2015春工程力学9130第二次作业
一、是非题
1、静力学公理中，作用与反作用定律和力的平行四边形法则适用于任何物体；
二力平衡公理和加减平衡力系原理适用于刚体。（正确）
2、力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发
生变形。（正确）
3、力偶的大小和转向与矩心的位置有关，同一力偶对不同矩心的力偶矩不同。
（错误）
4、已知作用在质点上的力，求质点的运动是质点动力学第一类基本问题。
（正确）
5、杆件的变形是指杆件在外力作用下形状和尺寸的改变。（正确）
二、填充题
1、变形固体的基本假设是：连续性假设、均匀性假设、各向同性、小变形假设。
2、某一点各个不同方位的截面上的应力及其相互关系，称为一点的应力状态。
3、质点动能定理的微分形式是指质点动能的增量等于作用在质点上力的元功。
4、质点系质量与质心加速度乘积等于质点系外力矢量和，该规律称为质心运动定理。
5、某一点各个不同方位的截面上的应力及其相互关系，称为一点的应力状态。
三、简答题
1、什么是平面图形内任一点的速度求解的基点法？
答：平面图形内任一点的速度，等于基点的速度与该点绕基点相对转动速度
矢量和。这种通过基点来求解的方法，称为基点法或合成法
2、什么是滚动摩擦？
答：一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时，由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用，叫“滚动摩擦”。
3、什么是平面弯曲？
答：平面弯曲：作用在杆件上的所有外力都作用在纵向对称面内，梁的轴线在变形后是一条位于纵向对称面内的一条平面曲线。
4、材料的力学研究的杆件变形的基本形式包括哪些？
答：1.拉伸和压缩 2.剪切3.扭转4.弯曲
四、分析计算题
1、试作图示梁的剪力图与弯矩图。
2、图示矩形截面悬臂梁，材料的许用正应力MPa
180。试指出梁内危险截面及危险点的位置，并作梁的弯曲正应力强度校核。
答：A为危险截面，危险点在截面的上、下边缘处，Mmax=8kN·m 180＜187.5MPa 故不安全
MPa
(一) 单选题 1、图示圆截面悬臂粱直径增大一倍,则梁的最大正应力、 最大挠度分别降至原来的___倍。 (A) (B) (C) (D) 难度:较易分值:4、0参考答案:D学生答案:D得分:4、 2、图示由塑性材料制成的直角拐,截面 直径为d,已知材料许用应力 (A) (B) (C) (D) 难度:较易分值:4、0参考答案:D学生答案:D得分:4、 0 3、图示点的应力状态,应力的单位为MPa,其主应力、最大切应力就是___。
(A) (B) (C) (D) 难度:较易分值:4、0参考答案:A学生答案:A得分:4、 4、图示薄壁圆筒容器,其内径为D,壁厚t, 承受内压p,用第三强度理论校核筒壁强 度的相当应力就是___。 (A) (B) (C) (D) 难度:较易分值:4、0参考答案:B学生答案:B得分:4、
5、下列关于 压杆临界 应力的结 论中,___ 就是正确 的。 (A) 大柔度杆的临界应力与材料无关 (B) 中柔度杆的临界应力与杆的柔度无关 (C) 中柔度杆
的临界应力与材料无关 (D) 小 柔 度 杆 的 临 界 应 力 与 杆 的 柔 度 无 关 难度:较易分值:4、0参考答案:D学生答案:D得分:4、 6、图示桁架,AB、BC均为大柔度杆, 若,则载荷F的最大值为 ___。
(A) (B) (C) (D) 难度:较易 分值:4、0 参考答案:D 学生答案:D 得分:4、 7、 由四根相同的等边角钢组成的一组合截 面压杆,若组合截面的形状分别如图所示,则两种情况下其___ 。 (A) 稳定性不同,强度相同 (B) 稳定性相同,强度不同 (C) 稳 定性与强度都 (D) 稳定性与强度都
作出图中AB杆的受力图。 A处固定铰支座 B处可动铰支座 作出图中AB、AC杆及整体的受力图。 B、C光滑面约束 A处铰链约束 DE柔性约束 作图示物系中各物体及整体的受力图。 AB杆：二力杆 E处固定端 C处铰链约束
（1）运动效应：力使物体的机械运动状态发生变化的效应。 （2）变形效应：力使物体的形状发生和尺寸改变的效应。 3、力的三要素：力的大小、方向、作用点。 4、力的表示方法： （1）力是矢量，在图示力时，常用一带箭头的线段来表示力；（注意表明力的方向和力的作用点！） （2）在书写力时，力矢量用加黑的字母或大写字母上打一横线表示，如F、G、F1等等。 5、约束的概念：对物体的运动起限制作用的装置。 6、约束力（约束反力）：约束作用于被约束物体上的力。 约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 约束力的作用点，在约束与被约束物体的接处 7、主动力：使物体产生运动或运动趋势的力。作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 8、柔性约束：如绳索、链条、胶带等。 (1)约束的特点：只能限制物体原柔索伸长方向的运动。 (2)约束反力的特点：约束反力沿柔索的中心线作用，离开被约束物体。（） 9、光滑接触面：物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内。 （1）约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。 （2）约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线，通过接触点，指向被约束物体。（） 10、铰链约束：两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉相连接。 约束反力的特点:是方向未定的一个力；一般用一对正交的力来表示，指向假定。（）11、固定铰支座 （1）约束的构造特点：把中间铰约束中的某一个构件换成支座，并与基础固定在一起，则构成了固定铰支座约束。
