工程力學(xué)(一)及工程力學(xué)(靜力學(xué)答案)

工程力學(xué)（一）判斷題1、理想桁架的各桿均為兩端鉸結(jié)的直桿，雖然僅在兩端受約束力作用，但是有剪力和彎矩產(chǎn)生。錯(cuò)誤2、等直桿受力如圖，扭矩圖在B、C截面連續(xù)。錯(cuò)誤3、低碳鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)和壓縮實(shí)驗(yàn)中，都會(huì)出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象。錯(cuò)誤4、桿軸及荷載均在同一平面內(nèi)且無(wú)多余約束的幾何不變剛架，稱為靜定平面剛架；桿軸及荷載不在同一平面內(nèi)且無(wú)多余約束的幾何不變剛架，稱為靜定空間剛架。正確5、梁受力如圖，其AB段的剪力圖為平直線，彎矩圖為斜直線。正確6、組合圖形既可以是圖形跟圖形之和，也可以是圖形跟圖形之差。正確7、當(dāng)圓軸的扭矩沿桿長(zhǎng)連續(xù)變化時(shí)，可以用公式計(jì)算扭轉(zhuǎn)角。錯(cuò)誤8、對(duì)于實(shí)際壓桿，如以臨界力作為軸向外力的控制值，這是不安全的。正確9、圖示結(jié)構(gòu)中，BC桿件為梁桿。正確10、力在坐標(biāo)軸上的投影是代數(shù)量，但有方向和作用線。錯(cuò)誤11、歐拉公式的適用范圍可表示為。錯(cuò)誤12、圖示鉸接鏈桿體系，按W=2j-(b+r)公式計(jì)算自由度時(shí)，該體系的支桿數(shù)r=6。正確13、同一平面圖形對(duì)該平面內(nèi)任一軸的靜矩可能為正、可能為負(fù)、可能為零。正確14、任一桿件或體系中一幾何不變部分均可視為一個(gè)剛體，一個(gè)平面剛體稱為一個(gè)剛片。正確15、材料的力學(xué)性能只取決于材料的成分和組織結(jié)構(gòu)，與應(yīng)力狀態(tài)、溫度和加載方式等因素?zé)o關(guān)。錯(cuò)誤16、實(shí)際應(yīng)用中，不能把極限應(yīng)力直接用于強(qiáng)度計(jì)算的控制應(yīng)力，而是把許用應(yīng)力作為構(gòu)件工作時(shí)允許產(chǎn)生的最大應(yīng)力值。正確17、力偶作用在自由剛體上，一般使剛體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但有時(shí)也使剛體產(chǎn)生移動(dòng)。錯(cuò)誤18、受力圖上只畫研究對(duì)象的簡(jiǎn)圖及所受的全部主動(dòng)力。錯(cuò)誤19、在作用有已知力系的剛體上，撤去某一平衡力系，則原已知力系對(duì)該剛體的作用效應(yīng)不改變。正確20、在線彈性變形的前提下，梁的變形與荷載成正比。正確21、對(duì)同一物體作用效應(yīng)相同的兩個(gè)力系稱為等效力系。（）正確22、兩剛片用一鉸和一鏈桿相連，且鏈桿及其延長(zhǎng)線不通過(guò)鉸，則組成內(nèi)部幾何不變且無(wú)多余約束的體系。正確23、應(yīng)變分為線應(yīng)變和切應(yīng)變。正確24、靜定平面剛架內(nèi)力圖的基本作法是桿梁法，即把剛架拆成桿件，其內(nèi)力計(jì)算方法原則上與靜定梁相同。正確25、對(duì)于工程中常用的沒(méi)有明顯屈服階段的塑性材料，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，試件卸載后有0.2%的塑性應(yīng)變時(shí)對(duì)應(yīng)卸載點(diǎn)的應(yīng)力值作為名義屈服極限。正確26、懸臂梁受力如圖，其剪力圖和彎矩圖均為平直線。錯(cuò)誤27、桁架中內(nèi)力為零的桿稱為零桿。正確28、懸臂梁受力如圖，1-1截面的剪力和2-2截面的剪力相等。正確29、平面圖形的形心一定跟該圖形的重心重合。錯(cuò)誤30、平面彎曲時(shí)，梁的轉(zhuǎn)角是以橫截面繞中性軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度表示。正確31、工程力學(xué)課程中的剛體是指處于平衡狀態(tài)的物體。錯(cuò)誤32、鉸鏈約束的約束反力作用線通過(guò)銷釘中心，且作用線方位能預(yù)先確定。錯(cuò)誤33、積分法計(jì)算梁的變形時(shí)，在鉸支座處，其邊界條件是：截面的轉(zhuǎn)角為零。錯(cuò)誤34、力對(duì)點(diǎn)之矩是力使物體繞某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量。正確35、在一個(gè)體系上加上（或取消）若干個(gè)二元體，不影響原體系的幾何可變性。正確36、等直桿受力如圖，BC段的扭矩為-3Me。正確37、同一力對(duì)不同點(diǎn)之矩一般不同。正確38、兩端鉸支理想細(xì)長(zhǎng)壓桿在臨界軸力作用下失穩(wěn)時(shí)，其撓曲線為半波正弦曲線。正確39、被剛結(jié)點(diǎn)約束的物體，在結(jié)點(diǎn)處彼此不能有任何的相對(duì)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。正確40、只有平面力系向力系所在平面內(nèi)某點(diǎn)簡(jiǎn)化所得的主矩為零，原力系才能簡(jiǎn)化為一個(gè)合力。錯(cuò)誤41、圖示體系上取消EFG部分，原體系的幾何組成性質(zhì)將發(fā)生改變。錯(cuò)誤42、梁發(fā)生彎曲變形時(shí)，中性軸是橫截面的其中一根形心主慣性軸。正確43、常見(jiàn)的單跨靜定梁有簡(jiǎn)支梁、懸臂梁和伸臂梁。正確44、軸向線應(yīng)變是無(wú)量綱的量。正確45、正應(yīng)力的正負(fù)號(hào)約定為：壓應(yīng)力為正，拉應(yīng)力為負(fù)。錯(cuò)誤46、對(duì)于梁而言，采用高強(qiáng)鋼既能提高梁的強(qiáng)度，也能明顯提高梁的剛度。錯(cuò)誤47、工程實(shí)際中的梁，強(qiáng)度一般起控制作用，通常是由強(qiáng)度條件選擇梁的截面，再校核梁的剛度。正確48、梁撓曲線的近似微分方程，也適用于大變形問(wèn)題。錯(cuò)誤49、平面匯交力系的平衡方程既可以寫成投影形式，也可以寫成力矩平衡方程式。正確50、梁撓曲線的近似微分方程，適用于理想線彈性材料制成的細(xì)長(zhǎng)梁的小變形問(wèn)題。正確二、單項(xiàng)選擇題51、如圖所示，一絞盤有三個(gè)等長(zhǎng)的柄，長(zhǎng)為L(zhǎng)，相互夾角為120°，各柄柄端作用有與軸線垂直的力P，將該力系向BC連線的中點(diǎn)D簡(jiǎn)化，其結(jié)果為（）。B、R=0，MD=3PL52、四本相同的書，每本重P，設(shè)屬于書間的摩擦因數(shù)是0.1，書與手間摩擦因數(shù)為0.25，欲將四本書一起提起，則兩側(cè)應(yīng)加的力F至少大于（）。D、10P53、如圖所示的力三角形中，表示力F1和力F2和合力R的圖形是（）。圖354、如圖所示某種材料的σ-ε曲線，若在k點(diǎn)時(shí)將荷載慢慢卸掉，則σ-ε曲線將沿著與Oa平行的直線kA回落到A點(diǎn)，從圖可以看出（）。OA段是塑性變形，AB段是彈性變形55、圖示簡(jiǎn)支梁，已知C點(diǎn)的撓度為y，在其他條件不變的情況下，若將荷載F增大一倍，則C點(diǎn)的撓度為（）。C、2y；56、簡(jiǎn)支梁受力如圖，下列說(shuō)法正確的是（）。B、1-1截面的彎矩為-12kN.m，3-3截面的彎矩為零；57、圖示懸臂梁擬用(a)(b)兩種方式擱置，則兩種情況下的最大應(yīng)力（σmax）ａ／(σmax）b為之比為（）。A、1/458、如圖（a）、（b）所示面積相同的矩形截面和正方形截面，則下列選項(xiàng)中正確的是（）B、，59、沖床如圖所示，若要在厚度為δ的鋼板上沖出直徑為d的圓孔，則沖頭的沖壓力F必須不小于（）。已知鋼板的屈服應(yīng)力τs和強(qiáng)度極限應(yīng)力τb。D、60、下列關(guān)于力偶性質(zhì)的表述中，不正確的是（）。C、力偶可以從一個(gè)剛體移轉(zhuǎn)至另一剛體61、以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。B、對(duì)形心軸的靜矩不一定為零62、已知單元體如圖所示，其主應(yīng)力為σ1，σ2，主應(yīng)變?yōu)棣?，ε2，材料的彈性模量和泊松比分別為E、μ，則ε3=（）。B、﹣（σ1+σ2）直徑為d的圓形截面對(duì)其形心軸的回轉(zhuǎn)半徑為（）簡(jiǎn)支梁受力如圖，列彎矩方程時(shí)（）。需要分三段；65、均質(zhì)桿AB重P=6KN，A端置于粗糙地面上，靜滑動(dòng)摩擦因數(shù)fs=0.3，B端靠在光滑墻上，桿在圖示位置保持平衡，則桿在A端所受的摩擦力Fs為（）。C、66、變形體在兩個(gè)力作用下平衡的必要條件是（）。D、該二力大小相等，方向相反，作用線相同67、荷載、尺寸如圖所示的簡(jiǎn)支梁，已知F=12kN，則支座A的約束反力為()A、（逆時(shí)針）；68、匯交于O點(diǎn)的平面匯交力系，其平衡方程式可表示為二力矩形式。即：，，但必須（）。B、點(diǎn)O不在A、B兩點(diǎn)所連直線上；69、低碳鋼拉伸經(jīng)過(guò)冷作硬化后,以下四種指標(biāo)哪種得到提高,正確答案是（）。B、比例極限70、等直桿受力如圖，其上端截面的軸力為（）。C、-F+ql；71、等直圓桿受力如圖所示，桿中的最大切應(yīng)力為（）。C、；72、作用在一個(gè)剛體上的兩力，滿足的條件，則該二力可能是（）B、一對(duì)平衡的力或一個(gè)力偶；73、以下說(shuō)法正確的是（）。C、剛體在兩個(gè)大小相等、方向相反、作用線相同的力作用下一定能平衡；74、橫截面面積相等、材料不同的兩等直桿，承受相同的軸向拉力，則兩桿的（）。B、軸力相同，橫截面上的正應(yīng)力也相同75、圖示等截面圓軸A端固定，在B截面和C端受主動(dòng)力偶作用，下面四種答案中正確的是（）單位長(zhǎng)扭轉(zhuǎn)角BC段大，C截面扭轉(zhuǎn)角為零邊長(zhǎng)為a的正方形截面對(duì)其對(duì)稱軸的回轉(zhuǎn)半徑為（）D、空心圓軸，其內(nèi)外徑之比為，扭轉(zhuǎn)時(shí)軸內(nèi)最大切應(yīng)力為，這時(shí)橫截面上內(nèi)邊緣的切應(yīng)力為（）。D、。78、已知圖（a）所示矩形截面的形心主慣性矩分別、，則圖（b）所示由圖（a）矩形截面組成的組合截面的形心主慣性矩、分別為（）79、圖示T字形截面，要使y、z軸始終為該截面的主慣性軸，則下述正確的是（）A、y軸不動(dòng)，z軸平移80、對(duì)于明顯屈服階段的塑性材料，工程上規(guī)定用作為名義屈服極限，以下說(shuō)法正確的是（）。B、塑性應(yīng)變量為81、如圖所示，一正方形薄板置于光滑的水平面上，開(kāi)始處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)沿正方形的四邊作用如圖所示的大小相等的四個(gè)力后，則薄板（）。C、只會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)82、等直桿受一對(duì)軸向外力F作用發(fā)生拉伸變形.已知橫截面面積為A，則橫截面上的正應(yīng)力和450斜截面上的正應(yīng)力分別為（）。A、F/A,F/(2A)；83、矩形截面細(xì)長(zhǎng)壓桿如題11.4圖所示，其兩端約束情況為：在紙平面內(nèi)為兩端鉸支，在出平面內(nèi)一端固定、一端夾支（不能水平移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)）。其橫截面高度b和寬度a的合理比值為（）。B、284、下列關(guān)于力在軸上投影的表述中，不正確的是（）C、力在軸上投影的大小可以大于力的大小85、平面圖形對(duì)其對(duì)稱軸的（）A、靜矩為零，慣性矩不為零86、平面一般力系的最后可能簡(jiǎn)化結(jié)果情形有（）。C、3種87、關(guān)于固定鉸支座，以下說(shuō)法不正確的是（）。D、固定鉸支座既能適用于平面機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)，也能適用于空間機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)。88、有主次之分的物體系統(tǒng)，關(guān)于其荷載傳遞規(guī)律的論述不正確的是（）D、荷載不管是作用在主要部分上還是次要部分上，都可以互相傳遞。89、圖示各單元體在A點(diǎn)的切應(yīng)變?yōu)?α的是（）。C、90、鑄鐵試件拉伸時(shí)沿橫截面斷裂，產(chǎn)生破壞的主要原因是（）。A、最大拉應(yīng)力；91、脆性材料的極限應(yīng)力是材料的（）。D、強(qiáng)度極限。92、梁的轉(zhuǎn)角出現(xiàn)極值的截面為（）B、彎矩為零的截面93、圖示矩形截面梁采用兩種放置方式,從彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度觀點(diǎn),(b)的承載能力是(a)的多少倍?（）。A、2倍胡克定律的適用范圍是（）。D、材料為各向同性且處于線彈性范圍內(nèi)。95、No25號(hào)槽鋼截面如圖,y軸和z軸是形心主軸,K和D點(diǎn)為肢中線交點(diǎn),該截面的彎心的大致位置應(yīng)是（）。C、B點(diǎn)；96、圖示圓形拉桿直徑為，拉桿頭的直徑為，掛在厚度為的支座上，在此連接中，校核拉桿剪切強(qiáng)度所取剪切面面積是（）。A、；97、圖示任意形狀截面，C為形心，在用慣性積的平行移軸公式時(shí)，a和b的正負(fù)號(hào)分別為（）

