工程力学练习册习题答案.doc

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1、工 程 力 学练 习 册学 校 学 院 专 业 学 号 教 师 姓 名 第一章 静力学基础 5第一章 静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB，BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。（a） （b） (c） (d）（e) （f） (g） 1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉）和BC杆的受力图 (a） （b） (c)(a)13 画出图中指定物体的受力图。所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计.(a） （b）（c） (d) （e) （f） （g） 第四章 材料力学基本概念 25第二章 平面力系21 电动机重P=5000N,放在水平梁AC的中央,如图

2、所示。梁的A端以铰链固定，另一端以撑杆BC支持，撑杆与水平梁的夹角为30 0。如忽略撑杆与梁的重量，求绞支座A、B处的约束反力. 题2-1图 解得: 2-2 物体重P=20kN，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车D上，如图所示。转动绞车，物体便能升起。设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆重不计,A、B、C三处均为铰链连接。当物体处于平衡状态时,求拉杆AB和支杆BC所受的力。 题22图解得: 2-3 如图所示，输电线ACB架在两电线杆之间，形成一下垂线,下垂距离CD=f=1m,两电线杆间距离AB=40m。电线ACB段重P=400N,可近视认为沿AB直线均匀分布，求电线的中点和两端的拉

3、力. 题2-3图以AC段电线为研究对象，三力汇交 24 图示为一拔桩装置。在木桩的点A上系一绳，将绳的另一端固定在点C，在绳的点B系另一绳BE,将它的另一端固定在点E.然后在绳的点D用力向下拉，并使绳BD段水平，AB段铅直;DE段与水平线、CB段与铅直线成等角=0.1rad（弧度）（当很小时，tan)。如向下的拉力F=800N，求绳AB作用于桩上的拉力. 题24图作BD两节点的受力图联合解得：25 在四连杆机构ABCD的铰链B和C上分别作用有力F1和F2，,机构在图示位置平衡。求平衡时力F1和F2的大小间的关系。 题2-5图 以B、C节点为研究对象,作受力图解得：27 已知梁AB上作用一力偶，

4、力偶矩为M，梁长为l,梁重不计.求在图a,b,两三种情况下，支座A和B的约束反力. （a） (b）题2-7图（a）(注意，这里,A与B处约束力为负，表示实际方向与假定方向相反,结果应与你的受力图一致，不同的受力图其结果的表现形式也不同）(b） 28 在题图所示结构中二曲杆自重不计，曲杆AB上作用有主动力偶，其力偶矩为M，试求A和C点处的约束反力. 题28图作两曲杆的受力图，BC是二力杆，AB只受力偶作用，因此A、B构成一对力偶。即2-9 在图示结构中，各构件的自重略去不计，在构件BC上作用一力偶矩为M的力偶，各尺寸如图.求支座A的约束反力。题29图1作受力图2、BC只受力偶作用,力偶只能与力偶

5、平衡3、构件ADC三力汇交2-10 四连杆机构ABCD中的AB=0。1m, CD=0.22m，杆AB及CD上各作用一力偶.在图示位置平衡.已知m1=0.4kN。m，杆重不计，求A、D两绞处的约束反力及力偶矩m2。 题210图211 滑道摇杆机构受两力偶作用,在图示位置平衡。已知OO1=OA=0。4m,m1=0。4kN.m,求另一力偶矩m2。及O、O1处的约束反力. 题211图2-12 试求图示各梁支座的约束反力.设力的单位为kN,力偶矩的单位为kN。m，长度的单位为m,分布载荷集度为kN/m. (a） （b） 题212图受力分析如图:受力分析如图:213 在图示a,b两连续梁中,已知q，M,a

