理论力学思考题 - 图文

333F1、F1y??F1、F1z?F, 333133Mx?F1??aF1、My?F1???aF1、Mz?F1??0;

3322F2x?F2、F2y?0、F2z?F,

22222Mx?F2??aF2、My?F2??0、Mz?F2???aF2;

22向O点简化的主矢:

????????3F1?2F2?i?3F1j??3F1?2F2?k FR2?32??3?3?32?32主矩:MO??F1?F2?ai?Faj?F2ak 13232??F1x??3-2 图示正方体上A点作用一个力F,沿棱方向,问:

(1) 能否在B点加一个不为零的力,使力系向A点简化的主矩为零? (2) 能否在B点加一个不为零的力,使力系向B点简化的主矩为零? (3) 能否在B、C两处各加一个不为零的力,使力系平衡? (4) 能否在B处加一个力螺旋,使力系平衡? (5) 能否在B、C两处各加一个力偶,使力系平衡?

(6) 能否在B处加一个力,在C处加一个力偶,使力系平衡? 答:(1)能;(2)不能;(3)不能;(4)不能;(5)不能;(6)能。

3-3 图示为一边长为a的正方体,已知某力系向B点简化得到一合力,向C?点简化也得一合力。问:

(1)力系向A点和A?点简化所得主矩是否相等? (2)力系向A点和O?点简化所得主矩是否相等?

答:(1)不等;(2)相等。(题设条件说明该力系的合力过B C?点)

3-4 在上题图中,已知空间力系向B?点简化得一主矢(其大小为F)及一主矩(大小、方向均未知),又已知该力系向A点简

化为一合力,合力方向指向O点。试:(1) 用矢量的解析表达式给出力系向B?点简化的主矩;

(2) 用矢量的解析表达式给出力系向C点简化的主矢和主矩。

???Fi,MC??Fak。 答:(1)MB??Fa?j?k?;(2)FRC3-5 (1)空间力系中各力的作用线平行于某一固定平面;(2)空间力系中各力的作用线分别汇交于两个固定点。试分析这两种力系最多能有几个独立的平衡方程。 答:各为5个。

3-6 传动轴用两个止推轴承支持,每个轴承有三个未知力,共6个未知量。而空间任意力系的平衡方程恰好有6个,是否为静定问题?

答:为超静定问题。

3-7 空间任意力系总可以由两个力来平衡,为什么?

答:空间任意力系简化的最终结果为合力、合力偶、力螺旋、平衡四种情况,分别考虑两个力能否与一个力、一个力偶、力螺旋(力螺旋可以看成空间不确定的两个力)、平衡四种情况平衡。

3-8 某一空间力系对不共线的三点主矩都为零,问此力系是否一定平衡? 答:一定平衡。

3-9 空间任意力系向两个不同的点简化,试问下述情况是否可能? (1) 主矢相等,主矩相等; (2) 主矢不相等,主矩相等; (3) 主矢相等,主矩不相等; (4) 主矢、主矩都不相等。 答:(2)(4)可能;(1)(3)不可能。

3-10 一均质等截面直杆的重心在哪里?若把它弯成半圆形,重心位置是否改变? 答:在杆正中间。改变。

第四章 摩擦

4-1已知一物块重P = 100 N,用水平力F = 500 N的力压在一铅直表面上,如图所示,其摩擦因数fs = 0.3,问此时物块所受的摩擦力等于多少? 答:摩擦力为100N 。

4-2 如图所示,试比较用同样材料、在相同的光洁度和相同的胶带压力F作用下,平胶带与三角胶带所能传递的最大拉力。 答:三角带传递的拉力大。

取平胶带与三角带横截面分析正压力(如右下图所示),可见三角带的正压力大于平胶带的正压力。 ∵ 接触面处的正压力分别为:平胶带:FN?F,三角带:FN?∴ 它们所能传递的最大拉力分别为:平胶带:FT,max?fsF,

三角带:FT,max?而 sin?<1,因此,三角带传递的拉力大。

4-3 为什么传动螺纹多用方牙螺纹(如丝杠)?而锁紧螺纹多用三角螺纹(如螺

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