B、a為負(fù)，b為正98、圖示受扭圓軸，抗扭剛度為常數(shù)，則A、C截面之間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角為（）A、；99、如圖所示等直桿，抗拉剛度為EA，則桿段BC的軸向線應(yīng)變?yōu)椋ǎ?。C、；100、已知F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，F(xiàn)4為作用在一剛體上的平面匯交力系，其力矢之間的關(guān)系有如圖所示的關(guān)系，所以有：（）C、其力系的合力為R=2F4101、一組合結(jié)構(gòu)，尺寸及荷載如圖所示，自重不計(jì)，則桿3所受的力為（）。C、FN3=11.67kN102、如圖所示等直桿，抗拉剛度為EA，則桿件的總變形為（）。D、0103、如題圖所示懸臂桁架，受到大小均為F的三個(gè)力的作用，則桿1內(nèi)力的大小為（）。A、0；下列關(guān)于約束反力的表述中，不正確的是（）

B、約束反力的大小和方向由約束構(gòu)造特點(diǎn)確定直徑為d的實(shí)心圓截面等直梁的抗彎截面模量是（）。A、；106、圖為某梁的荷載圖、剪力圖和彎矩圖。下列說(shuō)法正確的是（）。D、剪力圖不正確，彎矩圖不正確；107、一T形截面懸臂梁如圖所示，其中C為截面形心，該梁橫截面的（）。D、中性軸為z0，最大拉應(yīng)力在下邊緣處。108、塑性材料的極限應(yīng)力是材料的（）。C、屈服極限；109、力偶對(duì)坐標(biāo)軸上的任意點(diǎn)取矩為（）。A、力偶矩原值110、用積分法計(jì)算圖示梁的變形時(shí)，梁的撓曲線方程如何分段，以及確定積分常數(shù)的條件，以下回答正確的是（）。C、分兩段，邊界條件為yA=0，yB=0，連續(xù)條件為,；111、如果梁上某段承受梯形分布荷載，那么該梁段的撓曲線是（）。C、五次曲線；112、關(guān)于鉸鏈約束，以下說(shuō)法不正確的是（）。C、鉸鏈約束的約束反力作用線方位能預(yù)先確定；113、圖示四根細(xì)長(zhǎng)壓桿，其材料、截面相同，它們?cè)诩埰矫鎯?nèi)失穩(wěn)的先后次序正確的是（）。A、（a）（b）（c）（d）；114、軸向拉、壓桿橫截面上正應(yīng)力公式的應(yīng)用條件是（）。

B、桿件必須由同一材料制成；115、等直桿受力如圖，其軸力圖（）。

B、在B截面連續(xù)；116、如下圖所示給出了懸臂梁上1、2、3、4點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)，其中錯(cuò)誤的為圖（）。D、117、材料相同的兩個(gè)單元體如圖所示，相同的是（）。B、體積改變比例118、直徑為d的實(shí)心圓軸的抗扭截面模量是（）。

B、；難度3解題方法參考答案B119、如圖所示，在平板和受拉螺栓之間墊一個(gè)墊圈，可以提高（）強(qiáng)度。A、平板的擠壓；難度4解題方法參考答案A120、簡(jiǎn)支梁受力如圖，下列說(shuō)法正確的是（）。C、1-1截面的剪力與2-2截面的剪力相等；難度4解題方法參考答案C121、等直桿受力如圖，其軸力方程為（）。B、一次函數(shù)；難度3解題方法參考答案B122、以下說(shuō)法正確的是（）。C、作用區(qū)域相對(duì)于物體很小或由于其他原因以致可以不計(jì)的力稱為集中力；難度3解題方法參考答案C123、等直桿受力如圖，其上端截面的軸力為（）。C、F+ql；難度3解題方法參考答案C124、如圖所示等直桿，抗拉剛度為EA，則桿段AB的軸向線應(yīng)變?yōu)椋ǎ?/p>

A、；難度3解題方法參考答案A125、如圖所示，插銷穿過(guò)水平位置的平板上的圓孔，在其下端受有一拉力F，該插銷的剪切面面積和擠壓面面積分別等于（）。B、πdh，難度3解題方法參考答案B126、若圖示梁B端的轉(zhuǎn)角，則力偶矩等于（）。D、Fl/8。難度4解題方法參考答案D127、下述結(jié)論中正確的是（）。C、應(yīng)力是分布內(nèi)力的集度；難度3解題方法參考答案C128、圖示梁，彎矩圖發(fā)生突變的截面是：

B、C截面難度3解題方法參考答案B129、鑄鐵試件壓縮時(shí)沿與軸線約為45o的斜截面斷裂，產(chǎn)生破壞的主要原因是（）。B、最大切應(yīng)力；難度3解題方法參考答案B130、如圖所示平面圖形的形心坐標(biāo)正確的是（）。

C、（，）難度3解題方法參考答案C計(jì)算題131、試校核圖示連接銷釘?shù)募羟袕?qiáng)度。已知F=100KN，銷釘直徑d=30mm，材料的許用剪切力[τ]=60Mpa，若強(qiáng)度不夠，應(yīng)改用至少多大直徑的銷釘？難度4解題方法參考答案解：銷釘?shù)拿恳粋€(gè)剪切面所承受的剪力如圖所示，F(xiàn)s=F/2。銷釘?shù)募羟袕?qiáng)度校核為：因此，強(qiáng)度不夠，不夠安全工作。利用強(qiáng)度條件進(jìn)行截面設(shè)計(jì)：即，則有：故，改用直徑d=33mm的銷釘。132、一等截面靜定梁受力如圖所示，其抗彎剛度為EI。試用疊加法求D截面處的撓度。

難度5解題方法參考答案（1）只考慮BC段的變形，即剛化AC部分：；

（2）只考慮AC段的外力，即剛化BC部分：

（3）疊加：；133、圖示一細(xì)長(zhǎng)壓桿，截面為b×h的矩形，就xy平面內(nèi)的彈性曲線而言它是兩端鉸支，就xz平面內(nèi)的彈性曲線而言它是兩端固定，問(wèn)b和h的比例應(yīng)等于多少才合理？

