《工程力学Ⅰ》复习题
1. 在图所示连续梁中,已知M、a、45,不计梁的自重,求各连续梁在A、B、C三处的约束
力。
2. 图示的水平横梁AB,A端为固定铰链支座,B端为一滚动支座。横梁的长度为2l,梁重P,作用在梁的中点C。在梁的AC段上受均布裁荷q作用,在梁的BC段上受力偶作用,力偶矩M。试求A和B处的支座约束力。
3. 无重水平粱的支承和载荷如题图所示。已知力F、力偶矩为M的力偶和强度为q的均布载荷。求支座A和B处的约束力。
4. 图示组合梁(不计自重)由AC和CD铰接而成。已知:F = 20 kN,均布裁荷 q=10 kN/m,
M=20 kN·m, l=1 m。试求插入端A及滚动支座B的约束反力。
5. 在图示两连续梁中,已知q、M、a及θ,不计梁的自重,求各连续梁在A、B、C三处的约束力。
6. 已知各杆均铰接,B端插入地内,P=1 kN,AE=0.6 m,CE=DE=0.8 m,BE=1m,杆重不计。求B点的约束反力和AC杆内力。
7. 图示的机架上挂一重Q=5 kN的物体,各构件的尺寸如图示,不计杆重与摩擦,求支座C的约束力和杆DE、杆FG的内力。
8. 一支架如图示,AC=CD=1 m,滑轮半径r=0.3 m,重物P重100 kN,A、B处为固定铰链支座,C处为铰链连接,不计绳、杆、滑轮质量和摩擦,求A、B支座的约束力。
9. 起重机放于连续梁ABCD上,已知起重机重Q=70kN,重心在铅垂线EC上,起重载荷P=20kN。如不计梁重,求支座A、,B和D三处的约束力。
10. 图示结构,已知P=100N,AC=1.6m、BC=0.9m、CD=EC=1.2m、AD=2m且AB水平,
ED铅垂,BD垂直于斜面,求BD杆内力和支座A处的约束力。
如图所示三铰拱,已知每半拱重P,长为l,高为h。求支座A、l/8Cl/8PPhABl/2l/2
试求下图所示截面重心的位置,其尺寸如图所示。
y8002021204004O160x
的约束力。11. B
12. y202002020011020Ox 13. 图示机构中,已知O1O2L1m,1rad/s,求该位置时O2A杆的角速度。
AAωO130°ωO130°30°O230°
O2
14. 刨床急回机构如图,曲柄OA的一端A与滑块用铰链连接。当曲柄OA以匀角速度转动时,滑块在摇杆O1B上滑动,并带动摇杆O1B摆动。设曲柄OAr,两轴间距离O1OL。求当曲柄处于水平位置时摆杆的角速度。
BωOAω1θO1
15. 如图所示,摇杆机构的滑竿AB以等速v向上运动,初瞬时摇杆OC水平。摇杆长OCa,距离ODl。求
6时,摇杆OC的角速度和点C的速度大小。
16. 图示铰接四边形机构中,O1AO2B200mm,又O1O2AB。杆O1A以等角速度ω=1 rad/s绕轴O1
转动。杆AB上有一套筒C,此套筒与杆CD相铰接。机构的各部件都在同一铅直面内。求当θ=60º时,杆CD的速度和加速度。
17. 如图,曲柄OA长为0.4 m,以等角速度ω=1 rad/s绕O轴逆时针转动,由于曲柄的A端推动水平板B,从而使滑杆C沿铅垂方向上升。求当θ=30º时,滑杆C的速度和加速度。
18. 如图所示,偏心凸轮半径为R,绕O轴转动,转角t(是常量),偏心距OCe,凸轮带
动顶杆AB沿铅垂直线作往复运动。求顶杆的运动方程和速度。
19. 四连杆机构中,连杆AB上固连一块三角板ABD,如图所示。机构由曲柄O1A带动。已知:曲柄的角速度ωO1A=4 rad/s;曲柄O1A=0.2 m,水平距离O1O2=0.1 m,AD=0.1 m;当O1A⊥O1O2时,AB平行于O1O2,且AD与AO1在同一直线上;角φ=30 º。求三角板ABD的角速度和点D的速度。
