理论力学第七版答案
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理论力学第七版课后习题答案第一章: 引言习题1-11.问题描述:给定物体的质量m=2kg,加速度a=3m/s^2,求引力F。
2.解答:根据牛顿第二定律F=ma,其中m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
代入已知值,可求得F=6N。
习题1-21.问题描述:给定物体的质量m=5kg,引力F=20N,求加速度a。
2.解答:根据牛顿第二定律F=ma,将已知值代入,可求得a=4m/s^2。
第二章: 运动的描述习题2-11.问题描述:一个物体以恒定速度v=10m/s匀速直线运动,经过t=5s,求物体的位移。
2.解答:位移等于速度乘以时间,即s=vt。
代入已知值,可得s=50m。
习题2-21.问题描述:一个物体以初始速度v0=5m/s匀加速直线运动,加速度a=2m/s^2,经过t=3s,求物体的位移。
2.解答:由于物体是匀加速直线运动,位移可以通过公式s=v0t+0.5at^2计算。
代入已知值,可得s=(53)+(0.52*3^2)=45m。
第三章: 动力学基础习题3-11.问题描述:一个物体质量为m=4kg,受到的力F=10N,求物体的加速度。
2.解答:根据牛顿第二定律F=ma,将已知值代入,可求得a=2.5m/s^2。
习题3-21.问题描述:一个物体质量为m=3kg,受到的力F=6N,求物体的加速度。
2.解答:根据牛顿第二定律F=ma,将已知值代入,可求得a=2m/s^2。
第四章: 动力学基本定理习题4-11.问题描述:一个物体质量为m=8kg,受到的力F=16N,求物体的加速度。
2.解答:根据牛顿第二定律F=ma,将已知值代入,可求得a=2m/s^2。
习题4-21.问题描述:一个物体质量为m=6kg,受到的力F=12N,求物体的加速度。
2.解答:根据牛顿第二定律F=ma,将已知值代入,可求得a=2m/s^2。
以上是理论力学第七版课后习题的答案。
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哈工大理论力学(I)第7版部分习题答案1-2两个老师都有布置的题目2-3 2-6 2-14 2- 20 2-30 6-2 6-4 7-9 7-10 7-17 7-21 8-5 8-8 8-16 8-24 10-4 10-6 11-5 11-15 10-3以下题为老师布置必做题目1-1(i,j), 1-2(e,k)2-3, 2-6, 2-14,2-20, 2-30 6-2, 6-47-9, 7-10, 7-17, 7-21, 7-268-5, 8-8(瞬心后留), 8-16, 8-24 10-3, 10-4 10-611-5, 11-1512-10, 12-15, 综4,15,16,18 13-11,13-15,13-166-2 图6-2示为把工件送入干燥炉内的机构,叉杆OA=1.5 m在铅垂面内转动,杆AB=0.8 m,A端为铰链,B端有放置工件的框架。
在机构运动时,工件的速度恒为0.05 m/s,杆AB始终铅垂。
设运动开始时,角0=?。
求运动过程中角?与时间的关系,以及点B的轨迹方程。
10-3 如图所示水平面上放1 均质三棱柱A,在其斜面上又放1 均质三棱柱B。
两三棱柱的横截面均为直角三角形。
三棱柱A 的质量为mA三棱柱B 质量mB的 3 倍,其尺寸如图所示。
设各处摩擦不计,初始时系统静止。
求当三棱柱B 沿三棱柱A 滑下接触到水平面时,三棱柱A 移动的距离。
11-4解取A、B 两三棱柱组成1 质点系为研究对象,把坐标轴Ox 固连于水平面上,O 在棱柱A 左下角的初始位置。
由于在水平方向无外力作用,且开始时系统处于静止,故系统质心位置在水平方向守恒。
设A、B 两棱柱质心初始位置(如图b 所示)在x 方向坐标分别为当棱柱B 接触水平面时,如图c所示。
两棱柱质心坐标分别为系统初始时质心坐标棱柱B 接触水平面时系统质心坐标因并注意到得10-4 如图所示,均质杆AB,长l,直立在光滑的水平面上。
求它从铅直位无初速地倒下时,端点A相对图b所示坐标系的轨迹。
