机械基础课后题答案.docVIP

7-1试比较下列概念 （1）物体与刚体 刚体是指受力时假想不变形的物体。 物体是指在受力分析中的对象，刚体是物体中一种。 黎瑞玲 （2） (3)平衡力系与等效力系 如果物体在一力系的作用下处于平衡状态，这样的力系称为平衡力系。 两个力系对同一刚体的作用效应相同，可以相互替代时，称为等效力系。 胡丹霞 （4）主动力与约束力 在研究对象所受的全部外力中，凡能主动引起物体运动或使物体有运动趋势的力称为主动力（又称载荷或负荷）。 而阻碍，限制研究对象运动得物体称为约束物，简称约束。约束作用在研究对象（被约束物上的力称为约束力（或被动力） 陈楚聪 （5）作用与反作用公理中的两个力与二力平衡公理中的两个力 作用与反作用公理中：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。 二力平衡公理：受两力作用的刚体处于平衡状态的必要和充分条件是两力的大小相等、方向相反、作用线相同。 1、作用对象不同：作用力与反作用力同时分别作用在相互作用的两个物体上；而二平衡力则是同时作用在同一物体上 2、来源不同：作用力与反作用力分别产生在两个相互作用的物体上，而二力平衡则产生于与其相互作用的另外两个物体。 3、作用效果不同：作用力与反作用力的效果不能相互抵消，也不能彼此平衡；而二力平衡的作用效果可相互抵消彼此平衡。 4、作用力与反作用力必是相同性质的力；而二平衡力则不一定是相同性质的力。 5、作用力与反作用力总是成对出现，一个力消失或变化另一个力也就同时消失或变化；而二平衡力则其中一个力消失或变化，并不影响其另一个力的存在，只是物体的平衡被破坏了。 刘海燕 （6）物系的内力与外力 解：物体系统中内部各物体之间的相互作用力则为内力，以整个物系为研究对象时，其所受的为外力。 罗锐敏 (7)力矩与力偶 力矩是用来度量力对刚体的转动效应的。用式子表示即：力F与矩心O到力F的力臂h的乘积F*h，用符号表示为M0(F)或M0 力偶是作用在同一刚体上的一对等值、反向、不共线的平行力。 胡丹霞 （8）力的可传性与力线平移定理 力的可传性：作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动作用点，而不改变此力对刚体的作用效应。 力线平移定理：作用于刚体的力F，可以平行移到刚体上的任一点，但必须附加一力偶，其力偶矩等于原力F对新的作用点之矩。 刘海燕 （9）合力矩定理与合力投影定理 设刚体受到一合力F的平面力系F1,F2,`````Fn的作用，在平面内任取一点O为矩心，由于合理与整个力系等效，所以合力对O点的矩一定等于各个分力对O点之矩的代数和，这个结论称为合力矩定理。 设有力系F1,F2,``````Fn,其合力为F。则由于力系的合力与整个力系等效，所以合力在某轴上的投影一定等于各分力在同一轴上的投影的代数和，这个结论称为合力投影定理。 朱远传 7-2已知大小相等的两个共点力F1和F2的夹角为α，合力为F，求下列情况下的α值（0°≤α≤180°） 解：因为F1= F2，且F1与F2的夹角为α 所以F与F1或F2的夹角都为α/2， F=2 F1 cos(α/2) F＝2 F1 ＝2 F1 cos(α/2) ，则cos(α/2)＝1，α/2＝0°，α＝0° F＝F1 ＝2 F1 cos(α/2) ，则cos(α/2)＝，α/2＝45°，α＝90° F＝F1 ＝2 F1 cos(α/2) ，则cos(α/2)＝1/2，α/2＝60°，α＝120° F＝0 ＝2 F1 cos(α/2) ，则cos(α/2)＝0，α/2＝90°，α＝180° F＝2 /3F1 ＝2 F1 cos(α/2) ， 则cos(α/2)＝，α/2＝54.7°，α＝109.4° 黎瑞玲 7-3画出下列物体或物系的受力图。（①除标明的重力外各构件的自重不计；②摩擦忽略不计）。 a b c d1 d2 d3 e f1 f2 f3 毛春林 7-4压路机的碾子重W=20kN，碾子半径r=400mm，用一通过其中心的水平力F将碾子拉过高h=80mm的石阶，试用几何求法：（1）所需水平力F的大小。（2）若要使拉力F为最小，求最小拉力的大小和方向。 解：（1）取蹍子为研究对象。 受力分析，蹍子受重力W，拉力F和反作用力F’的作用。三力组成平面汇交力系，并处于平衡。 蹍子的受力如图。 列出平衡方程方程。 解方程，即作出矢量封闭图，求出待求量。取比例尺，画出已知力W，即取，并从力W的末端C和始端B分别作力F和F’的方向线，得交点A，则AC即为力F，AB即为力F’。量得AC＝1.5cm，因此水平拉力 F＝1.5×10 kN＝15