内容正文:
山东省(春季高考)机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机电技术类 《机械基础》
项目七:杆件的静力分析
任务四:力的平移
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 作用于刚体上的力可以______作用线移到刚体上的任意一点( )
A. 平行于
B. 沿着原
C. 垂直
D. 沿着
【答案】B
【解析】力的可传性原理表明,作用于刚体上的力可沿其原作用线移动到刚体上的任意一点,而不改变该力对刚体的作用效应,故选B。
2. 根据力的平移定理,力可等效为( )
A. 同一平面内的纯力偶系统
B. 同一平面内的单力系统
C. 同一平面内的力-力偶系统
D. 同一平面内不可移动的力
【答案】C
【解析】力的平移定理指出,将刚体上某点的力平移到另一点时,须在新作用点附加一个力偶;该力偶矩等于原力对新作用点的矩。因此,原力可等效为同一平面内的一个力和一个力偶组成的力-力偶系统,故选C。
3. 由力的平移定理可知( )
A. 同一平面内的纯力偶系统
B. 同一平面内的单力系统
C. 同一平面内不可移动的力
D. 同一平面内的力-力偶系统
【答案】D
【解析】若将作用在刚体某点的力,平移到刚体上的另一点,而不改变原力的作用效果,则必须附加一个力偶,其力偶矩等于原力对新作用点的力矩。相当于把一个力用同平面内的另一个力和一个力偶来代替。
4. 如图所示,直杆的A 点作用有已知大小的力 F,如 果( )
A. 在B点施加与F大小相同、平行且反向的力F', 则物系平衡
B. 在B点施加任何力,物系都不平衡
C. 在A点沿 F 作用线施加等值的力F', 物系可以平衡
D. 在 B 点施加与F大小相同、平行且反向的力F', 物系不平衡
【答案】D
5. 下列关于力的平移定理的说法,正确的是( )
A. 力可以随意平移到刚体上任意一点,对刚体的作用效果不变
B. 力平移时,需附加一个力偶,力偶矩等于原力对平移点的矩
C. 力平移后,只改变刚体的移动效果,不改变转动效果
D. 力平移定理只适用于平面力系,不适用于空间力系
【答案】B
【解析】根据力的平移定理,将作用于刚体上一点的力平移到刚体上另一点时,必须在新作用点附加一个力偶,附加力偶的力偶矩等于原力对新作用点的矩。此时平移后的力和附加力偶组成的力-力偶系统与原力对刚体的作用效应等效,故选B。
6. 下列哪项是平移力时附加的力偶的作用?( )
A. 使物体匀速运动
B. 使物体保持静止
C. 使物体产生转动
D. 使物体减速运动
【答案】C
【解析】根据力的平移定理,将力从原作用点平移到另一点时,需附加一个力偶,以补偿原力对新作用点的力矩。力偶的作用效应是使刚体产生转动效应,故选C。
7. 力的平移定理说明( )
A. 力可以无条件从一点平移到另一点,不改变作用效应
B. 力的平移定理揭示了力对刚体产生移动、转动效应的实质
C. 力的平移定理的逆定理不成立
D. 力的平移定理是平面汇交力系简化的基础
【答案】B
【解析】力的平移定理揭示了力对刚体产生移动和转动效应的实质。
8. 如图所示攻螺纹,如在铰杠B点作用一个力F,将力F平移到C点,可与______等效( )
A. 一个力
B. 一个力偶矩
C. 一个力和一个力偶
D. 一个力或一个力偶
【答案】C
【解析】由力的平移定理可知,可以将一个力替换成同平面内的一个力和一个力偶;反之,同一平面内的一个力和一个力偶也也可以用一个力来等效替换。
9. 在平面内,将作用于构件C点的竖直向下力F平行移至其右侧D点,CD的水平距离为l,则应附加的力偶矩为( )
