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工程力学(静力学与材料力学)课后习题

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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.

１—2试画出以下各题中ＡB杆的受力图。

1-3试画出以下各题中AB梁的受力图。

A

B F

(d) C A

B W

(e) C B A O W

(a) B A O W F

(b) O

W

(c) A

A O W (d) B

A O W

(e) B

A

W C B

(c) D

(a) A

W C E B

(b) A

W C

D

B

A W C B

(a) W A B

C

D

(c) A B F q

D

(b)

C

C A B F

W D

A’ D’ B’

(d) A

B F q

(e) 1 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。

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.

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=445N，Ｆ２=53５N,不计杆重，试求两杆所受的力.

A B F

(a) D C

W A F

(b) D B

(c) F A

B D D’

A

B F

(d) C D W A

B

C D

(e)

W A

B

C

(f)

A B

W

(a)

(c) B

C W1 W2 F

A F D A

B C E F

(d)

A

B P

P

(b)

W A B

C C’ D O

G

(e)

CA

B

F2 F1

4

3 30o 2 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。

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。

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=20０N,试求支座A和E的约束力。

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。

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。6kN。

3—1已知梁AB上作用一力偶,力偶矩为M，梁长为l，梁重不计。求在图ａ,b,ｃ三种情况下,支座Ａ和B的约束力 D A a 2a

C B

A B 45o F

45o C

E D C

A B F

6 4

8

6

D C

A B 60o 30o 45o

90o F1 F2

z

D

C B A

O 45o

45o 60o

y

x F

FAD

FAC FAB 3

3-2在题图所示结构中二曲杆自重不计，曲杆AＢ上作用有主动

力偶,其力偶矩为M,试求Ａ和Ｃ点处的约束力。

3—3 齿轮箱的两个轴上作用的力偶如题图所示,它们的力偶矩的

大小分别为M1＝50０Nm,M2 =1２5Nm。求两螺栓处的铅垂约束

力。图中长度单位为cm.

3-５ 四连杆机构在图示位置平衡．已知OＡ=６０cm，BC=４0cｍ，作用

ＢC上的力偶的力偶矩大小为Ｍ2=1Ｎ。m，试求作用在OA上力偶的力

偶矩大小M1和AB所受的力FAB所受的力.各杆重量不计．

3—7Ｏ1和O２圆盘与水平轴ＡB固连,O1盘垂直z轴，O2盘

垂直ｘ轴,盘面上分别作用力偶（Ｆ1,Ｆ’１）,(F2，F＇2）如

题图所示.如两半径为ｒ＝20cm, F1 ＝3Ｎ， F２ =5N,AB=８0cｍ，

不计构件自重,试计算轴承A和B的约束力。

3—8 在图示结构中，各构件的自重都不计,在构件ＢＣ上作用一力偶矩为M的力偶,各尺寸如图。求支座A的约束力. l/2

A B

l

(a) M

l/3

A B

l

(b) M

θ l/2

A B

l

(c) M

C

A B a

3a Ma

a

M2 M1

A B

50 FB FA

O A

C B

M2

M1 30o

B z

y

x A

O F1

F2

F’2 F’1

O1

O2 FBz FAz

FAx FBx 4

４-１ 试求题4—1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN，力偶

矩的单位为kNm,长度单位为m,分布载荷集度为kN/m。(提示：

计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。

4-５ ＡB梁一端砌在墙内,在自由端装有滑轮用以匀速吊起重物D，

设重物的重量为G,又AB长为ｂ，斜绳与铅垂线成角，求固定端

的约束力。

4-7 练钢炉的送料机由跑车A和可移动的桥B组成。跑车可沿桥上的轨道运动,两轮间距离为2 ｍ,跑车与操作架、平臂OC以及料斗C相连,料斗每次装载物料重W=15 kN,平臂长OＣ=5 m.设跑车A,操作架D和所有附件总重为P。作用于操作架的轴线,问P至少应多大才能使料斗在满载时跑车不致翻倒？

4-1３ 活动梯子置于光滑水平面上，并在铅垂面内,梯子两部分AC和

AB各重为Q，重心在A点，彼此用铰链Ａ和绳子DE连接。一人重为

Ｐ立于F处,试求绳子DE的拉力和B、C两点的约束力。 A MB C D

l

l l l

A B

C D

0.8 0.8 0.4 0.5

0.4 0.7 2

(b)

A B

C

1 2 q =2

(c) M=3

30o

A B C D

0.8 0.8 0.8 20

0.8 M=8 q=20

(e) A B

D b

A

D

P a l l h

C E

B W B F E

5m 1m 1m

A

P

C

O D 5 ４-15 在齿条送料机构中杠杆AＢ＝5０0 mm，AC=100 mｍ,齿条受到

水平阻力ＦQ的作用。已知Q=５０00 N，各零件自重不计,试求移动

齿条时在点B的作用力F是多少?

