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工程力学第4版答案

第一章习题下列习题中,凡未标出自重的物体,质量不计。

接触处都不计摩擦。

1-1试分别画出下列各物体的受力图。

1-2试分别画出下列各物体系统中的每个物体的受力图。

1-3试分别画出整个系统以及杆BD,AD,AB(带滑轮C,重物E和一段绳索)的受力图。

1-4构架如图所示,试分别画出杆HED,杆BDC及杆AEC的受力图。

1-5构架如图所示,试分别画出杆BDH,杆AB,销钉A及整个系统的受力图。

1-6构架如图所示,试分别画出杆AEB,销钉A及整个系统的受力图。

1-7构架如图所示,试分别画出杆AEB,销钉C,销钉A及整个系统的受力图。

1-8结构如图所示,力P作用在销钉C上,试分别画出AC,BCE及DEH部分的受力图。

参考答案1-1解:1-2解:1-3解:1-4解:解:1-51-6解:1-7解:解:1-8第二章习题参考答案解:由解析法, 2-1 故:2-2解:即求此力系的合力,沿OB建立x坐标,由解析法,有故:方向沿OB。

2-3解:所有杆件均为二力杆件,受力沿直杆轴线。

(a)由平衡方程有:联立上二式,解得:(拉力)(压力)(b)由平衡方程有:联立上二式,解得:(拉力).(压力)(c)由平衡方程有:联立上二式,解得:(拉力)(压力)(d)由平衡方程有:联立上二式,解得:(拉力)(拉力)2-4解:(a)受力分析如图所示:由由(b)解:受力分析如图所示:由联立上二式,得:2-5解:几何法:系统受力如图所示三力汇交于点D,其封闭的力三角形如图示所以:(压力)(与X轴正向夹150度)2-6解:受力如图所示:,已知,由由2-7解:受力分析如图所示,取左半部分为研究对象由联立后,解得:由二力平衡定理2-8解:杆AB,AC均为二力杆,取A点平衡由联立上二式,解得:(受压)(受压).2-9解:各处全为柔索约束,故反力全为拉力,以D,B点分别列平衡方程(1)取D点,列平衡方程由(2)取B点列平衡方程由2-10解:取B为研究对象:由取C为研究对象:由由.联立上二式,且有解得:取E为研究对象:由故有:2-11解:取A点平衡:联立后可得:取D点平衡,取如图坐标系:由对称性及2-12解:整体受力交于O点,列O点平衡由联立上二式得:(压力)列C点平衡联立上二式得:(拉力)(压力)2-13解:(1)取DEH部分,对H点列平衡联立方程后解得:(2)取ABCE部分,对C点列平衡且联立上面各式得:(3)取BCE部分。

根据平面汇交力系平衡的几何条件。

2-14解:(1)对A球列平衡方程(1)(2)(2)对B球列平衡方程(3)(4))5(且有:把(5)代入(3),(4)由(1),(2)得:(6)又(3),(4)得:(7)由(7)得:(8)将(8)代入(6)后整理得:2-15解:,和P构成作用于AB的汇交力系,由几何关系:又整理上式后有:取正根第三章习题参考答案.3-1解:3-2解:构成三个力偶因为是负号,故转向为顺时针。

3-3解:小台车受力如图,为一力偶系,故,由3-4解:锤头受力如图,锤头给两侧导轨的侧压力和构成一力偶,与,构成力偶平衡由处支反力为零E解:电极受力如图,等速直线上升时3-5.即:且有:由3-6解:A,B处的约束反力构成一力偶由3-7解:,受力如图,由,分别有:杆:(1)杆:(2)且有:(3)将(3)代入(2)后由(1)(2)得:受力入图所示,且有:BCD和ACE解:杆3-8.对ACE杆:对BCD杆:第四章习题4-1 已知F=60N,F=80N,F=150N,m=,转向为逆时针,θ=30°图312中距离单位为m。

