工程力學(xué)顧曉勤劉申全練習(xí)冊(cè)習(xí)題答案收集資料

1、第一章靜力學(xué)根底1-1畫(huà)出以下各圖中物體 A,構(gòu)件AB, BC或ABC的受力圖,未標(biāo)重力的物體的重量 不計(jì),所有接觸處均為光滑接觸.(d)(f)(g)1-2 試畫(huà)出圖示各題中 AC桿帶銷釘和 BC桿的受力圖(c)1-3畫(huà)出圖中指定物體的受力圖.所有摩擦均不計(jì),各物自重除圖中已畫(huà)出的外均不計(jì).(a)(b)(1)AC段梁(21CDR 梁(3)整體(c)(d)3) AB井3 J DA 肝(UCDfr Oft fl(e)C1CD桿(2)AB桿C 3 ) OA Fo第二章平面力系2-1電動(dòng)機(jī)重P=5000N,放在水平梁 AC的中央,如下圖.梁的 A端以皎鏈固定, 另一端以撐桿BC支持,撐桿與水平梁的夾角

2、為 30 .如忽略撐桿與梁的重量,求絞支座A、B處的約束反力.題2-1圖、 Fx =0, FBcos30 - Fa cos30 =0、Fy =0, FAsin30FBsin30 -P解得：Fa =1% =P =5000N2-2 物體重P=20kN,用繩子掛在支架的滑輪 B上,繩子的另一端接在絞車(chē) D上,如 圖所示.轉(zhuǎn)動(dòng)絞車(chē),物體便能升起.設(shè)滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計(jì),桿重不計(jì),A、B、C三處均為皎鏈連接.當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),求拉桿 AB和支桿BC所受的力.題2-2圖B、Fx =0,-Fab -FBCcos30 - Psin 30 =0、, Fy =0, - FBCsin30 - P co

3、s30 -P=0解得:Fab =3.732PFbc =2.732P2-3如下圖,輸電線 ACB架在兩電線桿之間,形成一下垂線,下垂距離 CD=f=1m, 兩電線桿間距離 AB=40m.電線ACB段重P=400N,可近視認(rèn)為沿 AB直線均勻分布,求電 線的中點(diǎn)和兩端的拉力.題2-3圖以AC段電線為研究對(duì)象,三力匯交、 Fx =0,Facos： =Fc,、Fy =0, FAsin ： =Fgtan： =1/10解得：Fa =201 NFc =2000N2-4 圖示為一拔樁裝置.在木樁的點(diǎn) A上系一繩,將繩的另一端固定在點(diǎn) C,在繩的 點(diǎn)B系另一繩BE,將它的另一端固定在點(diǎn) E.然后在繩的點(diǎn) D用力

4、向下拉,并使繩 BD段 水平,AB段鉛直；DE段與水平線、CB段與鉛直線成等角 口 =0.1 rad 弧度當(dāng)很小時(shí), tan a a.如向下的拉力 f=800 N,求繩AB作用于樁上的拉力.a題2-4圖作BD兩節(jié)點(diǎn)的受力圖D節(jié)點(diǎn)* Fx =0,FeCO =Fbd,Fy =0,FESina =FB節(jié)點(diǎn)： Fx =0,FcSin=Fbd, Fy =0,Fc cos.=Fa聯(lián)合解得：Fa =100F =80kN2-5在四連桿機(jī)構(gòu) ABCD的皎鏈B和C上分別作用有力 F 1和F2 ,機(jī)構(gòu)在圖示位置平衡.求平衡時(shí)力 F 1和F2的大小間的關(guān)系.題2-5圖以B、C節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象,作受力圖B節(jié)點(diǎn)： Fx1

