工程力学-第10章习题课
- 格式:ppt
- 大小:7.88 MB
- 文档页数:43
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。
第一章静力学基本概念1.1 解F=F x+F y=F x i+F y jF1=1000N=-1000Cos30ºi-1000Sin30ºjF2=1500N=1500Cos90ºi- 1500Sin90ºjF3=3000N=3000 Cos45ºi+3000Sin45ºjF4=2000N=2000 Cos60ºi-2000Sin60ºj1.2因为前进方向与力F A,F B之间均为45º夹角,要保证二力的合力为前进方向,则必须F A=F B。
所以:F B=F A=400N1.3解:M O(F)=F l解:M O(F)=0解: M O(F)=F l sinβ解: M O(F)=F l sinθ解: M O(F)= -F a解:M O(F)= F(l+r)解:1.4解:1.5解:1位置:M A(G)=02位置:M A(G)=-G l sinθ3位置:M A(G)=-G l1.6解:M O(F n)=-F n cosθ·D/2=-75.2N·m 1.71.8第二章平面力系2.1 力系简化解:(1)主矢大小与方位:F/R x=∑F x=F1cos45º+F3+F4cos60º=100Ncos45º+200N+250cos60º=395.7N F/R y=∑F y=F1sin45º-F2-F4sin60º=100Nsin45º-150N-250sin60º=-295.8N(2)主矩大小和转向:M O=∑M O(F)=M O(F1)+M O(F2)+M O(F3)+M O(F4)+m=0-F2×0.3m+F3×0.2m+F4sin60×0.1m+F×0.1m=0-150N×0.3m+200N×0.2m+250Nsin60×0.1m+50N×0.1m =21.65N·m( )向O点的简化结果如图所示。
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础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)(b)(c)(d)(e)(f)(g)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∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B 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 P F AB BC 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NF N F F F FF F F C A GA yC A x 200020110/1tan sin ,0,cos ,0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。
——————————————工程力学习题——————————————第一章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征?2) 力是物体间的相互作用。
按其是否直接接触如何分类?试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么?4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R。
习题2-1图2-2 已知F 1=7kN ,F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图2-5 二力作用如图,F 1=500N 。
为提起木桩,欲使垂直向上的合力为F R =750N ,且F 2力尽量小,试求力F 2的大小和α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)AC2-7 画出图中各物体的受力图。
(f)(g) 习题2-6图(b)(a )DC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(d)习题2-7图习题2-8图 P(d)(c)(a ) A2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-9图( a )1F 3 ( b )F 3F 2( c) 1F /m( d )F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷,q 1=400N/m ,q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零,求尺寸a 、b 的大小。
( a )q 1=600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图第三章静力平衡问题习题3-1 图示液压夹紧装置中,油缸活塞直径D=120mm,压力p=6N/mm2,若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础 1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)2第一章静力学基础(d )(e)(f)(g)第一章静力学基础 31-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图(a)(b)(c)(a)4第一章静力学基础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)第一章静力学基础 5(b)(c)(d)第一章静力学基础6第一章静力学基础7(f)(g)8第二章 平面力系第二章 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∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B 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,如第二章 平面力系9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 FF BC yBC AB x解得: PF P F AB BC 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。