《工程力学》作业1参考答案 说明：本次作业对应于文字教材第0—3章，应按相应教学进度完成。 一、单项选择题（每小题2分，共30分） 在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。 选、错选或多选者，该题无分。 1. 三刚片组成几何不变体系的规则是（B ） A三链杆相连，不平行也不相交于一点 B三铰两两相连，三铰不在一直线上 C三铰三链杆相连，杆不通过铰 D 一铰一链杆相连，杆不通过铰 2. 在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（ C ） A可变体系 B瞬变体系 C无多余约束的几何不变体系 D有多余约束的几何不变体系 3. 图示体系为（D ）。 A瞬变体系 B常变体系 C有多余约束的几何不变体系 D无多余约束的几何不变体系 4. 下图所示平面杆件体系是何种杆件体系（ A常变 B瞬变 C不变且无多余联系 D不变且有一个多余联系
5?图示桁架有几根零杆（ D ） A 0 B 2
6?图1所示结构的弯矩图形状应为（ A ） 7 A |C B 1 |F P A a __ a I a 予 r* ---------------- C F p a （下拉）； D F p a （下拉） 4 2 &图示刚架杆端弯矩 M BA 等于（A ） A 5kN 20kN ? m 5kN 2m A Fpa （上拉）； 4 B 旦a （上拉） 2 （左侧受拉） （右侧受拉） （左侧受 30kN - m 30kN - m 10kN - m 10kN - m
9?下图所示伸出梁弯矩图的正确形状为（ C ) CL A|B1 * C' 一/ C1 4 1D 1 .1—9右 A m （上侧受拉） B m （下侧受拉） C m（下侧受拉） D 0 2 m h|A J C 才 」 l l a A AB部分 B BC部分 C CD部分 D DE部分 1A B C D E ■■■ t=0 ― 1 e is 13.对图（a）所示结构，按虚拟力状态图（b）将求出（D ） A截面B的转角 B截面D的转角 C BD两点间的相对移动 D BD两截面间的相对转动 12?悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示，图乘结果是（ abl 4EI abl abl 12EI C ) abl 12EI I i I i} 「1 l—— 4EI
材料力学基本知识 复习要点 1. 材料力学的任务 材料力学的主要任务就是在满足刚度、强度和稳定性的基础上，以最经济的代价，为构件确定合理的截面形状和尺寸，选择合适的材料，为合理设计构件提供必要的理论基础和计算方法。 2. 变形固体及其基本假设 连续性假设：认为组成物体的物质密实地充满物体所在的空间，毫无空隙。 均匀性假设：认为物体内各处的力学性能完全相同。 各向同性假设：认为组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 小变形假设：认为构件在荷载作用下的变形与构件原始尺寸相比非常小。 3. 外力与内力的概念 外力：施加在结构上的外部荷载及支座反力。 内力：在外力作用下，构件内部各质点间相互作用力的改变量，即附加相互作用力。内力成对出现，等值、反向，分别作用在构件的两部分上。 4. 应力、正应力与切应力 应力：截面上任一点内力的集度。 正应力：垂直于截面的应力分量。 切应力：和截面相切的应力分量。 5. 截面法 分二留一，内力代替。可概括为四个字：截、弃、代、平。即：欲求某点处内力，假想用截面把构件截开为两部分，保留其中一部分，舍弃另一部分，用内力代替弃去部分对保留部分的作用力，并进行受力平衡分析，求出内力。 6. 变形与线应变切应变 变形：变形固体形状的改变。 线应变：单位长度的伸缩量。 练习题 一. 单选题 1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（）项，
其他各项是必须满足的条件。 A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件 2、物体受力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称 为（） A．弹性B．塑性C．刚性D．稳定性 3、结构的超静定次数等于（）。 A．未知力的数目B．未知力数目与独立平衡方程数目的差数 C．支座反力的数目D．支座反力数目与独立平衡方程数目的差数 4、各向同性假设认为，材料内部各点的（）是相同的。 A.力学性质 B.外力 C.变形 D.位移 5、根据小变形条件，可以认为（） A.构件不变形 B.结构不变形 C.构件仅发生弹性变形 D.构件变形远小于其原始尺寸 6、构件的强度、刚度和稳定性（） A.只与材料的力学性质有关 B.只与构件的形状尺寸有关 C.与二者都有关 D. 与二者都无关7、 在下列各工程材料中，（）不可应用各向同性假设。 A.铸铁 B.玻璃 C.松木 D.铸铜 二. 填空题 1. 变形固体的变形可分为和。 2. 构件安全工作的基本要求是：构件必须具有、和足够 的稳定性。（同：材料在使用过程中提出三方面的性能要求，即、、。） 3. 材料力学中杆件变形的基本形式有 。 4. 材料力学中，对变形固体做了 四个基本假设。 、、和、、、
第一章 静力学基本概念与物体的受力分析 下列习题中，未画出重力的各物体的自重不计，所有接触面均为光滑接触。 1.1 试画出下列各物体（不包括销钉与支座）的受力图。 解：如图 (g) (j) P (a) (e) (f) W W F F A B F D F B F A F A T F B A 1.2画出下列各物体系统中各物体（不包括销钉与支座）以及物体系统整体受力图。 解：如图 F B B (b)