4-１6 由AＣ和CD构成的复合梁通过铰链C连接,它的支承和受

力如题4－16图所示。已知均布载荷集度ｑ=１0 ｋN／m,力偶

M＝4０ kNｍ，a=２ m,不计梁重，试求支座A、Ｂ、D的约束力和

铰链C所受的力。

4—1７ 刚架AＢC和刚架CD通过铰链C连接,并与地面通过铰链A、B、D连接，如题4—１７图所示,载荷如图，试求刚架的支座约束力(尺寸单位为m,力的单位为 kＮ,载荷集度单位为 kN/m)。

4—18 由杆AＢ、BC和CＥ组成的支架和滑轮E支持着物体。物体

重12 kN.D处亦为铰链连接,尺寸如题４－1８图所示。试求固定

铰链支座A和滚动铰链支座Ｂ的约束力以及杆BＣ所受的力。

4-19 起重构架如题4—１９图所示,尺寸单位为mm。滑轮直径

d＝2０0 mｍ，钢丝绳的倾斜部分平行于杆BE．吊起的载荷

W=10 kＮ,其它重量不计，求固定铰链支座A、B的约束力。

A

B C D

F FQ 15o

45o

A

B C D

a M q

a a a

A B C

D 3 F=100 q=10

(a) 3

3 4 1 1 A B C

D 3

F=50 q=10

(b) 3

3 6

A B

W 1.5m C

D

E 1.5m 2m 2m

A

B W 600 C

D E 800 300

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工程力学(工程静力学与材料力学)第二版答案(完整资料).doc

工程力学(工程静力学与材料力学)第二版答案(完整资料).doc

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(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，Ox1y1与Ox2y2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 cosjiFFF

分力：11 cosiFFx ， 11 sinjFFy

投影：cos1FFx ， sin1FFy

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）： 1yFx1xF1yF1xFyF

（c）

2xF2yF2y2x2xF2yFF

（d）

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(a) (b)

习题1－2图

FDRFACBDAxFAyF (a-1)

AyFFBCAAxF'FC (a-2)

CDCFDRF (a-3) AxFDRFFACBDAyF (b-1)

分力：22)tan sincos(iFFFx ，22sinsinjFFy

投影：cos2FFx ， )cos(2FFy

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。

比较：图（a-1）与图（b-1）不同，因两者之FRD值大小也不同。

1－3 试画出图示各物体的受力图。

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FAxFAyFDCBABF 或(a-2) FBBFAFDCA (a-1) BFAxFAAyFFBC (b-1)

工程力学(静力学与材料力学)第四版习题答案

工程力学(静力学与材料力学)第四版习题答案

工程力学（静力学与材料力学）第四版习题答案全解

由新疆大学&东华大学 汤宏宇 整理 静力学部分

第一章基本概念受力图

2-1 解：由解析法，23cos80RXFXPPN

故： 22161.2RRXRYFFFN

2-2

解：即求此力系的合力，沿OB建立x坐标，由解析法，有

故： 223RRXRYFFFKN 方向沿OB。

2-3 解：所有杆件均为二力杆件，受力沿直杆轴线。

（a） 由平衡方程有：

0.577ABFW（拉力）1.155ACFW（压力）

（b） 由平衡方程有：

1.064ABFW（拉力）0.364ACFW（压力）

（c） 由平衡方程有：

0.5ABFW (拉力)0.866ACFW（压力）

（d） 由平衡方程有：

0.577ABFW (拉力)0.577ACFW (拉力)

