武汉理工大学《理论力学》第1-4章习题参考解答

《理论力学》第1章习题参考解答-1GTBFAAGFACFCFAFBFFFAFBF1F2FDFCxFCyGFBFAFFACFABFFAFCF2FBxFByFAxFAyFCxFCyF’BxF’ByF1F2F1FAxFAyFCxFCyTMMTBEFETBTMFCyFAxFAyFAxFAyF’ETBTMFFAxFAyFDyF2FBFO1F’BF1FOF1FOFO1F2《理论力学》第1章习题参考解答-2FCxFCyFCxFDx附加题2-1气动夹具简图如图所示，气缸固定在机架上，已知活塞受到向下的总压力F=7.5kN。四杆AB、BC、AD、DE均为铰链连接，B、D为两个滚轮。不计杆件和轮的质量及摩擦。机构平衡。试求工件所受的压力。附加题2-2如图所示，两轮A和B，各重PA=2P，PB=P，杆AB长为，连接两轮，可自由在光滑面上滚动，不计杆的质量。试求当物体系统处于平衡时，杆AB与水平线的夹角。《理论力学》第2章-平面汇交力系附加题解答10,150解：①取A处铰链为研究对象AFAαα/2β02sin2sin,0ADABxFFFFABFADFDFDEF’AD02cos2cos,0AADAByFFFF求得：2cos2FFFADAB②取滚轮D为研究对象0sin2sin,0DEADxFFF0cos2cos,0DEADDyFFFF………（1）………（2）将（1）代入（2），并解方程得：FFD)2tancot1(21③根据对称性，工件所受到的压力为：kNFFD2.166)2tancot1(2l9090xyxyFAPAPBFABF’AB①取轮A为研究对象AB0sinsin,0AABxPFF②取轮B为研究对象0)90sin()90sin(,0ABBxFPF………（2）………（1）③联立（1）和（2）求解得：cossin2cossintanBAPP所以，杆AB与水平线的夹角为：arctan2cossin32cos3))cossin2arctan(cot()arctan2tan(tan2《理论力学》第2章习题题解答FAFCFEF’EM1M2解：⑴当导槽在杆AB上，销子在杆CD上时M1M2FAFEF’EFC⑵当导槽在杆CD上，销子在杆AB上时取杆AB为研究对象导槽在杆AB上，销子在杆CD上导槽在杆CD上，销子在杆AB上ABCDABCD11,0MFME1MFFEA取杆CD为研究对象21,0MFME2MFFEC所以：mNMM100012取杆AB为研究对象122,0MFME12MFFEA取杆CD为研究对象22,0MFME222MFFEC所以：21222MMmNMM2000212FEFXGYGY’GX’GXCYCXCYCXBYBMDEGFGCA解：取DF杆为研究对象mAB106822044108,0FFMEGFFE450106,0EGXFXFFFXEG43530108,0FFYFEGYFYG2取AC杆为研究对象036,0MXXMGCAFMXC836取整体为研究对象048,0MFYMBCFMYB2180,0FYYFBCYFMYC2380,0CBXXXFFMXXCB836所以：NFMXB325836NFMYB400218NFMXC325836NFMYC600238解：NmABCDFFMx6.15135.87)2.015.0(60sin500)(sin)(NmBCFFMy2.17331004.060sin500sin)(NmBCFCDABFFMz8.8225.6coscos)(sincos)(FAzFAxFBzFBxkNRrGFRFRFrGMTTTy502,0222kNFFFFGMBzBzTTx5.1010060sin60sin230,022kNFFFMBxBxTz794.735.4010060cos3,02kNFFFFFAxBxTAxx196.5330cos3,02kNFFFFGFFAzBzTTAzz60sinsin2,022kNFkNFAzAx6,196.5kNFkNFBzBx5.1,794.7kNFkNFTT5,1021x1y1z1G1FAyFAxFAz解：取AB和载荷为研究对象0,01AzxFM030cos)130sin2(30cos21)130sin2(4,021GGFMAxDE5683.3N4313125283516351GGFAx030cos130cos)121)130sin2((30cot22,0211GGFFMAyAxz2218.75N4887524183331GGFFAxAy《理论力学》第3-4章习题题解答1解：取整体为研究对象(a)30.5231223)820(830)82820(3)820(4830Cx24.13466093)820(830233)820(15830Cy(b)162.192042016215040214cos44sin2032204)31640(20162134050402122Cx1.192042016215040214sin44sin2032204320220162135050402122Cy《理论力学》第3-4章习题题解答2解：取AB和载荷为研究对象FNAFNBFAFBNBNAxFFF,0GFFFBAy,00)2(,0daGbFdFMNAAB将FA=FNAf，FB=FNBf带入以上方程求解得：cmfba67.163.02102所以为保证安全，a16.7cm