1-1五个力作用于一点O,如图示。图中方格的边长为10mm 。试求此力系的合力。
解题思路:
(1)由式(1-13)求合力在直角坐标轴上的投影; (2)由式(1-14)求合力的大小; (3)由式(1-15)求合力的方向。 答案:FR =669.5N , ?(FR,i )=34.90
1-2如图示平面上的三个力F1=100N,F2=50N,F3=50N,三力作用线均过A点,尺寸如图。试求此力系的合力。
解题思路:
(1)由式(1-13)求合力在直角坐标轴上的投影; (2)由式(1-14)求合力的大小; (3)由式(1-15)求合力的方向。 答案:FR =161.2N , ?(FR,Fi )=29.70
1-3试计算下列各图中的力F对点O之矩。
解题思路:
各小题均由式(1-16)求力矩。 答案:略
1-4如图所示的挡土墙重G1=75 kN ,铅直土压力G2=120 kN ,水平土压力Fp=90 kN 。试求三力对前趾A点之矩的和,并判断挡土墙是否会倾倒。
解题思路:
(1)由式(1-16)求三力对前趾A点之矩的代数和; (2)若其值为负(顺时针转),则挡土墙不会翻倒。 答案:?MA=-180kN.m ,不会倾倒。
1-5如图所示,边长为a的正六面体上沿对角线AH作用一力F。试求力F在三个坐标轴上的投影,力F对三个坐标轴之矩以及对点O之矩矢。
解题思路:
(1)由式(1-13)、(1-14)、(1-15)求合力的大小和方向; (2)由式(1-25)求力对三个坐标轴之矩; (3)由式(1-26)求力对坐标原点之矩。
??333?3Faj?Fak Fa,Mz=-Fa, MO=答案:Mx=0,My=3333
1-7试画出下列各图中物体A ,构件AB的受力图。未画重力的物体重量不计,所有接触面均为光滑接触。 解题思路:
(1)画出研究对象的轮廓形状; (2)画出已知的主动力;
(3)在解除约束处按约束的性质画出约束力。 答案:略
1-8 (a)、(c)、(d)、(e)、(g)、(h)1-8试画出下列系统中各指定物体的受力图。未画
重力的物体重量不计,所有接触面均为光滑接触。
解题思路:
(1)选择研究对象(先画受力简单的物体),画出研究对象的轮廓形状; (2)画出已知的主动力;
(3)在解除约束处按约束的性质画出约束力。 答案:略
第二章
2-2图示平面力系中F1=56.57 N ,F2=80 N ,F3=40 N ,F4=110 N ,M=2000 N.mm 。
各力作用线如图示,图中尺寸单位为mm 。试求:(1)力系向O点简化的结果;(2)力系的合力的大小、方向及合力作用线的位置。
解题思路:
(1)把各力和力偶平移至O点,由式(2-4)、(2-5)、(2-6)求主矢的大小和方向; (2)由式(2-7)求主矩的大小和转向;
(3)由式(2-8)求合力作用线到简化中心O的距离,并图示此合力。 答案:F?R=150N ,Mo=900N.m ,FR=150N ,d=-6mm
2-4如图所示的挡土墙自重G=400 kN ,土压力F=320 kN ,水压力F1=176 kN 。试求这些力向底边中心O简化的结果,并求合力作用线的位置。
解题思路:
(1)把各力平移至O点,由式(2-4)、(2-5)、(2-6)求主矢的大小和方向; (2)由式(2-7)求主矩的大小和转向;
(3)由式(2-8)求合力作用线到简化中心O的距离,并图示此合力。
答案:FR=608kN ,Mo=296.1kN.m,?(FR,i )=96.30 , x=0.489m (在O点左侧)
2-5一平行力系由5个力组成,力的大小和作用线的位置如图所示,图中小方格的边长为10mm。试求此平行力系的合力。
解题思路: 思路一: