單元四工程力學(xué)基礎(chǔ)4-1“分力一定小于合力”這種說(shuō)法對(duì)不對(duì)?為什么?試舉例說(shuō)明。答："分力一定小于合力"這種說(shuō)法是正確的。這是因?yàn)榉至κ呛狭υ谀硞€(gè)特定方向上的分量，其大小不能超過(guò)合力的大小。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明。假設(shè)有一個(gè)物體被兩個(gè)力同時(shí)作用，一個(gè)力向左施加10牛的力，另一個(gè)力向右施加15牛的力。在這種情況下，合力為這兩個(gè)力的矢量和，即15牛-10牛=5牛。分力是合力在不同方向上的分量，即向左的分力是10牛，向右的分力是15牛?？梢钥吹?，分力的大小分別小于合力的大小。因此，根據(jù)向量合成的原理，分力的大小一定小于合力的大小。4-2如題4-2圖所示,試將作用于A點(diǎn)的力F依據(jù)下述條件分解為兩個(gè)力:（1）沿AB、AC方向（見(jiàn)題4-2圖（a））；（2）已知分力F（見(jiàn)題4-2圖（b））；（3）一分力沿已知方向MN，另一分力為數(shù)值最?。ㄒ?jiàn)題4-2圖（c））。答：略。4-3如題4-3圖,試解釋當(dāng)桿AB與轉(zhuǎn)軸О共線時(shí)最不好轉(zhuǎn)動(dòng)。答：略。4-4為什么力偶不能與一力平衡，如何解釋題4-4圖所示轉(zhuǎn)輪的平衡現(xiàn)象?答：略。4-5F1、F2、F3三力共拉一碾子，已知F1=1kN、F答：略。4-6試求如題4-6圖中,F對(duì)O點(diǎn)的力矩。F=1000N，l=300mm，a=80mm，α=β=45°，θ=15°。答：略。4-7題4-7圖示擺錘重G,其重心A到懸掛點(diǎn)О的距離為L(zhǎng)。試求在圖示3位置時(shí)，力G對(duì)點(diǎn)O的力矩。答：略。4-8題4-8圖示之齒輪齒條壓力機(jī)在工作時(shí),齒條BC作用于齒輪О上的力Fn=2kN,方向如圖所示,壓力角α0=20°,齒輪節(jié)圓直徑D=80mm。求答：略。4-9點(diǎn)的速度大小是常量，點(diǎn)的加速度一定等于零，這種說(shuō)法對(duì)嗎?應(yīng)該怎樣認(rèn)識(shí)?答：不一定；點(diǎn)的速度大小并不一定是常量，而是取決于點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度情況。點(diǎn)的加速度可以是非零的，也可以是零。當(dāng)點(diǎn)的速度大小保持恒定并且點(diǎn)的加速度等于零時(shí)，我們可以說(shuō)點(diǎn)的速度大小是常量。這種情況下，點(diǎn)沿著直線或者曲線做勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻速曲線運(yùn)動(dòng)。然而，當(dāng)點(diǎn)的速度大小發(fā)生變化，或者點(diǎn)的加速度不等于零時(shí)，我們不能說(shuō)點(diǎn)的速度大小是常量。這種情況下，點(diǎn)將經(jīng)歷加速度引起的速度變化，即加速度導(dǎo)致點(diǎn)的速度在時(shí)間上變化的情況。因此，我們需要根據(jù)點(diǎn)的加速度情況來(lái)判斷點(diǎn)的速度是否是常量。如果點(diǎn)的加速度為零，那么點(diǎn)的速度大小將保持不變；如果點(diǎn)的加速度不為零，那么點(diǎn)的速度大小將隨時(shí)間發(fā)生變化。4-10質(zhì)點(diǎn)（剛體的質(zhì)心）沿半徑R=1000m的圓弧運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為S=40t-t2答：略。4-11點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程式為S=t3答：略。4-12點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為x=3t，y=4t-3t2，求t=1答：略。4-13動(dòng)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)由下列方程給定:求t=1s時(shí)動(dòng)點(diǎn)的切向速度與加速度。答：略。4-14曲柄滑塊機(jī)構(gòu)如題4-14圖，曲柄OB逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，角Φ=ωt(角速度ω為常量)。已知AB=OB=R，BC=l，且L>R。試求連桿AC上C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程和軌跡方程。如l=R，C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程和軌跡方程將如何?答：略。4-15如題4-15圖示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)由搖桿BC、滑塊A和曲柄0A組成,已知OA=OB=10cm，BC桿繞B軸按Φ=10t（式中Φ以rad計(jì)，t以s計(jì)）的規(guī)律轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)滑塊A在BC上滑動(dòng)而帶動(dòng)OA桿繞О軸轉(zhuǎn)動(dòng)，試用自然法和坐標(biāo)法求滑塊A的運(yùn)動(dòng)方程及速度和加速度。答：略。4-16如題4-16圖所示懸臂式起重機(jī)的起重臂以角速度ω=0.1πrad/s繞鉛垂軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)，并以v1答：略。