试求图中力系向O点简化结果及最终结果。

4-2 已知物体所受力系如图所示,F=10Kn,m=,转向如图。

(a)若选择x轴上B点为简化中心,其主矩L=,转向为顺时针,B试求B点的位置及主矢R'。

(b)若选择CD线上E点为简化中心,其主矩L=,转向为顺时针,Eα=45°,试求位于CD直线上的E点的位置及主矢R'。

4-3 试求下列各梁或刚架的支座反力。

解:(a)受力如图由∑M=0 F?3a-Psin30°?2a-Q?a=0 RBA∴FRB=(P+Q)/3由∑x=0 F-Pcos30°=0 Ax∴F=P Ax由∑Y=0 F+F-Q-Psin30°=0 RBAy∴F=(4Q+P)/6 Ay4-4 高炉上料的斜桥,其支承情况可简化为如图所示,设A和B为固定铰,D为中间铰,料车对斜桥的总压力为Q,斜桥(连同轨道)重为W,立柱BD质量不计,几何尺寸如图示,试求A和B的支座反力。

4-5 齿轮减速箱重W=500N,输入轴受一力偶作用,其力偶矩m=,输1出轴受另一力偶作用,其力偶矩m=,转向如图所示。

试计算齿轮减速箱2A和B两端螺栓和地面所受的力。

4-6 试求下列各梁的支座反力。

(a) (b).4-7 各刚架的载荷和尺寸如图所示,图c中m>m,试求刚架的各支12座反力。

4-8 图示热风炉高h=40m,重W=4000kN,所受风压力可以简化为梯形分布力,如图所示,q=500kN/m,q=m。

可将地基抽象化为固顶端约束,21试求地基对热风炉的反力。

4-9 起重机简图如图所示,已知P、Q、a、b及c,求向心轴承A及向心推力轴承B的反力。

4-10 构架几何尺寸如图所示,R=0.2m,P=1kN。

E为中间铰,求向心轴承A的反力、向心推力轴承B的反力及销钉C对杆ECD的反力。

4-11 图示为连续铸锭装置中的钢坯矫直辊。

钢坯对矫直辊的作用力为一沿辊长分布的均布力q,已知q=1kN/mm,坯宽1.25m。

试求轴承A和B的反力。

4-12 立式压缩机曲轴的曲柄EH转到垂直向上的位置时,连杆作用于曲柄上的力P最大。

现已知P=40kN,飞轮重W=4kN。

求这时轴承A和B的反力。

4-13 汽车式起重机中,车重W=26kN,起重臂CDE重G=4.5kN,1起重机旋转及固定部分重W=31kN,作用线通过B点,几何尺寸如图2所示。

这时起重臂在该起重机对称面内。

求最大起重量P。

max4-14 平炉的送料机由跑车A及走动的桥B所组成,跑车装有轮子,可沿桥移动。

跑车下部装有一倾覆操纵柱D,其上装有料桶C。

料箱中的载荷Q=15kN,力Q与跑车轴线OA的距离为5m,几何尺寸如图所示。

如欲保证跑车不致翻倒,试问小车连同操纵柱的重量W最小应为多少?4-15 两根位于垂直平面内的均质杆的底端彼此相靠地搁在光滑地板上,其上端则靠在两垂直且光滑的墙上,质量分别为P1与P2。

