工程力学(静力学与材料力学)课后习题答案(单辉祖)

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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。

解：

1-2 试画出以下各题中AB杆的受力图。

BAOW(BAOWF(OW(AAOW(BAOW(BFFBOW(BAOWF(FFAOW(FFAOW(FFAOW(BFFAW CB(D(AW CEB(AW CDB

解：

1-3 试画出以下各题中AB梁的受力图。

ABF

(CABW

(CFFABF

(CFF(FFFDAW CEB(AW CDBFFF(AW CBFFAW CB(W ABCD(ABF q

D(CCABF

W DADB(ABF q

(

解：

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： AW CB(FB FA

ABF q

D(FC FD W ABC(FC FB

CABF

W D(FB FA FD ABF q

(FBx

FBy FA

ABF (DCW AF

(DB(F ABDDABF

(CDW ABCD(W ABC(

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。

ABF

(DCW

FAx

FAy FD AF (BFB

(F ABDFB FD

ABF

(CFB FC W ABCD(FB FA

W B(FAB

FBC

ABW

((BCW1 W2 F AF DABCEF(ABP

(

解：(a)

(b)

(c)

(d)

AFAB FAT

FA BFBA FBT

FC AP CFB BP

CF’C FA ABP

P FB

BCW1 W2 F

AFCx

FCy FAx FAy BW1 F

AFAx FAy FBx

FBy BCW2

FCx

FCy F’Bx

F’By

F ABCFC

FB DCEFFE F’C

FF F DABCEFFE FF FB W ABCCDOG

(

(e)

BCDG FB

W ABCCDOG FOy FOx

FC’ ABOW FB

FOy FOx

6 2-2 杆AC、BC在C处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F1和F2作用在销钉C上，F1=445 N，F2=535 N，不计杆重，试求两杆所受的力。

解：(1) 取节点C为研究对象，画受力图，注意AC、BC都为二力杆，

(2) 列平衡方程：

12140 sin600530 cos6005207 164 oyACoxBCACACBCFFFFFFFFFNFN

AC与BC两杆均受拉。

2-3 水平力F作用在刚架的B点，如图所示。如不计刚架重量，试求支座A和D 处的约束力。

解：(1) 取整体ABCD为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形：

CABFF433FFCFFx y

DAa 2CBF

FD FA DACBF

FA FD

(2) 由力三角形得

21515 1.1222DADADAFFFFFFBCABACFFFFF

2-4 在简支梁AB的中点C作用一个倾斜45o的力F，力的大小等于20KN，如图所示。若梁的自重不计，试求两支座的约束力。

解：(1) 研究AB，受力分析并画受力图：

(2) 画封闭的力三角形：

相似关系：

BAFFFCDEcdeCDCEED

几何尺寸：

22115 5222CEBDCDEDCDCECECD

求出约束反力： FFFdceAB4F4CAB4FFFCDEα

8 12010 252010.4 245arctan18.4BAooCEFFkNCDEDFFkNCDCECD

2-6 如图所示结构由两弯杆ABC和DE构成。构件重量不计，图中的长度单位为cm。已知F=200 N，试求支座A和E的约束力。

解：(1) 取DE为研究对象，DE为二力杆；FD = FE

(2) 取ABC为研究对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形：

EDCABF6486EDFE FD

FFA F’D BDAFF’D FA

343

9 '15166.7 23ADEFFFFN

2-7 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。试求平衡时力F1和F2的大小之间的关系。

解：（1）取铰链B为研究对象，AB、BC均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；

12BCFF

(2) 取铰链C为研究对象，BC、CD均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；

223cos302oCBFFF

由前二式可得：

12122213 2260.61 1.634BCCBFFFFFFForFF

2-9 三根不计重量的杆AB，AC，AD在A点用铰链连接，各杆与水平面的夹角分别为450，，450和600，如图所示。试求在与OD平行的力F作用下，各杆所受的力。已知F=0.6 kN。

DCAB6349F1 F2

BF1 FBCFAB FBCFAB F1 4CF2 FCB FCD F2 FCB

FCD

D B A

O 446y F

FAD FAB

解：(1) 取整体为研究对象，受力分析，AB、AB、AD均为二力杆，画受力图，得到一个空间汇交力系；

(2) 列平衡方程：

0 cos45 cos4500 cos6000 sin60sin45sin450ooxACABoyADooozADACABFFFFFFFFFF

解得：

621.2 0.735 4ADACABADFFkNFFFkN

AB、AC杆受拉，AD杆受压。

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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。

