北京郵電大學機械設計基礎課后題解模塊一資料僅供參考模塊一一、填空1、外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。二、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,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R>F1,R>F2;D可能有R<F1,R<F2。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(shù)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(shù)和等于零。三、分析計算1、如圖所示，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。題1-3-2圖解:（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3、圖示為一夾緊機構，桿AB和BC的長度相等，各桿自重忽略不計，A、B、C處為鉸鏈連接。已知BD桿受壓力F＝3kN，h＝200mm，l＝1500mm。求壓塊C加于工件的壓力。題1-3-3圖解:(1)取DB桿為研究對象，畫受力圖;列平衡方程；(2)取壓塊C桿為研究對象，畫受力圖;列平衡方程4、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α=25°，l＝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)列平衡方程可得：5、梯子AB靠在墻上，重200N，如圖所示。梯子長為l，并與水平面交角θ=60°。已知接觸面間的摩擦系數(shù)均為0.25。今有一重650N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，因此受力分析時以梯子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∑Fx=0,FNB-FsA=0①∑Fy=0,FNA+FsB-P-P1=0②∑MA(F)=0,-FNBlsinθ-FsBlcosθ+P·(l/2)cosθ+P1scosθ=0③其中：FsA=fsFNA④FsB=fsFNB⑤

把數(shù)據(jù)fs=0.25,P=200N,P1=650N代入，解得

s=0.456l6、如圖所示，支柱AB下端為球形鉸鏈，BC、BD為兩繩索，F(xiàn)＝7.2kN。不計支柱的自重，求柱及繩索受到的力。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