求平衡时两杆的水平倾角α与α的关系。

214-16 均质细杆AB重P,两端与滑块相连,滑块A和B可在光滑槽内滑动,两滑块又通过滑轮C用绳索相互连接,物体系处于平衡。

(a)用P和θ表示绳中张力T;(b)当张力T=2P时的θ值。

4-17 已知a,q和m,不计梁重。

试求图示各连续梁在A、B和C处的约束反力。

4-18 各刚架的载荷和尺寸如图所示,不计刚架质量,试求刚架上各支座反力。

4-19 起重机在连续梁上,已知P=10kN,Q=50kN,不计梁质量,求支座A、B和D 的反力。

4-20 箱式电炉炉体结构如图a所示。

D为炉壳,E为炉顶拱,H为绝热材料,I 为边墙,J为搁架。

在实际炉子设计中,考虑到炉子在高温情况下拱顶常产生裂缝,可将炉拱简化成三铰拱,如图b所示。

已知拱顶是圆弧形,跨距l=1.15m,拱高h=0.173m,炉顶重G=2kN。

试求拱脚A和B处反力。

4-21 图示厂房房架是由两个刚架AC和BC用铰链连接组成,A与B两铰链固结于地基,吊车梁宰房架突出部分D和E上,已知刚架重G1=G=60kN,吊车桥重Q=10kN,风力F=10kN,几何尺寸如图2所示。

D和E两点分别在力G和G的作用线上。

求铰链A、B和C21的反力。

4-22 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,试求铰链A、B、C 和D处反力。

4-23 桥由两部分构成,重W1=W2=40kN,桥上有载荷P=20kN,尺寸如图所示,试求出铰链A、B和C的反力。

4-24 图示结构,在C、D、E、F、H处均为铰接。

已知P=60kN,P=40 21kN,P=70kN,几何尺寸如图所示。

试求各杆所受的力。

34-25 构架的载荷和尺寸如图所示,已知P=24kN,求铰链A和辊轴B的反力及销钉B对杆ADB的反力。

4-26 构架的载荷和尺寸如图所示,已知P=40kN,R=0.3m,求铰链A和B的反力及销钉C对杆ADC的反力。

4-27 图示破碎机传动机构,活动夹板AB长为600mm,假设破碎时矿石对活动夹板作用力沿垂直于AB方向的分力P=1kN,BC=CD=600mm,AH=400mm,OE=100mm,图示位置时,机构平衡。

试求电机对杆OE作用的力偶的力偶矩m。

04-28 曲柄滑道机构如图所示,已知m=,OA=0.6m,BC=0.75m。

机构在图示位置处于平衡,α=30°,β=60°。

求平衡时的P值及铰链O和B反力。

4-29 插床机构如图所示,已知OA=310mm,OB=AB=BC=665mm,1CD=600mm,OO=545mm,P=25kN。

在图示位置:OOA在铅锤位置;OC在111水平位置,机构处于平衡,试求作用在曲柄OA上的主动力偶的力偶矩m。

4-30 在图示机构中,OB线水平,当B、D、F在同一铅垂线上时,DE垂直于EF,曲柄OA正好在铅锤位置。

已知OA=100mm,BD=BC=DE=100mm,的值。

m/P,不计杆重和摩擦,求图示位置平衡时EF=100mm4-31 图示屋架为锯齿形桁架。

G=G=20kN,W=W=10kN,几何尺寸如2211图所示,试求各杆内力。

4-32 图示屋架桁架。

已知F=F=F=F=30kN,F=40kN,几何尺寸如34152图所示,试求各杆内力。

4-33 桥式起重机机架的尺寸如图所示。

P=100kN,P=50kN。

试求各21杆内力。

4-34图示屋架桁架,载荷G=G=G=G=G=G,几何尺寸如图所示,试52413求:杆1、2、3、4、5和6 的内力。

参考答案4-1 解:∴α=196°42′(顺时针转向)点简化的结果为:O故向.由于F′≠0,L≠0,故力系最终简化结果为一合力,大小和方向与0R主矢相同,合力FR的作用线距O点的距离为d。