難度5解題方法參考答案在x-y平面內(nèi)彎曲時(shí)，因兩端鉸支，所以。彎曲的中性軸為z軸，慣性矩應(yīng)取在x-z平面內(nèi)彎曲時(shí)，因兩端固定，所以。彎曲的中性軸為y軸，所以慣性矩應(yīng)取令（這樣最合理），得所以

134、梁必須滿足強(qiáng)度條件和剛度條件，在建筑工程中，起控制作用的一般是_____條件。難度3解題方法參考答案強(qiáng)度135、某實(shí)心圓軸受扭如圖（a）所示，直徑為d，其最大外力偶矩設(shè)為?，F(xiàn)將軸線附近范圍內(nèi)的材料去掉，如圖（b）所示，試計(jì)算此時(shí)該軸的最大外力偶矩與相比減少的百分比。

難度4解題方法參考答案6.2%136、試求圖示體系的計(jì)算自由度。難度4解題方法參考答案W=2j-(b+r)=2×5-(4+6)=0137、如圖所示，簡(jiǎn)支梁AB上作用有三角形分布的荷載，求合力的大小及其作用點(diǎn)的位置。難度5解題方法合力矩定理的應(yīng)用。參考答案解：（1）求合力R的大小及方向距A端x處的分布荷載集度為：則分布荷載的合力為：合力R的方向與分布荷載的方向相同，即垂直向下。（2）求合力R的作用位置根據(jù)合力矩定理，將合力和分布荷載都對(duì)A點(diǎn)取矩，設(shè)合力R到A點(diǎn)的距離為l1，則：可得：138、如圖所示矩形截面梁，已知材料的許用正應(yīng)力，許用切應(yīng)力。試校核梁的強(qiáng)度。難度4解題方法參考答案139、圖示等截面懸臂梁的抗彎剛度EI為常數(shù)，受集中力F和均布荷載q作用，已知。試用疊加法求B截面處的撓度和B截面的轉(zhuǎn)角。

難度3解題方法參考答案將荷載分解為兩種簡(jiǎn)單荷載如下圖（b）和（c）所示，由附錄A可查出：，，式中，第一個(gè)下標(biāo)表示變形所在的截面位置，第二個(gè)下標(biāo)表示引起該變形的原因。力F引起的變形和中的負(fù)號(hào)，是因?yàn)樵摿Φ姆较蚝透奖鞟對(duì)應(yīng)欄中力的方向相反。將上述結(jié)果疊加，并代入已知條件，可得（向上）（逆時(shí)針）140、平面鋼架受力如圖所示，已知F=50kN，忽略鋼架自重，求鋼架A、D處的支座反力。難度4解題方法正確識(shí)別約束類型，靈活運(yùn)用靜力學(xué)公理和推論，解析法列受力平衡方程求解。參考答案（1）構(gòu)件受力分析取鋼架為研究對(duì)象，鋼架受水平集中力F作用，A點(diǎn)的支反力FA和D點(diǎn)的支反力FD方向如下圖所示：D點(diǎn)處支座為活動(dòng)鉸支座，其約束反力FD的方向豎直向上。A點(diǎn)處支座為固定鉸支座，其約束反力FA的方向未定，但由于鋼架只受到三個(gè)力的作用，且F與FD交于C點(diǎn)，根據(jù)三力平衡匯交定理，F(xiàn)A作用線必沿AC方向。（2）列平衡方程求解未知量FA和FD選取坐標(biāo)系如上圖所示。由∑Fx=0TF+FAcosα=0由∑Fy=0TFD+FAsinα=0根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系，有，可解得：FA=－56kN，F(xiàn)D=25kN四、填空題141、采用分層計(jì)算法計(jì)算支反力和內(nèi)力，其關(guān)鍵是分清主次，先“

”后“

”。難度3解題方法參考答案附，基

142、平面匯交力系平衡的幾何條件為：力系中各力組成的力多邊形_____。難度2解題方法參考答案自行封閉143、梁橫截面上作用有負(fù)彎矩，則中性軸上側(cè)各點(diǎn)承受的是_____，下側(cè)各點(diǎn)承受的是_____。難度3解題方法參考答案拉應(yīng)力、壓應(yīng)力144、建立平面任意力系平衡方程時(shí)，為方便求解，通常把坐標(biāo)軸選在與_____的方向上，把矩心選在_____的作用點(diǎn)上。難度3解題方法參考答案未知力垂直、未知力145、兩根等長(zhǎng)、等截面的桿件，一根為剛質(zhì)桿，另一根為銅質(zhì)桿，在相同的外力作用下，它們的應(yīng)力_____，變形_____。難度3解題方法參考答案相同、不同146、梁在平面彎曲時(shí)候的轉(zhuǎn)角，實(shí)際上是指梁的橫截面繞中性軸這條線所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，近似等于撓曲線方程y=f(x)_____。難度2解題方法參考答案對(duì)x的一階導(dǎo)數(shù)147、均勻分布載荷作用下的簡(jiǎn)支梁，在梁長(zhǎng)度由L變?yōu)長(zhǎng)/2時(shí)，其最大撓度將變?yōu)樵瓉?lái)的_____。難度3解題方法參考答案1/16148、軸力一定是_____桿件的橫截面。難度2解題方法參考答案垂直于149、作用在剛體上的兩個(gè)力偶等效的充分必要條件是_____，作用在剛體上的兩個(gè)力等效的充分必要條件是_____。難度3解題方法參考答案力偶矩相等，力的大小、方向和作用線相同150、低碳鋼軸向拉伸可以分為四個(gè)階段_____。難度2解題方法參考答案彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和頸縮階段151、靜定問(wèn)題是指力系中未知反力個(gè)數(shù)_____獨(dú)立平衡方程個(gè)數(shù)，全部未知反力可以由獨(dú)立平衡方程_____的工程問(wèn)題；而靜不定問(wèn)題是指力系中未知反力個(gè)數(shù)_____獨(dú)立平衡方程個(gè)數(shù)，全部未知反力_____的工程問(wèn)題。難度2解題方法參考答案等于、完全求解、多于、不能完全求解152、虎克定律的關(guān)系式Δl=FNl/EA中，E表示材料抵抗_____能力的一個(gè)系數(shù)，稱為材料的_____。EA表示桿件抵抗____能力的大小，稱為桿件的_____。難度3解題方法參考答案彈性變形、彈性模量、彈性變形、抗拉（壓）剛度153、柔性體約束的約束反力，其作用線沿柔性體的中心線，其指向是_____。難度2解題方法參考答案背離被約束物體154、力對(duì)物體的矩正負(fù)號(hào)規(guī)定一般是這樣的：力使物體繞矩心________轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),力矩取________。難度2解題方法參考答案逆時(shí)針?lè)较?、正?hào)155、梁變形后的軸線由原來(lái)的直線變?yōu)橐粭l曲線，此曲線被稱為_(kāi)____。難度2解題方法參考答案撓曲線156、平面彎曲變形的特征是_____。難度2解題方法參考答案梁在彎曲變形后的軸線與載荷作用面在一同個(gè)平面內(nèi)157、關(guān)于材料的基本假設(shè)有_____。難度2解題方法參考答案均勻性、連續(xù)性和各向同性158、扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式τρ=MT.ρ/IP適用于_____。難度2解題方法參考答案線彈性范圍內(nèi)加載的圓軸159、計(jì)算擠壓面面積等于

。難度3解題方法參考答案實(shí)際擠壓面面積沿?cái)D壓方面的正投影面積160、在集中力偶作用處，剪力圖_____；在集中力作用處，剪力圖_____。難度3解題方法參考答案無(wú)變化、發(fā)生突變161、系統(tǒng)外物體對(duì)系統(tǒng)的作用力是物體系統(tǒng)的_____力，物體系統(tǒng)中各構(gòu)件間的相互作用力是物體系統(tǒng)的_____力。畫物體系統(tǒng)受力圖時(shí)，只畫_____力，不畫_____力。難度2解題方法參考答案外、內(nèi)、外、內(nèi)162、應(yīng)力與內(nèi)力的關(guān)系是：_____。難度3解題方法參考答案應(yīng)力是內(nèi)力的集度163、在所有的平行軸中，截面對(duì)慣性矩取得最小值的那個(gè)軸，其特點(diǎn)是_____。難度2解題方法參考答案通過(guò)截面形心164、符號(hào)MO(F)中，腳標(biāo)O表示_____。難度2解題方法參考答案矩心165、當(dāng)對(duì)鋼制圓軸作扭轉(zhuǎn)校核時(shí)，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度和剛度均比規(guī)定的要求低了20%，若安全系數(shù)不變，改用屈服極限提高了30%的鋼材，則圓軸的強(qiáng)度_____，剛度_____。難度3解題方法參考答案足夠、仍不足166、在剪切實(shí)用計(jì)算中，假設(shè)剪切應(yīng)力在剪切面上是_____的，切應(yīng)力的計(jì)算公式是_____。難度2解題方法參考答案均勻、t=Q/A167、重力為P的物體自由地放在傾角為θ的斜面上，物體與斜面間的摩擦角為ψm，若ψm＜θ，則物體_____。難度2解題方法參考答案處于滑動(dòng)狀態(tài)168、指出圖（a），（b），（c）中所有的二力桿構(gòu)件_____。

