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工程力学,练习题a答案详解

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工程力学,练习题a答案详解在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.如图所示的平面汇交力系中，F1=4kN，F2，F3=5kN，则该力系在两个坐标轴上的投影为 11B. X=, Y=02A.X=D. X=- 12.如图所示，刚架在C点受水平力P作用，则支座A的约束反力NA的方向应A.沿水平方向B.沿铅垂方向C.沿AD连线D.沿BC连线3.如图所示，边长a=20cm的正方形匀质薄板挖去边长b=10cm的正方形，y轴是薄板对称轴，则其重心的y坐标等于2A.yC=11cmB.yC=10cm1C.yC=cmD.yC=5cm4.如图所示，边长为a的正方体的棱边AB和CD上作用着大小均为F的两个方向相反的力，则二力对x、y、z三轴之矩大小为A.mx=0，my=Fa，mz=0B.mx=0，my=0，mz=0C. mx=Fa，my=0，mz=0D. mx=Fa，my=Fa，mz=Fa5.图示长度为l的等截面圆杆在外力偶矩m作用下的弹性变形能为U，当杆长为2l其它条件不变时，杆内的弹性变形能为A.16UB.8UC.4UD.2U6.图示结构为A.静定结构B.一次超静定结构C.二次超静定结构D.三次超静定结构7.工程上，通常脆性材料的延伸率为A.? C. ? 8.如图，若截面图形的z轴过形心，则该图形对z轴的A.静矩不为零，惯性矩为零B.静矩和惯性矩均为零C.静矩和惯性矩均不为零D.静矩为零，惯性矩不为零9.图示结构，用积分法计算AB梁的位移时，梁的边界条件为A.yA≠0 yB=0B.yA≠0 yB≠0C.yA=0 yB≠0D.yA=0 yB=010.图示为材料和尺寸相同的两个杆件，它们受到高度分别为h和2办的重量Q的自由落体的冲击，杆1的动荷系数Kd1和杆2的动荷系数Kd2应为A.Kd2>Kd1B.Kd1=1C.Kd2=1D.Kd2 二、填空题请在每小题的空格中填上正确答案。

错填、不填均无分。

11.力是物体间的相互机械作用，故总是成对出现，这对力方向相反，大小__________.12.三铰刚架如图所示，在力偶矩为m的力偶作用下，支座A的反力NA=__________.13.在考虑滑动摩擦的问题中，物体处于平衡状态时主动力的合力与接触面法线间的最大夹角称为__________.14.在空间力系中，已知力F及其对O点的矢径r如图所示，则力F对O点的矩矢mO= __________.15.图示受轴向荷载作用的等截面直杆ABC，EA为常数，杆件的轴向总变形△l为__________.16.图示钉盖挤压面的面积为__________.17.图示悬臂梁各截面的剪力值等于__________.18.图示AB梁的跨中C截面处的挠度为__________.19.某点处于二向应力状态如图所示，已知?x=30MPa， ?x=20MPa，弹性模量E=2×105MPa，泊松比?=0.3，该点沿?x方向的线应变?x等于__________.20.某危险点处应力状态如图所示，则其第三强度理论的相当应力?xd3=__________.三、简单计算题21.如图所示，已知均布荷载q及尺寸a，求A处的支座反力.22.安装在墙壁上的吊架由三根两端铰接的直杆构成，如图所示，AB和AC两杆在同一水平面内，已知?=45°，?=60°，P=10kN，求AD杆所受力的大小.23.图示等截面直杆，若横截面面积A=400mm2，试求横截面1—1上的轴力和应力.24.试用截面法求ACB梁A处的剪力和弯矩. ．．．四、计算题25.结构的尺寸和荷载如图所示，求支座C和D的支座反力.26.承受集中荷载作用的矩形截面简支木梁如图所示，己知P=5kN，a=0.7m，b=62mm，h=186mm，木材的容许正应力[?]=10MPa，试校核该梁的强度.27.图示一悬臂滑车架，杆AB为18号工字钢，其长度l=2.6m，Wz=1.85×10-4m3，A=30.6×10-4m2。