----------------------------------------理论力学(第七版)课后题答案哈工大 . 高等教育出版社--------------------------------第 1章静力学公理和物体的受力分析1-1 画出下列各图中物体 A ,ABC 或构件 AB ,AC 的受力图。
未画重力的各物体的自重不计,所有接触处均为光滑接触。
FN1 APFN 2(a)(a1)FTAPFN(b)(b1)A FN1P BFN 3FN 2(c)(c1)FTBFAyP1AP2F Ax(d) (d1)FA FBFA B (e) (e1)1理论力学(第七版)课后题答案哈工大 . 高等教育出版社qFFAy F BA FAxB(f) (f1)FBC F CF A A(g)(g1)FAy FCCA FAx BP1 P2(h)(h1)BFCF CDFAxAF Ay(i) (i 1)(j)(j1)BF B FCPF AyF AxA(k)(k1) 2理论力学(第七版)课后题答案哈工大 . 高等教育出版社FCA FABCF ACAF ABFACBA PFBA(l) (l1)(l2) (l3) 图1-11-2 画出下列每个标注字符的物体的受力图。
题图中未画重力的各物体的自重不计,所有接触处均为光滑接触。
B F N1C FN 2F N P2(a)(a1)F N1BFN1C F N 2FNP2PP1FAyF Ay1FAxFAxA A(a2)(a3)FN1APBFN31P2FN 2 (b)(b1)F NA B FN3P2PF N F N 21(b2) (b3)3理论力学(第七版)课后题答案哈工大 . 高等教育出版社(c)FTDFN2 BP1F N1(c2)(d)F AyA FAxCD FN2B P2P1FN1(c1)F AyA FAxF TP 2(c3)F AyFBqAF Ax C DBFC(d1)FAy FDyqqF BDB F FDxDy (d3)(e)FC(d2)F AyqFAxA BFCyPC FCx(e1)(f)F AyFAxAF1FAyA FBqBxB FBx FCxC PFByFBy FCy(e2) (e3)CF2 FByFAx FBxB(f1)4理论力学(第七版)课后题答案哈工大 . 高等教育出版社F1FAyAFAyF AxAFCxCFCyF Ax(f2)(g)FTD CFCx(g2)CFCyFAyA FAxF BBDF 1FCxF2F ByFBxB(f3)F BCBP(g1)F CyF TC FCxP(g3)F Cy FB(h)FAyAF BBFAx(h1)AF AxFAyCF2FCx B(h2)(i)FCyFCx CF CyA F EFOyF FOxC DFCx EO B(i1) (i2)5理论力学(第七版)课后题答案 哈工大 . 高等教育出版社A AF AxFF AyF E E C DFOyFBy FB yO FOxFBx F BxB B(i3) (i4)FAyD EFCxA F Ax CC FBy F TH FBy FCy BPBFBxFB x(j )(j1) (j2)FAy F DyFDF T2F T 2 E FAx CF C x EyF Dx F Ex A D FDx E FF T1F Ey F T3ExF Dy F (j3)(j4)(j5)CyEF F B D CEF CxB F CyF(k1)DE(k)FF BFCBFCxE CFCy90FD D DEFAy AyFA FAx A FAx(k2) (k3)6理论力学(第七版)课后题答案哈工大 . 高等教育出版社AF A(l)(l1) F2F D DEFE(l3)或F 1 F B FDy F Dy F 2F DxB D F Dx DC EF ExFC F Ey(l2) ’(l3) ’F AD(m)F ADDE HF B F1FF DBBB DCF C(l2)F1 F2DBA C EFA FC FE(l4)F1F2DBAC E FExF A F C F Ey(l4) ’AFCyFCxCF1B(m1)FADF2AF E FH D FAD(m2) (m3)7理论力学(第七版)课后题答案哈工大 . 高等教育出版社A FN AF kFOyO (n)FN1B D qF BF N 2FN3(n2)BF AA(o)BFN B FOx B(n1)FD FFCFEF GG C E(o1)FB DF BD FA FA F BF CFD C(o2) (o3)图 1-2F ED F F F(o4)E8理论力学(第七版)课后题答案 哈工大 . 高等教育出版社 第2章 平面汇交力系与平面力偶系2-1 铆接薄板在孔心 A , B 和 C 处受 3 个力作用,如图 2-1a 所示。
