理论力学课程试卷(期中).ppt

2010 2011学年第1学期理论力学课程试卷 期中 1 图示构架由三根杆和一个滑轮铰接而成 在AB杆的下端B作用一水平力F 跨过滑轮H的绳索上挂一重量为G的重物 已知 G F 5kN 滑轮半径为R 20cm 杆 滑轮和绳索的重量均不计 AD DC CB HD 50cm 45o 选择合适的研究对象 画出受力图 列出尽量少的平衡方程 求出CE杆上销钉K处的约束力 A点为铰链连接 解 1 研究整体 以A为矩心 列平衡方程 FE FAx FAy 2 研究HDK 以D为矩心 列平衡方程 FG FKx FKy FDy FDx 3 研究CKE 以C为矩心 列平衡方程 FE F Ky F Kx FCx FCy 2 图示往复机构的曲柄O1A 在图示平面内以匀角速度 绕O1轴转动 A端装一滑块 它可在摆杆O2B的直线滑槽内作相对滑动 摆杆绕O2轴在图示平面内摆动 其B端以铰链与连杆BD连接 BD杆的D点为一滑块 它沿固定滑道作上下往复直线运动 O1A L O2B 3L BD L 求在图示位置摆杆O2B的角速度的大小和方向以及滑块D的速度 解 1 取滑块A为动点 摆杆O2B为动系 求摆杆O2B的角速度 va vr ve O2B 速度合成定理 va r 根据速度投影法求D点的速度 vB vD 3 图示构架由滑轮D 杆AB和CBD构成 一钢丝绳绕过滑轮 绳的一端挂一重物 重量为G 另一端系在杆AB的E处 尺寸如图所示 分别研究整体 AB杆和CBD杆 画出受力图 列出所需的平衡方程 求铰链A B C和D处的约束反力 解 1 研究整体 受力分析 列平衡方程 FAx FE FAy FCx FCy FAy FAx F Bx FBy FCy FCx FBx F By FDy FDx x y x y 2 研究AB杆 受力分析 列平衡方程 3 研究CBD杆 受力分析 列平衡方程 x y 4 图示结构中 梁AB为刚体 自重不计 其上作用有一载荷F 40KN 杆AD和杆BH由同一种材料制成 其许用应力 160MPa E 2 105MPa 若要求刚性梁AB受力后仍保持水平 试计算杆AD和杆BH所需的最小截面积 解 1 研究AB 受力分析 列平衡方程 2 对杆AD和杆BH强度计算 3 用变形协调关系 代入胡克定律 4 结论AAD 300mm2 ABH 50mm2