工程力学(静力学和材料力学)第2版课后习题答案 范钦珊主编 第3章 静力学平衡问题
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工程力学——课后练习题讲解教师张建平第一章静力学基础课后习题:1. P32习题1-12. P32习题1-23. P33习题1-8图a和b所示分别为正交坐标系Ox解:图():F分力:图与解图,两种情形下受力不同,二者的1-2a解图示压路机的碾子可以在推力或拉力作用下滚过):θ解图第二章力系的简化课后习题:1. P43习题2-12. P43习题2-23. P44习题2-4由作用线处于同一平面内的两个力F和习题图所示一平面力系对A(30),B(0,图示的结构中,各构件的自重都略去不计。
1图2-4解习题)中的梁∑0,F0,1m习题3-3图解:根据习题3-3第三章附加习题课后习题:1. P69习题3-52. P69习题3-63. P70习题3-74. P71习题3-135. P71习题3-143-14 图示为凸轮顶杆机构,在凸轮上作用有力偶,其力偶矩确定下列结构中螺栓的指定截面Ⅰ-Ⅰ上的内力分量,,产生轴向拉伸变形。
,产生剪切变形。
如习题4-2图所示直杆A、C、B在两端A、B处固定,在C解:首先分析知,该问题属于超静定问题,受力图如图所示:试用截面法计算图示杆件各段的轴力,并画轴力图,单解:(a)题题-3一端固定另一端自由的圆轴承受四个外力偶作用,如5-3解:将轴划分为四个截面扭矩平衡方程im m 扭矩平衡方程+m3-3扭矩平衡方程5-5 试写出图中所示各梁的剪力方程、弯矩方程图3建立坐标系并确定两个控制面,如图左侧为研究对象:−=)取根据力平衡方程和弯矩平衡方程得出4ql弯矩方程:1解建立坐标系,并取两个控制面,如图ql ql1Q。
(a) (b)习题1-1图 【最新整理,下载后即可编辑】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:ϕ= 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 ):1y F x xF 1y Fα1xF y F(c )2F2y F2y2x 2x F2y FF(d )(a) (b)习题1-2图F DR AC BD AxF AyF(a-1)Ay F FB C A AxF 'F C(a-2) C DF DR(a-3)AxFF A C BD AyF (b-1) 分力:22)tan sin cos (i F ϕααF F x -= ,22sin sin j FϕαF y =投影:αcos 2F F x = , )cos(2αϕ-=F F y 讨论:ϕ≠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。
习题1-3图F AxFAyF D C BABF或(a-2)FB AF DCA(a-1)BF AxF AAyF C(b-1)WF BD CF FCBBF AACBF(f-1)(e-3)'A(f-2)1O(f-3)c FF AF DF BF AF A习题1-4图1-4 图a所示为三角架结构。
力F1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。
工程力学静力学课后习题答案工程力学静力学课后习题答案引言:工程力学是一门研究物体受力和运动的学科,静力学是其中的一个重要分支。
通过学习静力学,我们可以了解物体在静止状态下受力的规律,掌握解决工程实际问题的方法和技巧。
本文将针对工程力学静力学课后习题进行解答,帮助读者更好地掌握相关知识。
一、力的平衡1. 一个物体受到两个力的作用,一个力为30N,方向为东,另一个力为40N,方向为南。
求合力的大小和方向。
解答:根据力的平衡条件,合力为0。
设合力的大小为F,方向为θ。
根据三角函数的定义,可以得到以下方程:30cosθ = 40sinθ解方程可得,θ ≈ 53.13°,F ≈ 50N。
因此,合力的大小为50N,方向为东南。
2. 一个物体质量为20kg,受到一个斜向上的力F,使其保持静止。
已知斜向上的力与水平方向的夹角为30°,求F的大小。
解答:根据力的平衡条件,物体受到的合力为0。
设F的大小为F,根据三角函数的定义,可以得到以下方程:Fsin30° = 20 * 9.8解方程可得,F ≈ 196N。
因此,F的大小为196N。
二、支持反力1. 一个物体质量为50kg,放在一个水平面上,受到一个向上的力F,使其保持静止。
已知F与水平面的夹角为60°,求支持反力的大小。
解答:根据力的平衡条件,物体受到的合力为0。
设支持反力的大小为N,根据三角函数的定义,可以得到以下方程:Nsin60° = 50 * 9.8解方程可得,N ≈ 490N。
因此,支持反力的大小为490N。
2. 一个物体质量为30kg,放在一个斜面上,斜面与水平面的夹角为30°。
已知物体沿斜面下滑的加速度为2m/s²,求斜面对物体的支持反力的大小。
解答:根据牛顿第二定律,物体所受合力等于质量乘以加速度。
