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第二章 构件的静力分析


第二章 构件的静力分析
一、填空题 1.力是______________或______________的物体间的______________作用。 2.力的三要素是______________、______________和______________。 3.力是______________量。 4.作用在刚体上的两个力,使刚体处于平衡状态的必要和充分条件是:_____

_________、 ______________且 ______________ 。 5.力的平行四边形公理是:__________________________________________。用公式表示为 ______________。 6.三力平衡汇交定理是:______________________________________________________ 。 7.作用与反作用公理是:________________________________________________________。 8.空间不受_________限制的物体称为自由体;而物体在空间的________受到一定限制,称 为非自由体。 9.刚体是指在力的作用下________________________的物体。 10.力的可传性原理是:________________________________________________________。 11.力对物体的作用效果一般分为________和_______。静力学主要研究力对刚体的_______。 12.把对______________的某些位移其限制作用的物体,称为______________。 13.约束反力的方向与约束对物体限制其运动趋势的方向______________。约束反力的作用 点即是______________。 14. 常 见 的 约 束 类 型 有 : ______________ 、 ______________ 、 ______________ 、 ______________。 15.光滑接触表面约束不能限制物体沿约束表面______________ 的位移,只能阻碍沿接触表 面______________并向______________的位移。 16.光滑铰链约束______________两物体的相对移动,但____________两物体间的相对转动。 17.柔性约束的约束特点是只能承受______________,不能承受______________。 18.画受力图时,必须根据______________画约束力。 19.力对点的矩,简称______________。其等于该点到力作用线上任一点______________与 该力的______________,记作______________。其转动效果,完全由下面两个因素决定: ______________、______________。力矩的正负通常规定:______________。力矩等于零的 情况是:______________、______________。力矩的单位是______________。 20.合力矩定理:________________________________________________________。 数学表达式为:__________________________________________。 21.这种由大小__________、方向 ___________、作用线___________的两力,称为力偶,记 作______________。力偶可使物体_____________或______________的状态。力偶对物体的 作用效应可用 ____________来度量。 22.力偶的作用效果与______________和______________有关,而与______________无关。 力与力偶臂的乘积称为______________,记作______________。单位______________。 23. ______________是唯一决定力偶对物体的作用。 24.力偶等效的前提是:______________、______________和______________。 25.力偶的 ______________ 、______________、______________称为力偶的三要素。 26.力的平移定理:________________________________________________________ 。 27.力在坐标轴上的投影是______________,而力沿坐标轴上的分力则是______________。 28.当力与坐标轴垂直时,则力在该坐标轴上的投影为 ______________。

29.平面任意力系可以简化为一个汇交力系和力偶系。汇交力系的合力与简化中心的位置 ______________,而力偶系的合力偶矩与简化中心的位置______________。 30.平面一般力系的平衡方程的二矩式满足的附加条件是______________。三矩式应满足的 条件是______________。 31. ______________和______________是静力学的两个基本物理量。 32.平面力偶系平衡的必要充分条件是:______________。 33.若使刚体处于平衡, 则必须满足作用于刚体上的______________ 和______________的两 个条件。即______________、______________和______________。 34.作用在刚体上的力向某点平移时,必须附加______________,其矩等于______________。 35. ____________力系和___________力系都是平面任意力系的特例, 都只有两个平衡方程。 36.二力平衡是作用在__________个物体上, 作用力与反作用力是作用在________个物体上。 37.双手握方向盘属于______________作用,用扳手拧螺母属于______________作用。 38.力偶中两个力对作用面内任一点的矩等于______________。 二、计算题 图所示电缆盘重 W=20KN,半径 R=40cm,如用一通过其中心的水平力 F 将电缆盘拉过高 h=8cm 的台阶,求此水平力的大小。如果要使作用力 F 为最小值,且能将电缆盘拉过台阶, 问应沿哪个方向拉?并求此最小力的值?

2.如图所示的升降机构中,已知物重 W=234N,试求拉力 F1 和 F2 的大小。

3.杆 AC 和 BC 在 C 处铰接, 另一端均与墙面铰接。 1 和 F2 作用在销钉 C 上, 1=445N,F2=525N, F F 不计杆重,试求杆 AC 和 BC 所受的力。

4.圆柱形容器放在两个矩形木箱上,A、B 处在同一水平线上,已知容器总重量为 G=20KN, 容器直径 D=1m,L=60cm,求 A、B 所受到的力。

5.人字形折叠梯的两部分 AB 和 AC 在 A 端铰接,D、E 两点用水平绳连接,梯子放在光滑 的水平面上,在梯子的 H 点站立一个重 600N 的人,设 AB=AC=3m,AH=1m,a=45o,梯子重 量不计,试求 B、C 两点的约束反力。

6.绞车通过钢丝绳牵引重 G 的小车沿倾角为 a 斜面轨道匀速上升,小车的重心位置为 C,几 何尺寸如图所示。若不计摩擦,求钢丝绳的拉力和轨道对于车轮的约束力。

7.不计自重的悬臂梁或刚架如图(图 b 中长度单位为 m )所示,求支座反力。

8. 一均质杆 AB 重 1kN,将其竖起如图所示。在图示位置平衡时,求绳子的拉力和铰支座 A 的约束反力。

9.四连杆机构 OABD 在图示位置平衡。已知:OA ? 0.4m , BD ? 0.6m ,作用在 OA 上的 力偶的力偶矩 M 1 ? 1Nm ,各杆的重量不计。试求力偶矩 M 2 的大小和杆 AB 所受的 力 FAB 。

10.简易起重机用钢丝起吊重物, G ? 2kN ,如图所示。 A 、 B 、 C 三处均为铰链连接, 不计各杆的自重、摩擦及滑轮尺寸。求杆 AB 、 AC 所受的力。

11.起重吊车的简图如图 (a) 所示(受力图如图 (b) ), A 端为止推轴承, B 处为向心轴承, 自重 P ,起吊重物重 W ,求吊车平衡时 A 、 B 处的约束力。


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