(c) C (d) C F D (e) A F D (f) F D (g) (h) EO B O E F O (i)
(j) B Y F B X B F X E (k) 1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成，如题1.3图所示。在定滑轮上吊有重为W的物体H。试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。 解：如图 ' D 1.4题1.4图示齿轮传动系统，O1为主动轮，旋转 方向如图所示。试分别画出两齿轮的受力图。 解： 1 o x F 2o x F 2o y F o y F F F' 1.5结构如题1.5图所示，试画出各个部分的受力图。
解： 第二章 汇交力系 2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。其中F 1＝2kN ，F 2=3kN ，F 3=lkN ， F 4=2.5kN ，方向如题2.1图所示。用解析法求该力系的合成结果。 解 0 00 1 42 3c o s 30c o s 45c o s 60 c o s 45 1.29 Rx F X F F F F KN = =+- -=∑ 00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑ 2.85R F KN == 0(,)tan 63.07Ry R Rx F F X arc F ∠== 2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用，已知F 1＝1kN ，F 2=2kN ，F 3=l.5kN 。求该力系的合成结果。 解：2.2图示可简化为如右图所示 23cos60 2.75Rx F X F F KN ==+=∑ 013sin600.3Ry F Y F F KN ==-=-∑ 2.77R F KN == 0(,)tan 6.2Ry R Rx F F X arc F ∠==- 2.3 力系如题2.3图所示。已知：F 1＝100N ，F 2=50N ，F 3=50N ，求力系的合力。 解：2.3图示可简化为如右图所示 080 arctan 5360 BAC θ∠=== 32cos 80Rx F X F F KN θ==-=∑ 12sin 140Ry F Y F F KN θ==+=∑ 161.25R F KN == ( ,)tan 60.25Ry R Rx F F X arc F ∠= = 2.4 球重为W ＝100N ，悬挂于绳上，并与光滑墙相接触，如题2.4 图所示。已知30α=，
《工程力学》作业（第2章平面问题的受力分析） 班级学号姓名成绩 习题2-10 图示平面任意力系中F1=402N，F2=80N，F3=40 N，F4 = 110 N，M= 2000N mm，各力作用位置如图所示。求：（1）力系向点O简化的结果；（2）力系的合力的大小、方向及合力作用线方程。（说明：在本课程中，按机械制图尺寸标注法规定，尺寸单位为mm 时，不标注其单位mm。） 习题2-11 如图所示，当飞机作稳定航行时，所有作用在它上面的力必须相互平衡。已知飞机的重量为P=30 kN，螺旋桨的牵引力F=4 kN。飞机的尺寸：a=0.2 m，b=0.1 m，c=0.05 m，l=5 m。求阻力F x、机翼升力F y1和尾部的升力F y2。
习题2-12 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA上的气动力按梯形分布：q1=60 kN/m，q2=40 kN/m，机翼重P1=45 kN，发动机重P2=20 kN，发动机螺旋桨的反作用力偶矩M=18 kN m。求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O所受的力。 习题2-13 如图所示，行动式起重机不计平衡锤的重量为P=500 kN，其重心在离右轨1.5 m 处。起重机的起重量为P1=250 kN，突臂伸出离右轨10 m。跑车本身重量略去不计，欲使跑车满载或空载时起重机均不致翻倒，求平衡锤的最小重量P2以及平衡锤到左轨的最大距离x。 解起重机受力分析如图b所示
习题2-14 如图所示，如图所示，组合梁由AC和DC两段铰接构成，起重机放在梁上。已知起重机重P1=50 kN，重心在铅直线EC上，起重载荷P2=10 kN。如不计梁重，求支座A，B和D三处的约束力。 习题2-15 图示传动机构，已知带轮Ⅰ，Ⅱ的半径各为r1，r2，鼓轮半径为r，物体A重为P，两轮的重心均位于转轴上。求匀速提升A物时在I轮上所需施加的力偶矩M的大小。
工程力学作业（材料力学） 班级 学号 姓名
第一、二章 拉伸、压缩与剪切 一、填空题 1、铸铁压缩试件，破坏是在 截面发生剪切错动，是由于 引起的。 2、a 、b 、c 三种材料的应力－应变曲线如图所示。其中强度最高的材料 是 ，弹性模量最小的材料是 ，塑性最好的材料是 。 3、图示结构中杆1和杆2的截面面积和拉压许用应力均相同，设载荷P 可在刚性梁AD 上移动。结构的许可载荷[ P ]是根据P 作用于 点处确定的。 O σ ε a b c
4、五根抗拉刚度EA 相同的直杆铰接成如图所示之边长为a 的正方形结构，A 、B 两处受力 P 作用。若各杆均为小变形，则A 、B 两点的相对位移?AB ＝ 。 5、图示结构中。若1、2两杆的EA 相同，则节点A 的竖向位移?Ay ＝ ，水平位移为?Ax ＝ 。 6、铆接头的连接板厚度t ＝ d ，则铆钉的切应力τ为 ， 挤压应力σ bs 为 。 P / 2 P / 2