A. 大小为Fl,方向为顺时针
B. 大小为Fl,方向为逆时针
C. 大小为F/l,方向为顺时针
D. 大小为F/l,方向为逆时针
【答案】B
【解析】力F从C点平移到D点后,需附加力偶矩,其大小等于F乘以两平行作用线的垂直距离l,方向为逆时针。
10. 作用于刚体上某点的力,可沿其作用线______作用点,而不改变该力对刚体的效应( )
A. 任意移动
B. 平行移动
C. 垂直移动
D. 成角度移动
【答案】A
【解析】根据力的可传性原理,作用于刚体上某点的力可沿其作用线任意移动作用点,而不改变该力对刚体的作用效应,故选A。
11. 将作用在刚体上的力平移到刚体的另一点,则( )
A. 作用效果不变
B. 需加上一个力,才能等效
C. 要与原力等效,必须加上一个力偶
D. 以上都不对
【答案】C
【解析】根据力的平移定理可知:作用于刚体上的力,可以平移到刚体上任意一点,但必须附加一个力偶才能与原来的力等效,附加力偶的力偶矩等于原来的力对新作用点的力矩。
12. 某平面任意力系向O点简化,得到如图所示的一个力和一个力偶矩为Mo的力偶,则该力系的最后合成结果为( )
A. 作用在O点的一个合力
B. 合力偶;
C. 作用在O点左边某点的一个合力
D. 作用在O点右边某点的一个合力。
【答案】C
13. 在力的平移定理中,附加的力偶矩的转动轴是:( )
A. 力的作用点
B. 平移后的作用点
C. 任意选定的点
D. 力的作用线与平移后作用线的交点
【答案】C
【解析】力平移后附加的力偶矩等于原力对平移后作用点的矩。力偶矩与取矩点无关,其转动轴可视为通过任意选定点且垂直于力所在平面的轴,故选C。
14. 在刚体上,力可沿其作用线平移的条件是( )
A. 大小和方向不变,作用线不变
B. 大小和作用线不变,方向改变
C. 方向和作用点不变,大小改变
D. 大小和作用点不变,作用线改变
【答案】A
【解析】力沿自身作用线平移后,大小、方向和作用线均不改变,因此对刚体的作用效果不变。
15. 某机架上点 A 位于点 O 的正上方 0.20 m,点 A 处作用一水平向右的力。将该力平移至点 O 后,为保持原力对机架的作用效果,应附加的力偶矩方向为( )
A. 顺时针方向的力偶矩
B. 逆时针方向的力偶矩
C. 竖直向上的力偶矩
D. 水平向右的力偶矩
【答案】A
【解析】原力对 O 点的力矩使机架产生顺时针转动趋势,平移至 O 点时应附加同方向的力偶矩。
16. 如图所示,已知灯重G,悬绳长AB=BC=2m,BD=lm。则悬绳所受拉力为( )
A. =G/2
B. =G
C. =0.732G
D. =2G
【答案】B
【解析】2°-G=0,=G
17. 将作用在刚体上的一个力沿其作用线移至另一点后,该力对刚体的作用效果( )
A. 作用效果随作用点改变
B. 作用效果保持不变
C. 作用效果随力臂改变
D. 作用效果随转向改变
【答案】B
【解析】力沿作用线移动时,力的大小、方向和作用线不变,对刚体的平动与转动效应均不变,故选B。
18. 将一个力平行移到刚体内另一点时,为保持原力系的作用效果,通常需要附加( )
A. 一个同向的平衡力
B. 一个反向的平衡力
C. 一个相应的力偶矩
D. 一个相应的合力矩
【答案】C
【解析】力的平行移动可等效为该点的原力和一个附加力偶,附加力偶矩用于补偿位置改变造成的转动效应。
19. 力平移时,附加力偶矩的大小取决于力的大小和( )
A. 力的作用时间
B. 力的作用面积
C. 力的作用速度
D. 平移的垂直距离
【答案】D
【解析】附加力偶矩的大小为力的大小与平移距离的乘积,其中距离为两平行作用线间的垂直距离。
20. 某刚体上作用有大小为60 N的力,将该力平行移动0.30 m,则应附加力偶矩的大小为( )
