1、機械設計基礎參考答案-習題11-1填空1、 夕卜力指作用在構件上的各種形式的載荷，包括重力、推力、拉力、轉動力矩等。2、平衡指構件處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。3、力的三要素是指力的大小、方向和作用點 4、力偶矩的大小、轉向和作用平面稱為力偶的三要素。5、 兩構件相互作用時，它們之間的作用與反作用力必然等值、反向、共線，_但分別作用于兩個構件上。6、參照平面力系分類定義，可將各力作用線匯交于一點的空間力系稱為空間匯交力系；將各力作用線相互平行的空間力系稱為空間平行力系；將作用線在空間任意分布的一群力稱為空間任意力系。1-2選擇1、 如果力R是F1、F2二力的合力，用矢量方程表示為R=F1+F2,

2、則三力大小之間的關系為（D ）。A.必有 R=F1+F2; B.不可能有 R=F1+F2; C.必有 RF1,RF2; D 可能有 RF1,RF2。2、 剛體受三力作用而處于平衡狀態(tài)，則此三力的作用線（ D ）。A.必匯交于一點；B.必互相平行；C.必都為零；D.必位于同一平面內。3、 力偶對物體產生的運動效應為（ C ）.A.只能使物體轉動；B.只能使物體移動；C.既能使物體轉動，又能使物體移動；D.它與力對物體產生的運動效應有時相同 ，有時不同4、 關于平面力系的主矢和主矩，以下表述中正確的是（A）A.主矢的大小、方向與簡化中心無關；B.主矩的大小、轉向一定與簡化中心的選擇有關；C. 當平

3、面力系對某點的主矩為零時，該力系向任何一點簡化結果為一合力；D. 當平面力系對某點的主矩不為零時，該力系向任一點簡化的結果均不可能為一合力。5、下列表述中正確的是（ D）A.任何平面力系都具有三個獨立的平衡方程式；B.任何平面力系只能列出三個平衡方程式；C. 在平面力系的平衡方程式的基本形式中，兩個投影軸必須相互垂直；D. 平面力系如果平衡，該力系在任意選取的投影軸上投影的代數和必為零6、 下列表述中不正確的是（B ）A.力矩與力偶矩的量綱相同；B.力不能平衡力偶；C. 一個力不能平衡一個力偶；D.力偶對任一點之矩等于其力偶矩，力偶中兩個力對任一軸的投影代數和等于零。1-3分析計算1、如圖所示

4、，三鉸拱橋又左右兩拱鉸接而成，在BC作用一主動力。忽略各拱的自重，分別畫出拱AC BC的受力圖。題1-3-1圖解:（ 1）選AC拱為研究對象，畫分離體，AC桿為二力桿。受力如圖（2）選BC拱為研究對象，畫出分析體，三力匯交原理。2、支架如圖所示，由桿 AB與AC組成，A B、C處均為鉸鏈，在圓柱銷A上懸掛重量為 G的重物，試求桿 AB與桿AC所受的力解：(1)取圓柱銷為研究對象，畫受力圖作用于圓柱銷上有重力G,桿AB和AC的反力FAB和FAC;因桿AB和AC均為二力桿，指向暫假設如圖示。圓柱銷受力如圖所示，顯然這是一個平面匯交的平衡力系。(2)列平衡方程=0: Fab F AC COS60 二

5、 03、圖示為一夾緊機構,求壓塊C加于工件的壓力。=0:F ACF AB桿AB和BC的長度相等,-Fac sin 60、G = 0-：一 G = - 1.15G0.58G各桿自重忽略不計，A B、C處為鉸鏈連接。 已知BD桿受壓力 i 3kN, h = 200mm l1500mm題1-3-3圖解：(1) 取DB桿為研究對象，畫受力圖；列平衡方程; X =0： Fab COS：- -Fbc COS： =0 Y =0: Fabsin Fbc sin：- -F =0FF AB - F BC - T-2sin a(2)取壓塊C桿為研究對象，畫受力圖；列平衡方程二 X =0 :-Q Fc cos ： =

6、 0亠 .F co姿 FQ = FC cos -2si no2ta n二匚丄=11.25 (kN)2 h4、圖示懸臂梁 AB作用有集度為q= 4kN/m的均布載荷及集中載荷F= 5kN。已知a =25 , 1= 3m,求固定端 A的約束反力題1-3-4圖解：(1) 取梁AB為研究對象，畫受力圖;(2)列平衡方程 X =0: XA F sin ： =0 Y =0: Ya - F cos ： -ql 二 0 mA(F )=0: mA -Fl cos -ql = 0可得：XA = -F sin：=YA = F cos： ql 二一.lmA = Fl cos二 ql 25、梯子AB靠在墻上，重 200

7、 N如圖所示。梯子長為 I，并與水平面交角 e =60 。已知接觸面間的摩擦系數均為0.25。今有一重 650 N的人沿梯子上爬，問人所能達到的最高點C到A點的距離s應為多少？題1-3-5圖解 當人沿梯子向上,達到最高點C時，梯子處于臨界狀態(tài),梯子即將滑動，A點和B點同時達到最大靜摩擦力,所以受力分析時以梯子AB為研究對象，加上A、B處的摩擦力，大小為Fmax ,方向與A B點運動趨勢方向相反，再按平面任意力系的平衡方程求解。(1 )以梯子為研究對象畫受力圖，如圖所示(2)列平衡方程刀 Fx=0, Fnb - FsA =01：工 Fy=0, Fna +Fb - P- Pl=0卞EMKF)=0,

8、 - FNb lsin e -Fsb l cose +p (i/2)cose +Rs cose =0 其中：FsA =f sFnaI -FsB =f sFNb把數據fs =0.25,P=200 N R=650 N 代入,解得s=0.456 l6、如圖所示，支柱AB下端為球形鉸鏈,BC BD為兩繩索，F = 7.2kN。不計支柱的自重，求柱及繩索受到的力900m in題1-3-6圖解(1 )取B鉸為研究對象，畫出其受力圖。由圖可知，立柱AB繩索BC與BD對B鉸的作用力及主動力 F共同組成空間匯交力系而平衡。(2)按圖中的坐標系列平衡方程 Fx =0，Fab sin cos -Fbd =0、Fy =0，Fab sin sinFBC =0 Fz = 0， Fab cos - F = 0由圖中給定的尺寸可知：sinJ8002 +90028002 9002 12002= 0.7083，cos 二1200.8002 9002 12002= 0.7059cos