難度2解題方法參考答案AC、AB、BC169、表示構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，首先是圍繞該點(diǎn)截取一邊長(zhǎng)趨于零的_____作為分離體，然后給出此分離體_____的應(yīng)力。難度2解題方法參考答案微元體、各個(gè)面上170、鑄鐵拉伸時(shí)無(wú)_____現(xiàn)象；斷口與軸線_____，塑性變形很小。難度2解題方法參考答案屈服、垂直171、在兩個(gè)力作用下處于平衡的構(gòu)件稱為_(kāi)____，此兩力的作用線必過(guò)_____。難度2解題方法參考答案二力桿（或二力構(gòu)件）、這兩個(gè)力作用點(diǎn)的連線172、梁在橫向力作用下發(fā)生平面彎曲時(shí)，橫截面上的最大正應(yīng)力點(diǎn)和最大切應(yīng)力點(diǎn)的應(yīng)力情況是：最大正應(yīng)力點(diǎn)的切應(yīng)力_____，最大切應(yīng)力點(diǎn)的正應(yīng)力_____。難度3解題方法參考答案一定為零、不一定為零173、剪切面面積等于剪切面的實(shí)際面積，擠壓面面積不等于接觸面的實(shí)際面積，平面接觸面時(shí)擠壓面面積等于_____，半圓柱面接觸時(shí)擠壓面面積等于_____。難度2解題方法參考答案平面的面積、直徑乘以高度174、軸向拉、壓桿在橫截面上正應(yīng)力的計(jì)算公式為σ=N/A，此公式在外力作用點(diǎn)附近的截面_____。難度2解題方法參考答案不成立175、應(yīng)力圓代表一點(diǎn)的_____。難度2解題方法參考答案應(yīng)力狀態(tài)176、作用與反作用力定律的適用范圍是_____。難度2解題方法參考答案對(duì)任何物體均適用177、剪力圖在某點(diǎn)的切線斜率等于該點(diǎn)的

，且兩者的正負(fù)號(hào)

。難度3解題方法參考答案荷載集度，相反

178、一力F與x軸正向之間的夾角α為鈍角，那么該力在x軸上的投影為_(kāi)____。難度2解題方法參考答案X=Fcosα179、梁的抗彎剛度是_____；圓軸的抗扭剛度是_____；桿件的抗拉（壓）剛度是_____。難度3解題方法參考答案EIZ、GIP、EA180、工程實(shí)際中依據(jù)材料的抗拉壓性能不同，低碳鋼材料適宜做受_____桿件，鑄鐵材料做_____桿件。難度2解題方法參考答案抗拉（壓）、抗壓181、多跨靜定梁是由若干單跨靜定梁用______連接而成的靜定結(jié)構(gòu)。難度2解題方法參考答案鉸182、平面任意力系的平衡條件是：力系的_____和力系_____分別等于零。難度2解題方法參考答案合力、合力矩183、用疊加法求梁的橫截面撓度和轉(zhuǎn)角時(shí)，需要滿足的條件是：_____。難度2解題方法參考答案材料必須符合虎克定律184、確定許用應(yīng)力時(shí)，對(duì)于脆性材料為_(kāi)____極限應(yīng)力，而塑性材料為_(kāi)____極限應(yīng)力。難度2解題方法參考答案強(qiáng)度、屈服185、在計(jì)算組合截面對(duì)某軸的慣性矩時(shí)，可先_____，再_____，然后相加。難度2解題方法參考答案將組合截面拆分為簡(jiǎn)單圖形、分別計(jì)算各組成部分對(duì)該軸的慣性矩186、由于截面形狀、尺寸突然改變而引起局部區(qū)域的應(yīng)力急劇增大的現(xiàn)象稱為

。難度2解題方法參考答案應(yīng)力集中

187、某點(diǎn)在某個(gè)平面內(nèi)的切應(yīng)變?chǔ)檬侵冈擖c(diǎn)處所取微體在該平面內(nèi)

的改變量。難度2解題方法參考答案直角

188、梁截面上彎矩正負(fù)號(hào)規(guī)定：當(dāng)截面上的彎矩使其所在微段梁_____時(shí)為負(fù)。難度2解題方法參考答案彎曲上凸189、載荷按照作用范圍的大小可分為_(kāi)____和_____。難度2解題方法參考答案集中力、分布力190、建立平面任意力系的二力矩式平衡方程應(yīng)為：任意兩點(diǎn)A、B為矩心列兩個(gè)力矩方程，取x軸為投影軸列投影方程，但A、B兩點(diǎn)的連線應(yīng)_____x軸。難度2解題方法參考答案不能垂直于191、梁上有集中力作用時(shí)，其剪力圖有突變，突變值等于_____，彎矩圖在此處出現(xiàn)_____。難度2解題方法參考答案該集中力數(shù)值大小、轉(zhuǎn)折192、如果安全系數(shù)取的過(guò)大，許用應(yīng)力就_____，需要用的材料就_____；反之，安全系數(shù)取的小，構(gòu)件的_____就可能不夠。難度3解題方法參考答案小、多、強(qiáng)度193、對(duì)于平面上由n個(gè)物體組成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，不論就系統(tǒng)還是就系統(tǒng)的部分或單個(gè)物體，都可以寫一些平衡方程，但至多只有_____個(gè)獨(dú)立的平衡方程。難度2解題方法參考答案3n194、所謂應(yīng)力是指截面上某點(diǎn)處

的分布內(nèi)力，即

。難度2解題方法參考答案單位面積內(nèi)、內(nèi)力的集度

195、平面任意力系平衡方程可以表示成不同的形式，但不論哪種形式的獨(dú)立方程應(yīng)為_(kāi)____個(gè)。難度2解題方法參考答案三畫圖題196、如圖所示多夸靜定剛架，所受荷載及約束如圖所示。各構(gòu)件自重不計(jì)。分別畫出剛架AB部分、剛架CD部分以及剛架ABD整體的受力圖。

難度3解題方法受力圖要表現(xiàn)物體的真實(shí)受力情況。注意不同約束反力的特點(diǎn)，A處為固定鉸支座，B和D處為可動(dòng)鉸支座。C處為鉸鏈約束。同一約束處的反力在不同的受力圖中必須前后一致。同時(shí)注意作用力和反作用力之間的關(guān)系。

參考答案

197、如圖所示三鉸剛架，所受荷載及約束如圖所示。各構(gòu)件自重不計(jì)。分別畫出剛架AC部分、剛架BC部分以及剛架ABC整體的受力圖。

難度4解題方法受力圖要表現(xiàn)物體的真實(shí)受力情況。注意不同約束反力的特點(diǎn)，A和B處為固定鉸支座，C處為鉸鏈約束。同一約束處的反力在不同的受力圖中必須前后一致。同時(shí)注意作用力和反作用力之間的關(guān)系。