若不考虑工字钢的自重，P=25kN，当荷载作用在AB的中点D处时，试求AB杆内最大压应力.28.如图所示某型柴油机的挺杆长度l=25.7cm，圆形横截面的直径d=8mm，钢材的弹性横量E=210GPa，?P=100，挺杆所受最大压力P=1.76kN，稳定安全系数K=3.3，试校核挺?a href=“http:///fanwen/shuoshuodaquan/” target=“_blank” class=“keylink”>说奈榷ㄐ?/p> 工程力学参考答案2011年课程考试复习题及参考答案工程力学一、填空题：1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。

2.构件抵抗的能力称为强度。

3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。

4.梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为。

5.偏心压缩为的组合变形。

6.柔索的约束反力沿离开物体。

7.构件保持的能力称为稳定性。

8.力对轴之矩在情况下为零。

9.梁的中性层与横截面的交线称为。

10.图所示点的应力状态，其最大切应力是。

11.物体在外力作用下产生两种效应分别是。

12.外力解除后可消失的变形，称为。

13.力偶对任意点之矩都。

14.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为。

15.梁上作用集中力处，其剪力图在该位置有。

16.光滑接触面约束的约束力沿指向物体。

17.外力解除后不能消失的变形，称为。

18.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。

19.图所示，梁最大拉应力的位置在点处。

20.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。

21.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。

22.在截面突变的位置存在集中现象。

23.梁上作用集中力偶位置处，其弯矩图在该位置有。

24.图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力[σ]，其第三强度理论的强度条件是。

25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。

26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为。

27.作用力与反作用力的关系是。

28.平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。

29.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为。

30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。

二、计算题：1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。

42.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。

已知Iz=60125000mm，yC=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。

试求：①画梁的剪力图、弯矩图。

②按正应力强度条件校核梁的强度。

3.传动轴如图所示。

已知Fr=2KN，Ft=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。

试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图。

③用第三强度理论设计轴AB的直径d。

4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。

已知Iz=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料许用压应力[σc]=120MPa，许用拉应力[σt]=35MPa，a=1m。

试求：①画梁的剪力图、弯矩图。

②按正应力强度条件确定梁截荷P。

5.如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。

试求：①作AB轴各基本变形的内力图。

②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。

6.图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。

已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.0，[σ]=140MPa。

试校核AB杆是否安全。

7.铸铁梁如图5，单位为mm，已知Iz=10180cm4，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa，试求：①画梁的剪力图、弯矩图。

②按正应力强度条件确定梁截荷P。

8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。

已知M=200GPa，μ=0.3，[σ]=140MPa。

试求：①作图示圆轴表面点的应力状态图。

②求圆轴表面点图示方向的正应变。

③按第四强度理论校核圆轴强度。

9.图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。

已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=3.0，[σ]=140MPa。

试校核柱BC是否安全。

10.如图所示的平面桁架，在铰链H处作用了一个20kN 的水平力，在铰链D处作用了一个60kN的垂直力。

求A、E 处的约束力和FH杆的内力。

11.图所示圆截面杆件d=80mm，长度l=1000mm，承受轴向力F1=30kN，横向力F2=1.2kN，外力偶M=700N·m的作用，材料的许用应力[σ]=40MPa，试求：①作杆件内力图。

②按第三强度理论校核杆的强度。

12.图所示三角桁架由Q235钢制成，已知AB、AC、BC 为1m，杆直径均为d=20mm，已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=3.0。