A. 12 N·m
B. 18 N·m
C. 20 N·m
D. 30 N·m
【答案】B
【解析】力平行移动应附加力偶矩,M=Fd。代入F=60 N、d=0.30 m,得M=18 N·m,故选B。
二、计算题(本大题共5小题,每题4分,共20分)
21. 在机架上,水平向右的力 作用于点 A。现将该力平移到点 B,已知点 A 位于点 B 正上方 处。求平移后应附加的力偶矩,并说明转向。
【答案】附加力偶矩为 ,转向为顺时针。
【解析】。力在点 B 上方且方向向右,对点 B 产生顺时针力矩,故应附加顺时针力偶。
22. 某支架受一力 作用,力与水平正向夹角为 。作用点 A 相对点 O 的坐标为 。将该力平移至点 O,求应附加的力偶矩。
【答案】,。附加力偶矩为 ,转向为顺时针。
【解析】。负号表示力矩转向为顺时针。
23. 平面构件上的力 的分力为 、,原作用点 A 的坐标为 ,现将其平移至点 B,点 B 的坐标为 。(1)求点 A 相对点 B 的位置坐标。(2)求平移时应附加的力偶矩。
【答案】(1)点 A 相对点 B 的坐标为 。(2)附加力偶矩为 ,转向为逆时针。
【解析】(1),。(2),转向为逆时针。
24. 某冲压夹具受两个平面力作用。力 竖直向下,作用线位于点 O 右侧,水平距离为 ;力 水平向左,作用线位于点 O 上方,竖直距离为 。(1)将两力平移至点 O,求合力的分力。(2)求附加合力偶矩。(3)求合力作用线到点 O 的垂直距离。
【答案】(1)合力分力为 ,。(2)附加合力偶矩为 ,转向为顺时针。(3)合力作用线到点 O 的垂直距离约为 。
【解析】取逆时针为正。将两力平移至点O后,合力分力为 ,。 的作用线在点O右侧,故其力矩为 ; 的作用线在点O上方,故其力矩为 。因此附加合力偶矩为 ,即大小为 、方向为顺时针。合力大小为 ,合力作用线到点O的垂直距离为 。
25. 某设备安装板受三个平面力作用: 水平向右,作用点坐标为 ; 竖直向下,作用点坐标为 ; 的分力为 、,作用点坐标为 。(1)求该力系向点 O 平移后的合力分力及合力大小。(2)求该力系对点 O 的合力矩。(3)若用一个合力等效替代该力系,求合力作用线与 轴的交点坐标,并说明将合力平移至点 O 时应附加的力偶矩。
【答案】(1),,合力大小为 。(2)合力矩为 ,转向为顺时针。(3)交点坐标为 。将合力平移至点 O 时,应附加 的顺时针力偶。
【解析】(1),,。(2)
。(3)令合力作用点为 ,有 ,故 。
三、综合应用题(本大题共6小题,共40分)
26.(5分)某焊接夹具的支承点为 O,夹紧油缸在距 O 点右侧 240 mm 处对工件施加竖直向下的夹紧力,力的大小为 1.80 kN。维修技师拟将该力平移至 O 点进行受力分析。(1)计算将夹紧力平移至 O 点时应附加的力偶矩,并说明力偶矩的转向。(2)写出平移后在 O 点的等效力系。(3)为减小夹具支承点承受的转动作用,说明一种合理的结构改进措施。
【答案】(1),。。附加力偶矩为 432 N·m,转向为顺时针。(2)在 O 点保留竖直向下的 1.80 kN 力,同时附加顺时针 432 N·m 的力偶矩。(3)可将油缸作用线布置得更靠近 O 点,减小力臂;也可增设反向支承力矩,降低夹具的转动趋势。
【解析】(1)夹紧力为竖直向下,作用线位于 O 点右侧,力对 O 点产生顺时针力矩。将力平移至 O 点时,须附加同向力偶矩:M=Fd=1.80×103×0.240=432 N·m,方向为顺时针。(2)平移后的等效力系为:O 点处竖直向下的 1.80 kN 力,以及顺时针 432 N·m 的力偶矩。该力和力偶共同保持与原力相同的外效应。(3)可将油缸作用线向 O 点靠近,以减小力臂 d,从而减小附加力偶矩和支承点的转动作用。