F=F= RR d=L/F=5.37m R04-2 解:(a)设B点坐标为(b,0)L=∑M()=-m-Fb= BB∴b=(-m+10)/F=-1m ∴B点坐标为(-1,0)= ∴F′=10kN,方向与y轴正向一致R(b)设E点坐标为(e,e)L=∑M()=-m-F?e= EE∴e=(-m+30)/F=1m ∴E点坐标为(1,1)F′=10kN 方向与y轴正向一致R4-3解:(a)受力如图由∑M=0 F?3a-Psin30°?2a-Q?a=0 RBA∴FRB=(P+Q)/3由∑x=0 F-Pcos30°=0 Ax∴F =P Ax由∑Y=0 F+F-Q-Psin30°=0 RBAy∴F=(4Q+P)/6 Ay(b)受力如图由∑M=0 F?cos30°-P?2a-Q?a=0 RBA∴F=(Q+2P)RB由∑x=0 F-F?sin30°=0 RBAx ∴F=(Q+2P)Ax由∑Y=0 F+F?cos30°-Q-P=0 RBAy∴F=(2Q+P)/3 Ay(c)解:受力如图:由∑M=0 F?3a+m-P?a=0 RBA∴F=(P-m/a)/3 RB由∑x=0 F=0 Ax由∑Y=0 F+F-P=0 RBAy ∴F=(2P+m/a)/3 Ay(d)解:受力如图:由∑M=0 F?2a+m-P?3a=0 RBA∴F=(3P-m/a)/2 RB由∑x=0 F=0 Ax由∑Y=0 F+F-P=0 RBAy∴F=(-P+m/a)/2 Ay(e)解:受力如图:由∑M=0 F?3-P??5=0 RBA∴F=P/2+5Q/3 RB由∑x=0 F+Q=0 Ax∴F=-Q Ax由∑Y=0F+F-P=0 RBAy∴F=P/2-5Q/3 Ay(f)解:受力如图:由∑M=0 F?2+m-P?2=0 RBA∴F=P-m/2 RB由∑x=0 F+P=0 Ax∴F=-P Ax由∑Y=0 F+F =0RBAy∴F=-P+m/2 Ay4-4解:结构受力如图示,BD为二力杆由∑M=0 -F?a+Q?b+W?l/2?cosα=0 RBA∴F=(2Qb+Wlcosα)/2a RB由∑F=0 -F-Qsin α=0 Axx∴F=-QsinαAx由∑F=0 F+F-W-Qcosα=0 AyRBy∴F=Q(cosα-b/a)+W(1-lcos α/2a) Ay解:齿轮减速箱受力如图示,4-5由∑M=0 F××=0 RBA F= RB由∑F=0 F+F-W=0 RByRA F= RA4-6 解:(a)由∑F=0 F=0 (b) 由∑F=0 F=0 AxAxxx由∑F=0 F=0 由∑F=0 F-qa-P=0 AyyyAy由∑M=0 M-m=0 M=m ∴F=qa+P AyAA由∑M=0 M-q?a?a/2-Pa=0 A2/2+Pa ∴M=qa A(c) (d)(c) 由∑F=0 F+P=0 (d) 由∑F=0 F=0 AxAxxx∴F=-P 由∑M=0 F?5a+m-m-q?3a?3a/2=02ARBAx1由∑F=0 F-q?l/2=0 ∴F=+(m-m)/5a 1yAyRB2FAy=ql/2 由∑F=0 F+F-q?3a=0 RByAy 由∑M=0 M-q?l/2?l/4-m-Pa=0 F=+(m-m )/5a21AyA.∴M=ql2/8+m+Pa A4-7 解:(a) (b)2/2-P?5a=0 ∴FM=0 F?6a-q(6a)=3qa+5P/6 (a)∑RBARB∑F=0 F+P=0 ∴F =-P AxAxx∑F=0 F+F-q?6a=0 ∴F=3qa-5P/6 AyyRBAy22+2Pa=18qaM /2-P?2a=0 (b) ∑M=0 M-q(6a)∴AAA∑F=0 F+q?6a=0 ∴F =-6qa AxAxx∑F=0 F-P=0 ∴F=P AyyAy2+4Pa+m-m=12qa M?2a-P?4a=0 ∴-qM(c) ∑=0 M+m-m?6a1A2A1A2∑F=0 F+P=0 ∴F=-P AxxAx∑F=0 F-q?6a=0 ∴F=6qa AyyAy22 =4qa∴M/2-q?2a?3a=0 =0 M(d) ∑M+q(2a)AAA∑F=0 F-q?2a=0 ∴F =2qa AxAxx∑F=0 F-q?2a=0 ∴F =2qa AyAyy解:热风炉受力分析如图示,4-8.