二、选择题 1、当低碳钢试件的试验应力σ ＝ σs 时，试件将： (A) 完全失去承载能力； (B) 破断； (C) 发生局部颈缩现象； (D) 产生很大的塑性变形。 正确答案是 。 2、图示木接头，水平杆与斜杆成α角，其挤压面积为A bs 为： （A ）b h ； （B ）b h tan α ； （C ）b h / cos α ； （D ）b h /（cos α sin α）。 正确答案是 。 3、图示铆钉联接，铆钉的挤压应力为： （A ）2 P / ( π d 2 )； （B ）P / (2 d t )； （C ）P / (2 b t )； （D ）4 P / ( π d 2 )。 正确答案是 。 4、等截面直杆受轴向拉力P 作用而产生弹性伸长，已知杆长为l ，截面积为A ，材料弹性模量为E ，泊松比为ν，拉伸理论告诉我们，影响该杆横截面上
《工程力学》作业（第2章 平面问题的受力分析） 班级学号 姓名 成绩 习题2-10 图示平面任意力系中F 1=N ，F 2=80N ，F 3=40 N ，F 4 = 110 N ，M = 2000N mm ，各力作用位置如图所示。求：（1）力系向点O 简化的结果；（2）力系的合力的大 小、方向及合力作用线方程。 （说明：在本课程中，按机械制图尺寸标注法规定，尺寸单 位为mm 时，不标注其单位mm 。） 习题2-11 如图所示，当飞机作稳定航行时，所有作用在它上面的力必须相互平衡。已知 飞机的重量为P =30 kN ，螺旋桨的牵引力F =4 kN 。飞机的尺寸：a =0.2 m ，b =0.1 m ，c =0.05 m ，l =5 m 。求阻力F x 、机翼升力F y 1和尾部的升力F y 2 。
习题2-12 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA 上的气动力按梯形分 布：q 1=60 kN/m ，q 2=40 kN/m ，机翼重P 1=45 kN ，发动机重P 2=20 kN ，发动机螺旋桨的反 作用力偶矩M =18 kN m 。求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O 所受的力。 习题2-13 如图所示，行动式起重机不计平衡锤的重量为P =500 kN ，其重心在离右轨1.5 m 处。起重机的起重量为P 1=250 kN ，突臂伸出离右轨10 m 。跑车本身重量略去不计，欲 使跑车满载或空载时起重机均不致翻倒，求平衡锤的最小重量P 2以及平衡锤到左轨的最大 距离x 。 解 起重机受力分析如图b 所示
习题2-14 如图所示，如图所示，组合梁由AC 和DC 两段铰接构成，起重机放在梁上。 已知起重机重P 1=50 kN ，重心在铅直线EC 上，起重载荷P 2=10 kN 。如不计梁重，求支座 A ， B 和D 三处的约束力。 习题2-15 图示传动机构，已知带轮Ⅰ，Ⅱ的半径各为r 1，r 2，鼓轮半径为r ，物体A 重 为P ，两轮的重心均位于转轴上。求匀速提升A 物时在I 轮上所需施加的力偶矩M 的大小。
4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN ，力偶矩的单位为kN ?m ，长度 单位为m ，分布载荷集度为kN/m 。(提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。 解： (b)：(1) 整体受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 0: 0.40 0.4 kN x Ax Ax F F F =-+==∑ ()0: 20.80.5 1.60.40.720 0.26 kN A B B M F F F =-?+?+?+?==∑ A B C D 0.8 0.8 0.4 0.5 0.4 0.7 2 (b) A B C 1 2 q =2 (c) M=3 30o A B C D 0.8 0.8 0.8 20 0.8 M =8 q =20 (e) A B C D 0.8 0.8 0.4 0.5 0.4 0.7 2 F B F Ax F A y y x
0: 20.50 1.24 kN y Ay B Ay F F F F =-++==∑ 约束力的方向如图所示。 (c)：(1) 研究AB 杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 2 ()0: 3320 0.33 kN B Ay Ay M F F dx x F =-?-+??==∑? 2 0: 2cos300 4.24 kN o y Ay B B F F dx F F =-?+==∑? 0: sin300 2.12 kN o x Ax B Ax F F F F =-==∑ 约束力的方向如图所示。 (e)：(1) 研究C ABD 杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy ，列出平衡方程； 0: 0x Ax F F ==∑ 0.80 ()0: 208 1.620 2.40 21 kN A B B M F dx x F F =??++?-?==∑? 0.8 0: 20200 15 kN y Ay B Ay F dx F F F =-?++-==∑? 约束力的方向如图所示。 4-16 由AC 和CD 构成的复合梁通过铰链C 连接，它的支承和受力如题4-16图所示。已知 均布载荷集度q =10 kN/m ，力偶M =40 kN ?m ，a =2 m ，不计梁重，试求支座A 、B 、D A B C 1 2 q =2 M=3 30o F B F Ax F A y y x dx 2?dx x A B C D 0.8 0.8 0.8 20 0.8 M =8 q =20 F B F Ax F A y y x 20?dx x dx A B C D M q