27.(5分)某设备安装工在调整输送机张紧装置时,用扳手在距离支承轴 O 点 250 mm 处施加竖直向下的力,力的大小为 1.2 kN。为分析支承轴受力,需将该力平移到 O 点。(1)计算将该力平移到 O 点时应附加的力偶矩。(2)写出 O 点处的等效力系。(3)说明若只将力平移到 O 点而不附加力偶,对支承轴受力分析会产生什么影响。
【答案】(1),力偶矩方向为顺时针。(2)O 点处保留大小为 1.2 kN、方向竖直向下的力,并附加顺时针 300 N·m 的力偶。(3)会遗漏原力对 O 点的转动效应,导致支承轴的力矩计算偏小。
【解析】(1)F=1.2×103 N,d=0.250 m,M=Fd=300 N·m,方向顺时针。(2)O点等效为1.2 kN竖直向下力和顺时针300 N·m力偶。(3)不附加力偶会遗漏转动效应,使力矩计算偏小。
28.(5分)某带式输送机机架受到两处竖直向下的载荷:载荷 为 1.20 kN,作用线距基准点 O 右侧 0.60 m;载荷 为 0.80 kN,作用线距 O 点右侧 0.25 m。现将两力均平移至 O 点分析。(1)计算两载荷的合力及其对 O 点的合力矩。(2)计算合力原作用线距 O 点的水平距离,并说明其位于 O 点的哪一侧。(3)一名技术员将两力平移至 O 点后,只保留竖直向下的合力。分析这种处理是否正确,并说明理由。
【答案】(1)合力为,方向竖直向下。合力矩为
。合力矩方向为顺时针。(2)。合力作用线位于 O 点右侧 0.46 m 处。(3)这种处理不正确。除保留竖直向下的 2.00 kN 合力外,还应在 O 点附加顺时针 0.92 kN·m 的力偶矩。
【解析】(1)R=1.20+0.80=2.00 kN向下,MO=1.20×0.60+0.80×0.25=0.92 kN·m,顺时针。(2)x=MO/R=0.46 m,在O点右侧。(3)仅保留合力不等效,还应附加顺时针0.92 kN·m力偶。
29.(5分)某自动化夹具的压紧气缸对工件施加水平向右的推力,大小为 800 N。推力作用点 P 位于夹具基准点 O 的右侧 150 mm、上方 200 mm。现需将该力平移至 O 点进行夹具强度校核。(1)计算该力对 O 点的力矩,并判断力矩转向。(2)将该力平移到 O 点后,写出等效力系。(3)说明在夹具设计中,附加力偶矩对基准点连接部位校核的意义。
【答案】(1),力矩方向为顺时针。(2)O 点处作用有 800 N 水平向右的力,并附加顺时针 160 N·m 的力偶。(3)附加力偶反映推力对连接部位产生的转动趋势,可据此校核螺栓、焊缝或支架的抗弯能力。
【解析】(1)水平力作用线距O点0.200 m,MO=800×0.200=160 N·m,方向顺时针。(2)O点等效为800 N水平向右力和顺时针160 N·m力偶。(3)该力偶反映连接部位弯矩,校核螺栓、焊缝或支架抗弯能力。
30.(10分)某冲压设备的支架以 O 点为受力分析基准。气缸在 O 点左侧 0.32 m 处施加竖直向下的冲压力,冲压力为 2.50 kN;支架上另有一个大小为 450 N·m 的顺时针阻转力偶。现将冲压力平移至 O 点。(1)计算冲压力平移至 O 点时应附加的力偶矩,并求该支架在 O 点的合力偶矩。(2)判断该力系能否简化为仅作用于 O 点的一个竖直向下力,并说明理由。(3)计算使支架在 O 点不产生转动趋势时,需增设的平衡力偶矩,并说明其转向。
