工程力学(静力学与材料力学)课后习题答案

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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。

解:

1-2 试画出以下各题中AB杆的受力图。

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

FB

FA B O

W

(a) B A O

W F

(b) FA

FB A

O

W

(c) FA FO

A O W

(d) FB

FA A O W

(e) B FB FA

A

W C B

(c) D

(a) A

W C E B

(b) A

W C

D B 1

解:

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

A

B W

(e) C FB FA A

B F

(d) C

FB FA (a) FD

FB FE

D A

W C E

B (b) A

W C

D

B FD

FB FA

(c) A

W C

B

FB FA

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) 2 解:

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。

解:

A W C B

(a) FB FA

A B F q

D

(b) FC FD W A B

C

(c) FC FB

C A B F

W D

(d) FB FA

FD A

B F q

(e) FBx

FBy FA

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 F

(a) D C

W

FAx

FAy FD A F

(b) B

FB

FA

(c) F A

B D

FB FD 3

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。

解:(a)

A

B F

(d) C

FB FC W A

B

C D

(e) FB FA

W B

(f) FAB

FBC

A B

W

(a)

(c) B

C W1 W2 F

A F D

A

B C E F

(d)

A FAB FAT

FA B FBA FBT

W A

B P

P

(b)

W A B

C C’ D O

G

(e) 4 (b)

(c)

(d)

(e)

FC A

P C FB B

P C F’C FA A

B P

P FB

FN

B

C W1 W2 F

A FCx

FCy FAx

FAy B

W1 F

A FAx

FAy FBx

FBy B

C W2

FCx

FCy

F’Bx

F’By

F A

B C FC

FB D

C E F

FE F’C

FF F D A

B C E

F

FE FF FB

B

C D G FB

FC W A B

C C’ D O

G FOy FOx

FC’ A B O

W FB

FOy FOx 5 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=445 N,F2=535 N,不计杆重,试求两杆所受的力。

解:(1) 取节点C为研究对象,画受力图,注意AC、BC都为二力杆,

(2) 列平衡方程:

12140 sin600530 cos6005207 164 oyACoxBCACACBCFFFFFFFFFNFN

AC与BC两杆均受拉。

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。

解:(1) 取整体ABCD为研究对象,受力分析如图,画封闭的力三角形:

(2) 由力三角形得 CA

B

F2 F1

4

3 30o

FAC

FBC CF2 F1

x y

D A a 2a

C B

F

FD FA D A C B F

FA FD 6 21515 1.1222DADADAFFFFFFBCABACFFFFF

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。

解:(1) 研究AB,受力分析并画受力图:

(2) 画封闭的力三角形:

相似关系:

BAFFFCDEcdeCDCEED

几何尺寸:

22115 5222CEBDCDEDCDCECECD

求出约束反力:

12010 252010.4 245arctan18.4BAooCEFFkNCDEDFFkNCDCECD

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=200 N,试求支座A和E的约束力。

F FB FA d

c e A B 45o F

45o C

A B 45o F

FB FA

C D E

α