静力学练习题-黄慧春

空间力系(1)班级 姓名 学号

一、基本要求

1、空间力投影以及对轴之矩的计算。 2、空间力系的简化。

二、计算题

1、图示力F=1000N,求对于z轴的力矩Mz。

2、已知力系中,F1=100(N),F2=300(N),F3=200(N),求力系在各坐标轴上投影的代数和,并求力系对各坐标轴的矩的代数和。(哈工大3-6) 答:FRx=-345.3(N),FRy=249.6(N),FRz=10.56(N) Mx(F)=-51.79(N?m),My(F)=-36.64(N?m),Mz(F)=103.59(N?m)。

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3、计算图示手柄上的力F对x,y,z轴之矩,已知F=100(N),AB=20(cm),BC=40(cm),CD=15(cm),A,B,C,D处于同一水平面内,?=?=60O。 答:Mx(F)=30.31(N?m),My(F)=34.6(N?m),Mz(F)=-1.25(N?m)。

4、水平圆盘的半径为r,外缘C处作用力F。力F位于铅垂平面内,且与C处圆盘切线夹角为60?,其他尺寸如图所示。求力F对x,y,z轴之矩。

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空间力系(2)班级 姓名 学号

一、基本要求

1、 物体在空间力系作用下的平衡条件和平衡方程。 2、能将空间力系的平衡问题转化为平面平衡问题来求解。

二、计算题

1、挂物架如图所示,三杆的重量不计,用球铰链连接于O点,平面BOC为水平面,且OB=OC,角度如图。若在O点挂一重物G,重为1000N,求三杆所受的力。

2、图示三圆盘A、B和C的半径分别为150mm、100mm和50mm。三轴OA、OB和OC在同一平面内,?AOB为直角。在三圆盘上分别作用力偶,各力偶的力作用在轮缘上,它们的大小分别等于10N、20N和F。如图示系统是自由的,且不计自重,求能使系统平衡的力F的大小和角?。(提示:将力偶表示为矢量形式)

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3、图示手摇钻由支点B、钻头A和弯曲的手柄组成。当支点B处加压力Fx、Fy和Fz以及手柄上加力F后,即可带动钻头绕轴AB转动而钻孔,已知Fz=50N,F=150N。求:(1)钻头受到的阻力偶的力偶矩M;(2)材料给钻头的反力FAx、FAy和FAz;(3)压力Fx和Fy。

4、图示为一起重装置,r1=2 r2,已知P=10(kN),轮轴重G=2(kN),h=2a,F1=2F2。求皮带的张力及A、B轴承的反力。 答:F1=10(kN),F2=5(kN),FAx= -9(kN),FAy =-2(kN),FAz =2(kN), FBx = -6(kN),FBy =-8(kN)

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