【答案】(1),。。冲压力位于 O 点左侧,附加力偶矩方向为逆时针。。合力偶矩为 350 N·m,方向为逆时针。(2)不能。该力系除竖直向下的 2.50 kN 力外,仍存在逆时针 350 N·m 的合力偶矩。(3)应增设大小为 350 N·m 的顺时针平衡力偶矩,使合力偶矩为零。
【解析】(1)MF=2.50×103×0.32=800 N·m,逆时针;与顺时针450 N·m力偶合成后为逆时针350 N·m。(2)不能,仍有合力偶矩。(3)增设顺时针350 N·m平衡力偶,使合力偶矩为零。
31.(10分)某机械臂末端执行器抓取工件时,工件对安装座 P 点施加的力在水平和竖直方向的分量分别为 600 N 向右、800 N 向下。P 点相对安装座基准点 O 的水平距离为 0.30 m、竖直距离为 0.20 m。现将该力平移至 O 点进行安装座受力分析。(1)计算该力的合力大小。(2)计算将该力平移到 O 点时应附加的力偶矩,并判断转向。(3)计算该力作用线到 O 点的垂直距离,并说明减小该距离的结构改进措施。
【答案】(1)。(2),力偶矩方向为顺时针。(3)。可缩短末端执行器悬臂长度,使力的作用线靠近安装座基准点。
【解析】(1)F==1000 N。(2)MO=600×0.20+800×0.30=360 N·m,方向顺时针。(3)d=MO/F=0.360 m;可缩短悬臂或调整安装位置,使合力作用线靠近O点。
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山东省(春季高考)机电技术类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑,共208份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机电技术类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加机电技术类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《液压与气压传动》《金属加工基础》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)机电技术类 《机械基础》
项目七:杆件的静力分析
任务四:力的平移
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 作用于刚体上的力可以______作用线移到刚体上的任意一点( )
A. 平行于
B. 沿着原
C. 垂直
D. 沿着
2. 根据力的平移定理,力可等效为( )
A. 同一平面内的纯力偶系统
B. 同一平面内的单力系统
C. 同一平面内的力-力偶系统
D. 同一平面内不可移动的力
3. 由力的平移定理可知( )
A. 同一平面内的纯力偶系统
B. 同一平面内的单力系统
C. 同一平面内不可移动的力
D. 同一平面内的力-力偶系统
4. 如图所示,直杆的A 点作用有已知大小的力 F,如 果( )
A. 在B点施加与F大小相同、平行且反向的力F', 则物系平衡
B. 在B点施加任何力,物系都不平衡
C. 在A点沿 F 作用线施加等值的力F', 物系可以平衡
D. 在 B 点施加与F大小相同、平行且反向的力F', 物系不平衡
5. 下列关于力的平移定理的说法,正确的是( )
A. 力可以随意平移到刚体上任意一点,对刚体的作用效果不变
B. 力平移时,需附加一个力偶,力偶矩等于原力对平移点的矩
C. 力平移后,只改变刚体的移动效果,不改变转动效果
D. 力平移定理只适用于平面力系,不适用于空间力系
6. 下列哪项是平移力时附加的力偶的作用?( )
A. 使物体匀速运动
B. 使物体保持静止