4-17傾角為45°的斜面體以v1=lm/s的速度沿水平做直線運(yùn)動(dòng),物體A以v2=答：略。4-18在直徑d=40mm的工件上，需銑削與軸線成α=20°的槽，如題4-18圖所示。已知銑刀相對(duì)工件的速度v=50mm/min。求銑床的縱向進(jìn)給速度和工件的圓周速度。答：略。4-19如題4-19圖所示，車床主軸的轉(zhuǎn)速n=30r/min，工件的直徑D=40mm，車刀的縱向進(jìn)給速度為10mm/s。試求車刀相對(duì)于工件的速度。答：略。4-20題4-20圖所示內(nèi)圓磨床的砂輪直徑d=60mm，轉(zhuǎn)速n1=10000r/min，工件的孔徑D=80mm，轉(zhuǎn)速n2=500r/min，n1答：略。4-21如題4-21圖所示，曲柄CB以等角速度ω0繞C軸轉(zhuǎn)動(dòng),其轉(zhuǎn)動(dòng)方程為Φ=ω答：略。4-22一飛輪繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)如題4-22所示,其輪緣上一點(diǎn)的全加速度與輪半徑的交角恒為60°。當(dāng)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí),其轉(zhuǎn)角Φ0=0，角速度為ω0答：略。4-23一定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體，在初瞬時(shí)的角速度ω0=20rad/s，剛體上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律S=t+t答：4-24如題4-24圖所示，質(zhì)量m=3kg的小球，在鉛垂面內(nèi)擺動(dòng)，繩長(zhǎng)l=0.8m，當(dāng)θ=60°時(shí)，繩中的拉力為25N，求這一瞬時(shí)小球的速度和加速度。答：略。4-25一電動(dòng)機(jī)重G=980kN，由靜止開(kāi)始沿水平直線軌道作勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)路程S=100m后，速度達(dá)到v=36km/h。若行車阻力是車重的0.01倍，試求電動(dòng)機(jī)總的牽引力。答：略。4-26一個(gè)重G0=1000N,半徑r=0.4m的均質(zhì)輪繞О點(diǎn)作定軸轉(zhuǎn)動(dòng),其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I=8kg·m3，輪上繞有繩索，下端掛有G=答：略。4-27如題4-26圖所示，圓盤(pán)重0.6kN，半徑R=0.8m，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I0=100kg·m2，在半徑為R處繞有z繩索，其上掛GA答：略。4-28應(yīng)力的種類有哪幾種?答：應(yīng)力的種類有以下幾種：張應(yīng)力：指物體在拉伸力作用下受到的應(yīng)力，作用于物體的內(nèi)部，導(dǎo)致物體的長(zhǎng)度增加。壓應(yīng)力：指物體在受到壓縮力作用下受到的應(yīng)力，作用于物體的內(nèi)部，導(dǎo)致物體的長(zhǎng)度減小。剪應(yīng)力：指物體內(nèi)部相鄰部分之間的切變力產(chǎn)生的應(yīng)力，作用于物體的平面上，導(dǎo)致物體發(fā)生形變。彎曲應(yīng)力：指物體在受到彎曲力作用下受到的應(yīng)力，作用于物體的內(nèi)部，導(dǎo)致物體產(chǎn)生彎曲變形。扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：指物體在受到扭轉(zhuǎn)力作用下受到的應(yīng)力，作用于物體的內(nèi)部，導(dǎo)致物體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。接觸應(yīng)力：指物體表面在接觸點(diǎn)處受到的應(yīng)力，由于接觸面上的力集中，導(dǎo)致局部應(yīng)力增大。4-29機(jī)械零件的主要失效形式有哪幾種?答：機(jī)械零件的主要失效形式包括以下幾種：疲勞失效：由于長(zhǎng)時(shí)間的交變載荷作用，零件發(fā)生疲勞裂紋并最終斷裂。磨損失效：由于零件表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，引起摩擦和磨損，導(dǎo)致零件尺寸變化或表面質(zhì)量下降。腐蝕失效：由于零件與環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致零件表面腐蝕或腐蝕裂紋。塑性變形失效：由于零件受到超過(guò)其強(qiáng)度限制的載荷作用，導(dǎo)致零件發(fā)生塑性變形或塑性破壞。熱疲勞失效：由于零件長(zhǎng)時(shí)間受到高溫循環(huán)載荷作用，導(dǎo)致材料內(nèi)部產(chǎn)生熱疲勞裂紋并最終斷裂。彈性變形失效：由于零件受到彈性變形超過(guò)其可恢復(fù)程度的載荷作用，導(dǎo)致零件變形永久性或彈性恢復(fù)性降低。4-30什么叫安全系數(shù)?什么叫許用應(yīng)力?答：安全系數(shù)是指工程設(shè)計(jì)中采用的一種安全措施，用于衡量結(jié)構(gòu)或設(shè)備的強(qiáng)度和可靠性。它是指實(shí)際工作狀態(tài)下的承載能力與設(shè)計(jì)要求或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小要求之間的比值。安全系數(shù)越大，表示結(jié)構(gòu)或