工程力学课后习题答案单辉祖著

工程力学课后习题答案单辉祖著

工程力学课后习题答案（单辉祖著）

在学习工程力学这门课程时，课后习题的练习与答案的参考对于巩固知识、加深理解起着至关重要的作用。单辉祖所著的《工程力学》一书，以其严谨的逻辑和丰富的内容，成为众多学子学习工程力学的重要教材。下面，我们将为您详细呈现这本教材的课后习题答案。

首先，让我们来谈谈第一章的习题。在这部分中，主要涉及到静力学的基本概念和受力分析。例如，有一道题是关于一个简单的支架结构，要求画出其受力图。对于这道题，我们需要明确各个构件之间的连接方式，判断是固定铰支座、活动铰支座还是其他约束类型，然后根据力的平衡条件，准确地画出每个构件所受到的力。答案中，我们清晰地标注了各个力的大小、方向和作用点，并且通过合理的布局，使受力图易于理解。

第二章的习题重点围绕平面汇交力系和平面力偶系展开。其中，有一道计算题要求计算多个力在某一点的合力。在解答这道题时，我们首先将每个力分解为水平和垂直方向的分力，然后分别计算水平和垂直方向上的合力，最后通过勾股定理求出总的合力大小和方向。答案的给出过程中，每一步的计算都有详细的说明，让学习者能够清晰地看到解题的思路和方法。 第三章的内容是平面任意力系。这一章的习题难度有所增加，涉及到力系的简化、平衡方程的应用等。比如，有一道题是求解一个复杂结构在给定载荷下的支座反力。解题时，我们先对力系进行简化，找到主矢和主矩，然后根据平衡方程列出方程组，通过求解方程组得到支座反力的大小和方向。答案中不仅给出了最终的结果，还展示了求解方程组的具体步骤和计算过程，方便学习者对照检查自己的解题过程。

第四章是空间力系。这部分的习题对于空间想象力和数学运算能力有一定的要求。例如，有一道题要求计算空间力在坐标轴上的投影以及对某点的矩。在解答时，我们需要运用空间直角坐标系的知识，通过三角函数等方法求出投影的大小，再根据矩的定义计算出对某点的矩。答案中会详细说明投影和矩的计算过程，并且配以适当的图示，帮助学习者更好地理解空间力系的概念。

第五章是摩擦。这一章的习题主要涉及到静摩擦力和动摩擦力的计算，以及摩擦角和自锁现象的应用。比如，有一道题是关于一个物体在斜面上的静止和运动状态，要求判断摩擦力的大小和方向。解题时，我们需要根据物体的受力情况，分析其是否达到了临界状态，然后确定摩擦力的类型和大小。答案中会对这些分析过程进行详细的阐述，让学习者能够掌握摩擦力的分析方法。

第六章是点的运动学。在这部分的习题中，主要考查对点的运动方程、速度和加速度的理解和计算。例如，有一道题是已知点的运动方程，求其在某一时刻的速度和加速度。在解答时，我们需要对运动方程进行求导，得到速度和加速度的表达式，然后代入给定的时间值计算出具体结果。答案中会展示求导的过程和计算的细节，让学习者能够熟练掌握运动学的基本计算方法。

第七章是刚体的简单运动。这一章的习题重点是刚体的平动和定轴转动，涉及到角速度、角加速度、转动惯量等概念的应用。比如，有一道题是计算定轴转动刚体的动能和动量矩。解题时，我们需要根据给定的条件求出刚体的转动惯量，然后利用相应的公式计算动能和动量矩。答案中会详细介绍转动惯量的计算方法和动能、动量矩公式的应用。

第八章是点的合成运动。这部分的习题相对较难，需要综合运用点的运动学和相对运动的知识。例如，有一道题是关于一个动点在两个不同参考系中的运动，要求求出动点在绝对运动中的速度和加速度。在解答时，我们需要先确定两个参考系之间的相对运动关系，然后根据速度合成定理和加速度合成定理进行计算。答案中会清晰地说明参考系的选择和定理的应用过程，帮助学习者突破这一难点。

第九章是刚体的平面运动。这一章的习题主要涉及到刚体平面运动的速度分析和加速度分析。比如，有一道题是求一个平面运动刚体上某一点的速度和加速度。解题时，我们可以采用基点法、速度投影法或瞬心法等方法进行求解。答案中会对不同方法的应用进行举例和说明，让学习者能够灵活选择合适的方法解决问题。

第十章是质点动力学的基本方程。这部分的习题主要考查对牛顿运动定律的应用。例如，有一道题是已知质点的受力情况，求其运动方程。在解答时，我们需要根据牛顿第二定律建立运动方程，然后通过积分等方法求解。答案中会展示方程的建立和求解过程，让学习者能够熟练运用牛顿定律解决质点动力学问题。

第十一章是动量定理。这一章的习题重点是动量的计算和动量定理的应用。比如，有一道题是关于物体的碰撞，要求计算碰撞前后系统的动量变化。解题时，我们需要先确定系统的组成和初末状态，然后计算出相应的动量，最后根据动量定理求出冲量。答案中会详细介绍系统的分析和计算过程，让学习者掌握动量定理在碰撞问题中的应用。

第十二章是动量矩定理。这部分的习题主要涉及到动量矩的计算和动量矩定理的应用。例如，有一道题是计算定轴转动刚体的动量矩和外力矩，然后利用动量矩定理求解角加速度。在解答时，我们需要根据刚体的转动惯量和角速度求出动量矩，根据力对轴的矩的定义求出外力矩，最后代入动量矩定理求解角加速度。答案中会对这些计算和定理的应用进行详细的说明。

第十三章是动能定理。这一章的习题重点考查动能的计算和动能定理的应用。比如，有一道题是已知物体的运动过程和受力情况，要求利用动能定理求某一时刻的速度。解题时，我们需要计算物体在运动过程中的外力做功，然后根据动能定理求出速度。答案中会展示做功的计算和动能定理的应用步骤，让学习者能够熟练运用动能定理解决问题。

第十四章是达朗贝尔原理。这部分的习题主要涉及到惯性力的计算和达朗贝尔原理的应用。例如，有一道题是求解一个受约束的刚体系统的动力学问题，要求利用达朗贝尔原理建立方程。在解答时，我们需要先计算出各个刚体的惯性力，然后根据约束条件和力的平衡关系建立方程。答案中会详细介绍惯性力的计算和方程的建立过程，帮助学习者掌握达朗贝尔原理的应用方法。

第十五章是虚位移原理。这一章的习题相对较难，需要对虚位移的概念有深入的理解。比如，有一道题是要求利用虚位移原理求解一个静定结构的约束力。解题时，我们需要先给出系统的虚位移，然后根据虚功方程列出方程求解约束力。答案中会对虚位移的设定和虚功方程的建立进行详细的说明，让学习者能够掌握虚位移原理的解题技巧。

综上所述，单辉祖所著的《工程力学》课后习题涵盖了工程力学的各个重要知识点，通过对这些习题的练习和答案的参考，学习者能够更好地掌握工程力学的基本理论和方法，为今后的学习和工作打下坚实的基础。需要注意的是，在学习过程中，不能仅仅依赖答案，而应该自己认真思考和动手计算，只有这样才能真正提高自己的能力。