题目
图示无重直杆AB,A端为固定端,B端为滚轴支座。以下四图中哪一个是其正确的受力图。() B P-|||-30°-|||-A-|||-30° 30°-|||-30° RB-|||-RB RB-|||-RB P P P-|||-k-|||-P mA YA mA-|||-mA XA RA-|||-XA YA RA-|||-(A) (B) (C) (D)A. AB、BC、CD、D
图示无重直杆AB,A端为固定端,B端为滚轴支座。以下四图中哪一个是其正确的受力图。()
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查静力学中杆件受力图的绘制,重点在于分析固定端和滚轴支座的约束特点,并正确表示约束反力的方向和数量。
解题核心思路:
- 固定端约束:提供三个约束反力(水平$X_A$、竖直$Y_A$、力矩$M_A$)。
- 滚轴支座约束:仅提供垂直方向的反力$R_B$。
- 平衡条件:杆件无重,外力需满足$\sum F_x=0$、$\sum F_y=0$、$\sum M=0$,通过分解外力$P$确定反力方向。
破题关键:
- 固定端必须画出所有三个反力,且方向与外力平衡。
- 滚轴支座仅画垂直反力,方向与外力分量相反。
- 力矩平衡需通过固定端的力矩反力$M_A$实现。
受力分析步骤
1. 分解外力$P$
外力$P$作用于B点,与水平方向成$30^\circ$,分解为:
- 水平分量:$P \cos 30^\circ$(向右)
- 竖直分量:$P \sin 30^\circ$(向下)
2. 确定约束反力
- 固定端A:
- 水平反力$X_A$:平衡水平分量,方向向左。
- 竖直反力$Y_A$:平衡竖直分量,方向向上。
- 力矩反力$M_A$:平衡外力$P$产生的绕A点的顺时针力矩,方向为逆时针。
- 滚轴支座B:
- 垂直反力$R_B$:平衡竖直分量,方向向上。
3. 验证平衡条件
- 水平平衡:$X_A = P \cos 30^\circ$(向左)。
- 竖直平衡:$Y_A + R_B = P \sin 30^\circ$。
- 力矩平衡:$M_A = P \sin 30^\circ \cdot AB$(逆时针)。
选项分析
- 选项C正确绘制了:
- A端的$X_A$(左)、$Y_A$(上)、$M_A$(逆时针)。
- B端的$R_B$(上)。
- 其他选项遗漏反力(如无$M_A$)或方向错误。