C. 使物体产生转动
D. 使物体减速运动
7. 力的平移定理说明( )
A. 力可以无条件从一点平移到另一点,不改变作用效应
B. 力的平移定理揭示了力对刚体产生移动、转动效应的实质
C. 力的平移定理的逆定理不成立
D. 力的平移定理是平面汇交力系简化的基础
8. 如图所示攻螺纹,如在铰杠B点作用一个力F,将力F平移到C点,可与______等效( )
A. 一个力
B. 一个力偶矩
C. 一个力和一个力偶
D. 一个力或一个力偶
9. 在平面内,将作用于构件C点的竖直向下力F平行移至其右侧D点,CD的水平距离为l,则应附加的力偶矩为( )
A. 大小为Fl,方向为顺时针
B. 大小为Fl,方向为逆时针
C. 大小为F/l,方向为顺时针
D. 大小为F/l,方向为逆时针
10. 作用于刚体上某点的力,可沿其作用线______作用点,而不改变该力对刚体的效应( )
A. 任意移动
B. 平行移动
C. 垂直移动
D. 成角度移动
11. 将作用在刚体上的力平移到刚体的另一点,则( )
A. 作用效果不变
B. 需加上一个力,才能等效
C. 要与原力等效,必须加上一个力偶
D. 以上都不对
12. 某平面任意力系向O点简化,得到如图所示的一个力和一个力偶矩为Mo的力偶,则该力系的最后合成结果为( )
A. 作用在O点的一个合力
B. 合力偶;
C. 作用在O点左边某点的一个合力
D. 作用在O点右边某点的一个合力。
13. 在力的平移定理中,附加的力偶矩的转动轴是:( )
A. 力的作用点
B. 平移后的作用点
C. 任意选定的点
D. 力的作用线与平移后作用线的交点
14. 在刚体上,力可沿其作用线平移的条件是( )
A. 大小和方向不变,作用线不变
B. 大小和作用线不变,方向改变
C. 方向和作用点不变,大小改变
D. 大小和作用点不变,作用线改变
15. 某机架上点 A 位于点 O 的正上方 0.20 m,点 A 处作用一水平向右的力。将该力平移至点 O 后,为保持原力对机架的作用效果,应附加的力偶矩方向为( )
A. 顺时针方向的力偶矩
B. 逆时针方向的力偶矩
C. 竖直向上的力偶矩
D. 水平向右的力偶矩
16. 如图所示,已知灯重G,悬绳长AB=BC=2m,BD=lm。则悬绳所受拉力为( )
A. =G/2
B. =G
C. =0.732G
D. =2G
17. 将作用在刚体上的一个力沿其作用线移至另一点后,该力对刚体的作用效果( )
A. 作用效果随作用点改变
B. 作用效果保持不变
C. 作用效果随力臂改变
D. 作用效果随转向改变
18. 将一个力平行移到刚体内另一点时,为保持原力系的作用效果,通常需要附加( )
A. 一个同向的平衡力
B. 一个反向的平衡力
C. 一个相应的力偶矩
D. 一个相应的合力矩
19. 力平移时,附加力偶矩的大小取决于力的大小和( )
A. 力的作用时间
B. 力的作用面积
C. 力的作用速度
D. 平移的垂直距离
20. 某刚体上作用有大小为60 N的力,将该力平行移动0.30 m,则应附加力偶矩的大小为( )
A. 12 N·m
B. 18 N·m
C. 20 N·m
D. 30 N·m
二、计算题(本大题共5小题,每题4分,共20分)
21. 在机架上,水平向右的力 作用于点 A。现将该力平移到点 B,已知点 A 位于点 B 正上方 处。求平移后应附加的力偶矩,并说明转向。
22. 某支架受一力 作用,力与水平正向夹角为 。作用点 A 相对点 O 的坐标为 。将该力平移至点 O,求应附加的力偶矩。
23. 平面构件上的力 的分力为 、,原作用点 A 的坐标为 ,现将其平移至点 B,点 B 的坐标为 。(1)求点 A 相对点 B 的位置坐标。(2)求平移时应附加的力偶矩。