∑F=0 F+q?h+(q-q)?h/2=0 ∴F=-60kN oxox2x11∑F=0 F-W=0 ∴F=4000kN AyAyy∑M=0 M-q?h?h/2-(q-q)?h?2h/3/2=0 ∴M=?m 01A204-9解:起重机受力如图示,∑M=0 -F?c-P?a-Q?b=0 ∴F=-(Pa+Qb)/c RARAB∑F=0 F+F=0 ∴F=(Pa+Qb)/c BxxRABx∑F=0 F-P-Q=0 ∴F=P+Q ByyBy4-10 解:整体受力如图示∑M=0 -F××=0 ∴F=-764N RABRA∑F=0 F+F=0 ∴F=764N BxBxRAx∑F=0 F-P=0 ∴F=1kN ByByy由∑M=0 F×2+P××=0 ∴F=2kN CyECy由∑M=0 F'×2-F×2-P×+P×=0 ∴F=F'=3kN CxCyHCxCx4-11解:辊轴受力如图示,由∑M=0 F (1250/2+175)=0×1250×1600-q×RBA.∴F=625N RB由∑F=0 F+F-q×1250=0 ∴F=625N RARAyRB4-12 解:机构受力如图示,∑M=0 -P×+F××=0 ∴F=26kN RBARB∑F=0 F+F-P-W=0 ∴F=18kN RARAyRB4-13 解:当达到最大起重质量时,F=0 NA由∑M=0 W×α+W×0-G××=0 21B∴P= max4-14解:受力如图示,不致翻倒的临界状态是F=0 NE由∑M=0 W×1m-Q×(5-1)=0 ∴W=60kN F故小车不翻倒的条件为W≥60kN4-15解:设左右杆长分别为l1、l2,受力如图示左杆:∑M=0 P(l/2)cosα-Flsinα=0 ∴F=ctgαP/2 11O1111A11A右杆:∑M=0-P(l/2)cosα+F'lsinα=0 ∴F'=ctgαP/2 222AA2O2222由F=F' ∴P/P=tgα/tgα2AA121 4-16解:设杆长为l,系统受力如图(a) ∑M=0 P ?l/2cosθ+T?l?sinθ-Tlcosθ=0 ∴T=P/2(1-tgθ) 0(b)当T=2P 时, 2P= P/2(1-tgθ) ∴tgθ3/4 即θ≈36°52′4-17 解:(a)(a)取BC杆:∑M=0 F?2a=0 ∴F=0 RCBRC∑F=0 F=0 Bxx∑F=0 -F+F=0 ∴F=0 ByByRCy取整体:2 M=2qa?4a+M=0 ∴=0 -q∑M?2a?a+F ARCAA∑F=0 F=0 Axx∑F=0 F+F-q?2a=0∴F==2qa AyAyRCy(b)(b)取BC杆:∑M=0 F?2a-q?2a?a=0 ∴F =qa RCRCB.∑F=0 F=0 Bxx∑F=0 F-q?2a-F=0 ∴F=-qa ByRCyBy取整体:∑M=0 M+F?4a-q?3a?2.5a=0 ∴M= ARCAA∑F=0 F=0 Axx∑F=0 F+F-q?3a=0∴F==2qa AyyRCAy(c)(c)取BC杆:∑M=0 F?2a =0 ∴F=0 RCRCB∑F=0 F=0 Bxx∑F=0 F-F=0 ∴F=0 ByRCByy取整体:∑M=0 M+F?4a-m=0 ∴M=m AARCA∑F=0 F=0 Axx∑F=0 F+F=0∴F=0 AyRCyAy(d).