20. 图示机构中,OA= r ,以等角速度0转动,在某瞬时 = 60º,ABBC,AB=6r,BC=3求该瞬时滑块C的速度。
3r。
OA0.3m。21. 如图,在筛动机构中,筛子的摆动是由曲柄连杆机构带动。已知曲柄转速nOA40r/min,
当筛子运动到与点O同一水平线上时,∠BAO=90°。求此瞬时筛子BC的速度。
22. 如图示电动机的外壳固定在水平基础上,定子的质量为m1,转子质量为m2,转子的轴通过定子的质心O1,但由于制造误差,转子的质心O2到O1的距离为e。求转子以角速度作匀速转动时,基础作用在电动机底座上的水平和铅垂约束力,最大铅垂约束力。
23. 正弦机构如图所示,曲柄OM长为r,绕O轴匀速转动,它与水平线之间的夹角t,其中
为
t=0时的夹角,为一常数。已知动杆上A,B两点间距离为b。求点A和B的运动方程及点B
的速度和加速度。
24. 在图示曲柄滑杆机构中,曲柄以等角速度ω绕O轴转动。开始时,曲柄OA水平向右。已知:曲柄的质量为m1,滑块A的质量为m2,滑杆的质量为m3,曲柄的质心在OA的中点,OA=r;滑杆的质心在点C。试求:(1)机构质量中心的运动方程;(2)作用在轴O的最大水平约束力。
25. 在图示曲柄滑杆机构中,均质曲柄OB长为l,质量为m1,以等角速度ω绕O轴转动。开始时,曲柄OA水平向右。质心在OB的中点;滑槽、滑杆的质量为m2,质心在点C。在滑杆CA的A端作
用一水平向左的恒力F,不计摩擦及滑块
B的质量。求:(1)机构质量中心的运动方程;(2)作用在
轴O的最大水平约束力。
26. 如图所示,半径为R的半圆形凸轮D以等速v0沿水平线向右运动,带动从动杆AB沿铅直方向上升,求φ=30º时杆AB相对于凸轮的速度和加速度。
27. 跳伞者质量为60kg,自停留在高空中的直升飞机中跳出,落下100 m后,将降落伞打开。设开伞前的空气阻力略去不计,伞重不计,开伞后所受的阻力不变,经5s后跳伞者的速度减为4.3m/s,试求阻力的大小。
28. 图示机构中杆O1A以匀角速度ω转动,O1AABl,ABO1A。求(1)图示瞬时AB杆和O2B杆的角速度;(2)B点的加速度。
O1O245°BωA
29. 在图示曲柄连杆机构中,曲柄OA绕O轴以角速度为匀速转动。在某瞬时曲柄与水平线间成60°角,而连杆AB与曲柄OA垂直。滑块B在圆形槽内滑动,此时半径O1B与连杆AB间成30°角。如OAr,AB23r,O1B2r,求在该瞬时,滑块
B的切向和法向加速度。
B30°O60°O1ωA 3r,求当60时,滑块
30. 如图所示曲柄连杆机构,曲柄以匀角速度转动,OAr,AB速度和加速度。
B的
AωOθB
ODADBDr0.5m,31. 图示椭圆规机构中,曲柄OD以匀角速度1rad/s绕O轴转动,求当60时,AB杆的角速度,滑块A的速度和加速度。
yBDωOθAx 32. 如图,质量为M的大三角形柱体,放于光滑水平面上,斜面上另放一质量为m的小三角形
柱体,求小三角形柱体滑到底时,大三角形柱体的位移。
amMb
33. 在静止的小船上,一人自船头走到船尾,设人质量为m,船的质量为M,船长为l,不计水的阻力,求船的位移。
22x)l34. 车轮的质量为m,沿水平路面作匀速运动,如图。路面有一凹坑,其形状由方程
y(1cos确定。路面和车轮均看作成刚体。车厢通过弹簧给车轮以压力F,求车子经过凹坑时,路面对车轮的最大和最小约束力。
35. 图示为1000kg的物体随小车以v01m/s的速度沿桥式起重机的桥架移动。当紧急刹车时,物体由于惯性绕悬挂点C向前摆动。绳长为4m。求刹车时的绳子张力,最大摆角的大小。