力学作业

工程力学作业第一章习题班级-----------学号----------------姓名--------------1－3 运算图中1F 、2F 、3F 三个力分别在ｘ、ｙ、ｚ轴上的投影。

1F ＝２ｋＮ，2F ＝１ｋＮ，3F ＝３ｋＮ。

题1－3图 题1－5图1－5 试求图示的两个力对A 点的矩之和。

1－6 试求图示的三个力对A 点及B 点的矩之和。

题1－6图题 1－8图图1－8 正六面体的边长为 1l 、 2l 、 3l ，沿ＡＣ作用一力Ｆ，试求力Ｆ对Ｏ点的的矢量表达式。

1－10 作出以下指定物体的示力图。

物体重量除图上已注明者外，均略去不计。

假设接触处差不多上光滑的。

10kN30kN1m1.5m 2m30kNABF(a)圆轮(b)梁AB(g)梁AB 、CD 及联合梁整体B(e)吊桥AB题1-10图第二章习题班级-----------学号----------------姓名--------------2-5图示混凝土管搁置在倾角为30O的斜面上，用撑架支承，水泥管子重量F Q=5kN。

设A、B、C处均为铰接，且AD=DB，而AB垂直于斜面。

撑架自重及D、E处摩擦不计，求杆AC及铰B的约束力。

题2－5图2—10结构如图2—15所示。

M=1.5kN·m，a=0.3m，求铰A和铰C的反力。

各杆重均不计。

题2－10图班级-----------学号----------------姓名--------------2-11 滑道摇杆机构受两力偶作用，在图示位置平稳。

1OO ＝OA ＝０.２ｍ，1M ＝200Ｎ·ｍ，求另一力偶矩2M 及O ，O 1两处的约束力〔摩擦不计〕。

题2－11图第三章习 题 班级-----------学号----------------姓名--------------3-6 在水平的外伸梁上作用一力偶，其力偶矩M =60kN ·m 。

在C 点作用一铅垂载荷F P =20kN 。

第一、二章作业一、思考题：（选择）1．弹性力学的研究对象是。

A．刚体；B．可变形固体；C．一维构件； D．连续介质；2．弹性力学的研究对象是几何尺寸和形状。

A．受到…限制的物体； B．可能受到…限制的物体；C．不受…限制的物体； D．只能是…受限制的任何连续介质；3．在弹性力学中，对于固体材料（即研究对象）物性组成的均匀性以及结构上的连续性等问题，提出了基本假设。

这些基本假设中最基本的一条是。

A．连续性假设； B．均匀性假设；C．各向同性的假设； D．几何假设——小变形条件；4．从一点应力状态的概念上讲，当我们谈及应力，必须表明的是。

A．该应力的大小和指向，是正应力还是剪应力；B．该应力是哪一点处的正应力和剪应力，还是全应力；C．该应力是哪一点处的应力D．该应力是哪一点处哪一微截面上的应力，是正应力还是剪应力。

5．表征受力物体内一点处的应力状态一般需要___应力分量，其中独立的应力分量有___。

A． 18个； B． 9个； C． 6个； D． 2个。

6．一点应力状态的主应力作用截面上，剪应力的大小必定等于____________。

A．主应力值； B．极大值； C．极小值； D．零。

7．一点应力状态的最大（最小）剪应力作用截面上的正应力，其大小____________。

A．一般不等于零； B．等于极大值； C．等于极小值； D．必定等于零。

8．平衡微分方程是间的关系。

A．体力分量和面力分量； B．应力分量和面力分量；C．体力分量和应力分量； D．体力分量、面力分量和应力分量；9．静力边界条件是间的关系。

A．体力分量和面力分量； B．应力分量和面力分量；C．体力分量和应力分量； D．体力分量、面力分量和应力分量；10．列关于几何方程的叙述，没有错误的是_________。