2-4 解：（a）受力分析如图所示：

由0x 224cos45042RAFP 工程力学（静力学与材料力学）第四版习题答案全解

由新疆大学&东华大学 汤宏宇 整理 由0Y 222sin45042RARBFFP

(b)解：受力分析如图所示：由

联立上二式，得：

2-5解：几何法：系统受力如图所示

三力汇交于点D，其封闭的力三角形如图示

所以： 5RAFKN （压力） 5RBFKN（与X轴正向夹150度）

2-6解：受力如图所示：

已知，1RFG ，2ACFG

由0x cos0ACrFF

由0Y sin0ACNFFW

2-7解：受力分析如图所示，取左半部分为研究对象

由0x cos45cos450RACBPFF

联立后，解得： 0.707RAFP 0.707RBFP

工程力学(静力学与材料力学)习题及答案-设计准则

工程力学(静力学与材料力学)习题及答案-设计准则

114

工程力学(静力学与材料力学)习题

第12章失效分析与设计准则

12-1对于建立材料在一般应力状态下的失效判据与设计准则•试选择如下合适的论述。

(A) 逐一进行试验，确定极限应力：

(B) 无需进行试验•只需关于失效原因的假说：

(C) 需要进行某些试验•无需关于失效原因的假说：

(D) 假设失效的共同原因，根据简单试验结果。

正确答案是

12-2对于图示的应力状态(6 )若为脆性材料•试分析失

效可能发生在：

(A) 平行于.γ轴的平而：

(B) 平行于2轴的平面：

(C) 平行于OYZ坐标血的平面：

(D) 平行于Oxy坐标面的平面。

正确答案是 ____ o

12-3对于图示的应力状态，若σv =σv ,且为韧性材料，试根 据最大切应力准则，失效可能发生在：

(A) 平行于)，轴.其法线与X轴的夹角为45°的平面，或平行 于A轴、其法线与y轴的夹角为45°的平面内：

(B) 仅为平行于y轴、法线与Z轴的夹角为45°的平而：

(C) 仅为平行于二轴、其法线与兀轴的夹角为45°的平面：

(D) 仅为平行于X轴.其法线与Y轴的夹角为45°的平面。 正确答案是

12-4铸铁处于图示应力状态下.试分析最容易失效的是:

(A) 仅图c：

(B) 图a和图b：

(C) 图a、b和图G

(D) 图 a、b、C 和图(L

正确答案是 。

12- 5低碳钢处于图示应力状态下•若根据最大切应力准则.试分析最容易失效的是:

(A〉仅图d：

(B) 仅图c：

(C) 图C和图d：

(D) 图a、b和图血

正确答案是 O

12 6韧性材料所处应力状态如图所示，根据最大切应力准则.试分析二者同时失效的条件是:

(A) σ > r∙ r = 2σ∕3 ：

(B) σ

r r

习题124 12-5图 114

(C) σ = r ；

(D) σ> r . σ = 2r∕3o

正确答案是 。

12-7承受内压的两端刼闭的恻柱状薄壁容器由韧性材料制成。试分析因压力过大表血出现裂纹时, 裂纹的可能方向是：

材料力学概念复习题(选择题)

材料力学概念复习题(选择题)

1 《材料力学》概念复习题（选择题）

1．构件的强度、刚度和稳定性 C 。

（A）只与材料的力学性质有关； （B）只与构件的形状尺寸有关；

（C）与二者都有关； （D）与二者都无关。

2．轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面 D 。

（A）分别是横截面、45°斜截面； （B）都是横截面；

（C）分别是45°斜截面、横截面； （D）都是45°斜截面。

3．某轴的轴力沿杆轴是变化的，则在发生破坏的截面上 D 。

（A）外力一定最大，且面积一定最小； （B）轴力一定最大，且面积一定最小；

（C）轴力不一定最大，但面积一定最小；（D）轴力和面积之比一定最大。

4．下图杆的材料是线弹性的，在力P作用下，位移函数u(x)=ax2+bx+c中的系数分别

为 C 。

（A）a>0, b<0, c=0； （B）a<0, b<0, c=0；

（C）a=0, b>0, c=0； （D）a=0, b>0, c≠0。

5．下图为木榫接头，左右两部形状相同，在力P作用下，接头的剪切面积为 C 。

（A）ab； （B）cb； （C）lb； （D）lc。

6．上图中，接头的挤压面积为 B 。

（A）ab； （B）cb； （C）lb； （D）lc。

7．下图圆轴截面C左右两侧的扭矩Mc-和Mc+的 C 。

（A）大小相等，正负号相同； （B）大小不等，正负号相同；

（C）大小相等，正负号不同； （D）大小不等，正负号不同。

8．下图等直径圆轴，若截面B、A的相对扭转角φAB=0，则外力偶M1和M2的关系为 B 。 o P