理论力学课后答案2.doc

第二章

习题2-1．铆接薄钢板在孔心A、B和C处受三力作用如图，已知P1=100N沿铅垂方向，P2=50N沿AB方向，P3=50N沿水平方向；求该力系的合成结果。

解：属平面汇交力系；

合力大小和方向：

习题2-2．图示简支梁受集中荷载P=20kN，求图示两种情况下支座A、B的约束反力。

解：(1) 研究AB，受力分析：

画力三角形：

相似关系：

几何关系：

约束反力：

(2) 研究AB，受力分析：

画力三角形：

相似关系：

几何关系：

约束反力：

习题2-3．电机重P=5kN放在水平梁AB的中央，梁的A端以铰链固定，B端以撑杆BC支持。求撑杆BC所受的力。

解：(1)研究整体，受力分析：

(2) 画力三角形：

(3) 求BC受力

习题2-4．简易起重机用钢丝绳吊起重量G=2kN的重物，不计杆件自重、磨擦及滑轮大小，A、B、C三处简化为铰链连接；求杆AB和AC所受的力。

解：(1) 研究铰A，受力分析（AC、AB是二力杆，不计滑轮大小）：

建立直角坐标Axy，列平衡方程：

解平衡方程：

AB杆受拉，BC杆受压。
(2) 研究铰A，受力分析（AC、AB是二力杆，不计滑轮大小）：

建立直角坐标Axy，列平衡方程：

解平衡方程：

AB杆实际受力方向与假设相反，为受压；BC杆受压。

习题2-5．三铰门式刚架受集中荷载P作用，不计架重；求图示两种情况下支座A、B的约束反力。

解：(1) 研究整体，受力分析（AC是二力杆）；

画力三角形：

求约束反力：

(2) 研究整体，受力分析（BC是二力杆）；

画力三角形：

几何关系：

求约束反力：

习题2-6．四根绳索AC、CB、CE、ED连接如图，其中B、D两端固定在支架上，A端系在重物上，人在E点向下施力P，若P=400N，α=4o，求所能吊起的重量G。

解：(1) 研究铰E，受力分析，画力三角形：

由图知：

(2) 研究铰C，受力分析，画力三角形：

由图知：

习题2-7．夹具中所用的两种连杆增力机构如图所示，书籍推力P作用于A点，夹紧平衡时杆AB与水平线的夹角为；求对于工件的夹紧力Q和当α=10o时的增力倍数Q/P。

解：(1) 研究滑块A，受力分析，画力三角形：

由图知：

研究AB杆（二力杆）和滑块B，受力分析，画力三角形：

由图知：

(2) 研究铰A，受力分析，画力三角形：

由图知：

研究AB杆（二力杆）和滑块B，受力分析，画力三角形：

由图知：

习题2-8．图示F1=F1’=150N，F2=F2’=200N，F3=F3’=250N。求合力偶。

解：(1) 求各个力偶的力偶矩：

(2) 求合力偶矩：

合力偶转向是逆时针。

习题2-9．构件的支承及荷载情况如图，求支座A、B的约束反力。

解：(1) 研究AB，受力分析，画受力图：

列平衡方程：

解方程

(2) 研究AB，受力分析，画受力图：

列平衡方程：

解方程

习题2-10．锻锤工作时，若锻件给它的反作用力有偏心，就会使锤头发生偏斜，在导轨上产生很大的压力，从而加速导轨的磨损，影响锻件的精度。已知打击力P=1000kN，偏心矩e=20mm，锤头高度h=200mm；求锤头给两侧导轨的压力。

解：(1) 研究锤头，受力分析，画受力图：
(2) 列平衡方程：

解方程：

习题2-11．图示轧钢机工作机构，机架和轧辊共重G=650kN，为了轧制钢板，在轧辊上各作用一力偶，力偶矩大小为m1=m2=828kN，机架的支点距离l=1380mm；当发生事故时，m1=0，m2=1656kN.m；求在正常工作与发生事故两种情形下支点A、B的反力。

解：(1) 正常工作时，m1和m2的合力偶为零。整体受力分析：
由对称性可知：

(2) 非正常工作时，分别讨论m2和G作用的情况：

G单独作用时，情况同(1)：

m2单独作用时，列平衡方程：

共同作用情况时：

NA的实际方向向下，NB的实际方向向上。

习题2-12．四连杆机构OABO1在图示位置平衡，已知OA=40cm，O1B=60cm，作用在曲柄OA上的力偶矩大小为m1=1N.m，不计杆重；求力偶矩m2的大小及连杆AB所受的力。

解：(1) 研究OA杆，受力分析，画受力图：

列平衡方程：

(2) 研究AB（二力杆），受力如图：

可知：

(3) 研究O1B杆，受力分析，画受力图：

列平衡方程：