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实验一求不规如此物体的重心
一、实验目的：用悬吊法和称重法求出不规如此物体的重心的位置。
二、实验设备仪器：ZME-1型理论力学多功能实验台，直尺、积木、磅秤、胶带、白纸等。 三、实验原理方法简述
〔一〕悬吊法求不规如此物体的重心
适用于薄板形状的物体，先将纸贴于板上，再在纸上描出物体轮廓，把物体悬挂于任意一点A，如图1-1〔a〕所示，根据二力平衡公理，重心必然在过悬吊点的铅直线上，于是可在与板贴在一起的纸上画出此线。然后将板悬挂于另外一点B，同样可以画出另外一条直线。两直线的交点C就是重心，如图1-1〔b〕所示。
FFABCWW(a)A(b)图1-1
〔二〕称重法求轴对称物体的重心
对于由纵向对称面且纵向对称面内有对称轴的均质物体，其重心必在对称轴上。
AxCAWBFN1lWBxCFN2l(a)(b)
图1-2
首先将物体支于纵向对称面内的两点，测出两个支点间的距离l，其中一点置于磅秤上，由此可测得B处的支反力FN1的大小，再将连杆旋转180，仍然保持中轴线水平，可测得FN2的大小。重心距离连杆大
O
头端支点的距离xC。根据平面平行力系，可以得到下面的两个方程：
FN1?FN2?WFN1?l?W?xC?0 根据上面的方程，可以求出重心的位置： xC?FN1?l
FN1?FN21 / 7
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四、实验数据与处理
〔一〕悬吊法求不规如此物体的重心
A C B
〔二〕称重法求对称连杆的重心。
a.将磅秤和支架放置于多功能台面上。将连杆的一断放于支架上，另一端放于支架上，使连杆的曲轴中心对准磅秤的中心位置。并利用积木块调节连杆的中心位置使它成水平。记录此时磅秤的读数FN1=1375g
b.取下连杆，记录磅秤上积木的重量FJ1=385g
180?，重复a步骤，测出此时磅秤读数FN2=1560g
d.取下连杆，记录磅秤上积木的重量FJ1=0g l=221mm
xC?(1375?385)?221?86mm 重心距离连杆大头端支点的距离xC=86mm。
1375?385?1560
五、思考题
1. 在进展称重法求物体重心的实验中，哪些因素将影响实验的精度？
答：影响实验精度的因素有：1〕磅秤的精度；2〕支点位置的准确度；3〕连杆中心线的水平度；4〕连杆支点间距离测量的准确度，等。
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实验四 四种不同载荷的观测与理解
一、实验目的：通过实验理解渐加载荷，冲击载荷，突加载荷和振动载荷的区别。 二、实验设备仪器：ZME-1型理论力学多功能实验台，磅秤，沙袋。 三、实验原理方法：
a.取出装有一定重量砂子的沙袋，将砂子连续倒在左边的磅秤上，观察磅秤的读数；〔渐加载荷〕 b.将砂子倒回沙袋，并使沙袋处于和磅秤刚刚接触的位置上，突然释放沙袋；〔突加载荷〕 c.将沙袋提取到一定高度，自由落下；〔冲击载荷〕
d.把与沙袋重量完全一样的能产生激振力的模型放在磅秤上，打开开关使其振动，〔振动载荷〕
力与时间的关系示意图
F 500g F 500g F 500g 500g F O t O t O t
O t 渐加载荷 突加载荷 冲击载荷 振动载荷
四、思考题
1．四种不同载荷分别作用于同一座桥上时，哪一种最不安全？
答：一般情况下冲击载荷最不安全，假如有共振如此振动载荷也不安全。 2． 请简述通过这次实验的收获。
答：通过这次实验对四种载荷有了更明确地认识。
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理论力学实验报告材料