6、，及，不计梁的自重。求各连续梁在A，B,C三处的约束反力.(a) （b)题213图1作受力图，BC杆受力偶作用2.对AB杆列平衡方程所以：1。以BC为研究对象，列平衡方程1。以AB为研究对象，列平衡方程214 水平梁AB由铰链A和杆BC所支持，如图所示。在梁上D处用销子安装半径为r =0.1m的滑轮.有一跨过滑轮的绳子，其一端水平地系于墙上，另一端悬挂有重P=1800N的重物。如AD=0。2m，BD=0.2m,，且不计梁、杆、滑轮和绳的重量。求铰链A和杆BC对梁的约束反力。 题214图 1. 以滑轮和杆为研究对象,受力分析如图2. 列平衡方程：解得:2-15 如图所示，三绞拱由两半拱和三个铰链

7、A，B，C构成，已知每个半拱重P=300kN，l=32m，h=10m。求支座A、B的约束反力.题2-15图以整体为研究对象，由对称性知：以BC半拱为研究对象216 构架由杆AB，AC和DG组成，如图所示。杆DG上的销子E可在杆AC的光滑槽内滑动，不计各杆的重量,在水平杆DGF的一端作用铅垂力F。求铅直杆AB上铰链A,D和B所受的力题216图 解：1. 以整体为研究对象2。以DG杆为研究对象,列平衡方程解得：3。以AB杆为研究对象,列平衡方程217 图示构架中,物体重1200N，由细绳跨过滑轮E而水平系于墙上，尺寸如图所示，不计杆和滑轮的重量.求支承A和B处的约束反力以及杆BC的内力FBC。题2

8、17图以整体为研究对象解得：以CDE杆和滑轮为研究对象解得:218 在图示构架中，各杆单位长度的重量为300N/m，载荷P=10kN,A处为固定端，B,C,D处为绞链。求固定端A处及B，C为绞链处的约束反力。 题2-18图 222 均质箱体A的宽度b=1m，高h=2m，重P=200kN,放在倾角的斜面上。箱体与斜面间的摩擦因数fs=0.2.今在箱体的C点系一无重软绳,方向如图所示，绳的另一端绕过滑轮D挂一重物E，已知BC=a=1。8m。求使箱体处于平衡状态的重物E的重量。题222图F的值. 题223图以整体为研究对象，显然水平和铅直方向约束力分别为以A滑块为研究对象，分别作出两临界状态的力三角

9、形 第三章 空间力系31 在正方体的顶角A和B处,分别作用力F1和F2,如图所示。求此两力在x,y,z轴上的投影和对x,y，z轴的矩。并将图中的力系向点O简化,用解析式表示主矢、主矩的大小和方向。题31图 32 图示力系中,F1=100N，F2=300N,F3=200N，各力作用线的位置如图所示。将力向原点O简化 题32图33 边长为a的等边三角形板,用六根杆支持在水平面位置如图所示。若在板面内作用一力偶，其矩为M,不计板重，试求各杆的内力.题3-3图 34 如图所示的空间构架由三根杆件组成，在D端用球铰链连接，A、B和C端也用球铰链固定在水平地板上。今在D端挂一重物P=10kN，若各杆自重不

10、计，求各杆的内力. 题34图 35 均质长方形板ABCD重W=200N，用球铰链A和蝶形铰链B固定在墙上，并用绳EC维持在水平位置。求绳的拉力和支座的约束反力.题3-5图36 挂物架如图所示，三杆的重量不计,用球铰链连接于O点，平面BOC是水平面，且OB=OC，角度如图.若在O点挂一重物G,重为1000N，求三杆所受的力。 题36图 3-7 一平行力系由五个力组成，力的大小和作用线的位置如图所示。图中小正方格的边长为10mm.求平行力系的合力。题37图 （b) 题38图第五章 杆件的内力 39第五章 杆件的内力5-1 试求图示各杆11、22、33截面上的轴力，并作轴力图。 题5-1图5-2 试求图示各杆在1-1、2-2截面上的扭矩。并作出各杆的扭矩图. 题52图5-3 在变速箱中，低速轴的直径比高速轴的大，何故？变速箱中轴传递的扭矩与轴的转速呈反比，低速轴传递的扭矩大,故轴径大.5-4