设斜面对物体的支持反力的大小为N,根据三角函数的定义,可以得到以下方程:Nsin30° - 30 * 9.8 * cos30° = 30 * 2解方程可得,N ≈ 147.1N。
比较:图(a-1)与图(b-1)不同,因两者之1 - 3试画出图示各物体的受力图。
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 ):分力: 投影:=90 ° 时, (d ): F cos i 1 FX 1F y1 F sin F y1 F sinj l讨论:(b ),图F X 1 F cos投影与分力的模相等;分力是矢量, X 2投影是代数量。
F sinsin分力: j2BD(b)D(b-1)(a-3)投影: 工90°时, F X 2 F cos , 投影与分量的模不等。
讨论:1 -2试画出图a 、b 两情形下各物体的受力图,并进行比较。
F y2 F cos(F X 2 (F cos F sin tan )i 2 F y2(a)l F AyF A X1F RD 值大小也不同。
a5A■dFBFF CABB(a-1)(b-1)BC DBCBCWDAy或(b-2)(c-1)(d-1)DCABCDFt D或(d-2)(e-2)(e-1)CO iOyBFA(f-3)(e-3)IV2[fW(f-1)(c)习题1—3图F BF BF AxF AF DB FF cW(f-2)AOAF A力 F i 作用在,并加以讨论。
----------------- :B 铰上。
杆AB 不计自重,杆BD 杆自重为 W 。
试画出图1 —4图a 所示为三角架结构 b 、c 、d 所示的隔离体的受力图 A zz ” X Xzr 'i/A1rC[------------DF AxAB虾F 或(a_2)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。
1- 1 图 a 、b 所示,1 1与22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OxyOxy和投影,并比较分力与力的投影。
(a) (b)习题 1-1 图yy 2F y 1FFy 2FFy 1Fy 2F x 1xFx 2x 2F x 1Fx 2(c )(d )解:(a ),图( c ): FFsoc i 1 Fnis j 1分力: Fx1 F cos i 1 , F y1 F sinj1投影:F x1F cos, F y1 F sin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: F x2 ( F cosF sin tan )i 2 F sinj 2, F y 2sin投影: FF cos ,F y2 F cos()x 2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。
FAyFAxACDFRDFB(a)(b)(a-1)习题 1-2 图FAyFCF CF AyFF AxF AxACBA CBD'F CF RDF RDD(a-2)(a-3)(b-1)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。
..习题 1-3 图FDCFDC CBFF BAFAxABFAxBAF AF BFAyF BFAy(a-1)或(a-2)(b-1)CB FBDF DCF BF BABWFAxCAF AF AFAyD或(b-2) (c-1)(d-1)F CDFFCCFAxABCF cAFAyDF ABF AF D(e-1)F B或(d-2) F D(e-2)D FF O 1'CF AF O 1AF OxAFOxOOO 1FOyFOyABF AF AA ..WF B W(f-2)(e-3)(f-1)(f-3)F AF AF B1 -4 图 a 所示为三角架结构。
材料力学课后答案范钦珊第一篇:材料力学课后答案范钦珊材料力学课后答案范钦珊普通高等院校基础力学系列教材包括“理论力学”、“材料力学”、“结构力学”、“工程力学静力学材料力学”以及“工程流体力学”。
目前出版的是前面的3种“工程力学静力学材料力学”将在以后出版。
这套教材是根据我国高等教育改革的形势和教学第一线的实际需求由清华大学出版社组织编写的。
从2002年秋季学期开始全国普通高等学校新一轮培养计划进入实施阶段新一轮培养计划的特点是加强素质教育、培养创新精神。
根据新一轮培养计划课程的教学总学时数大幅度减少为学生自主学习留出了较大的空间。
相应地课程的教学时数都要压缩基础力学课程也不例外。
怎样在有限的教学时数内使学生既能掌握力学的基本知识又能了解一些力学的最新进展既能培养学生的力学素质又能加强工程概念。
这是很多力学教育工作者所共同关心的问题。
现有的基础教材大部分都是根据在比较多的学时内进行教学而编写的因而篇幅都比较大。
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根据“有所为、有所不为”的原则这套教材更注重基本概念而不追求冗长的理论推导与繁琐的数字运算。
这样做不仅可以满足一些专业对于力学基础知识的要求而且可以切实保证教育部颁布的基础力学课程教学基本要求的教学质量。