试由BC杆的稳定性求这个三角架所能承受的外载F。

13.槽形截面梁尺寸及受力图如图所示，AB=3m，BC=1m，z轴为截面形心轴，Iz=1.73×108mm4，q=15kN/m。

材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=80MPa。

试求：①画梁的剪力图、弯矩图。

②按正应力强度条件校核梁的强度。

14.图所示平面直角刚架ABC在水平面xz内，AB段为直径d=20mm的圆截面杆。

在垂直平面内F1=0.4kN，在水平面内沿z轴方向F2=0.5kN，材料的[σ]=140MPa。

试求：①作AB段各基本变形的内力图。

②按第三强度理论校核刚架AB段强度。

15.图所示由5根圆钢组成正方形结构，载荷P=50KkN，l=1000mm，杆的直径d=40mm，联结处均为铰链。

已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数nst=2.5，[σ]=140MPa。

试校核1杆是否安全。

16.图所示为一连续梁，已知q、a及θ，不计梁的自重，求A、B、C三处的约束力。

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工程力学课后习题答案（静力学和材料力学）

工程力学课后习题答案（静力学和材料力学）


解：图（a）：θ = arcsin 4 ,
5
∑ Fx = 0 ,
F sin(60° − θ ) − W sinθ = 0 , F = 1672 N
图（b）：θ = 53.13° ,
∑ Fx = 0 , F cos(θ − 30°) − W sinθ = 0 , F = 217N
Fy
x
30D B
Wθ
y
可推出图（b）中 FAB = 10FDB = 100F = 80 kN。
FED αD
FDB FD′ B
FCB
α
B
F 习题 1－12 解 1 图
F AB 习题 1－12 解 2 图
1—13 杆 AB 及其两端滚子的整体重心在 G 点，滚子搁置在倾斜的光滑刚性平面上，如
图所示。对于给定的θ 角，试求平衡时的 β 角。
=
25 kN 6
即
FR
= ( 5 , 10 )kN 23
作用线方程： y = 4 x + 4 3
讨论：本题由于已知数值的特殊性，实际 G 点与 E 点重合。
2－3三个小拖船拖着一条大船，如图所示。每根拖缆的拉力为5kN。试求：(1)作用于大 船上的合力的大小和方向。(2)当A船与大船轴线x的夹角θ为何值时，合力沿大船轴线方向。
投影： Fx1 = F cosα ， Fy1 = F sinα
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。
图（b）：
分力： Fx2 = (F cosα − F sin α tan ϕ )i2 ，
Fy2
=
F sinα sinϕ
j2
投影： Fx2 = F cosα ，
Fy2 = F cos(ϕ − α )
《工程力学》课后习题与答案全集

《工程力学》课后习题与答案全集

解：取DC杆上的C为动点，OAB为动系，定系固结在支座上。
由 ，作出速度平行四边形，如图示：
即：
7．图示平行连杆机构中， mm, 。曲柄 以匀角速度 2rad/s绕 轴转动，通过连杆AB上的套筒C带动杆CD沿垂直于 的导轨运动。试示当 时杆CD的速度和加速度。
解：取CD杆上的点C为动点，AB杆为动系。对动点作速度分析和加速度分析，如图（a）、（b）所示。图中：
解：设该力系主矢为 ，其在两坐标轴上的投影分别为 、 。由合力投影定理有：
=-1.5kN
kN
kN
；
由合力矩定理可求出主矩：
合力大小为： kN，方向
位置： m cm，位于O点的右侧。
2．火箭沿与水平面成 角的方向作匀速直线运动，如图所示。火箭的推力 kN与运动方向成 角。如火箭重 kN，求空气动力 和它与飞行方向的交角 。
(d)由于不计杆重，杆AB在A、C两处受绳索作用的拉力 和 ，在B点受到支座反力 。 和 相交于O点，
根据三力平衡汇交定理，
可以判断 必沿通过
B、O两点的连线。
见图(d).
第二章力系的简化与平衡
思考题：1.√;2.×;3.×;4.×;5.√;6.×;7.×;8.×;9.√.
1．平面力系由三个力和两个力偶组成，它们的大小和作用位置如图示，长度单位为cm，求此力系向O点简化的结果，并确定其合力位置。
则
（mm/s）
故 =100（mm/s）
又有： ，因
故：
即：
第四章刚体的平面运动
思考题
1．×；2.√; 3.√;4.√;5.×.
习题四
1．图示自行车的车速 m/s,此瞬时后轮角速度 rad/s,车轮接触点A打滑，试求点A的速度。
工程力学练习题及参考答案.doc

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）一、判断题（正确的在括号中打“√”，错误的在括号中打“×”。

