)=qL2-M 6.解:先取BC杆,
Σmc=0, 3YB-1.5P=0, YB=50KN 再取整体
ΣX=0, XA+XB=0 ΣY=0, YA+YB-P-2q=0 ΣmA=0,
15YB-3XB-3.5P-2q·22+M=0
解得:XA=30KN, YA=90KN XB=-30KN
7.解:取BC为研究对象,Q=q×4=200KN
Σmc(F)=0 -Q×2+RB×4×cos45°=0 RB=141.42KN 取整体为研究对象 ΣmA(F)=0
mA+P2×4+P1×cos60°×4-Q×6+RB×cos45°×8 +RB×sin45°×4=0 (1) ΣX=0, XA-P1×cos60°-RB×cos45°=0 (2) ΣY=0,
-Q+YA-P2-P1×sin60°+RB×cos45°=0 (3) 由(1)式得 MA=-400KN·2 (与设向相反) 由(2)式得 XA=150KN
由(3)式得 YA=236.6KN
8.解:一)取OC Σmo(F)=0
Nsin45°·r-M=0,N=M/(r sin45°) 取AB ΣmA(F)=0
11RLsin45°-N?2rsin45°=0,N?=2RL/r M=42RL
1二)取OC ΣX=0 Xo-Ncos45°=0,Xo=42LR/r
1ΣY=0 Yo+Nsin45°=0,Yo=-42LR/r
取AB ΣX=0 XA+N’cos45°-R=0,
1XA=(1-42L/r)R
2RL/r
1ΣY=0 YA-N’sin45°=0,YA=49.解:取AC
ΣX=0 4q1-Xc=0
Σmc=0 -NA·4+q1·4·2=0 ΣY=0 NA-Yc=0 解得Xc=4KN; Yc=2KN;NA=2KN 取BCD ΣmB(F)=0
ND×6-q2×18-X?c×4=0 Xc?=Xc Xc?=Yc ΣX=0 Xc?-XB=0
ΣY=0 ND+Y?c-q2×6+YB=0 ND=52/6=8.7KN XB=X?c=4KN
10.解:取整体为研究对象,L=5m
Q=qL=500KN,sin?=3/5,cos?=4/5,?mA(F)=0
1YB·(2+2+1.5)-M-2Q·5=0 (1)
?X=0, -XA-XB+Q·sin?=0 (2) ?Y=0, -YA+YB-Q·cos?=0 (3) 取BDC为研究对象