(d)取BC杆:∑M=0 F?2a-m=0 ∴F=m/2a RCBRC∑F=0 F=0 Bxx∑F=0 F-F=0 ∴F=m/2a ByRCByy取整体:∑M=0 M+F?4a-m=0 ∴M=-m AARCA∑F=0 F=0 Axx∑F=0 F+F=0∴F=-m/2a AyRCyAy4-18 解:(a)取BE部分∑M=0 F×××2=0 ∴F= BxBxE取DEB部分:∑M=0 F×+F×6-q××2=0 ∴F=0 ByBxByD取整体:∑M=0 F×6+ q××2-F×cos45°×3=0 ∴F= RCAByRC∑F=0 F×cos45°+F+F-q×=0 ∴F= AxRCxBxAx∑F=0 F×sin45°+F+F=0 ∴F =AyByAyRCy(b)取CD段,2=0 ∴F4=2q ∑M=0 F×4-q/2×22CRDRD取整体:∑M=0 F×8+F×12q×4×10-q×6×4-P×4=0 1RBRDA2∑F=0 P+F=0 ∴F=-P AxxAx∑F=0 F+F+F-q×6-q×4=0 ∴F=3q-P/2 1RD1y2AyAyRB4-19 解:连续梁及起重机受力如图示:取起重机:∑M=0 Q×1-P×3-F×2=0 ∴F=10kN NENEH∑F=0 F+F-Q-P=0 ∴F=50kN NHyNHNE 取BC段:∑M=0 F×6-F×1=0 ∴F= RBCNHRB取ACB段:∑M=0 F×3+F×12-F×5-F×7=0 ∴F=100kN RDRBRDNEANH∑F=0 F=0 Axx∑F=0 F+F+F-F-F=0 ∴F= AyRBNEAyRDNHy4-20解:整体及左半部分受力如图示取整体:∑M=0 F×l-G×l/2=0 ∴F=1kN ByByA∑M=0 -F×l+G×l/2=0 ∴F=1kN AyBAy 取左半部分:∑M=0 F×h+G/2×l/4-F×l/2=0 ∴F =AxAyAxC.取整体:∑F=0 F+F=0 ∴F= BxxBxAx4-21 解:各部分及整体受力如图示取吊车梁:∑M=0 F×8-P×4-Q×2=0 ∴F= NEDNE∑F=0 F+F-Q-P=0 ∴F= NDNDyNE取T房房架整体:∑M=0 F×12-(G+F)×10-(G+F)×2-F×5=0 ∴F= By21AByNEND∑M=0 -F×12-F×5+(G+F)×2+(G+F)×2=0 ∴F= AyNDB1Ay2NE取T房房架作部分:∑M=0 F×6-F×10-F×5-(G+F) ×4=0 ∴F= Ax1AxCAyND∑Fx=0 F+F+F=0 ∴F= CxCxAx∑Fy=0 F+F-G-F=0 ∴F=5kN CyCyNDAy1取T房房架整体:∑F=0 F+F+F=0 BxAxx∴F= Bx解:整体及部分受力如图示4-22.取整体:∑M=0 -F?l?tg45°-G?(2l+5)=0 ∴F=-(2+5/l)G AxCAx∑M=0 F?ltg45°-G(2l+5)=0 ∴F=(2+5/l)G CxACx取AE杆:∑M=0 –F?l-F?l-G?r=0 ∴F=2G AyAyEAx∑F=0 F+F+G=0 ∴F=(1+5/l)G BxxBxAx∑F=0 F+F=0 ∴F=-2G ByAyByy取整体:∑F=0 F+F-G=0 ∴F=-G CyAyyCy取轮D:∑F=0 F-G=0 ∴F=G DxDxx∑F=0 F-G=0 ∴F=G DyDyy4-23 解:整体及部分受力如图示取整体:∑M=0 F×10-W×9-P×4-W×1=0 ∴F=48kN CyCy1B2∑F=0 F+F-W-W-P=0 ∴F=52kN Byy1By2Cy取AB段:∑M=0 