工程力学(顾晓勤 刘申全)练习册习题答案(完整资料).doc

第一章静力学基础 5 【最新整理，下载后即可编辑】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。

（d）（f）（g）4 第一章静力学基础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。

第一章静力学基础 5 （a）（b）（c）（d）4 第一章静力学基础（e）第一章静力学基础 5第二章平面力系2-1 电动机重P=5000N，放在水平梁AC的中央，如图所示。

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28 第五章 杆件的内力∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F FB A 5000===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2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得:PF PF BC AB 732.2732.3=-=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力。

题2-3图以AC 段电线为研究对象，三力汇交第五章杆件的内力29 NFNFFFFFFFCAGAyCAx200020110/1tansin,0,cos,0=======∑∑解得：ααα2-4 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α=0.1rad（弧度）（当α很小时，tanα≈α）。

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ACyBDCxEyBDExFFFFFFBFFFFFFD========∑∑∑∑ααααcos,0,sin,0sin,0,cos,0节点：节点：联合解得：kNFFFA80100tan2=≈=α2-5 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。

28第五章杆件的内力题2-5图以B、C节点为研究对象，作受力图∑∑=+︒==+︒=30cos,045cos,02211BCxBCxFFFCFFFB节点：节点：解得：4621=FF2-6 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 已知梁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）lMFFBA-==(．注意，这里，．．．．．．A．与．B．处约束力为负，表示．．．．．．．．．第五章杆件的内力29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)αcoslMFFBA==2-8 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'BAFF=aMFFFaMFMaFaFMCBABBBA4242'3'22'22,0===∴==⨯+⨯=∑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2-9图28第五章 杆件的内力1作受力图2、BC 只受力偶作用，力偶只能与力偶平衡lMF F C B ==3、构件ADC 三力汇交lMF F F F A C A X 20'22,0-==--=∑ 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m 1=0.4kN.m,杆重不计，求A 、D 两绞处的约束反力及力偶矩m 2。

题2-10图kNmM M l F M CD M l F M AB CD B AB B 7.175sin ,030sin ,0221==︒==︒=∑∑解得：杆杆：2-11 滑道摇杆机构受两力偶作用，在图示位置平衡。

已知OO 1=OA=0.4m ，m 1=0.4kN.m,求另一力偶矩m 2。

及O 、O 1处的约束反力。

kNFFFkNmMkNFMFMCDMFMOBAOOAAA15.18.0,15.14.03,060sin4.0',01221======⨯⨯==︒⨯⨯=∑∑解得：杆杆和滑块：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2-12图受力分析如图：kNFkNFFFFFMBABAYBA21,15208.020,04.2206.184.08.020,0==+⨯=+=⨯=⨯++⨯⨯=∑∑解得：受力分析如图：kNFkNFkNFFFFFFFFMBAyAxBAxxBAyYBA95.31,33.12,98.1521,022023,032322203,0===⨯==⨯=⨯+=⨯⨯=⨯⨯+=∑∑∑解得：2-13 在图示a，b两连续梁中，已知q，M，a，及θ，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θcos a MF F C B ==2.对AB 杆列平衡方程Ma F M F M aMF F F a MF F F B A A B Ay Y B Ax X =⨯==-=-=====∑∑∑θθθθcos ',0)(cos ',0tan sin ',0所以：MM aMF a M F A Ay Ax =-==θtan1.以BC 为研究对象，列平衡方程221cos ,0)(0cos ,0sin ,0qaa F F M F qa F FF F F C B C By YC Bx X=⨯==+-===∑∑∑θθθθθcos 22tan 2qaF qa F qa F C By Bx === 1.以AB 为研究对象，列平衡方程221,0)(2,02tan ,0qaa F M F M qaF F F qa F F F By A B By Ay Y Bx Ax X =⨯========∑∑∑ θθθcos 22122tan 2qaF qa M qa F F qa F F C A ByAy Bx Ax ======2-14 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 ，045=ϕ，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。

1. 以滑轮和杆为研究对象，受力分析如图2. 列平衡方程：)2.0(6.022,0)(22,022,0=+⨯-⨯⨯+⨯==-⨯+==⨯--=∑∑∑rPFrPFMPFFFFPFFBABAyYBAxX解得：NFNFNFBAyAx5.84812002400===2-15 如图所示，三绞拱由两半拱和三个铰链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：kNPFFFFByAyBxAx300====以BC半拱为研究对象kNFFlFhFlPMAxBxByBxC120283,0==∴⨯=⨯+⨯=∑2-16 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2-16图解：1.以整体为研究对象FFFFFFMFFFFCyByCyBCyByY==∴===-+=∑∑,0,0)(,02.以DG杆为研究对象，列平衡方程∑∑∑=⨯+⨯==--==--=2,0,0,0aFaFMFFFFFFFFAxDxBAyDyByYAxDxBxX解得：FFFFFFAyBxAx=-==3.以AB杆为研究对象，列平衡方程222,0)(22',022',0=⨯-⨯==-⨯+==⨯+=∑∑∑aFaFFMFFFFFFFEDEDyYEDxX2-17 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F BC。

题2-17图以整体为研究对象)5.1()2(4,0)(,0,0=-⨯-+⨯-⨯==-+===∑∑∑rPrPFFMPFFFPFFBABAyYAxX解得：NFNFNFBAyAx10501501200===以CDE杆和滑轮为研究对象5.125.15.12,0)(22=⨯++⨯⨯=∑PFFMBD解得：NFB1500-=2-18 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。

2-22 均质箱体A 的宽度b =1m ，高h =2m ，重P =200kN ，放在倾角030=θ的斜面上。

箱体与斜面间的摩擦因数f s =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。

2-23 尖劈顶重装置如图所示。

在B 块上受力P 的作用。

A 与B 块间的摩擦因数为f s （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2-23图以整体为研究对象，显然水平和铅直方向约束力分别为P F , 以A 滑块为研究对象，分别作出两临界状态的力三角形)tan()tan(tan )tan()tan(min max ραραρρραρα+≤≤-∴=-=+=P F P f P F P F s为摩擦角，其中题2-24图2-25 均质长板AD 重P ，长为4m ，用一短板BC 支撑，如图所示。