刚体静力学专题.doc

第4章 刚体静力学专题 4－1 塔式桁架如图所示，已知载荷FP和尺寸d、l。试求杆1、2、3的受力。 解：截面法，受力如图（a） ， ， （拉） ， （拉） ， （压） 4－2 图示构件AE和EQ铰接在一起做成一个广告牌。它承受给定的分布风载。试求每个二力杆件的受力。 解：（1）先将分布载荷合成于E点 N 由节点C，显然 FCQ = 0 （1） （2）截面法，图（a） ，，FQG = 14815 N（拉） （2） ，FQD = 0 ，， N（压） （3） （3）截面法，图（b） ， N（压） （4） （4）节点B，图（c） ，， FBQ = 11852 N（拉） （5） ，，，N（压） （6） 又 N（压） （7） 4－3 桁架的载荷和尺寸如图所示。试求杆BH、CD和GD的受力。 解：（1）节点G：， （2）节点C：， （3）整体，图（a） ， kN（↑） （4）截面法，图（b） ， kN（压） ， kN 4－4 图示桁架的载荷FP和尺寸d均为已知。试求杆件FK和JO的受力。 解：截面法，图（a）：，，（拉） ，（压） 4－5 图示桁架所受的载荷FP和尺寸d均为已知。试求杆1、2、3受力。 解：（1）截面法，图（a）：，F3 = 0 ，，（压） （2）节点C，图（b）： ，，（压） 4－6 一叠纸片按图示形状堆叠，其露出的自由端用纸粘连，成为两叠彼此独立的纸本A和B。每张纸重0.06N，纸片总数有200张，纸与纸之间以及纸与桌面之间的摩擦因数都是0.2。假设其中一叠纸是固定的，试求拉出另一叠纸所需的水平力FP。 解：（1）将A从B中拉出： A中最上层，这里称第1层纸，其上、下所受正压力分别为 FN1 = mg = 0.06N；FN2 = 2mg 以此类推，A中第i层纸上、下受力图（a） ； 其最下层，即第100层纸，上、下受正压力 FN100s = 199 mg ；FN100x = 200 mg 所受总摩擦力 N ∴ FPA = 241 N 2．将B从A中拉出： B中第i层纸上、下受正压力（图b）： ， 所受总压力 所受总摩擦力 N FPB = 239 N 4－7 尖劈起重装置如图所示。尖劈A的顶角为，B块上受力FQ的作用。A块与B块之间的静摩擦因数为fs（有滚珠处摩擦力忽略不计）。如不计A块和B块的重，试求解保持平衡的力FP的范围。 解：（1）B几乎要下滑时，FP = Fmin 图（a）， （1） 图（b）， （2） F1 = fFN1 （3） 解（1）、（2）、（3），得： （4） （2）B几乎要向上滑时，FP = Fmax 图（c）， （5） 图（d）， （6） F2 = fFN2 （7） 解（5）、（6）、（7），得： （8） 由（4）、（8），得： 4－8 砖夹的宽度为250mm，杆件AGB和GCED在点G铰接。砖的重为W，提砖的合力FP作用在砖夹的对称中心线上，尺寸如图所示。如砖夹与砖之间的静摩擦因数fs = 0.5，试问d应为多大才能把砖夹起（d是点G到砖上所受正压力作用线的距离）。 解：（1）整体（题图）：，FP = W （1） （2）图（a）： ， （2） ，FN1 = FN2 （3） （4） （3）图（b）：，，，mm 4－9 图示购物车因受到某一水平力作用产生运动。试求能够制动其车轮不转的圆形障碍物所具有的最大半径r。设不