F×4+W×4+P×1-F×5=0 ∴F=20kN BxByA1Bx∑F=0 F+F=0 ∴F=-20kN AxBxAxx∑F=0 F+F-W-P=0 ∴F=8kN AyAyy1By取整体:∑F=0 F+F=0 ∴F=-20kN CxBxxCx4-24 解:系统中1、2、3、4、5杆均为二力杆,整体及部分受力如图:取整体:∑F=0 F=0 Axx∑M=0 -3P-6P-10P+14F=0 ∴F=80kN RB31RB2A∑F=0 F+F-P-P-P=0 ∴F=90kN Ay21y3AyRB取左半部分:∑M=0 P×1+P×4-F×7+S×3=0 ∴S=117kN 31AyH32取节点E:∑F=0 S-Scosα=0 ∴S=146kN 1x13∑F=0 S+Ssinα=0 ∴S= 22y1取节点F:∑F=0 -S+Scosα=0 ∴S=146kN 535x∑F=0 S+Ssinα=0 ∴S= 4y544-25解:整体及部分受力如图示:取整体:∑M=0 F×4-P-P(2+R)=0 ∴F=21kN RBARB∑F=0 F-P=0 ∴F=24kN AxxAx∑F=0F+F-P=0 ∴F=3kN AyRByAy取ADB杆:∑M=0 F×2-F×2=0 ∴F=3kN ByDByAy取B点建立如图坐标系:∑F=0 (F-F')sinθ-F'cosθ=0 且有F=F',F=F' BxxRBByBxBxByBy∴F' 2/=24kN×=18θ18tg Bx4-26 解:整体及部分受力如图示:取整体:∑M=0 F×4+P×=0 ∴F=-43kN AxAxB∑F=0 F+F=0 ∴F=43kN BxBAxx取BC杆:∑M=0 F×4+P××××4=0 ∴F=20kN ByBxC∑F=0 F+F-P=0 ∴F=-3kN CxCxxBx∑F=0F+P+F-P=0 ∴F=-20kN CyyCyBy取整体:∑F=0 F+F-P=0 ∴F=20kN AyAyByy4-27 解:受力如图示:取AB:∑M=0 P××=0 ∴S= BCA取C点:∑F=0 S'sin60°+°-Scos30°=0 CDxBC∑F=0 -S'cos60°+°-Ssin30°=0 CDBCy联立后求得:S= CE取OE:∑M=0 °×=0 O ∴m=70kN 04-28 解:整体及部分受力如图示:取OA杆,建如图坐标系:∑M=0 F× sin60°+m-F =0 ×°oyOxA.∑F=0 F×cos60°+Fcos30°=0 oyoxy联立上三式:F= F=-1000N oxoy取整体:∑M=0 -F××cos30° sin30°×ctg60°)-P××sin60°oyB+m=0∴P=∑F=0 F+F+P=0 ∴F= BxoxBxx∑F=0 F+F=0 ∴F= ByyByoy4-29 解:整体及部分受力如图示:取CD部分:∑M=0 F×α-P×α=0 ∴F=PtgαNDCND取OA部分:∑M=0 -F×=0 ∴F=-m/ oxAox取整体:∑M=0 F×+P××α=0 oxO1代入后有:-m/×+×α× cosα=0 ∴m=?m4-30 解:整体及部分受力如图示:取OA段:∑M=0 m+F×=0 ∴F =-10m oxoxA.