參考答案

198、如圖所示簡(jiǎn)支剛架，所受荷載及約束如圖所示。剛架自重不計(jì)。畫出剛架ABCD的受力圖。

難度3解題方法受力圖要表現(xiàn)物體的真實(shí)受力情況。注意不同支座約束反力的特點(diǎn)，A處為固定鉸支座，B處為可動(dòng)鉸支座。

參考答案199、確定下圖圖示體系是何種體系？難度4解題方法掌握鏈桿約束與單鉸約束的關(guān)系，靈活應(yīng)用三剛片規(guī)則。參考答案分析：圖示體系A(chǔ)C桿為一剛片，BC桿為一剛片，地面為一剛片。AC桿與地面通過(guò)兩個(gè)鏈桿連接，由于連接兩個(gè)剛片的兩根鏈桿與一個(gè)單鉸的約束作用相同，所以AC桿與地面相當(dāng)于通過(guò)虛鉸O1連接，同理，BC桿與地面相當(dāng)于通過(guò)虛鉸O2連接，同時(shí)，AC桿與BC桿通過(guò)單鉸C連接。AC桿、BC桿和地面三個(gè)剛片通過(guò)不在同一條直線上的鉸O1、O2和C兩兩相連，滿足三剛片規(guī)則，所以是無(wú)多余約束的幾何不變體系。200、確定下圖圖示體系是何種體系？難度3解題方法無(wú)多余約束幾何不變體系組成規(guī)則之三剛片規(guī)則的直接應(yīng)用。參考答案圖體系A(chǔ)B桿為一剛片，BCD桿為一剛片，地面為一剛片，三者通過(guò)不在一條直線上的三個(gè)單鉸兩兩相連，符合三剛片規(guī)則，所以是無(wú)多余約束的幾何不變體系。第一章習(xí)題下列習(xí)題中，凡未標(biāo)出自重的物體，質(zhì)量不計(jì)。接觸處都不計(jì)摩擦。1-1試分別畫出下列各物體的受力圖。1-2試分別畫出下列各物體系統(tǒng)中的每個(gè)物體的受力圖。1-3試分別畫出整個(gè)系統(tǒng)以及桿BD，AD，AB（帶滑輪C，重物E和一段繩索）的受力圖。1-4構(gòu)架如圖所示，試分別畫出桿HED，桿BDC及桿AEC的受力圖。1-5構(gòu)架如圖所示，試分別畫出桿BDH，桿AB，銷釘A及整個(gè)系統(tǒng)的受力圖。1-6構(gòu)架如圖所示，試分別畫出桿AEB，銷釘A及整個(gè)系統(tǒng)的受力圖。1-7構(gòu)架如圖所示，試分別畫出桿AEB，銷釘C，銷釘A及整個(gè)系統(tǒng)的受力圖。1-8結(jié)構(gòu)如圖所示，力P作用在銷釘C上，試分別畫出AC，BCE及DEH部分的受力圖。參考答案1-1解：1-2解：1-3解：1-4解：1-5解：1-6解：1-7解：1-8解：第二章習(xí)題參考答案2-1解：由解析法，故：2-2解：即求此力系的合力，沿OB建立x坐標(biāo)，由解析法，有故：方向沿OB。2-3解：所有桿件均為二力桿件，受力沿直桿軸線。（a）由平衡方程有：聯(lián)立上二式，解得：（拉力）（壓力）（b）由平衡方程有：聯(lián)立上二式，解得：（拉力）（壓力）（c）由平衡方程有：聯(lián)立上二式，解得：(拉力)（壓力）（d）由平衡方程有：聯(lián)立上二式，解得：(拉力)(拉力)2-4解：（a）受力分析如圖所示：由由(b)解：受力分析如圖所示：由聯(lián)立上二式，得：2-5解：幾何法：系統(tǒng)受力如圖所示三力匯交于點(diǎn)D，其封閉的力三角形如圖示所以：（壓力）（與X軸正向夾150度）2-6解：受力如圖所示：已知，，由由2-7解：受力分析如圖所示，取左半部分為研究對(duì)象由聯(lián)立后，解得：由二力平衡定理2-8解：桿AB，AC均為二力桿，取A點(diǎn)平衡由聯(lián)立上二式，解得：（受壓）（受壓）2-9解：各處全為柔索約束，故反力全為拉力，以D，B點(diǎn)分別列平衡方程（1）取D點(diǎn)，列平衡方程由（2）取B點(diǎn)列平衡方程由2-10解：取B為研究對(duì)象：由取C為研究對(duì)象：由由聯(lián)立上二式，且有解得：取E為研究對(duì)象：由故有：2-11解：取A點(diǎn)平衡：聯(lián)立后可得：取D點(diǎn)平衡，取如圖坐標(biāo)系：由對(duì)稱性及2-12解：整體受力交于O點(diǎn)，列O點(diǎn)平衡由聯(lián)立上二式得：（壓力）列C點(diǎn)平衡聯(lián)立上二式得：（拉力）（壓力）2-13解：（1）取DEH部分，對(duì)H點(diǎn)列平衡聯(lián)立方程后解得：（2）取ABCE部分，對(duì)C點(diǎn)列平衡且聯(lián)立上面各式得：（3）取BCE部分。根據(jù)平面匯交力系平衡的幾何條件。2-14解：（1）對(duì)A球列平衡方程（1）（2）（2）對(duì)B球列平衡方程（3）（4）且有：（5）把（5）代入（3），（4）由（1），（2）得：（6）又（3），（4）得：（7）由（7）得：（8）將（8）代入（6）后整理得：2-15解：，和P構(gòu)成作用于AB的匯交力系，由幾何關(guān)系：又整理上式后有：取正根第三章習(xí)題參考答案3-1解：3-2解：構(gòu)成三個(gè)力偶因?yàn)槭秦?fù)號(hào)，故轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針。3-3解：小臺(tái)車受力如圖，為一力偶系，故，由3-4解：錘頭受力如圖，錘頭給兩側(cè)導(dǎo)軌的側(cè)壓力和構(gòu)成一力偶，與，構(gòu)成力偶平衡由3-5解：電極受力如圖，等速直線上升時(shí)E處支反力為零即：且有：由3-6解：A，B處的約束反力構(gòu)成一力偶由3-7解：，受力如圖，由，分別有：桿：（1）桿：（2）且有：（3）將（3）代入（2）后由（1）（2）得：3-8解：桿ACE和BCD受力入圖所示，且有：對(duì)ACE桿：對(duì)BCD桿：第四章習(xí)題4-1已知F1=60N，F(xiàn)2=80N，F(xiàn)3=150N，m=100N.m，轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針，θ=30°圖中距離單位為m。試求圖中力系向O點(diǎn)簡(jiǎn)化結(jié)果及最終結(jié)果。4-2已知物體所受力系如圖所示，F(xiàn)=10Kn，m=20kN.m，轉(zhuǎn)向如圖。（a）若選擇x軸上B點(diǎn)為簡(jiǎn)化中心，其主矩LB=10kN.m，轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針，試求B點(diǎn)的位置及主矢R’。（b）若選擇CD線上E點(diǎn)為簡(jiǎn)化中心，其主矩LE=30kN.m，轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針，α=45°，試求位于CD直線上的E點(diǎn)的位置及主矢R’。4-3試求下列各梁或剛架的支座反力。解：（a）受力如圖由∑MA=0FRB?3a-Psin30°?2a-Q?a=0∴FRB=（P+Q）/3由∑x=0FAx-Pcos30°=0∴FAx=P由∑Y=0FAy+FRB-Q-Psin30°=0∴FAy=（4Q+P）/64-4高爐上料的斜橋，其支承情況可簡(jiǎn)化為如圖所示，設(shè)A和B為固定鉸，D為中間鉸，料車對(duì)斜橋的總壓力為Q，斜橋（連同軌道）重為W，立柱BD質(zhì)量不計(jì)，幾何尺寸如圖示，試求A和B的支座反力。4-5齒輪減速箱重W=500N，輸入軸受一力偶作用，其力偶矩m1=600N.m，輸出軸受另一力偶作用，其力偶矩m2=900N.m，轉(zhuǎn)向如圖所示。試計(jì)算齒輪減速箱A和B兩端螺栓和地面所受的力。4-6試求下列各梁的支座反力。(a)(b)4-7各剛架的載荷和尺寸如圖所示，圖c中m2＞m1，試求剛架的各支座反力。4-8圖示熱風(fēng)爐高h(yuǎn)=40m，重W=4000kN，所受風(fēng)壓力可以簡(jiǎn)化為梯形分布力，如圖所示，q1=500kN/m，q2=2.5kN/m?？蓪⒌鼗橄蠡癁楣添敹思s束，試求地基對(duì)熱風(fēng)爐的反力。4-9起重機(jī)簡(jiǎn)圖如圖所示，已知P、Q、a、b及c，求向心軸承A及向心推力軸承B的反力。4-10構(gòu)架幾何尺寸如圖所示，R=0.2m，P=1kN。E為中間鉸，求向心軸承A的反力、向心推力軸承B的反力及銷釘C對(duì)桿ECD的反力。4-11圖示為連續(xù)鑄錠裝置中的鋼坯矯直輥。鋼坯對(duì)矯直輥的作用力為一沿輥長(zhǎng)分布的均布力q，已知q=1kN/mm，坯寬1.25m。試求軸承A和B的反力。4-12立式壓縮機(jī)曲軸的曲柄EH轉(zhuǎn)到垂直向上的位置時(shí)，連桿作用于曲柄上的力P最大?，F(xiàn)已知P=40kN，飛輪重W=4kN。求這時(shí)軸承A和B的反力。4-13汽車式起重機(jī)中，車重W1=26kN，起重臂ＣＤＥ重Ｇ＝４.５kN，起重機(jī)旋轉(zhuǎn)及固定部分重Ｗ2＝３１kN，作用線通過(guò)Ｂ點(diǎn)，幾何尺寸如圖所示。這時(shí)起重臂在該起重機(jī)對(duì)稱面內(nèi)。求最大起重量Ｐmax。4-14平爐的送料機(jī)由跑車A及走動(dòng)的橋B所組成，跑車裝有輪子，可沿橋移動(dòng)。跑車下部裝有一傾覆操縱柱D，其上裝有料桶C。料箱中的載荷Q=15kN，力Q與跑車軸線OA的距離為5m，幾何尺寸如圖所示。如欲保證跑車不致翻倒，試問(wèn)小車連同操縱柱的重量W最小應(yīng)為多少？4-15兩根位于垂直平面內(nèi)的均質(zhì)桿的底端彼此相靠地?cái)R在光滑地板上，其上端則靠在兩垂直且光滑的墻上，質(zhì)量分別為P1與P2。求平衡時(shí)兩桿的水平傾角α1與α2的關(guān)系。4-16均質(zhì)細(xì)桿AB重P，兩端與滑塊相連，滑塊Ａ和Ｂ可在光滑槽內(nèi)滑動(dòng)，兩滑塊又通過(guò)滑輪Ｃ用繩索相互連接，物體系處于平衡。（ａ）用Ｐ和θ表示繩中張力Ｔ；（ｂ）當(dāng)張力Ｔ＝２Ｐ時(shí)的θ值。4-17已知ａ，ｑ和ｍ，不計(jì)梁重。