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一、计算题

1． 如图1所示, 三脚圆桌的半径为r=500mm, 重为P=600N。圆桌的三脚A , B 和C 形成一等边三角形。若在中线CD 上距圆心为a 的点M 处作用铅直力F=1500N, 求使圆桌不致翻倒的最大距离a 。

图1

【答案】当圆桌刚好处于不翻到的临界状态时, 如图2所示, 为了避免对力

力

得

的计算, 对AB 轴取矩, 由平衡方程

解得

图2

2． 均质细杆AB 置于光滑的水平面上, 围绕其重心C 以角速度固定（作为转轴）, 问杆将以多大的角速度围绕点B 转动？

图1

【答案】如图2所示, 碰撞过程中, 杆AB 相对于B 点的动量矩守恒.

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转动, 如图1所示. 如突然将点B

图2

根据动量矩守恒可得:

其中,

解得杆绕B 转动的角速度是

3． 无重水平梁的支承和载荷如图1（a ）, （b ）所示。已知力F 、力偶矩为M 的力偶和载荷集度为q 的均布载荷。求支座A 和B 处的约束力。

图1

【答案】以梁为研究对象, 如图2所本。

图2（a ）由平衡方程

可得

解得

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（b ）由平衡方程

可得

解得

4． 如图1所示，均质杆0A 重P ，长其左端与固定铰链连接，右端被一铅垂绳吊挂而处于水平位置。图示瞬时绳子突然被剪断，求该瞬时均质杆0A 的角加速度及0处的约束力大小。

图1

【答案】（1）虚假惯性力如图2所示

图2

（2）惯性力表达式

（3）取杆进行受力分析由平衡方程

联立①②③④方程解得

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