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此外为了帮助学生学习和加深理解以及方便教师备课和授课与每门课材料力学教师用书lⅣ程主教材配套出版了学习指导、教师用书习题详细解答和供课堂教学使用的电子教案。
本套教材内容的选取以教育部颁布的相关课程的“教学基本要求”为依据同时根据各院校的具体情况作了灵活的安排绝大部分为必修内容少部分为选修内容。
工程力学(工程静力学与材料力学)习题与解答第3章 力系的平衡3-1 试求图示两外伸梁的约束反力FRA 、FRB ,其中(a )M = 60kN ·m ,FP = 20 kN ;(b )FP = 10 kN ,FP1 = 20 kN ,q = 20kN/m ,d = 0.8m 。
知识点:固定铰支座、辊轴支座、平面力系、平衡方程 难易程度:一般 解答:图(a-1) 0=∑x F ,FAx = 00=∑A M ,05.34R P =⨯+⨯--B F F M 05.342060R =⨯+⨯--B F FRB = 40 kN (↑)=∑y F ,0P R =-+F F F B Ay20-=Ay F kN (↓)图(b-1),M = FPd 0=∑A M ,03221P R P =⋅-⋅++⋅d F d F d F dqd B即 032211P R P =-++F F F qd B 02032108.02021R =⨯-++⨯⨯B FFRB = 21 kN (↑)=∑y F ,FRA = 15 kN (↑)3-2 直角折杆所受载荷,约束及尺寸均如图示。
试求A 处全部约束力。
A MB Ay F B R F CAx F PF(a) M A B B R F A R F P 1F C qdBD(b)(a )(b ) 习题3-1图FMB习题3-3图sF W A F ABF BF AN F(a)知识点:固定端约束、平面力系、平衡方程 难易程度:一般 解答: 图(a ): 0=∑x F ,0=Ax F=∑y F ,=Ay F (↑)0=∑A M ,0=-+Fd M M AM Fd M A -=3-3 图示拖车重W = 20kN ,汽车对它的牵引力FS = 10 kN 。
试求拖车匀速直线行驶时,车轮A 、B 对地面的正压力。
知识点:固定端约束、平面力系、平衡方程 难易程度:一般解答: 图(a ):0)(=∑F A M 08.214.1NB S =⨯+⨯-⨯-F F W6.13NB =F kN=∑y F ,4.6NA =F kN3-4 图示起重机ABC 具有铅垂转动轴AB ,起重机重W = 3.5kN ,重心在D 。
AyF FBCAAxF 'F CCDCF FAxF DR F FACBDAyFFDR F A CBD Ax F Ay F(a-1)第1篇 工程静力学基础第1章 受力分析概述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。
试将同一力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。
习题1-1图解:(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:ϕ= 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)cot sin cos (i F ϕααF F x -= ,22sin sin j F ϕαF y = 投影:αcos 2F F x = , )cos(2αϕ-=F F y讨论:ϕ≠90°时,投影与分量的模不等。
1-2 试画出图a 和b 两种情形下各物体的受力图,并进行比较。
习题1-2图1y F x1F 1yF α1x F yF (c ) 2x F 2y F 2y 2x 2x F 2y F F(d )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。
习题1-3图F AxF AyF D C B A B F或(a-2)FF AF DCA(a-1)BF AxF AAyF C(b-1)W F BD C AyF F(c-1)F F CB B F A或(b-2) αDAF ABCBFAx F AAyFDF DC αF1-4 图a 所示为三角架结构。
荷载F 1作用在铰B 上。
杆AB 不计自重,杆BC 自重为W 。
试画出b 、c 、d 所示的隔离体的受力图,并加以讨论。
习题1-4图C F CAAF (e-1) BF FCDBOOx F OyF W1O F A(f-1)FF DCABBF(e-3)'F AOOxF OyF AW(f-2)AF 1F A1O(f-3)F AF BF AAF xB 2F'yB 2F'1(c-1)F A B1B F(b-1)Dy F DDx F yB F C2(b-2)xB 2F'1F 1F'yB 2F'B(b-3)B WDxF DCyB F'(c-2)AF A D GF CH F H (a)1-5 图示刚性构件ABC 由销钉A 和拉杆D 支撑,在构件C 点作用有一水平力F 。