試求圖示各連續(xù)梁在Ａ、Ｂ和Ｃ處的約束反力。4-18各剛架的載荷和尺寸如圖所示，不計(jì)剛架質(zhì)量，試求剛架上各支座反力。4-19起重機(jī)在連續(xù)梁上，已知P=10kN，Q=50kN，不計(jì)梁質(zhì)量，求支座A、B和D的反力。4-20箱式電爐爐體結(jié)構(gòu)如圖a所示。D為爐殼，E為爐頂拱，H為絕熱材料，I為邊墻，J為擱架。在實(shí)際爐子設(shè)計(jì)中，考慮到爐子在高溫情況下拱頂常產(chǎn)生裂縫，可將爐拱簡(jiǎn)化成三鉸拱，如圖b所示。已知拱頂是圓弧形，跨距l(xiāng)=1.15m，拱高h(yuǎn)=0.173m，爐頂重G=2kN。試求拱腳A和B處反力。4-21圖示廠房房架是由兩個(gè)剛架AC和BC用鉸鏈連接組成，Ａ與Ｂ兩鉸鏈固結(jié)于地基，吊車梁宰房架突出部分Ｄ和Ｅ上，已知?jiǎng)偧苤兀?＝Ｇ2＝60kN,吊車橋重Q=10kN，風(fēng)力F=10kN，幾何尺寸如圖所示。Ｄ和Ｅ兩點(diǎn)分別在力Ｇ1和Ｇ2的作用線上。求鉸鏈Ａ、Ｂ和Ｃ的反力。4-22圖示構(gòu)架由滑輪D、桿AB和CBD構(gòu)成，一鋼絲繩繞過(guò)滑輪，繩的一端掛一重物，重量為G，另一端系在桿AB的E處，尺寸如圖所示，試求鉸鏈A、B、C和D處反力。4-23橋由兩部分構(gòu)成，重W1=W2=40kN，橋上有載荷P=20kN，尺寸如圖所示，試求出鉸鏈A、B和C的反力。4-24圖示結(jié)構(gòu)，在C、D、E、F、H處均為鉸接。已知P1=60kN，P2=40kN，P3=70kN,幾何尺寸如圖所示。試求各桿所受的力。4-25構(gòu)架的載荷和尺寸如圖所示，已知P=24kN，求鉸鏈Ａ和輥軸Ｂ的反力及銷釘Ｂ對(duì)桿ＡＤＢ的反力。４-26構(gòu)架的載荷和尺寸如圖所示，已知P=40kN，R=0.3m，求鉸鏈A和B的反力及銷釘C對(duì)桿ADC的反力。4-27圖示破碎機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，活動(dòng)夾板AB長(zhǎng)為600mm，假設(shè)破碎時(shí)礦石對(duì)活動(dòng)夾板作用力沿垂直于AB方向的分力P=1kN，BC=CD=600mm，AH=400mm，OE=100mm，圖示位置時(shí)，機(jī)構(gòu)平衡。試求電機(jī)對(duì)桿OE作用的力偶的力偶矩m0。4-28曲柄滑道機(jī)構(gòu)如圖所示，已知m=600N.m，OA=0.6m，BC=0.75m。機(jī)構(gòu)在圖示位置處于平衡，α=30°，β=60°。求平衡時(shí)的P值及鉸鏈O和B反力。4-29插床機(jī)構(gòu)如圖所示，已知OA=310mm，O1B=AB=BC=665mm，CD=600mm，OO1=545mm，P=25kN。在圖示位置：OO1A在鉛錘位置；O1C在水平位置，機(jī)構(gòu)處于平衡，試求作用在曲柄OA上的主動(dòng)力偶的力偶矩m。4-30在圖示機(jī)構(gòu)中，OB線水平，當(dāng)B、D、F在同一鉛垂線上時(shí)，DE垂直于EF，曲柄ＯＡ正好在鉛錘位置。已知OA=100mm，BD=BC=DE=100mm，EF=100mm，不計(jì)桿重和摩擦，求圖示位置平衡時(shí)m/P的值。4-31圖示屋架為鋸齒形桁架。G1=G2=20kN，W1=W2=10kN，幾何尺寸如圖所示，試求各桿內(nèi)力。4-32圖示屋架桁架。已知F1=F2=F4=F5=30kN，F(xiàn)3=40kN，幾何尺寸如圖所示，試求各桿內(nèi)力。4-33橋式起重機(jī)機(jī)架的尺寸如圖所示。P1=100kN，P2=50kN。試求各桿內(nèi)力。4-34圖示屋架桁架，載荷G1=G2=G3=G4=G5=G，幾何尺寸如圖所示，試求：桿1、2、3、4、5和6的內(nèi)力。參考答案4-1解：∴α=196°42′（順時(shí)針轉(zhuǎn)向）故向O點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果為：由于FR′≠0，L0≠0，故力系最終簡(jiǎn)化結(jié)果為一合力，大小和方向與主矢相同，合力FR的作用線距O點(diǎn)的距離為d。FR=FR=52.1Nd=L0/FR=5.37m4-2解：（a）設(shè)B點(diǎn)坐標(biāo)為（b，0）LB=∑MB（）=-m-Fb=-10kN.m∴b=（-m+10）/F=-1m∴B點(diǎn)坐標(biāo)為（-1，0）=∴FR′=10kN，方向與y軸正向一致（b）設(shè)E點(diǎn)坐標(biāo)為（e，e）LE=∑ME（）=-m-F?e=-30kN.m∴e=（-m+30）/F=1m∴E點(diǎn)坐標(biāo)為（1，1）FR′=10kN方向與y軸正向一致4-3解：（a）受力如圖由∑MA=0FRB?3a-Psin30°?2a-Q?a=0∴FRB=（P+Q）/3由∑x=0FAx-Pcos30°=0∴FAx=P由∑Y=0FAy+FRB-Q-Psin30°=0∴FAy=（4Q+P）/6（b）受力如圖由∑MA=0FRB?cos30°-P?2a-Q?a=0∴FRB=（Q+2P）由∑x=0FAx-FRB?sin30°=0∴FAx=（Q+2P）由∑Y=0FAy+FRB?cos30°-Q-P=0∴FAy=（2Q+P）/3（c）解：受力如圖：由∑MA=0FRB?3a+m-P?a=0∴FRB=（P-m/a）/3由∑x=0FAx=0由∑Y=0FAy+FRB-P=0∴FAy=（2P+m/a）/3（d）解：受力如圖：由∑MA=0FRB?2a+m-P?3a=0∴FRB=（3P-m/a）/2由∑x=0FAx=0由∑Y=0FAy+FRB-P=0∴FAy=（-P+m/a）/2（e）解：受力如圖：由∑MA=0FRB?3-P?1.5-Q?5=0∴FRB=P/2+5Q/3由∑x=0FAx+Q=0∴FAx=-Q由∑Y=0FAy+FRB-P=0∴FAy=P/2-5Q/3（f）解：受力如圖：由∑MA=0FRB?2+m-P?2=0∴FRB=P-m/2由∑x=0FAx+P=0∴FAx=-P由∑Y=0FAy+FRB=0∴FAy=-P+m/24-4解：結(jié)構(gòu)受力如圖示，BD為二力桿由∑MA=0-FRB?a+Q?b+W?l/2?cosα=0∴FRB=(2Qb+Wlcosα)/2a由∑Fx=0-FAx-Qsinα=0∴FAx=-Qsinα由∑Fy=0FRB+FAy-W-Qcosα=0∴FAy=Q(cosα-b/a)+W(1-lcosα/2a)4-5解：齒輪減速箱受力如圖示，由∑MA=0FRB×0.5-W×0.2-m1-m2=0FRB=3.2kN由∑Fy=0FRA+FRB-W=0FRA=-2.7kN4-6解：(a)由∑Fx=0FAx=0(b)由∑Fx=0FAx=0由∑Fy=0FAy=0由∑Fy=0FAy-qa-P=0由∑M=0MA-m=0MA=m∴FAy=qa+P由∑M=0MA-q?a?a/2-Pa=0∴MA=qa2/2+Pa(c)(d)(c)由∑Fx=0FAx+P=0(d)由∑Fx=0FAx=0∴FAx=-P由∑MA=0FRB?5a+m1-m2-q?3a?3a/2=0由∑Fy=0FAy-q?l/2=0∴FRB=0.9qa+(m2-m1)/5aFAy=ql/2由∑Fy=0FAy+FRB-q?3a=0由∑M=0MA-q?l/2?l/4-m-Pa=0FAy=2.1qa+(m1-m2)/5a∴MA=ql2/8+m+Pa4-7解：(a)(b)(a)∑MA=0FRB?6a-q(6a)2/2-P?5a=0∴FRB=3qa+5P/6∑Fx=0FAx+P=0∴FAx=-P∑Fy=0FAy+FRB-q?6a=0∴FAy=3qa-5P/6(b)∑MA=0MA-q(6a)2/2-P?2a=0∴MA=18qa2+2Pa∑Fx=0FAx+q?6a=0∴FAx=-6qa∑Fy=0FAy-P=0∴FAy=P(c)∑MA=0MA+m1-m2-q?6a?2a-P?4a=0∴MA=12qa2+4Pa+m2-m1∑Fx=0FAx+P=0∴FAx=-P∑Fy=0FAy-q?6a=0∴FAy=6qa(d)∑MA=0MA+q(2a)2/2-q?2a?3a=0∴MA=4qa2∑Fx=0FAx-q?2a=0∴FAx=2qa∑Fy=0FAy-q?2a=0∴FAy=2qa4-8解：熱風(fēng)爐受力分析如圖示，∑Fx=0Fox+q1?h+(q2-q1)?h/2=0∴Fox=-60kN∑Fy=0FAy-W=0∴FAy=4000kN∑MA=0M0-q?h?h/2-(q2-q1)?h?2h/3/2=0∴M0=1467.2kN?m4-9解：起重機(jī)受力如圖示，∑MB=0-FRA?c-P?a-Q?b=0∴FRA=-(Pa+Qb)/c∑Fx=0FRA+FBx=0∴FBx=(Pa+Qb)/c∑Fy=0FBy-P-Q=0∴FBy=P+Q4-10解：整體受力如圖示∑MB=0-FRA×5.5-P×4.2=0∴FRA=-764N∑Fx=0FBx+FRA=0∴FBx=764N∑Fy=0FBy-P=0∴FBy=1kN由∑ME=0FCy×2+P×0.2-P×4.2=0∴FCy=2kN由∑MH=0F’Cx×2-FCy×2-P×2.2+P×0.2=0∴FCx=F’Cx=3kN4-11解：輥軸受力如圖示，由∑MA=0FRB×1600-q×1250×(1250/2+175)=0∴FRB=625N由∑Fy=0FRA+FRB-q×1250=0∴FRA=625N4-12解：機(jī)構(gòu)受力如圖示，∑MA=0-P×0.3+FRB×0.6-W×0.9=0∴FRB=26kN∑Fy=0FRA+FRB-P-W=0∴FRA=18kN4-13解：當(dāng)達(dá)到最大起重質(zhì)量時(shí)，F(xiàn)NA=0由∑MB=0W1×α+W2×0-G×2.5-Pmax×5.5=0∴Pmax=7.41kN4-14解：受力如圖示，不致翻倒的臨界狀態(tài)是FNE=0由∑MF=0W×1m-Q×(5-1)=0∴W=60kN故小車不翻倒的條件為W≥60kN4-15解：設(shè)左右桿長(zhǎng)分別為l1、l2，受力如