《土木工程力学（本）》作业3参考答案 说明：本次作业对应于位移法和力矩分配法，应按相应教学进度完成。 一、选择题（每小题2分，共10分） 1．位移法典型方程实质上是（A ） A 平衡方程 B 位移条件 C 物理关系 D 位移互等定理 2．位移法典型方程中的系数ij k 代表1=?j 在基本结构上产生的（C ） A i ? B j ? C 第i 个附加约束中的约束反力 D 第j 个附加约束中的约束反力
三、用位移法计算图示连续梁，并绘出弯矩图。各杆EI 相同且为常数。（10分） 解： 1、选取基本结构（只有一个结点角位移） 2、确定基本结构、基本未知量Δ1 建立位移法方程 01111=+?P F k 3、绘1M 图和P M 图，利用结点力矩平衡条件 4、求系数和自由项 设12=EI 也可用EI 直接代入 3 ==EI i AB 2==EI i BC 1421211=+=K 5. 代入方程求Δ1 21 2014340 1111-=-=-=?k P F 6、求杆端弯矩 4ｍ 6ｍ k 11 M 1图 4ｍ 6ｍ F 1p M p 图 M 图
四、用位移法计算图示刚架，并绘制弯矩图 解：1.取基本结构， 确定基本未知量 2.列位移法方程 3.绘出 图 4.计算系数和自由项.令 5.代入方程求未知量 4k 22 k 2 M i 8P 1M 2M P M 4 EI l EI i ==02222121212111=+?+???+??p F k k k k kN ql F P 4012 430122 21=?==0 1 =∑M i i i i k 2048811=++=i k k 42112= =i i i k 124822=+=40 1=P F kN F P 302-=i 68.21- =?i 4.32= ?10.72 30 16.4 13.6 7.84 18.56 50.72
工程力学课后答案 篇一：工程力学习题解答(详解版) 工程力学详解 1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 B (a) (b) A (d) (e) 解： A A (a) (b) A (d) (e) 1-2 试画出以下各题中AB杆的受力图。 (a) (b) (c)
A (c) (c) (d) 解： B FB (a) (b) (c) B B (e) 1-3 试画出以下各题中AB梁的受力图。F (a) (b) (c) (d) (e) 解： D
(d) (a) (b) F W (c) FBx (e) 1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 拱ABCD；(b) 半拱AB部分；(c) 踏板AB；(d) 杠杆AB；(e) 方板ABCD；(f) 节点B。解： (a) D (b) (c) B FD B (d) (e) (f) (a) D
W (b) (c) 1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 结点A，结点B；(b) 圆柱A和B及整体；(c) 半拱AB，半拱BC 及整体；(d) 杠杆AB，切刀CEF及整体；(e) 秤杆AB，秤盘架BCD及整体。 (b) (c) (e) 解：(a) AT F C (d) (e) FB F BC (f)
W (d) FFBA (b) (c) A C (d) ’C (e) D B A C D C’ 篇二：工程力学课后习题答案工程力学 学学专学教姓 习册 校院业号师名
练 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） 1-3 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） 篇三：工程力学习题及答案 1.力在平面上的投影（矢量）与力在坐标轴上的投影(代数量)均为代数量。正确
《工程力学》作业２参考答案 说明：本次作业对应于文字教材第4章,应按相应教学进度完成。 一、单项选择题(每小题2分,共３0分） 在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。不选、错选或多选者,该题无分。 1.力法计算的基本未知量为（Ｄ） A杆端弯矩 B结点角位移 Ｃ结点线位移 D多余未知力 2．超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（Ｂ) A无关 B相对值有关 C绝对值有关 3 移 5．在力法方程的系数和自由项中( B )
B相对值有关 Ｃ绝对值有关 D相对值绝对值都有关 ８.力法典型方程中的自由项 iP ?是基本体系在荷载作用下产生的( C ) C结点数D杆件数 １1.力法的基本体系是（ D ) Ａ一组单跨度超静定梁B瞬变体系 C可变体系D几何不变体系 12.撤去一单铰相当于去掉了多少个约束( C ） A1个B３个C2个D４个 ４次 ) j X方向的位移1.超静定次数一般不等于多余约束的个数。(╳）
） ） ╳ ) ） ） 8．对称结构在对称荷载作用下内力中 弯矩、轴力是对称的， 剪力是反对称的 。 9.力法的基本体系是无多余约束的几何不变体系 。 10.力法的基本方程使用的是 位移协调条件;该方法只适用于解 超静定 结构。 四、计算题 (共40分） 1.对下面图ａ所示的超静定结构,选图ｂ所示的力法基本体系，要求 (1）列出力法典型方程； （２）画1M ，2M ，P M 图; （3）求出各系数及自由项。（１0分）
2 （3）求出各系数及自由项。(１０分） EI l 3211=δ EI l 322=δ EI l 62112-==δδ EI ql F 2431-=? Ｆ 02=?F 2．用力法计算图示刚架（求出系数及自由项列出方程即可)(10分)