24. 某冲压夹具受两个平面力作用。力 竖直向下,作用线位于点 O 右侧,水平距离为 ;力 水平向左,作用线位于点 O 上方,竖直距离为 。(1)将两力平移至点 O,求合力的分力。(2)求附加合力偶矩。(3)求合力作用线到点 O 的垂直距离。
25. 某设备安装板受三个平面力作用: 水平向右,作用点坐标为 ; 竖直向下,作用点坐标为 ; 的分力为 、,作用点坐标为 。(1)求该力系向点 O 平移后的合力分力及合力大小。(2)求该力系对点 O 的合力矩。(3)若用一个合力等效替代该力系,求合力作用线与 轴的交点坐标,并说明将合力平移至点 O 时应附加的力偶矩。
三、综合应用题(本大题共6小题,共40分)
26.(5分)某焊接夹具的支承点为 O,夹紧油缸在距 O 点右侧 240 mm 处对工件施加竖直向下的夹紧力,力的大小为 1.80 kN。维修技师拟将该力平移至 O 点进行受力分析。(1)计算将夹紧力平移至 O 点时应附加的力偶矩,并说明力偶矩的转向。(2)写出平移后在 O 点的等效力系。(3)为减小夹具支承点承受的转动作用,说明一种合理的结构改进措施。
27.(5分)某设备安装工在调整输送机张紧装置时,用扳手在距离支承轴 O 点 250 mm 处施加竖直向下的力,力的大小为 1.2 kN。为分析支承轴受力,需将该力平移到 O 点。(1)计算将该力平移到 O 点时应附加的力偶矩。(2)写出 O 点处的等效力系。(3)说明若只将力平移到 O 点而不附加力偶,对支承轴受力分析会产生什么影响。
28.(5分)某带式输送机机架受到两处竖直向下的载荷:载荷 为 1.20 kN,作用线距基准点 O 右侧 0.60 m;载荷 为 0.80 kN,作用线距 O 点右侧 0.25 m。现将两力均平移至 O 点分析。(1)计算两载荷的合力及其对 O 点的合力矩。(2)计算合力原作用线距 O 点的水平距离,并说明其位于 O 点的哪一侧。(3)一名技术员将两力平移至 O 点后,只保留竖直向下的合力。分析这种处理是否正确,并说明理由。
29.(5分)某自动化夹具的压紧气缸对工件施加水平向右的推力,大小为 800 N。推力作用点 P 位于夹具基准点 O 的右侧 150 mm、上方 200 mm。现需将该力平移至 O 点进行夹具强度校核。(1)计算该力对 O 点的力矩,并判断力矩转向。(2)将该力平移到 O 点后,写出等效力系。(3)说明在夹具设计中,附加力偶矩对基准点连接部位校核的意义。
30.(10分)某冲压设备的支架以 O 点为受力分析基准。气缸在 O 点左侧 0.32 m 处施加竖直向下的冲压力,冲压力为 2.50 kN;支架上另有一个大小为 450 N·m 的顺时针阻转力偶。现将冲压力平移至 O 点。(1)计算冲压力平移至 O 点时应附加的力偶矩,并求该支架在 O 点的合力偶矩。(2)判断该力系能否简化为仅作用于 O 点的一个竖直向下力,并说明理由。(3)计算使支架在 O 点不产生转动趋势时,需增设的平衡力偶矩,并说明其转向。
31.(10分)某机械臂末端执行器抓取工件时,工件对安装座 P 点施加的力在水平和竖直方向的分量分别为 600 N 向右、800 N 向下。P 点相对安装座基准点 O 的水平距离为 0.30 m、竖直距离为 0.20 m。现将该力平移至 O 点进行安装座受力分析。(1)计算该力的合力大小。(2)计算将该力平移到 O 点时应附加的力偶矩,并判断转向。(3)计算该力作用线到 O 点的垂直距离,并说明减小该距离的结构改进措施。
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