工程力学课后习题答案

1、-工 程 力 学练 习 册学 校学 院专 业学 号教 师姓 名. z.-. z.-第一章 静力学根底1-1 画出以下各图中物体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 cdef g1-2 试画出图示各题中AC杆带销钉和BC杆的受力图 a b ca1-3 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 bc d e f g . z.-. z.-第二章 平面力系2-1 电动机重P=5000N，放在水平梁AC的中央，如下图。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，如下图。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2-2图解得:2-3 如下图，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=

2、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力。题2-3图以AC段电线为研究对象，三力汇交2-4 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2-4图作BD两节点的受力图联合解得：2-5 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：2-6 匀质杆重W=100N，两端分别放在与水平面成300和600倾角的光滑斜面上，求平衡时这两斜面对杆的约束反力以及杆与水平面间的夹角。题2-6图 2-7 梁AB上作用一力偶，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

3、力图一致，不同的受力图其结果的表现形式也不同)(b)2-8 在题图所示构造中二曲杆自重不计，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2-8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 在图示构造中，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2-9图1作受力图2、BC只受力偶作用，力偶只能与力偶平衡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。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2-10图2-11 滑道摇杆机构受两力偶作用，在图示位置平衡。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2-11图2-12图示为曲柄连杆机构。主动力作用在活塞上。不计构件自重，试问在曲柄上应加多大的力偶矩M方能使机构在图示位置平衡.题2-12图2-13图示平面任意力系中N，。各力作用位置如下图，图中尺寸的单位为mm。求：1力系向

4、O点简化的结果；2力系的合力并在图中标出作用位置。题2-13图题2-14图2-14*桥墩顶部受到两边桥梁传来的铅直力，水平力，桥墩重量，风力的合力。各力作用线位置如下图。求力系向基底截面中心O的简化结果；如能简化为一合力，求合力作用线位置并在图中标出。2-15 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2-12图受力分析如图：受力分析如图：2-16 在图示刚架中，不计刚架自重。求固定端A处的约束力。题2-16图题四图2-17 在图示a，b两连续梁中，q，M，a，及，不计梁的自重。求各连续梁在A，B，C三处的约束反力。2-13 在图示a，b两连续梁中，q，M，a，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2-13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2-18 如下图，三绞拱由两半拱和三个铰链A，B，C构成，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

5、象，由对称性知：以BC半拱为研究对象2-19 图示构架中，物体重1200N，由细绳跨过滑轮E而水平系于墙上，尺寸如下图，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的力FBC。题2-19图以整体为研究对象解得：以CDE杆和滑轮为研究对象解得：2-20 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2-20图 显然：以整体为研究对象以ABC杆为研究对象以CD杆为研究对象式4由1、2、3、4式得：2-21 试用节点法求图示桁架中各杆的力。F为，除杆2和杆8外，其余各杆长度均相等。题2-21图2-22 平面桁架构造如下图。节点D上作用一载荷F，试求各杆力。题2-22图2-23桁架受力如下图，。试求桁架4，5，7，10各杆的力。题2-23图2-24 平面桁架的支座和载荷如下图，求杆1，2和3的力。提示：先截断AD、3、2杆，用截面法分析；再取C节点题2-24图2-25 两根一样的均质杆AB和BC，在端点B用光滑铰链连接，A，C端放在不光滑的水平面上，如下图。当ABC成等边三角形时，系统在

6、铅直面处于平衡状态。求杆端与水平面间的摩擦因数。题2-25图以整体为研究对象以AB杆为研究对象2-26 图示两无重杆在B处用套筒式无重滑块连接，在AD杆上作用一力偶，其力偶矩MA=40N.m，滑块和AD间的摩擦因数fs=0.3。求保持系统平衡时力偶矩MC的围。题2-26图以AD杆为研究对象以BC杆为研究对象当摩擦力反向处于临界平衡态，如b图所示，则以AD杆为研究对象以BC杆为研究对象2-27 尖劈顶重装置如下图。在B块上受力P的作用。A与B块间的摩擦因数为fs其他 有滚珠处表示光滑。如不计A和B块的重量，求使系统保持平衡的力F的值。 题2-27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形2-28 砖夹的宽度为25cm，曲杆AGB与GCED在G点铰接。砖的重量为W，提砖的合力F作用在砖夹的对称中心线上，尺寸如下图。如砖夹与砖之间的摩擦因数fs=0.5，试问b应为多大才能把砖夹起b是G点到砖块上所受正压力作用线的垂直距离题2-28图2-29 均质长板AD重P，长为4m，用一短板BC支撑，如下图。假设AC=BC=AB=3m，BC板的自重不

7、计。求A、B、C处的摩擦角各为多大才能使之保持平衡。题2-29图. z.-第三章 空间力系3-1 在正方体的顶角A和B处，分别作用力F1和F2，如下图。求此两力在*,y,z轴上的投影和对*,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3-1图 3-2 图示力系中，F1=100N，F2=300N，F3=200N，各力作用线的位置如下图。将力向原点O简化 题3-2图3-3 边长为a的等边三角形板，用六根杆支持在水平面位置如下图。假设在板面作用一力偶，其矩为M，不计板重，试求各杆的力。题3-3图 3-4 如下图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，假设各杆自重不计，求各杆的力。题3-4图3-5 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3-6 挂物架如下图，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。假设在O点挂一重物G，重为1000N，求三杆所受的力。题3-6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下图。图中小正方格的边长为10mm。求平行力系的合力。题3-7图3-8 图示手摇钻由支点B、钻头A和弯曲的手柄组成。当支点B处加压力、和以及手柄上加力后，即可带动钻头绕轴AB转动而钻孔，Fz=50N，F=150N。求：1钻头受到的阻力偶的力偶矩M；2材料给钻头的反力FA*、FAy和FAz；3压力F*和Fy。题3-8图3-9 求以下各截面重心的位置。1.建立图示坐标系(a) (b) 题3-8图3-10 试求振动打桩机中的偏心块图中阴影线局部的重心。，。题3-9图 3-11 试求图示型材截面形心的位置。题3-11图3-12 试求图示两平面图形的形心位置。题3-12图. z.-第四章 材料力

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