11-6 图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷F 1与F 2作用，且F 1=2F 2=5 kN ，试计算梁内的 最大弯曲正应力，及该应力所在截面上K 点处的弯曲正应力。 解：(1) 画梁的弯矩图 (2) 最大弯矩（位于固定端）： max 7.5 M kN = (3) 计算应力： 最大应力： K 点的应力： 11-7 图示梁，由No22槽钢制成，弯矩M =80 N.m ，并位于纵向对称面（即x-y 平面）内。 试求梁内的最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力。 解：(1) 查表得截面的几何性质： 4020.3 79 176 z y mm b mm I cm === (2) 最大弯曲拉应力（发生在下边缘点处） ()30max 8 80(7920.3)10 2.67 17610x M b y MPa I σ -+-?-?-?===? 6max max max 22 7.510176 408066 Z M M MPa bh W σ?====?6max max 33 7.51030 132 ******** K Z M y M y MPa bh I σ????====? x M 1 z M M z
(3) 最大弯曲压应力（发生在上边缘点处） 30max 8 8020.3100.92 17610 x M y MPa I σ ---???===? 11-8 图示简支梁，由No28工字钢制成，在集度为q 的均布载荷作用下，测得横截面C 底 边的纵向正应变ε=3.0×10-4，试计算梁内的最大弯曲正应力，已知钢的弹性模量E =200 Gpa ，a =1 m 。 解：(1) 求支反力 31 44 A B R qa R qa = = (2) 画内力图 (3) 由胡克定律求得截面C 下边缘点的拉应力为： 49max 3.010******* C E MPa σε+-=?=???= 也可以表达为： 2 max 4C C z z qa M W W σ+== (4) 梁内的最大弯曲正应力： 2 max max max 993267.5 8 C z z qa M MPa W W σσ+ = === q x x F S M
4-19 起重构架如题4-19图所示，尺寸单位为mm。滑轮直径 d=200 mm，钢丝绳的倾斜部分平行于杆BE。吊起的载荷W=10 kN，800 300 E B的约束力。、其它重量不计，求固定铰链支座A A C D W 600 B 解：(1) 研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； y 800 300
E F A C Ax D F A y W 600 W x F B Bx F B y (2) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； ?M(F)?0: F?600?W?1200?0AxB20 kNF?Ax?F?0: ?F?F?0BxAxx20 kNF?Bx?0?W?0:?FF??F ByAyy；)平面任意力系(杆，受力分析，画出受力图ACD研究(3) F C C FA Ax F Dx D FF A y D y D点为矩心，列出平衡方程；(4) 选?0?F?100: F?800?(MF)?0CDAy1.25 kNF?Ay代入到前面的平衡方程；将FAy(5) 11.25 kN?FF??W AyBy约束力的方向如图所示。杆上有一插销DE图所示。DE三杆连接如题4-204-20 AB、AC、F端有一铅垂力的EDEF
套在AC杆的导槽内。求在水平杆A F ，所有BC=DEAD=DB，DF=FE，杆上所受的力。设作用时，AB F E D 杆重均不计。o45C B 点的约B整体受力分析，根据三力平衡汇交定理，可知(1) 解：方向；BC束力一定沿着． (2) 研究DFE杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； F F o F E 45D F Dx F D y
工程力学B （2）复习题 一、选择题 1、 均匀性假设认为，材料内部各点的（ D ）是相同的。 （A ） 应力； （B ） 应变； （C ） 位移； （D ） 力学性质。 2、 用截面法只能确定 （ C ）杆横截面上的内力。 （A ） 等直； （B ） 弹性； （C ） 静定； （D ） 基本变形。 3、图示阶梯形杆AD 受三个集中力P 作用，设AB 、BC 、CD 段的横截面面积分别为 A 、2A 、3A ，则三段杆的横截面 （ A ） 。 （A ）轴力不等，应力相等；（B ）轴力相等，应力不等； （C ）轴力和应力都相等； （D ）轴力和应力都不等。 4、对于低碳钢，当单向拉伸应力不大于（ A ）时，虎克定律E σε=成立。 （A ） 比例极限P σ ； （B ） 弹性极限e σ； （C ） 屈服极限s σ； （D ） 强度极限b σ。 5、插销穿过水平放置的平板上的圆孔，在其下端受有一拉力P 。该插销的剪切面 面积和挤压面积分别等于（ B ）。 （A ）21,4dh D ππ； （B ） 221,()4dh D d ππ-； （C ）21,4Dh D ππ； （D ） 221,()4 Dh D d ππ-。 6、在下列四种工程材料中，有下列四种说法： （A ）松木、铸铁可应用各向同性假设； （B ）松木不可应用各向同性假设； （C ）铸铁、松木、玻璃可应用各向同性假设； （D ）铸铜、铸铁、玻璃、松木可应用各向同性假设。 正确答案是 B 。 7 、设受力在弹性范围内，问空心圆杆受轴向拉伸时，外径与壁厚的下列四种变形关系中哪一种是正确的？ (A) 外径和壁厚都增大； (B) 外径和壁厚都减小； (C) 外径减小，壁厚增大； (D) 外径增大，壁厚减小。 正确答案是 B 。 名 姓 号 学 号 班