3-4 在图示刚架中,已知q =3kN/m ,F 可=62kN ,M =10kN ⋅m ,不计刚架自重。
求固
定端A 处的约束反力。
【知识要点】 平面的任意力系的平衡方程及应用,单个物体的平衡问题
【解题分析】 本题应注意固定端A 处的受力分析,初学者很容易丢掉约束力偶。
【解答】 以刚架为研究对象,受力如图。
题3-4图
∑=-⨯+=045cos 42
1,00F q F F Ax x ∑=-=045sin ,00F F F Ay y
∑=⨯+⨯--⨯⨯-
=0445cos 345sin 3
4421,0)(00F F M q M F M A A 解得 F A x =0, F A y =6kN, M A =m kN ⋅12 3-8 如图所示,行动式起重机不计平衡锤的重为P =500kN ,其重心在离右轨1.5m 处。
起
重机的起重量为P 1=250kN ,突臂伸出离右轨10m 。
跑车本身重量略去不计,欲使跑车满载或空载时起重机均不致翻倒,求平衡锤的最小重量P 2以及平衡锤到左轨的最大距离x 。
题3-8图
【知识要点】 平面平行力系的平衡方程及应用,单个物体的平衡问题。
【解题分析】 本题仍为翻倒问题,存在两种临界状态。
【解答】 以起重机为研究对象,受力如图。
若满载不翻倒
0105.13)3(,0)(12=---+=∑P P F x P F M
NA B 由 F NA ≥0,得P 2(x+3)≥3250 (1) 若空载不翻倒 05.43,0)(2∑=-+=P F x P F M NB A
由 F NB ≥0得22502≤x P (2) 由式(1)、(2)得kN P P 3.3331000322≥≥即
把kN P 3.3332=代入(2)得x ≤6.75m
3-11 如图所示,组合梁由AC 和DC 两段铰接构成,起重机放在梁上。
已知起重机重P 1=50kN ,重心在铅直线EC 上,起重载荷P 2=10kN ,如不计梁重,求支座A 、B 和D 三处的约束反力。
【知识要点】 平面任意力系得平衡方程及应用,物体系得平衡问题。
【解题分析】 先研究起重机,再研究连续梁。
连续梁一般先研究附梁最后研究主梁。
【解答】 以起重机为研究对象,受力如图。
题3-11图
0512,0)(21=⨯-⨯-⨯=∑P P F F M NG F
解得 F NG =50kN
以梁CD 为研究对象,受力如图。
016,0)(=⨯'-⨯=∑H G ND C F F F M
解得 F ND =8.33kN 以整体为研究对象,受力如图。
0,0==∑Ax x F F
∑=+--+=0,021ND NB AY y F P P F F F
∑=0)(F M A
036101212=⨯+⨯-⨯-⨯NB ND F P P F
解得 F A x =0, F A y =-48.33kN , F NB =100kN
3-21 图示构架中,物体P 重1200N ,由细绳跨过滑轮E 而水平系于墙上,尺寸如图。
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FR 。
【知识要点】 平面任意力系得平衡方程,构架得平衡问题
【解题分析】 在求解二力杆BC 的内力时,不能以杆BC 为研究对象,因为其上没有已知条件。
本题也可以通过研究杆CDE 和滑轮求解F BC 。
【解答】 以整体为研究对象,受力如图。
)5.1(4)2(,0)(0
,00
,0=-⨯-⨯--⨯=+-==-=∑∑∑r F F r P F M F P F F F F F T Ay B NB Ay Y T Ax x = 其中 F T = P
解得 F A x =1200N ,F A y =150N, F NB =1050N
以杆ADB 为研究对象,受力如图。
0222sin ,0)(=⨯-⨯+⨯=∑Ay NB BC D F F F F M θ