5、= 0,Fbc cos45 F1 =0C節(jié)點(diǎn)：,Fx2 =0,F2COs30+Fbc =0F16解得：=一二-F242-6 勻質(zhì)桿重 W=100N,兩端分別放在與水平面成 30和60傾角的光滑斜面上,求平 衡時(shí)這兩斜面對(duì)桿的約束反力以及桿與水平面間的夾角.題2-6圖2-7梁AB上作用一力偶,力偶矩為 情況下,支座 A和B的約束反力.(a)M,梁長(zhǎng)為1,梁重不計(jì).求在圖 a,b,兩三種(b)題2-7圖(a) Fa = Fb = -(注意,這里,A與B處約束力為負(fù),表示實(shí)際方向與假定方向相反,結(jié)果應(yīng)與你的受力圖一致,不同的受力圖其結(jié)果的表現(xiàn)形式也不同) (b) Fa = Fb2-8 在題圖所示結(jié)構(gòu)

6、中二曲桿自重不計(jì),曲桿AB上作用有主動(dòng)力偶, 其力偶矩為M,試求A和C點(diǎn)處的約束反力.題2-8圖作兩曲桿的受力圖,BC是二力桿,AB只受力偶作用,因此 A、B構(gòu)成一對(duì)力偶.即 Fa = Fb Ma = 0,Mfb a Wfb 3a = M222MF B =4aFa = Fb = Fcx2M4a2-9 在圖示結(jié)構(gòu)中,各尺寸如圖.求支座 A的約束反力.題2-9圖各構(gòu)件的自重略去不計(jì),在構(gòu)件BC上作用一力偶矩為M的力偶,B1作受力圖2、BC只受力偶作用,力偶只能與力偶平衡FbFcMl3、構(gòu)件ADb力匯交2Fx =0,-尋 Fa-F/0J2MFal四連桿機(jī)構(gòu) ABCD中的AB=0.1 m,2-10在圖

7、示位置平衡. m1=0.4kN.m,桿重不計(jì),題2-10圖CD=0.22m,桿AB及CD上各作用一力偶.求A、D兩絞處的約束反力及力偶矩m2o60DAB桿至 M =0,FBlAB sin30= M1CD桿、M = 0,FBlCD sin 75 = M2 , B CD2解得：M2 =1.7kNm2-11滑道搖桿機(jī)構(gòu)受兩力偶作用,在圖示位置平衡.OOi=OA=0.4m , mi=0.4kN.m,求另一力偶矩 m2.及O、Oi處的約束反力.OB桿和滑塊:CD桿 M、M = 0,Fa 0.4 sin60 = M10,Fa3 0.4= M2解得：FA = 1.15kN,M2 = 0.8kNmFO = F

8、O1 = FA = 1.15kN2-12 試求圖示各梁支座的約束反力.設(shè)力的單位為 的單位為m,分布載荷集度為 kN/m.疔2.MkN,力偶矩的單位為 kN.m,長(zhǎng)度D題 2-1220受力分析如圖: Ma = 0,20 0.8 0.4 8 Fb 1.6 = 20 2.4 Fy = 0,Fa Fb = 20 0.8 20 解得：Fa = 15kN,FB = 21kN受力分析如圖:、M A = 0,3 202 2=Fb 登 320 f fU, Ay BJ3X 220 210 f = f U, Ax Be2FAx = 15.98kN, F xAy=12.33kN,FB=31.95kN在圖示a, b兩

9、連續(xù)梁中, q, M, a,及6 , A, B, C三處的約束反力.2-13不計(jì)梁的自重.求各連續(xù)梁在(a)題2-13圖1作受力圖,BC桿受力偶作用Fbcacosu2.對(duì)AB桿列平衡方程M , Fx = 0, FAx = Fb sin tan -a、Fy = 0,FAy = bcos -1M a-M A(F) = 0,M A = Fbco a = MM xFAxtanTa2 cos1.以AB為研究對(duì)象,列平衡方程1.以BC為研究對(duì)象,列平衡方程、 Fx = 0, FBx = FC sin X , BX C Fy = 0,FBy 一 qa FC cos = 0 M B(F) = 0, FC co