圖示左桿：∑MO1=0P1(l1/2)cosα1-FAl1sinα1=0∴FA=ctgα1P1/2右桿：∑MO2=0-P2(l2/2)cosα2+F'Al2sinα2=0∴F'A=ctgα2P2/2由FA=F'A∴P1/P2=tgα1/tgα24-16解：設(shè)桿長(zhǎng)為l，系統(tǒng)受力如圖(a)∑M0=0P?l/2cosθ+T?l?sinθ-Tlcosθ=0∴T=P/2(1-tgθ)(b)當(dāng)T=2P時(shí)，2P=P/2(1-tgθ)∴tgθ3/4即θ≈36°52′4-17解:(a)(a)取BC桿：∑MB=0FRC?2a=0∴FRC=0∑Fx=0FBx=0∑Fy=0-FBy+FRC=0∴FBy=0取整體：∑MA=0-q?2a?a+FRC?4a+MA=0∴MA=2qa2∑Fx=0FAx=0∑Fy=0FAy+FRC－ｑ?2a＝０∴FAy==2qa(b)(b)取BC桿：∑MB=0FRC?2a-q?2a?a=0∴FRC=qa∑Fx=0FBx=0∑Fy=0FRC-q?2a-FBy=0∴FBy=-qa取整體：∑MA=0MA+FRC?4a-q?3a?2.5a=0∴MA=3.5qa2∑Fx=0FAx=0∑Fy=0FAy+FRC－ｑ?3a＝０∴FAy==2qa(c)(c)取BC桿：∑MB=0FRC?2a=0∴FRC=0∑Fx=0FBx=0∑Fy=0FRC-FBy=0∴FBy=0取整體：∑MA=0MA+FRC?4a-m=0∴MA=m∑Fx=0FAx=0∑Fy=0FAy+FRC＝０∴FAy=0(d)(d)取BC桿：∑MB=0FRC?2a-m=0∴FRC=m/2a∑Fx=0FBx=0∑Fy=0FRC-FBy=0∴FBy=m/2a取整體：∑MA=0MA+FRC?4a-m=0∴MA=-m∑Fx=0FAx=0∑Fy=0FAy+FRC＝０∴FAy=-m/2a4-18解：(a)取BE部分∑ME=0FBx×5.4-q×5.4×5.4/2=0∴FBx=2.7q取DEB部分：∑MD=0FBx×5.4+FBy×6-q×5.4×5.4/2=0∴FBy=0取整體：∑MA=0FBy×6+q×5.4×5.4/2-FRC×cos45°×3=0∴FRC=6.87q∑Fx=0FRC×cos45°+FAx+FBx-q×5.4=0∴FAx=-2.16q∑Fy=0FRC×sin45°+FAy+FBy=0∴FAy=-4.86q(b)取CD段，∑MC=0FRD×4-q2/2×42=0∴FRD=2q2取整體：∑MA=0FRB×8+FRD×12q2×4×10-q1×6×4-P×4=0∑Fx=0P+FAx=0∴FAx=-P∑Fy=0FAy+FRB+FRD-q1×6-q2×4=0∴FAy=3q1-P/24-19解：連續(xù)梁及起重機(jī)受力如圖示：取起重機(jī)：∑MH=0Q×1-P×3-FNE×2=0∴FNE=10kN∑Fy=0FNE+FNH-Q-P=0∴FNH=50kN取BC段：∑MC=0FRB×6-FNH×1=0∴FRB=8.33kN取ACB段：∑MA=0FRD×3+FRB×12-FNE×5-FNH×7=0∴FRD=100kN∑Fx=0FAx=0∑Fy=0FAy+FRD+FRB-FNE-FNH=0∴FAy=48.33kN4-20解：整體及左半部分受力如圖示取整體：∑MA=0FBy×l-G×l/2=0∴FBy=1kN∑MB=0-FAy×l+G×l/2=0∴FAy=1kN取左半部分：∑MC=0FAx×h+G/2×l/4-FAy×l/2=0∴FAx=1.66kN取整體：∑Fx=0FAx+FBx=0∴FBx=-1.66kN4-21解：各部分及整體受力如圖示取吊車梁：∑MD=0FNE×8-P×4-Q×2=0∴FNE=12.5kN∑Fy=0FND+FNE-Q-P=0∴FND=17.5kN取T房房架整體：∑MA=0FBy×12-(G2+FNE)×10-(G1+FND)×2-F×5=0∴FBy=77.5kN∑MB=0-FAy×12-F×5+(G1+FND)×2+(G2+FNE)×2=0∴FAy=72.5kN取T房房架作部分：∑MC=0FAy×6-FAx×10-F×5-(G1+FND)×4=0∴FAx=7.5kN∑Fx=0FCx+F+FAx=0∴FCx=-17.5kN∑Fy=0FCy+FAy-G1-FND=0∴FCy=5kN取T房房架整體：∑Fx=0FAx+F+FBx=0∴FBx=-17.5kN4-22解：整體及部分受力如圖示取整體：∑MC=0-FAx?l?tg45°-G?(2l+5)=0∴FAx=-(2+5/l)G∑MA=0FCx?ltg45°-G(2l+5)=0∴FCx=(2+5/l)G取AE桿：∑ME=0–FAx?l-FAy?l-G?r=0∴FAy=2G∑Fx=0FAx+FBx+G=0∴FBx=(1+5/l)G∑Fy=0FAy+FBy=0∴FBy=-2G取整體：∑Fy=0FAy+FCy-G=0∴FCy=-G取輪D：∑Fx=0FDx-G=0∴FDx=G∑Fy=0FDy-G=0∴FDy=G4-23解：整體及部分受力如圖示取整體：∑MB=0FCy×10-W2×9-P×4-W1×1=0∴FCy=48kN∑Fy=0FBy+FCy-W1-W2-P=0∴FBy=52kN取AB段：∑MA=0FBx×4+W1×4+P×1-FBy×5=0∴FBx=20kN∑Fx=0FBx+FAx=0∴FAx=-20kN∑Fy=0FBy+FAy-W1-P=0∴FAy=8kN取整體：∑Fx=0FBx+FCx=0∴FCx=-20kN4-24解：系統(tǒng)中1、2、3、4、5桿均為二力桿，整體及部分受力如圖：取整體：∑Fx=0FAx=0∑MA=0-3P1-6P2-10P3+14FRB=0∴FRB=80kN∑Fy=0FAy+FRB-P1-P2-P3=0∴FAy=90kN取左半部分：∑MH=0P2×1+P1×4-FAy×7+S3×3=0∴S3=117kN取節(jié)點(diǎn)E：∑Fx=0S3-S1cosα=0∴S1=146kN∑Fy=0S2+S1sinα=0∴S2=-87.6kN取節(jié)點(diǎn)F：∑Fx=0-S3+S5cosα=0∴S5=146kN∑Fy=0S4+S5sinα=0∴S4=-87.6kN4-25解：整體及部分受力如圖示：取整體：∑MA=0FRB×4-P(1.5-R)-P(2+R)=0∴FRB=21kN∑Fx=0FAx-P=0∴FAx=24kN∑Fy=0FAy+FRB-P=0∴FAy=3kN取ADB桿：∑MD=0FBy×2-FAy×2=0∴FBy=3kN取B點(diǎn)建立如圖坐標(biāo)系：∑Fx=0(FRB-F'By)sinθ-F'Bxcosθ=0且有FBy=F'By，F(xiàn)Bx=F'Bx∴F'Bx18tgθ=18×2/1.5=24kN４-26解：整體及部分受力如圖示：取整體：∑MB=0FAx×4+P×4.3=0∴FAx=-43kN∑Fx=0FB+FAx=0∴FBx=43kN取BC桿：∑MC=0FBx×4+P×0.3-P×0.3-P×2.3-FBy×4=0∴FBy=20kN∑Fx=0FBx+FCx-P=0∴FCx=-3kN∑Fy=0FBy+P+FCy-P=0∴FCy=-20kN取整體：∑Fy=0FAy+FBy-P=0∴FAy=20kN4-27解：受力如圖示：取AB：∑MA=0P×0.4-SBC×0.6=0∴SBC=0.667kN取C點(diǎn)：∑Fx=0S'BCsin60°+SCEsin4.8°-SCDcos30°=0∑Fy=0-S'BCcos60°+SCEcos4.8°-SCDsin30°=0聯(lián)立后求得：SCE=0.703kN取OE：∑MO=0m0-SCEcos4.8°×0.1=0∴m0=70kN4-28解：整體及部分受力如圖示：取OA桿，建如圖坐標(biāo)系：∑MA=0FOx×0.6sin60°+m-Foy×0.6cos30°=0∑Fy=0Fox×cos60°+Foycos30°=0聯(lián)立上三式：Foy=572.4NFox=-1000N取整體：∑MB=0-Foy×(0.6×cos30°-0.6sin30°×ctg60°)-P×0.75×sin60°+m=0∴P=615.9N∑Fx=0Fox+FBx+P=0∴FBx=384.1N∑Fy=0Foy+FBy=0∴FBy=-577.4N4-29解：整體及部分受力如圖示：取CD部分：∑MC=0FND×0.6cosα-P×0.6sinα=0∴FND=Ptgα取OA部分：∑MA=0-Fox×0.31-m=0∴Fox=-m/0.31取整體：∑MO1=0Fox×0.545-m+P×1.33-FND×0.6cosα=0代入后有：-m/0.31×0.545-m+×1.33-Ptgα×0.6cosα=0∴m=9.24kN?m4-30解：整體及部分受力如圖示：取OA段：∑MA=0m+Fox×0.1=0∴Fox=-10m取OAB段：∑MB=0m-Foy×0.1ctg30°=0∴Foy=10/3m取EF及滑塊：∑ME=0FNF×0.1cos30°+P×0.1sin30°=0∴FNF=-P/3取整體：∑MD=0FNF×0.1/cos30°+m-Fox×0.1-Foy×0.1ctg30°=0∴m/P=0.1155m4-31解：取整體：∑MB=0-FRA×4+W1×4+G1×3+G2×2cos30°×cos30°=0∴FRA=32.5kN∑Fx=0FBx=0∑Fy=0FBy+FRA-W1-W2-G1-G2=0∴FBy=27.5kN取A點(diǎn)：∑Fy=0FRA+S2cos30°-W1=0∴S2=-26kN∑Fx=0S1+S2sin30°=0∴S1=13kN取C點(diǎn)：∑Fx=0-S2cos60°+S4cos30°+S3cos60°=0∑Fy=0-S2sin60°-S3sin60°-S4sin30°-G1=0聯(lián)立上兩式得：S3=17.3kNS4=-25kN取O點(diǎn)：∑Fx=0-S3cos60°-S1+S5cos60°+S6=0∑Fy=0S3sin60°+S5sin60°=0聯(lián)立上兩式得：S5=-17.3kNS6=30.3kN取E點(diǎn)：∑Fx=0-S5cos60°-S4cos30°+S7cos30°=0∴S7=-35kN4-32解：取整體：∑MA=0F1×1.5+F2×3+F3×4.5+F4×6+F5×7.5-FRB×9=0∑Fy=0FRA+FRB-(4×30+40)=0∴FRA=80kN取A點(diǎn)：∑Fx=0∑Fy=0聯(lián)立后解得：S1=-197kNS2=180kN取Ｃ點(diǎn)：∑Fx=0∑Fy=0聯(lián)立后解得：S3=-37kNS4=-160kN?。