A. 由于几何方程是由位移导数组成的，因此，位移的导数描述了物体的变形位移；B. 几何方程建立了位移与变形的关系，因此，通过几何方程可以确定一点的位移。

第二章 力学一．选择题1【基础训练4】、如图2-14，物体A 、B 质量相同，B 在光滑水平桌面上．滑轮与绳的质量以及空气阻力均不计，滑轮与其轴之间的摩擦也不计．系统无初速地释放，则物体A 下落的加速度是 (A) g. (B) 4g /5 . (C) g /2 . (D) g /3 .,,42,/2,.5b b b a a a b a b a a T m a m g T ma g T T a a a =-==== 2【自测1】、在升降机天花板上拴有轻绳，其下端系一重物，当升降机以加速度a 1上升时，绳中的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半，问升降机以多大加速度上升时，绳子刚好被拉断(A) 2a 1． (B) 2(a 1+g )．(C) 2a 1＋g ． (D) a 1＋g ．［C ］1max max 122T mg ma m a a ma T T T mg maa a g -==+==-==+物对地物对机机对地（）3【自测2】、质量为m 的小球，放在光滑的木板和光滑的墙壁之间，并保持平衡，如图2-22所示．设木板和墙壁之间的夹角为，当逐渐增大时，小球对木板的压力将 (A) 增加． (B) 减少． (C) 不变．(D) 先是增加，后又减小．压力增减的分界角为＝45°．αm图2-22BA【解答】受力分析如图右所示：垂直于板面的压力sin /sin N mg N mg αα=→=4【自测3】、两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接，再用一细绳悬挂于天花板上，处于静止状态，如图2-23所示．将绳子剪断的瞬间，球1和球2的加速度分别为(A) a 1＝ｇ，a 2＝ｇ． (B) a 1＝0，a 2＝ｇ． (C) a 1＝ｇ，a 2＝0． (D) a 1＝2ｇ，a 2＝0［D ］121211200020T m g F F m g m m F mgT mg F ma a g a --=-====→--==-=弹弹弹弹，（负号表示向下）5【附录A3】．一根细绳跨过一光滑的定滑轮，一端挂一质量为M 的物体，另一端被人用双手拉着，人的质量M m 21=．若人相对于绳以加速度a 0向上爬，则人相对于地面的加速度（以竖直向上为正）是(A) 3/)2(0g a +． (B ) )3(0a g --．图2-23(C3/)2(0g a +- (D)0a()()()()3/2,3/,)(00000a g a a a g a ma a m M g m M a a m mg T MaT Mg +=+∴-=++=-+=-=-二、填空题6【基础训练9】、 质量为m 的小球，用轻绳AB 、BC 连接，如图2-18，其中AB 水平．剪断绳AB 前后的瞬间，绳BC 中的张力比 T : T ′＝ ．A7【自测9】质量分别为m 1、m 2、m 3的三个物体A 、B 、C ，用一根细绳和两根轻弹簧连接并悬于固定点O ，如图2-27．取向下为x 轴正向，开始时系统处于平衡状态，后将细绳剪断，则在刚剪断瞬时，物体B 的加速度B a ϖ＝_______；物体A 的加速度A a ϖ＝______．()g m m a a g m f g m a m f mg f f g m m B A ab B a ab ab3232232-.0,--.,=====+=+断后，未断时，8【自测10】、一小珠可以在半径为R 的竖直圆环上作无摩擦滑动，如图2-28．今使圆环以角速度绕圆环竖直直径转动．要使小珠离开环的底部停在环上某一点，则角速度最小应大于_____gR________．22min cos sin sin ,cos N mg N m R g gg R RRθθωθωωθ==∴=>∴>三、计算题9【基础训练12】、水平转台上放置一质量M =2 kg 的小物块，物块与转台间的静摩擦系数μs ＝，一条光滑的绳子一端系在物块上，另一端则由转台中心处的小孔穿下并悬一质量m =0.8 kg 的物块．转台以角速度ω＝4 rad/s 绕竖直中心轴转动，求：转台上面的物块与转台相对静止时，物块转动半径的最大值r max 和最小值r min ．O x A B Cm 1 m 2m 3ORO图2-28AB?10【自测12】、质量为m 的小球，在水中受的浮力为常力F ，当它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力大小为f ＝kv （k 为常数）．证明小球在水中竖直沉降的速度v 与时间t 的关系为),e 1(/m kt kFmg ---=v 式中t 为从沉降开始计算的时间。

流体力学作业第一部分1.流体和固体的主要区别有哪些？答案：流体和固体的主要区别在于液体的易流动性，即固体具有抵抗一定量的拉力、压力和剪切力的能力；而流体可以抵抗压力，但不能承受拉力，特别是静止的流体不能抵抗剪切力，在切向力的作用下可以无限变形。

2.什么类型的力使流体变形？答案：使流体变形的主要力是剪切力，在剪切力作用下，流体可以无线变形。

3.理想流体的定义是什么？答案：理想流体是不考虑粘性、热传导、质量扩散等扩散特性的流体。

4. 完全气体的定义是什么？怎么用表达式表达？答案：符合气体状态方程：p=ρRT的气体为理想气体，其表达式就是p=ρRT 式中p——压强；ρ——密度；R——气体常数；T——温度。

5. 马赫数的定义是什么？超音速和亚音速的区别？能否多谈一些？答案：物体运动的速度与声速的比值叫做马赫数，用M表示。

当M>1时，即物体速度大于声速的时候为超声速，当M<1时，即物体的速度小于声速，此时为亚声速，马赫数为1时即为声速，马赫数大于五左右为超高声速。

在大多数情况下，对于马赫数M ≤0.3时，若密度的改变只有平均值的2%，那么气体的流动就认为是不可压缩的；一般来说，马赫数小于0.15时可以将此流动看作不可压缩流动来处理。

6. 层流和湍流的现象，能否描述一下？用什么来判断它们？答案：层流：流体只做轴向运动，而无横向运动，此时水在管中分层流动，各层之间互不干扰、互不相混。

湍流：水剧烈波动，断裂并混杂在许多小旋涡中，处于完全无规则的乱流状态。

比如自来水管中的自来水，当水龙头开的较小的时候为层流，当水龙头开的最大时的状态为湍流状态。

比如雷诺的实验中，当水速较小时染色水为一条直线，湍流时乱作一团。

判断的标准用雷诺数，根据雷诺数的大小来区分是层流还是湍流。

7. 粘度会引起流动产生什么？气体和液体中的粘度产生有什么区别吗？答案：粘度会使流体各层之间产生内摩擦力，引起能量的耗损。

液体的粘性主要是由分子内聚力决定的，即分子之间的引力；而气体的粘度主要是由分子的动量交换决定的。