解得 F BC =-1500N
3-27 在图示构架中,各杆单位长度的重量为30N/m ,载荷P =1000N ,A 处为固定端,B 、
C 、
D 处为铰链。
求固定端A 处及B 、C 铰链处的约束反力。
【知识要点】 平面任意力系的平衡方程,构架的平衡问题。
【解题分析】研究整体求得A 处反力。
再研究AC 可列三个独立方程,需补充一个方程。
研究CD ,对点D 取矩可得补充方程。
杆BD 非二力杆。
【解答】 以整体为研究对象,受力如图。
题3-27图
∑∑∑=---==----===0632,0)(0,00
,03
2321P P P M F M P P P P F F F F A A Ay y Ax x
其中 P 1 =P 3 =180N, P 2 =150N
解得 F A x =0 , F A y =1510N, M A =6840N ·m
以杆CD 为研究对象,受力如图。
∑=-+'=024,0)(1P P F F M Cy D
解得 N F Cy
455=' 以杆ABC 为研究对象,受力如图。
∑∑∑=++==++==++=0
36,0)(0,00,0Bx Ax A C Cy By Ay y Cx Bx Ax x F F M F M F F F F F F F F
解得 F B x =-2280N , F B y =-1785N, F C x =2280N 3-29 图示构架,由直杆BC 、CD 及直角弯杆AB 组成,各杆自重不计,载荷分布及尺寸如图。
销钉B 穿透AB 及BC 两构件,在销钉B 上作用一铅垂力F 。
已知q ,a ,M ,且2qa M =。
求固定端A 的约束力及销钉B 对杆BC ,杆AB 的作用力。
【知识要点】 平面任意力系得平衡方程,构架的平衡问题。
【解题分析】 求销钉B 对杆BC 和杆AB 的作用力需把销钉B 与杆AB 、BC 分离。
掌握三角形载荷的处理方法。
【解答】 以杆CD 为研究对象,受力如图。
∑=⨯
-=02,0)(a qa aF F M Cx D 解得 qa F Cx 2
1= 以杆BC 为研究对象(含销钉B ),受力如图。
题3-29图
0,0)(0,0=+-=='-=∑∑Pa a F M F M F F F BAy C Cx BAx x
解得 qa F F BAx BAx 2
1==' qa P F F BAy BAy
+==' 以弯杆AB (不含销钉B )为研究对象,受力如图。
∑∑∑=⨯⨯-⨯'+'-=='-=='-⨯+
=032
130)(0,0032
1,0a a q a F a F M F M F F F F a q F F BAx BAy A A BAy Ay y BAx Ax x , 解得 F A x =-qa ,F A y =P+qa, M A =(P+qa)a
3-35 平面桁架的支座和载荷如图所示。
ABC 为等边三角形,E 、F 为两腰中点,又AD =DB 。
求杆CD 的内力F 。
【知识要点】 平面简单桁架的内力计算。
【解题分析】 本题先以整体为研究对象求得支座B 的反力,然后用截面法截出杆FB ,求
得杆CF 内力,再以点C 为研究对象求得杆CD 内力。
【解答】 以整体为研究对象,受力如图。
题3-35图
∑=⋅⋅
-⋅=060sin 21,0)(0AB F AB F F M NB A 解得 F F FC 2
1= 以节点C 为研究对象,受力如图。
∑∑=---==-=030cos 30cos ,0030sin 30sin ,00000CF CE CD y CE CF x F F F F F F F
解得 F F F CD 866.02
3-=-= 3-38 平面桁架的支座和载荷如图所示,求杆1、2和3的内力。
【知识要点】 平面简单桁架的内力计算。
【解题分析】 截出CDF ,求得杆2,3内力。
再以点C 为研究对象,求得杆1的内力。
【解答】 由截面法截取CDF 部分,受力如图。
题3-38图
32,0)(0
,023=--==-=∑∑aF aF F M F F D x 解得 F F F 3
2,023-== 以节点C 为研究对象,受力如图。
∑=⋅-⋅=032,0)(21a F a F F M F 解得 F F 941-
=。