《工程力学》作业2参考答案 说明：本次作业对应于文字教材第4章，应按相应教学进度完成。 一、单项选择题（每小题2分，共30分） 在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。不选、错选或多选者，该题无分。 1．力法计算的基本未知量为（ D ） A杆端弯矩 B结点角位移 C结点线位移 D多余未知力 2．超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（ B ） A无关 B相对值有关 C绝对值有关 3 4 5．在力法方程的系数和自由项中（ B ）
D相对值绝对值都有关 8．力法典型方程中的自由项 iP ?是基本体系在荷载作用下产生的（ C ） C结点数D杆件数 11．力法的基本体系是（ D ） A一组单跨度超静定梁B瞬变体系 C可变体系D几何不变体系 12．撤去一单铰相当于去掉了多少个约束（ C ） A 1个 B 3个 C 2个 D 4个 ） 1．超静定次数一般不等于多余约束的个数。（╳） 2．力法计算的基本体系不能是可变体系。（√） 3．同一结构选不同的力法基本体系，所得到的力法方程代表的位移条件相同。（╳）
）╳） ）） 8．对称结构在对称荷载作用下内力中 弯矩、轴力是对称的，剪力是反对称的。 9．力法的基本体系是无多余约束的几何不变体系。 10．力法的基本方程使用的是位移协调条件；该方法只适用于解超静定结构。 四、计算题（共40分） 1．对下面图a所示的超静定结构，选图b所示的力法基本体系，要求 （1）列出力法典型方程； M M M
解：（1）列出力法典型方程： 22221211212111=?++=?++P P x x x x δδδδ （2）1M ，2M ，P M 图如下； （3）求出各系数及自由项。（10分） EI l 3211=δ EI l 322=δ EI l 62112-==δδ EI ql F 243 1-=? 02=?F 2．用力法计算图示刚架（求出系数及自由项列出方程即可）（10分） 1 1 x 2 基本体系 1M 图 x 2=1 2M 图 1 解：（1）图示刚架为两次超静定结构，选力法基本体系如图，
材料力学作业题 第二章轴向拉伸和压缩 1、试画出下图所示各杆的轴力图。 2、如图所示圆截面杆，已知载荷F1=200 kN，F2=100 kN，AB 段的直径d1=40 mm，如 欲使AB 与BC 段横截面上的正应力相同，试求BC 段的直径。 3、图示桁架，杆1 与杆2 的横截面均为圆形，直径分别为d1=30 mm 与d2=20 mm，两杆 材料相同，许用应力[σ]=160 MPa。该桁架在节点A 处承受铅直方向的载荷F=80 kN 作用，试校核桁架的强度。 4、图示桁架，杆1 为圆截面钢杆，杆2 为方截面木杆，在节点A 处承受铅直方向的载荷F 作用，试确定钢杆的直径d 与木杆截面的边宽b。已知载荷F=50 kN，钢的许用应力[σS] =160 MPa，木的许用应力[σW] =10 MPa。
5、题3 所述桁架，试确定载荷F 的许用值[F]。 第三章扭转 1、试画下列所示各轴的扭矩图。 2、某传动轴，转速n=300 r/min(转/分），轮1 为主动轮，输入的功率P1=50 kW，轮2、轮3 与轮4 为从动轮，输出功率分别为P2=10 kW，P3=P4=20 kW。 (1) 试画轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩。 (2) 若将轮1 与论3 的位置对调，轴的最大扭矩变为何值，对轴的受力是否有利。 3、如图所述轴，若扭力偶矩M=1 kNm，许用切应力[τ] =80 MPa，单位长度的许用扭 转角[θ]=0.5 0/m，切变模量G=80 GPa，试确定轴径。 第四周弯曲应力 1、试计算图示各梁指定截面（标有细线者）的剪力与弯矩。
2、试建立图示各梁的剪力与弯矩方程,并画剪力与弯矩图。 3、图示简支梁，载荷F 可按四种方式作用于梁上，试分别画弯矩图，并从强度方面考虑，指出何种加载方式最好。 4、图示各梁，试利用剪力、弯矩与载荷集度的关系画剪力与弯矩图。
习题2-3 在图示刚架的点B作用一水平力 束力F A和F D。 F，刚架重量略去不计。求支座A，D的约 解研究対象：刚架。由三力平衡汇交定理，支咂卫的约朿力码必通过点a方向如图2-5b所示。取坐标系Cxy.由平衡理论得 2 =0, F - F4 x — = 0 (1) 式(lh (2)联立,解得 F A ^ —F = \A2F t= 0.5F 《工程力学》作业(第 2章平面问题的受力分析) 班级学号 ___________ 姓名 _______________ 成绩___________ 习题2-1 物体重P=20 kN，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、 计，A, B，C三处均为铰链连接。当物体处于平衡 态时，求拉杆AB和支杆CB所受的力。 AB与CB杆自重及摩擦略去不 B 取支架、滑轮及垂物为研究对象*坐标及受力如图由平衡理论得壬代=0, -F AS - F CJt cos30Q-F A sin30°= 0 =0, ~F CB -sin30°-J F T cos30°-P = 0 将F T=/^20 kN代入上述方程，得 F iB= 54+6kN〔拉人F cs =-746 kN (IE)
