工程力学第10章习题课
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工程力学课后习题答案单辉祖著工程力学课后习题答案(单辉祖著)在学习工程力学这门课程时,课后习题的练习与答案的参考对于巩固知识、加深理解起着至关重要的作用。
单辉祖所著的《工程力学》一书,以其严谨的逻辑和丰富的内容,成为众多学子学习工程力学的重要教材。
下面,我们将为您详细呈现这本教材的课后习题答案。
首先,让我们来谈谈第一章的习题。
在这部分中,主要涉及到静力学的基本概念和受力分析。
例如,有一道题是关于一个简单的支架结构,要求画出其受力图。
对于这道题,我们需要明确各个构件之间的连接方式,判断是固定铰支座、活动铰支座还是其他约束类型,然后根据力的平衡条件,准确地画出每个构件所受到的力。
答案中,我们清晰地标注了各个力的大小、方向和作用点,并且通过合理的布局,使受力图易于理解。
第二章的习题重点围绕平面汇交力系和平面力偶系展开。
其中,有一道计算题要求计算多个力在某一点的合力。
在解答这道题时,我们首先将每个力分解为水平和垂直方向的分力,然后分别计算水平和垂直方向上的合力,最后通过勾股定理求出总的合力大小和方向。
答案的给出过程中,每一步的计算都有详细的说明,让学习者能够清晰地看到解题的思路和方法。
第三章的内容是平面任意力系。
这一章的习题难度有所增加,涉及到力系的简化、平衡方程的应用等。
比如,有一道题是求解一个复杂结构在给定载荷下的支座反力。
解题时,我们先对力系进行简化,找到主矢和主矩,然后根据平衡方程列出方程组,通过求解方程组得到支座反力的大小和方向。
答案中不仅给出了最终的结果,还展示了求解方程组的具体步骤和计算过程,方便学习者对照检查自己的解题过程。
第四章是空间力系。
这部分的习题对于空间想象力和数学运算能力有一定的要求。
例如,有一道题要求计算空间力在坐标轴上的投影以及对某点的矩。
在解答时,我们需要运用空间直角坐标系的知识,通过三角函数等方法求出投影的大小,再根据矩的定义计算出对某点的矩。
答案中会详细说明投影和矩的计算过程,并且配以适当的图示,帮助学习者更好地理解空间力系的概念。
第一章静力学基本概念1.1 解F=F x+F y=F x i+F y jF1=1000N=-1000Cos30ºi-1000Sin30ºjF2=1500N=1500Cos90ºi- 1500Sin90ºjF3=3000N=3000 Cos45ºi+3000Sin45ºjF4=2000N=2000 Cos60ºi-2000Sin60ºj1.2因为前进方向与力F A,F B之间均为45º夹角,要保证二力的合力为前进方向,则必须F A=F B。
所以:F B=F A=400N1.3解:M O(F)=F l解:M O(F)=0解: M O(F)=F l sinβ解: M O(F)=F l sinθ解: M O(F)= -F a解:M O(F)= F(l+r)解:1.4解:1.5解:1位置:M A(G)=02位置:M A(G)=-G l sinθ3位置:M A(G)=-G l1.6解:M O(F n)=-F n cosθ·D/2=-75.2N·m 1.71.8第二章平面力系2.1 力系简化解:(1)主矢大小与方位:F/R x=∑F x=F1cos45º+F3+F4cos60º=100Ncos45º+200N+250cos60º=395.7N F/R y=∑F y=F1sin45º-F2-F4sin60º=100Nsin45º-150N-250sin60º=-295.8N(2)主矩大小和转向:M O=∑M O(F)=M O(F1)+M O(F2)+M O(F3)+M O(F4)+m=0-F2×0.3m+F3×0.2m+F4sin60×0.1m+F×0.1m=0-150N×0.3m+200N×0.2m+250Nsin60×0.1m+50N×0.1m =21.65N·m( )向O点的简化结果如图所示。
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础 1第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB,BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。
(a)(b)(c)2 第一章静力学基础(d)(e)(f)(g)第一章静力学基础 3 1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图(a)(b)(c)(a)4 第一章静力学基础1-3 画出图中指定物体的受力图。
所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。
(a)第一章静力学基础 5 (b)(c)(d)6 第一章静力学基础(e)第一章静力学基础7 (f)(g)8 第二章 平面力系第二章 平面力系2-1 电动机重P=5000N ,放在水平梁AC 的中央,如图所示。
梁的A 端以铰链固定,另一端以撑杆BC 支持,撑杆与水平梁的夹角为30 0。
如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A 、B 处的约束反力。
题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 物体重P=20kN ,用绳子挂在支架的滑轮B 上,绳子的另一端接在绞车D 上,如第二章 平面力系 9图所示。
转动绞车,物体便能升起。
设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,A 、B 、C 三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时,求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。
题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F AB BC 732.2732.3=-=2-3 如图所示,输电线ACB 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD =f =1m ,两电线杆间距离AB =40m 。
电线ACB 段重P=400N ,可近视认为沿AB 直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。