10、s2a = 一 qa2Fbx 號(hào) tanF . qaBy2qaFx=0,FAxBxFy = 0,FAyByM B(F) = 0,MAxBxAyByqa tan-qa_qatavqaBy2qa2qaqa2-14 水平梁AB由皎鏈A和桿BC所支持,如下圖.在梁上D處用銷子安裝半徑為P=1800Nr =0.1 m的滑輪.有一跨過(guò)滑輪的繩子,其一端水平地系于墻上,另一端懸掛有重的重物.如AD=0.2m, BD=0.2m,單=45,且不計(jì)梁、桿、滑輪和繩的重量.求皎鏈桿BC對(duì)梁的約束反力.1. 以滑輪和桿為研究對(duì)象,受力分析如圖2. 列平衡方程：Fx = 0,FaxJ2Ma(F) = 0,P r FbJ

11、20.6 -P (0.2 r) = 0Fy = 0fFb解得:FAx = 2400 NxFAy = 1200NFb = 848.5N2-15 如下圖,三絞拱由兩半拱和三個(gè)皎鏈 A, B, C構(gòu)成,每個(gè)半拱重 P=300kN, l=32m, h=10m.求支座 A、B的約束反力.題2-15圖以整體為研究對(duì)象,由對(duì)稱性知:Fax = FbxFAy = FBy = P = 300kN以BC半拱為研究對(duì)象 Mc =0,P 3 Fbx h = F8ByFBx = FAx = 120kNx x2-16 構(gòu)架由桿 AB, AC和DG組成,如下圖.桿 DG上的銷子E可在桿AC的光滑 槽內(nèi)滑動(dòng),不計(jì)各桿的重量,

12、在水平桿 DGF的一端作用鉛垂力 F.求鉛直桿AB上皎鏈A, D和B所受的力題2-17圖解：1.以整體為研究對(duì)象Fy = Off - fCyMb(F) = 0,Fcy = FFBy = 0, Fey = FZFx =0,Fbx - Fdx -Fax=0ZFy 二0, FBy 一 FDy 一FAy=0Mb =0, Fdx a FXAx2a =Fax=f解得:Fbx=-fFAy=f3.以AB桿為研究對(duì)象,列平衡方程DG桿為研究對(duì)象,列平衡方程2.以3 Fx = 0,Fdx Fe =02、2Fy = 0,FDy FeF = 02、2M d (F ) = 0, Fe 云& - F 2a2-17 圖示構(gòu)

13、架中,物體重1200N,由細(xì)繩跨過(guò)滑輪 E而水平系于墻上,尺寸如下圖,不計(jì)桿和滑輪的重量.求支承 A和B處的約束反力以及桿 BC的內(nèi)力Fbc.以整體為研究對(duì)象 Fx =0,Fax = P Fy = 0,FAyFb - P = 0 Ma(F) = 0,Fb 4-P (2 r) - P (1.5 - r)=0FAx = 1200N解得:FAy =150NFb =1050N以CDE桿和滑輪為研究對(duì)象2 15 Md(F) = 0,Fb -P 1.5=0解得：Fb = -1500N2-18 在圖示構(gòu)架中,各桿單位長(zhǎng)度的重量為300N/m,載荷P=10kN, A處為固定端,B, C, D處為絞鏈.求固定端

14、 A處及B, C為絞鏈處的約束反力.2-22 均質(zhì)箱體A的寬度b=1m,高h(yuǎn)=2m,重P=200kN,放在傾角8=30的斜面上.箱體與斜面間的摩擦因數(shù) fs=.2.今在箱體的C點(diǎn)系一無(wú)重軟繩,方向如下圖,繩的另一 端繞過(guò)滑輪D掛一重物E,BC=a=1.8m.求使箱體處于平衡狀態(tài)的重物E的重量.2-23 尖劈頂重裝置如下圖.在B塊上受力P的作用.A與B塊間的摩擦因數(shù)為 fs其他 有滾珠處表示光滑.如不計(jì)A和B塊的重量,求使系統(tǒng)保持平衡的力F的值.題2-23圖以整體為研究對(duì)象,顯然水平和鉛直方向約束力分別為F , P以A滑塊為研究對(duì)象,分別作出兩臨界狀態(tài)的力三角形Fmax = Ptan(:)Fmi