解：

1-2 试画出以下各题中AB杆的受力图。

B F

C A

C B A O W

(a) B A O W F

(b) O

A O W (d) B

A O W

(e) B

FA B O

(a) B A O

W F

(b) FA

FB A

A O W

(d) FB

FA A O W

(e) B FB FA

W C B

(a) A

W C E B

(b) A

W C

D B

解：

1-3 试画出以下各题中AB梁的受力图。

解： A

B W

(e) C FB FA A

B F

(d) C

FB FA (a) FD

FB FE

D A

W C E

B (b) A

W C

B FD

FB FA

W C

FB FA

A W C B

(a) W A B

(b) C

C A B F

W D

A’ D’ B’

(d) A

B F q

(e)

A W C B

(a) FB FA

A B F q

(b) FC FD W A B

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：

C A B F

W D

(d) FB FA

FD A

B F q

(e) FBx

FBy FA

A B F

(a) D C

W A F

(b) D B

B D D’

B F

(d) C D W A

C D

(e) W A

(f)

A B F

(a) D C

FAx

FAy FD A F

(b) B

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2-2解：(1) 取节点C为研究对象，画受力图，注意AC、BC都为二力杆，

(2) 列平衡方程：

12140 sin600530 cos6005207 164 oyACoxBCACACBCFFFFFFFFFNFN

AC与BC两杆均受拉。

2-3解：(1) 取整体ABCD为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形：

(2)

由力三角形得

21515 1.1222DADADAFFFFFFBCABACFFFFF

2-4解：(1) 研究AB，受力分析并画受力图：

(2) 画封闭的力三角形：

相似关系：

BAFFFCDEcdeCDCEEDQ FAC

FBC CF2 F1

x y

FD FA D A C B F

FA FD

F FB FA d

c e A B 45o F

FB FA

C D E

α 工程力学课后答案_单祖辉主编

上海理工大学力学教研室 1 几何尺寸：

22115 5222CEBDCDEDCDCECECD

求出约束反力：

12010 252010.4 245arctan18.4BAooCEFFkNCDEDFFkNCDCECD

2-6解：(1) 取DE为研究对象，DE为二力杆；FD = FE

(2) 取ABC为研究对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形：

'15166.7 23ADEFFFFN

2-7解：（1）取铰链B为研究对象，AB、BC均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；

12BCFF

(2) 取铰链C为研究对象，BC、CD均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；

223cos302oCBFFF E D

FE FD

FA F’D B

A F

F’D FA

3 4

F1 FBCFAB FBCFAB

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1.1 附件1：ace与GBT19011-2008标准主要差异性分析

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。

解：

1-2试画出以下各题中AB杆的受力图。

B F

C A C BAOW(BAOWF(OW(AAOW(BAOW(BFFBOW(BAOWF(FFAOW(FFAOW(FFAOW(BFFA

W C

(a) A

W C E

(b) A

W C

D B 1.1 附件1：ace与GBT19011-2008标准主要差异性分析

解：

1-3试画出以下各题中AB梁的受力图。

解：

B W

(e) C FB FA A

B F

(d) C

FB FA (a) FD

FB FE

D A

W C E

B (b) A

W C

B FD

FB FA

W C

FB FA

A W C B

(a) W A B

(b) C

C A B F

W D

A’ D’ B’

(d) A

B F q

(e)

A W C B

(a) FB FA

A B F q

(b) FC FD W A B

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：

C A B F

W D

(d) FB FA

FD A

B F q

(e) FBx

FBy FA

A B F

(a) D C

W A F

(b) D B

B D D’

B F

(d) C D W A

C D

(e) W A

(f)

A B F

(a) D C

FAx

工程力学试题及答案 (1)

工程力学试题及答案

一、填空题

1.物体的平衡是指物体相对于地面__________或作________运动的状态

2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：_____。该力系中各力构成的力多边形____

3.一物块重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系数f=0.3，在左侧有一推力150N，物块有向右滑动的趋势Fmax=__________,所以此物块处于静止状态，而其F=__________。

4.刚体在作平动过程中，其上各点的__________相同，每一瞬时，各点具有__________的速度和加速度。

5.AB杆质量为m，长为L，曲柄O1A、O2B质量不计，且O1A=O2B=R，O1O2=L，当φ=60°时，O1A杆绕O1轴转动，角速度ω为常量，则该瞬时AB杆应加的惯性力大小为__________，方向为__________

6.使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。工程上一般把__________作为塑性材料的极限应力；对于脆性材料，则把________作为极限应力。

7.__________面称为主平面。主平面上的正应力称为______________。

8.当圆环匀速转动时，环内的动应力只与材料的密度ρ和_____________有关，而与__________无关。

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题3分，共18分)

1.某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用RA、RB表示支座A、B处的约束反力，则它们的关系为( )。

A.RA

B.RA>RB

C.RA=RB

D.无法比较

2.材料不同的两物块A和B叠放在水平面上，已知物块A重0.5kN，物块B重0.2kN，物块A、B间的摩擦系数f1=0.25，物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2，拉动B物块所需要的最小力为( )

A.0.14kN

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