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多力矩平衡分析在分析多力矩平衡时,首先要找到所有的力矩,先考虑重力矩,物体接触产生的力矩等,最重要的是不要遗漏力矩,如重力矩和摩擦力矩等。其次就要判断力矩的方向,特别是摩擦力。1、AB、CD分别是两个可以绕A、C两转轴转动的质量均匀的杠杆,它们的质量相等,长度相等现在B端施加一个始终垂直AB杆的力,使AB杆和CD杆缓缓绕顺时针或逆时针转动设使AB杆顺时针转动到图示位置时施加在B点的力为F1,使AB杆逆时针转动到图时位置时施加在B点的力为F2则下列说法中正确的是()A若CD杆与AB杆接触处是光滑的,则F1F2B若CD杆与AB杆接触处是光滑的,则F1F2C若CD杆与AB杆接触处是有摩擦的,则F1F2D无论接触点是否光滑,及转动方向如何,F1=F2解:设两杆长均为L,重为G,若CD杆与AB杆接触处光滑,对AB、CD杆分别作受力分析。根据杠杆平衡条件有:AB杆:FL=NL/2+G*L/2cos (1)CD杆:NLcos()=G/2Lcos (2)其中N=N由(1)、(2)可知,B端受力大小相同,即F1=F2。若CD杆和AB杆接触处粗糙,顺时针转动时,摩擦力沿AB杆向下,对CD是逆时针力矩,N1N根据(1)式中F与N的关系可以得到F1F2。因此选C2、均匀的金属杆AB和BC长均为L,AB重为G,BC重为2G,B端用铰链相连,A端用铰链固定在墙上。不计铰链的重力和摩擦,为使两杆呈水平状态,在C端和B端各施加一个向上的力Fc和F B,则Fc= ,F B= 。解:取BC为杠杆,以B为支点,可得:FC*L=2G*L/2,即FC=G。取ABC为杠杆,以A为支点,可得:FB*L+FC*2L=G*L/2+2G(L+L/2),即/3G。3、塔式起重机的结构如图所示,设机架重4105牛,平衡块重2105牛,轨道间的距离为4米当平衡块距离中心线1米时,右侧轨道对轮子的作用力是左侧轨道对轮子作用力的2倍现起重机挂钩在距离中心线10米处吊起重为105牛的重物时,把平衡块调节到距离中心线6米处,此时右侧轨道对轮子的作用力为多少?解:(1)设机架重为GP,平衡块重为GW,由图知,左、右两侧轨道对轮子的作用力Fa、Fb:Fa+Fb=GP+GW=4105N+2105N=6105N,Fb=2Fa,Fa=2105N,Fb=4105N,(2)以左侧轮为支点,设机架重的力臂为L,由杠杆平衡条件可知:Fb4m=GW(2m-1m)+GP(2m+L)即:4105N4m=2105N(2m-1m)+4105N(2m+L)解得:L=1.5m;(3)当起重机挂钩在距离中心线10米处吊起重G=105N的重物时,以左侧轮为支点,GW(6m-2m)+Fb4m=GP(2+1.5)+G(10m+2m)即:2105N(6m-2m)+Fb4m=4105N(2+1.5)+1105N(10m+2m)解得:Fb=4.5105N4、如图所示,A球和B球用轻绳相连,静止在光滑圆柱面上,若A球的质量为m,则B球的质量为多少?解:将A、B与它们之间的绳视为一整体,绕轴O转动,它们受到的支持力作用线通过转轴O,不产生力矩。而拉力的力矩大小相等,方向相反,句为零。因此系统平衡时,A的重力和B的重力所产生的力矩相等。mA*g*R*sin37=mB*g*sin53mA:mB=4:3mB=3/4m5、如图所示,质量分布均匀、长宽分别为a、b的长方体木块ABCD,左上角用光滑的铰链与固定装置连接,小物块放在光滑水平面将木块支撑起来,长方体木块的质量为m,其底边DC与水平面平行,与小物块之间的动摩擦因素为现用水平力F拉动小物块下列说法正确的是()A若小物块从D向C匀速运动,运动过程中木块与小物块之间的摩擦力保持不变B若小物块从D向C匀速运动,运动过程中拉力F逐渐减小C从C向D运动过程中,长方体木块与小物块之间摩擦力逐渐增大D只要不断调整力F的大小就可以实现小物块匀速从C到D的运动解:对木板,根据力矩平衡条件,有mgb/2=fa+FNxf=FN得到mgb/2=FNa+FNxA、若小物块从D向C匀速运动,则x变大,支持力FN变小,f变小,故A错误;B、若小物块从D向C匀速运动,则x变大,支持力FN变小,f变小,运动过程中拉力F逐渐减小,故B正确;C、从C向D运动过程中,x变小,支持力FN变大,f变大,故C正确;D、从C向D运动过程中,x变小,支持力FN变大,f变大,小物块匀速,则F=f,故D错误;故选BC
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