劈c(diǎn)：∑Fx=0∑Fy=0聯(lián)立后解得：S5=-30kNS6=-160kN?。狞c(diǎn)：∑Fx=0∑Fy=0聯(lián)立后解得：S7=１１２kNS8=56.3kN由對(duì)稱性可知：S9=S8=56.3kNS10=S6=-160kNS11=S5=-30kNS12=S4=-160kNS13=S2=180kNS14=S3=-37kNS15=S1=-197kN4-33解：取整體：∑MA=0FRB×4-P1×2-P2×3=0∴FRB=87.5kN∑Fy=0FRA+FRB-P1-P2=0∴FRA=62.5kN取A點(diǎn)：∑Fx=0S1+S2cos45°=0∑Fy=0FRA-S2sin45°=0解得：S1=-62.5kNS2=88.4kN取C點(diǎn)：∑Fx=0S4-S2cos45°=0∑Fy=0S3+S2sin45°=0解得：S3=-62.5kNS4=62.5kN取D點(diǎn)：∑Fx=0S6+S5cos45°-S1=0∑Fy=0-S3-S5sin45°=0解得：S5=88.4kNS6=-125kN取F點(diǎn)：∑Fx=0S8-S6=0∑Fy=0-P1-S7=0解得：S7=-100kNS8=-125kN取E點(diǎn)：∑Fx=0S9cos45°+S10-S5cos45°-S4=0∑Fy=0S7+S5sin45°+S9sin45°=0解得：S9=53kNS10=87.5kN取G點(diǎn)：∑Fx=0S12cos45°-S10=0∑Fy=0S12sin45°+S11=0解得：S9=-87.5kNS10=123.7kN取H點(diǎn)：∑Fx=0S13-S8-S9sin45°=0∴S13=-87.5kN4-34解：取整體：∑MA=0-FRA×6a+G×(5a+4a+3a+2a+a)=0∴FRA=2.5G∑Fy=0FRA+FRB+5G=0∴FRB=2.5G取A點(diǎn)：∑Fx=0S1+S2cos45°=0∑Fy=0S2sin45°+FRA=0解得：S1=2.5GS2=-3.54G取C點(diǎn)：∑Fx=0S4-S1=0∴S4=2.5G∑Fy=0S3-G=0∴S3=G截面Ⅰ-Ⅰ，取左半部分∑Fy=0S5sin45°+FRA-3G=0∴S5=0.707G∑MD=0-FRA×4a+G×3a+G×2a+G×a+S6×a=0∴S6=4G第五章習(xí)題5-1重為W=100N，與水平面間的摩擦因數(shù)f=0.3，（a）問(wèn)當(dāng)水平力P=10N時(shí)，物體受多大的摩擦力，（b）當(dāng)P=30N時(shí)，物體受多大的摩擦力？（c）當(dāng)P=50N時(shí)，物體受多大的摩擦力？5-2判斷下列圖中兩物體能否平衡?并問(wèn)這兩個(gè)物體所受的摩擦力的大小和方向。已知：（a）物體重Ｗ=1000N，拉力P=200N，f=0.3；（b）物體重Ｗ=200N，拉力P=500N，f=0.3。5-3重為Ｗ的物體放在傾角為α的斜面上，物體與斜面間的摩擦角為ρ，且α＞ρ。如在物體上作用一力Ｑ，此力與斜面平行。試求能使物體保持平衡的力Qde最大值和最小值。5-4在軸上作用一力偶，其力偶矩為m=-1000N.m，有一半徑為r=25cm的制動(dòng)輪裝在軸上，制動(dòng)輪與制動(dòng)塊間的摩擦因數(shù)f=0.25。試問(wèn)制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)輪的壓力N至少應(yīng)為多大？5-5兩物塊Ａ和Ｂ重疊放在粗糙的水平面上，在上面的物塊Ａ的頂上作用一斜向的力Ｐ。已知：Ａ重1000N，B重2000N，A與B之間的摩擦因數(shù)f1=0.5，B與地面之間的摩擦因數(shù)f2=0.2。問(wèn)當(dāng)P=600N時(shí)，是物塊A相對(duì)物塊B運(yùn)動(dòng)呢？還是Ａ、Ｂ物塊一起相對(duì)地面Ｃ運(yùn)動(dòng)？5-6一夾板錘重500N，靠?jī)蓾L輪與錘桿間的摩擦力提起。已知摩擦因數(shù)f=0.4，試問(wèn)當(dāng)錘勻速上升時(shí)，每邊應(yīng)加正應(yīng)力（或法向反力）為若干？5-7尖劈頂重裝置如圖所示，重塊與尖劈間的摩擦因數(shù)f（其他有滾珠處表示光滑）。求：（1）頂住重物所需Ｑ之值（Ｐ、α已知）；（２）使重物不向上滑動(dòng)所需Ｑ。注：在地質(zhì)上按板塊理論，太平洋板塊向亞洲大陸斜插下去，在計(jì)算太平洋板塊所需的力時(shí)，可取圖示模型。解：取整體∑Fy=0FNA-P=0∴FNA=P當(dāng)F＜Q1時(shí)鍥塊A向右運(yùn)動(dòng)，圖（b）力三角形如圖（d）當(dāng)F＞Q2時(shí)鍥塊A向左運(yùn)動(dòng)，圖（c）力三角形如圖（e）5-8圖示為軋機(jī)的兩個(gè)壓輥，其直徑均為d=50cm，兩棍間的間隙a=0.5cm，兩軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，如圖上箭頭所示。已知燒紅的鋼板與軋輥之間的摩擦因數(shù)為f=0.1，軋制時(shí)靠摩擦力將鋼板帶入軋輥。試問(wèn)能軋制鋼板的最大厚度b是多少?提示：作用在鋼板A、B處的正壓力和摩擦力的合力必須水平向右，才能使鋼板進(jìn)入軋輥。5-9一凸輪機(jī)構(gòu)，在凸輪上作用一力偶，其力偶矩為m，推桿ＣＤ的Ｃ點(diǎn)作用一力Ｑ，設(shè)推桿與固定滑道之間的摩擦因數(shù)ｆ及ａ和ｄ的尺寸均為已知，試求在圖示位置時(shí)，欲使推桿不被卡住，滑道長(zhǎng)ｂ的尺寸應(yīng)為若干？（設(shè)凸輪與推桿之間是光滑的。）5-10搖臂鉆床的襯套能在位于離軸心b=22.5cm遠(yuǎn)的垂直力P的作用下，沿著垂直軸滑動(dòng),設(shè)滑動(dòng)摩擦因數(shù)f=0.1。試求能保證滑動(dòng)的襯套高度h。5-11一起重用的夾具由ABC和DEF兩相同彎桿組成，并由桿ＢＥ連接，B和Ｅ都是鉸鏈，尺寸如圖所示，單位為ｍｍ，此夾具依靠摩擦力提起重物。試問(wèn)要提起重物，摩擦因數(shù)ｆ應(yīng)為多大？5-12磚夾的寬度為250mm，曲桿AGB和GCED在G點(diǎn)鉸接，磚重為Q，提磚的合力P作用在磚夾的對(duì)稱中心線上，尺寸如圖所示，單位mm。如磚夾與磚之間的摩擦因數(shù)f=0.5，試問(wèn)b應(yīng)為多大才能把磚夾起？（b為G點(diǎn)到磚塊上所受壓力合力的距離）5-13機(jī)床上為了迅速裝卸工件，常采用如圖所示的偏心夾具。已知偏心輪直徑為D，偏心輪與臺(tái)面間的摩擦因數(shù)為f，今欲使偏心輪手柄上的外力去掉后，偏心輪不會(huì)自動(dòng)脫開(kāi)，試問(wèn)偏心距e應(yīng)為多少？在臨界狀態(tài)時(shí)，O點(diǎn)在水平線AB上。5-14輥式破碎機(jī)，軋輥直徑Ｄ＝500mm，以同一角速度相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，如摩擦因數(shù)f=0.3，求能軋入的圓形物料的最大直徑d。5-15礦井罐籠的安全裝置可簡(jiǎn)化為如圖b所示。設(shè)AC=BC=l,AB=L，閘塊A、B與罐道間的摩擦因數(shù)為f=0.5。問(wèn)機(jī)構(gòu)的尺寸比例l/L應(yīng)為多少方能確保制動(dòng)？5-16有一絞車，它的鼓動(dòng)輪半徑r=15cm，制動(dòng)輪半徑R=25cm，重物Ｑ=1000N，a=100cm，b=40cm，c=50cm，制動(dòng)輪與制動(dòng)塊間的摩擦因數(shù)f=0.6。試求當(dāng)絞車掉著重物時(shí)，要?jiǎng)x住車使重物不致落下，加在桿上的力P至少應(yīng)為多大？5-17梯子AB重為P=200N，靠在光滑墻上，梯子長(zhǎng)為l，已知梯子與地面間的摩擦因數(shù)為0.25，今有一重650N的人沿梯子向上爬，試問(wèn)人達(dá)到最高點(diǎn)A，而梯子仍能保持平衡的最小角度α應(yīng)為多少？5-18圓柱滾子的直徑為60cm，重3000N，由于力P的作用而沿水平面作等速滾動(dòng)。如滾動(dòng)摩擦系數(shù)δ=0.5cm，而力P與水平面所成的角α=30°，求所需的力P的大小。5-19滾子與鼓輪一起重為P，滾子與地面間的滾動(dòng)摩擦因數(shù)為δ，在與滾子固連半徑為r的鼓輪上掛一重為Ｑ的物體，問(wèn)Q等于多少時(shí)，滾子將開(kāi)始滾動(dòng)？5-20滲碳爐蓋的升降支架由A、B兩徑向軸承所支撐，如圖所示，設(shè)已知d=8cm，b=47cm，a=105cm，軸承與軸之間的摩擦因數(shù)f=0.12，爐蓋重G=2000N。試求沿AB軸線需作用多大的力，才能將爐蓋推起。5-21箱式爐的傾斜爐門與鉛垂線成α=10°角，爐門自重G=1000N，爐門與爐門框板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)f=0.3。求將此爐門提起所需的力？提爐門的鋼索與爐門框板平行。5-22電工攀登電線桿用的套鉤如圖所示。設(shè)電線桿直徑d=30cm，套鉤尺寸b=10cm，鉤與電線桿之間的摩擦因數(shù)f=0.3，鉤的重量可以略去不計(jì)。問(wèn)自踏腳處到電線桿軸線間的間距離a為何值時(shí)方能保證工人安全操作？參考答案5-1解：（a）Fsmax=fS?FN=100×0.3=30N當(dāng)P=10N，P=10N<Fsmax故保持靜止∴F=P=10N（b）當(dāng)P=30N時(shí)，P=30N=Fsmax故物塊處于臨界狀態(tài)F=P=Fsmax=30N（c）當(dāng)P=