15、n = Ptan()其中P為摩擦角,tan p = fsPtan(： - )土 F & Ptan(:)題2-24圖2-25 均質(zhì)長(zhǎng)板AD重P,長(zhǎng)為4m,用一短板BC支撐,如下圖.假設(shè)AC=BC=AB=3m, BC板的自重不計(jì).求 A、B、C處的摩擦角各為多大才能使之保持平衡.題2-25圖第三章空間力系3-1 在正方體的頂角 A和B處,分別作用力 Fi和F2,如下圖.求此兩力在x,y,z軸上的投影和對(duì)x, y, z軸的矩.并將圖中的力系向點(diǎn) O簡(jiǎn)化,用解析式表示主矢、主矩的大小和方向.題3-6圖3-7平行力系由五個(gè)力組成,力的大小和作用線的位置如下圖.圖中小正方格的 邊長(zhǎng)為10mm.求平行力系的

16、合力.題3-7圖3-8 求以下各截面重心的位置.1.建立圖示坐標(biāo)系I. = 270 50, yC = 150II .& = 300 30, yC = 0270 50 150270 50 300 30=90yc =X 50(a)題3-8圖第五章桿件的內(nèi)力5-1試求圖示各桿1-1、2-2、3-3截面上的軸力,并作軸力圖.題5-1圖5-2試求圖示各桿在1-1、2-2截面上的扭矩.并作出各桿的扭矩圖.5-3在變速箱中,低速軸的直徑比高速軸的大,何故？ 一 PM = 9549,en變速箱中軸傳遞的扭矩與軸的轉(zhuǎn)速呈反比,低速軸傳遞的扭矩大,故軸徑大.5-4某傳動(dòng)軸,由電機(jī)帶動(dòng),軸的轉(zhuǎn)速n=1000r/mi

17、n (轉(zhuǎn)/分),電機(jī)輸入的功率P = 20kW ,試求作用在軸上的外力偶矩.P20M e = 95499549 = 1909.8Nmen10005-5某傳動(dòng)軸,轉(zhuǎn)速n =300r/min,輪1為主動(dòng)輪,輸入功率 P = 50kW,輪2、輪3與輪4為從動(dòng)輪,輸出功率分別為 F2=10kW , P3 = P4=20kW.(1) 試畫(huà)軸的扭矩圖,并求軸的最大扭矩；(2) 假設(shè)將輪1和輪3的位置對(duì)調(diào),軸的最大扭矩變?yōu)楹沃?對(duì)軸的受力是否有利.題5-5圖Me= 9549 弓=1591.5Nm Me2 = 9549 旦=318.3NmnnMe3 = M e4 = 9549 馬=636.6Nm n633I-

18、S J砍飲=1273.2Nmmax318.3954.9T = 954.9Nmmax對(duì)調(diào)后,最大扭矩變小,故對(duì)軸受力有利.5-6圖示結(jié)構(gòu)中,設(shè) P、q、a均為,截面 1-1、2-2、3-3無(wú)限接近于截面 C或截面D.試求截面1-1、2-2、3-3上的剪力和彎矩.2m =qaP =qaP = 20CN32目3200200C2002002(d)(c)題5-6圖5-7設(shè)圖示各梁上的載荷 P、q、m和尺寸a皆為,1列出梁的剪力方程和彎題5-8圖矩方程；2作剪力圖和彎矩圖;3判定.皿歐和MmaxaUhuill履龍狎 CIH-I-Q 3m/2flM?n/2m./* 3m/2題5-7圖題5-7圖5-8圖示各梁,試?yán)眉袅Α澗嘏c載荷集度間的關(guān)系畫(huà)剪力圖與彎矩圖.題5-8圖(e)710qqqawmn5-9梁的彎矩圖