1、加减平衡力系公理一般不适用于一个变形体。

（√）2、合力一定比分力大。

（×）3、物体相对于地球静止时，它一定平衡；物体相对于地球运动时，它一定不平衡。

（×）4、约束力的作用位置在约束与被约数物体的相互接触处。

（√）5、凡是只受到两个力作用的杆件都是二力杆件。

（×）6、汇交力系中各个力的作用点为同一点。

（×）7、力偶矩的单位与力矩的单位是相同的。

（√）8、力偶不能够合成为一个力，也不能用一个力来等效替代。

（√）9、平面一般力系的主矢与简化中心无关。

（√）10、平面力系与其作用面内的两个不同点简化，有可能得到主矩相等，但力系的主矢和主矩都不为零。

（×）11、平面汇交力系中各力在任意轴上投影的代数和分别等于零，则该力系平衡。

（√）12、一个汇交力系如果不是平衡力系，则必然有合力。

（√）13、在应用平面汇交力系的平衡方程解题时，所选取的两个投影轴必须相互垂直。

（×）14、平面力系的平衡方程可以是三个彼此独立的投影式的平衡方程。

（×）15、材料力学的任务是尽可能保证构件的安全工作。

（√）16、作用在刚体上的力偶可以任意平移，而作用在变形固体上的力偶一般不能平移。

（√）17、线应变是构件中单位长度的变形量。

（√）18、若构件无位移，则其内部不会产生内力。

（×）19、用圆截面低碳钢试件做拉伸试验，试件在颈缩处被拉断，断口呈杯锥形。

（√）20、一般情况下，脆性材料的安全系数要比塑性材料取得小些。

（×）21、胡克定律只适用于弹性变形范围内。

（√）22、塑性材料的应力 - 应变曲线中，强化阶段的最高点所对应的应力为强度极限。

（√）23、发生剪切变形的构件都可以称为剪切构件。

（×）24、在剪切构件中，挤压变形也是一个次要的方面。

（×）25、构件的挤压面和剪切面一般是垂直的。

工程力学A答案

工程力学A答案

一、简答题（5×4分=20分）1、 何谓应力集中现象？应力集中现象对脆性材料和塑性材料的不利影响是否相同？答：杆件在受力时，由于杆件截面尺寸的突然改变而使局部区域出现应力急剧增大的现象称为应力集中。

对脆性材料杆件，应力集中现象是非常不利的，而塑性材料杆件对应力集中现象的反应则缓和的多。

2、 在集中力作用处，梁的剪力图和弯矩图各有何特点？在集中力偶处，梁的剪力图和弯矩图各有何特点？答：在集中力处，梁的剪力图发生突变，其突变值等于集中力的数值；梁的弯矩图发生转折。

在集中力偶处，剪力图无变化，弯矩图发生突变，其突变值等于集中力偶的力偶矩值。

3、 图示挑梁，为什么要制作成其截面由根部到端部逐渐减小的形式？答：若从截面沿梁长的变化上来考虑梁的经济合理性，那么，最理想的变截面梁，是使梁的各截面上的最大应力同时达到材料的容许应力，即，即各截面的抗弯截面模量应该与截面上的弯矩成正比。

图示挑梁的弯矩图呈抛物线变化，挑梁根部截面的弯矩值最大，越到端部，其截面上的弯局值越小。

故挑梁的截面，制成根部最大，到端部逐渐减小是经济合理的，另外一方面还可以减小构件的自重。

4、 5、 压杆的柔度λ度综合地反映了压杆的长度、截面的形状与尺寸以及压杆的杆端约束对临界应力的影响。

二、填空题（5×2分=10分）12、图示梁中，n-n3、欧拉公式用来计算压杆的 临界力，它只适用于 大柔度 杆。

三、计算题（70分）四、1、图示结构中，AC 和BC 均为边长a=100mm 正方形截面木杆，AB 为直径d=14mm 的圆形截面钢杆。

已知P=16kN ，木材的容许应力[σ]木=10MPa ，钢材的容许应力[σ]钢=160 MPa ，试分别校核木杆和钢杆的强度。

（15分）解：对整体进行分析易得：N A N B kN对C 点进行受力分析： N AC +12N BC =P=16N AC -BC =0得N ACkN N BC对B 点进行受力分析： N AB因此得σ23 M max σmax =m axZM W=m ax 383M b≤[σ] 得：b =0.083m=83mm那么h=1.5b=125mm4、 用钢板制成的工字形截面梁其尺寸及梁上荷载如图所示，已知P=90kN ，钢材的容许应力[σ]=160MPa ，[τ]=100MPa ，试全面校核梁的强度。