取OAB段:∑M=0 m-F×°=0 ∴F=10/3m oyBoy取EF及滑块:∑M=0 F×°+P×°=0 ∴F=-P/3 NFENF取整体:∑M=0 F× cos30°+m-F×× ctg30°=0 oxDNF∴m/P=0.1155m4-31解:取整体:∑M=0 -F×4+W×4+G×3+G×2cos30°×21B1RA cos30°=0∴F= RA∑F=0 F=0 Bxx∑F=0 F+F-W-W-G-G=0 ∴F= ByRA1y1By22取A点:∑F=0 F+Scos30°-W1=0 ∴S=-26kN 22RAy∑F=0 S+Ssin30°=0 ∴S=13kN 12x1取C点:∑F=0 -Scos60°+Scos30°+Scos60°=0 3x42∑F=0 -Ssin60°-Ssin60°-Ssin30°-G=0 124y3联立上两式得:S= S=-25kN 43取O点:∑F=0 -Scos60°-S+Scos60°+S=0 631x5∑F=0 S3sin60°+Ssin60°=0 5y联立上两式得:S= S= 65取E点:∑F=0 -Scos60°-Scos30°+S =0°cos30745x∴S=-35kN 74-32 解:取整体:∑M=0 F×+F×3+F×+F×6+F××9=0 51342A∑F=0 F+F-(4×30+40)=0 ∴F=80kN RARAyRB取A点:∑F=0 x∑F=0 y联立后解得:S=-197kN S=180kN 21取C点:∑F=0 x∑F=0 y联立后解得:S=-37kN S=-160kN 43取E点:∑F=0 x∑F=0 y联立后解得:S=-30kN S=-160kN65取D点:∑F=0 x∑F=0 y联立后解得:S=112kN S= 87由对称性可知:S=S= S=S=-160kN 61098S=S=-30kN S=S =-160kN412511.S=S=180kN S=S=-37kN 321314S=S=-197kN 1154-33 解:取整体:∑M=0 F×4-P×2-P×3=0 ∴F = RBA1RB2∑F=0 F+F-P-P=0 ∴F= RARBy1RA2取A点:∑F=0 S+Scos45°=0 2x1∑F=0 FRA-S2sin45°=0 y解得:S= S= 21取C点:∑F=0 S-Scos45°=0 24x∑F=0 S+Ssin45°=0 2y3解得:S= S= 43取D点:∑F=0 S+Scos45°-S=0 15x6∑F=0 -S-Ssin45°=0 5y3解得:S= S=-125kN 65取F点:∑F=0 S-S=0 6x8∑F=0 -P-S=0 71y解得:S=-100kN S=-125kN 87取E点:∑F=0 Scos45°+ S-Scos45°-S=0 4x9105∑F=0 S+Ssin45°+ S =0°sin45957y解得:S=53kN S= 109取G点:∑F=0 Scos45°-S=0 1012x∑F=0 Ssin45°+ S=0 1112y解得:S= S= 109取H点:∑F=0 S-S-Ssin45°=0 913x8∴S= 134-34解:取整体:∑M=0 -F×6a+G×(5a+4a+3a+2a+a)=0 ∴F=2.5G RAARA∑F=0 F +F +5G=0 ∴F=2.5G RBRARBy取A点:∑F=0 S+Scos45°=0 2x1∑F=0 Ssin45°+F=0 RAy2解得:S1=2.5G S2=-3.54G取C点:∑F=0 S-S=0 ∴S=2.5G 4x14∑F=0 S-G=0 ∴S=G 3y3截面Ⅰ-Ⅰ,取左半部分∑F=0 Ssin45°+F-3G=0 ∴S=0.707G 5RAy5∑M=0 -F×4a+G×3a+G×2a+G×a+S×a=0 6RAD∴S =4G6.第五章习题5-1 重为W=100N,与水平面间的摩擦因数f=,(a)问当水平力P=10N时,物体受多大的摩擦力,(b)当P=30N时,物体受多大的摩擦力?(c)当P=50N时,物体受多大的摩擦力?5-2 判断下列图中两物体能否平衡?并问这两个物体所受的摩擦力的大小和方向。

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