习题2-5 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DE，将它的另一端固定在点E。然后在绳的点D用力向下拉，并使绳的BD段水平，AB段铅直，DE段与水平线、CB段与铅直线间成等角 r -0.1rad（弧度）（当v很小时，tanv 二）。如向下的拉力F=800 N，求绳AB作用于桩上的拉力。 K （I）节点6坐标及凳力如图2-Sb t EhY<理论得 =0, - Fg cos = 0 =0,瞰审= 0 解得 = F cot e 讨论：也可以向电直n向横粧.直接得 F询=Fcv>l& ￡2）节点臥坐标星矍力如国吐靛所示*由平勵理论咼2^ = 0,甩 Siina-F站=0 兀真=0T F cg^n&-F AK =0 解符 F g = Fg cut 0 = F col29 = -^r =闕Of = KO kN 0-0.11 习题2-6 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的约束力。 解（1｝研处对空眞、受2-16b所示+为拘成约束力偶’ F a=P c ZAf =0 , 1 + M’F B=— F广F厂牛 （2）研究刈彖：ADC.爱力如禺耳16c所示 X F t= 0, - F； + F』eos45^ = 0 馬A / F A=4iFc（方向如图） 习题2-7 在图示机构中，曲柄OA上作用一力偶，其矩为力F。机构尺寸如图所示，各杆重量不 计。求当机构平衡时，力 Hri M ；另在滑块D上作用水平 F与力偶矩M的关系。 (b) (b)td >
文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持. (b-3) (a-3) (a-2) (a) (b) 习题1-1图 (a) (b) 习题1－2图 习题1－4图 习题1－5图 习题1－8图 (a-1) (a-2) (a-3) (b-1) 习题1－3图 (b-2) (b-1) (c) (a) (a) (a) (b) (a-1) 1－1 图a 、b 所示，Ox 1y 1与Ox 2y 2分别为正交与斜交坐标系。试将同一方F 分别对两坐标系进行分解和投影，并比较分力与力的投影。 解：（a ），图（c ）：11 sin cos j i F ααF F += 分力：11 cos i F αF x = ， 11 sin j F αF y = 投影：αcos 1F F x = ， αsin 1F F y = 讨论：?= 90°时，投影与分力的模相等；分力是矢量，投影是代数量。 （b ），图（d ）： 分力：22)tan sin cos (i F ?ααF F x -= ，22sin sin j F ? αF y = 投影：αcos 2F F x = ， )cos(2α?-=F F y 讨论：?≠90°时，投影与分量的模不等。 1－2 试画出图a 、b 两情形下各物体的受力图，并进行比较。 比较：图（a-1）与图（b-1）不同，因两者之F R D 值大小也不同。 1－3 试画出图示各物体的受力图。 1－4 图a 所示为三角架结构。力F 1作用在B 铰上。杆AB 不计自重，杆BD 杆自重为W 。试画出图 b 、 c 、 d 所示的隔离体的受力图，并加以讨论。 1－5 试画出图示结构中各杆的受力图。 1－6 图示刚性构件ABC 由销钉A 和拉杆GH 支撑，在构件的点C 作用有一水平力F 。试问如果将力 F 沿其作用线移至点D 或点E （如图示），是否会改变销钉A 的受力状况。 解：由受力图1－6a ，1－6b 和1－6c 分析可知，F 从C 移至E ，A 端受力不变，这是因为力F 在自身刚体ABC 上滑移；而F 从C 移至D ，则A 端受力改变，因为HG 与ABC 为不同的刚体。 1－7 试画出图示连续梁中的AC 和CD 梁的受力图。 1－8 图示压路碾子可以在推力或拉力作用下滚过100mm 高的台阶。假定力F 都是沿着连杆AB 的方向，与水平面成30°的夹角，碾子重为250N 。试比较这两种情形下所需力F 的大小。 解：图（a ）：5 4arcsin =θ 1672=F N 图（b ）：?=13.53θ 1－9 两种正方形结构所受力F 均已知。试分别求其中杆1、2、3所受的力。 解：图（a ）：045cos 23=-?F F F F 2 23= （拉） F 1 = F 3（拉） (d-2) (c-1) （c ） （d ） 或(a-2) (a-1) 习题1－6图 习题1－7图 (b-1) (c-1) 或(b-2) (d-1) (e-1) 或(d-2) (e-2) (f-1) (e-3) (f-2) (f-3) (b-1) (b-2) (b-3) (c-2) (d-1) (b) (c) (b) F A F D F B F A F A
《工程力学》作业3部分答案 一、单项选择题（每小题2分，共30分） 1～5 C B B A C ； 6~10 D C B C D ； 11~15 A A A A A 。 二、判断题 （每小题1分，共10分） 1～5 ╳ ╳ √ √ ╳ ；6～10 √ √ ╳ √ ╳ 。 三、填空题 （每空2分，共20分） 1．位移法基本体系是一组 单跨超静定梁 。 2．单跨超静定梁的形常数是指由杆端位移引起的 杆端力 。 3．图示刚架有 6 个角位移。 4．位移法的基本方程使用的是 平衡 条件；该方法可解 超静定结构与 静定 结构。 5．在力矩分配法中，当远端为铰支座时，其传递系数为 0 。 6．力矩分配法适用于连续梁和 无侧移刚架 。 7．在力矩分配法中，当远端为定向支座时，其传递系数为 — 1 。 8．图1所示连续梁BC 杆件B 端分配系数μBC = 1/3 。 9．图1所示连续梁B 点各梁分配系数之和μBA +μBC = 1.0 。 10．图1所示连续梁BC 杆件B 端弯矩向C 端传递的传递系数C BC = -- 1。 四、计算题 （共40分） 1．用位移法计算图示刚架并画M 图（10分） L 60 2 解：此刚架具有一个角位移 B θ，取基本结构如图所示，位移法方程为11k B θF R 1=0； 作1M 图得11k =5i ， 作M F 图得F R 1=12 2 ql ， 解方程得B θ= —i ql 602 利用叠加法F B M M M +?=θ1作最后M 图。 3．用力矩分配法计算连续梁画M 图（10分）
33.17 4.74 9.47 M图（m kN?）