工程力学(少学时)(第二版)习题册答案第一篇静力学第一章静力学基础知识一、填空:1.机械,运动状态,形状2.牛顿,N3.大小,方向4.矢,带箭头的有向线段,大小,方向,作用点5.形状,大小,保持不变,不存在6.地球,静止,作匀速直线运动7. F或-F , F或-F ,0,08.水平向左,指向右下,垂直向上9.各分力,代数和10.相等,相反,同一直线,两个物体11.相等,相反,同一物体12.二力构件,其两作用点13.矢量14.大小,距离15.力,力臂,逆时针,M O( F ),矩心,N·m 16.相等,相反,平行,力偶臂,力偶作用面17.力的大小,力偶臂,力偶矩, M18.转向,作用面方位二、判断:1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.×8.×9.× 10.× 11.× 12.× 13.× 14.√三、选择:1.A2.C3.C4.C5.B6.A7.C8.C9.C 10.C四、简答:1.答:相同点:公理一与公理二中的两个力都是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
不同点:公理一中的两个力分别作用在两个不同的物体上;公理二中的两个力作用在同一物体上。
2.答:通过B点,由B点指向C点。
因为在主动力F1的作用下, C点的运动趋势方向向上,根据三力平衡汇交定理可知F3的方向是由B点指向C点。
3.答:刚体不会平衡。
因为刚体受两力偶( F1, F1 ')和( F2, F2 ')作用产生顺时针方向转动。
4.答:不对。
力偶矩是由力F '对O点产生的矩平衡的。
5.答:力偶的等效性有: (1)只要保持力偶矩大小和转向不变,力偶可在其作用面内任意移动,而不改变其作用效应。
(2)只要保持力偶矩大小和转向不变,可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,其作用效果不变。
图中d1< d2,若F1×d2= F2×d1,只要F2> F1,丝锥的转动效应会保持不变。
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础 1第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB,BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。
(a)(b)(c)2 第一章静力学基础(d)(e)(f)(g)第一章静力学基础 3 1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图(a)(b)(c)(a)4 第一章静力学基础1-3 画出图中指定物体的受力图。
所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。
(a)第一章静力学基础 5 (b)(c)(d)6 第一章静力学基础(e)第一章静力学基础7 (f)(g)8 第二章 平面力系第二章 平面力系2-1 电动机重P=5000N ,放在水平梁AC 的中央,如图所示。
梁的A 端以铰链固定,另一端以撑杆BC 支持,撑杆与水平梁的夹角为30 0。
如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A 、B 处的约束反力。
题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 物体重P=20kN ,用绳子挂在支架的滑轮B 上,绳子的另一端接在绞车D 上,如第二章 平面力系 9图所示。
转动绞车,物体便能升起。
设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,A 、B 、C 三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时,求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。
题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F AB BC 732.2732.3=-=2-3 如图所示,输电线ACB 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD =f =1m ,两电线杆间距离AB =40m 。
电线ACB 段重P=400N ,可近视认为沿AB 直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。
工程力学课后习题答案单辉祖著工程力学是一门重要的基础学科,对于理解和解决工程中的力学问题具有关键作用。
单辉祖所著的《工程力学》教材涵盖了丰富的知识点和各类习题。
下面,我们将为您提供一份详细的课后习题答案。
在第一章静力学基础中,我们首先遇到的是力的基本概念和受力分析。
比如习题中要求画出某个物体的受力图,我们需要明确各个力的作用点、方向和大小。
对于常见的约束类型,如光滑接触面、铰链约束等,要准确判断其所提供的约束力的方向。
在第二章平面力系中,重点是合力与分力的计算以及力系的平衡问题。
例如,通过力的多边形法则或解析法来求解多个力的合力。
在处理力系平衡问题时,要正确列出平衡方程,根据已知条件求解未知量。
第三章空间力系的习题相对复杂一些。
涉及到空间力在坐标轴上的投影、空间力对轴之矩等知识点。
解题时需要建立合适的坐标系,将空间力分解为各个坐标轴方向的分量,然后进行计算。
第四章摩擦的习题主要围绕静摩擦力和动摩擦力的分析。
要注意静摩擦力的取值范围以及动摩擦力的计算公式。
通过具体的实例,判断物体是否达到滑动状态,从而正确计算摩擦力的大小和方向。
第五章点的运动学中,需要掌握点的位置、速度和加速度在直角坐标系和自然坐标系下的描述和计算。
通过给定的运动方程,求导得出速度和加速度的表达式。
第六章刚体的简单运动,重点是刚体的平动和定轴转动。
对于平动,刚体上各点的速度和加速度相同;对于定轴转动,要熟悉角速度、角加速度与线速度、线加速度之间的关系。
第七章点的合成运动是一个难点。
需要区分动点、动系和定系,运用速度合成定理和加速度合成定理求解问题。
在解题过程中,要正确画出速度平行四边形和加速度矢量图。
第八章刚体的平面运动,要掌握平面运动刚体的角速度和角加速度的计算,以及用基点法、瞬心法求平面图形上各点的速度和加速度。
第九章动力学普遍定理包括动量定理、动量矩定理和动能定理。
通过对物体的受力分析,结合运动学方程,运用这些定理求解动力学问题。