工程力学课后习题答案-工程力学实验课后题答案
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第一章静力学的基本概念受力图第二章 平面汇交力系2-1解:由解析法,23cos 80RX F X P P Nθ==+=∑12sin 140RY F Y P P Nθ==+=∑故:22161.2R RX RY F F F N=+=1(,)arccos2944RYR RF F P F '∠==2-2解:即求此力系的合力,沿OB 建立x 坐标,由解析法,有123cos45cos453RX F X P P P KN==++=∑13sin 45sin 450RY F Y P P ==-=∑故: 223R RX RY F F F KN=+= 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:0X =∑sin 300AC AB F F -=0Y =∑cos300AC F W -=0.577AB F W=(拉力)1.155AC F W=(压力)(b ) 由平衡方程有:0X =∑ cos 700AC AB F F -=0Y =∑sin 700AB F W -=1.064AB F W=(拉力)0.364AC F W=(压力)(c ) 由平衡方程有:0X =∑cos 60cos300AC AB F F -=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=0.5AB F W= (拉力)0.866AC F W=(压力)(d ) 由平衡方程有:0X =∑sin 30sin 300AB AC F F -=0Y =∑cos30cos300AB AC F F W +-=0.577AB F W= (拉力)0.577AC F W= (拉力)2-4 解:(a )受力分析如图所示:由x =∑ 22cos 45042RA F P -=+15.8RA F KN∴=由Y =∑ 22sin 45042RA RB F F P +-=+7.1RB F KN∴=(b)解:受力分析如图所示:由x =∑3cos 45cos 45010RA RB F F P ⋅--=0Y =∑1sin 45sin 45010RA RB F F P ⋅+-=联立上二式,得:22.410RA RB F KN F KN==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:5RA F KN= (压力)5RB F KN=(与X 轴正向夹150度)2-6解:受力如图所示:已知,1R F G = ,2AC F G =由x =∑cos 0AC r F F α-=12cos G G α∴=由0Y =∑ sin 0AC N F F W α+-=22221sin N F W G W G G α∴=-⋅=--2-7解:受力分析如图所示,取左半部分为研究对象由x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --=0Y =∑sin 45sin 450CBRA F F '-=联立后,解得:0.707RA F P=0.707RB F P=由二力平衡定理0.707RB CB CBF F F P '===2-8解:杆AB ,AC 均为二力杆,取A 点平衡由x =∑cos 60cos300AC AB F F W ⋅--=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=联立上二式,解得:7.32AB F KN=-(受压)27.3AC F KN=(受压)2-9解:各处全为柔索约束,故反力全为拉力,以D ,B 点分别列平衡方程(1)取D 点,列平衡方程由x =∑sin cos 0DB T W αα-=DB T Wctg α∴==(2)取B 点列平衡方程:由0Y =∑sin cos 0BDT T αα'-=230BD T T ctg Wctg KN αα'∴===2-10解:取B 为研究对象:由0Y =∑sin 0BC F P α-=sin BC PF α∴=取C 为研究对象:由x =∑cos sin sin 0BCDC CE F F F ααα'--=由0Y =∑ sin cos cos 0BC DC CE F F F ααα--+=联立上二式,且有BCBC F F '= 解得:2cos 12sin cos CE P F ααα⎛⎫=+⎪⎝⎭取E 为研究对象:由0Y =∑ cos 0NH CEF F α'-=CECE F F '= 故有:22cos 1cos 2sin cos 2sin NH P PF ααααα⎛⎫=+= ⎪⎝⎭2-11解:取A 点平衡:x =∑sin 75sin 750AB AD F F -=0Y =∑cos 75cos 750AB AD F F P +-=联立后可得: 2cos 75AD AB PF F ==取D 点平衡,取如图坐标系:x =∑cos5cos800ADND F F '-=cos5cos80ND ADF F '=⋅由对称性及ADAD F F '=cos5cos5222166.2cos80cos802cos 75N ND AD P F F F KN'∴===⋅=2-12解:整体受力交于O 点,列O 点平衡由x =∑cos cos300RA DC F F P α+-=0Y =∑sin sin 300RA F P α-=联立上二式得:2.92RA F KN=1.33DC F KN=(压力)列C 点平衡x =∑405DC AC F F -⋅=0Y =∑ 305BC AC F F +⋅=联立上二式得: 1.67AC F KN=(拉力)1.0BC F KN=-(压力)2-13解:(1)取DEH 部分,对H 点列平衡x =∑05RD REF F '= 0Y =∑05RD F Q =联立方程后解得: 5RD F Q =2REF Q '=(2)取ABCE 部分,对C 点列平衡x =∑cos 450RE RA F F -=0Y =∑sin 450RB RA F F P --=且RE REF F '=联立上面各式得: 22RA F Q =2RB F Q P=+(3)取BCE 部分。
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1-1 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)(d)(e)(f)(g)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)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)(b)(c)(d)(e)(f)(g)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∑∑=︒+︒==︒-︒=PFFFFFFBAyABx30sin30sin,030cos30cos,0解得: NPFFBA5000===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∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=30cos30sin,030sin30cos,0PPFFPFFFBCyBCABx解得:PFPFABBC732.2732.3=-=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。
题2-3图以AC 段电线为研究对象,三力汇交NF N F F F FF F F C A GA yC A x 200020110/1tan sin ,0,cos ,0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。
在木桩的点A 上系一绳,将绳的另一端固定在点C ,在绳的点B 系另一绳BE ,将它的另一端固定在点E 。
工程力学习题答案第一章静力学根底知识思考题:1. ×;2. √;3. √;4. √;5. ×;6. ×;7. √;8. √习题一1.根据三力汇交定理,画出下面各图中A 点的约束反力向。
解:〔a 〕杆AB 在A 、B 、C 三处受力作用。
由于力p 和B R 的作用线交于点O 。
如图〔a 〕所示,根据三力平衡汇交定理, 可以判断支座A 点的约束反力必沿 通过A 、O 两点的连线。
〔b 〕同上。
由于力p 和B R 的作用线 交于O 点,根据三力平衡汇交定理, 可判断A 点的约束反力向如 以下图〔b 〕所示。
2.不计杆重,画出以下各图中AB 杆的受力图。
解:〔a 〕取杆AB 为研究对象,杆除受力p 外,在B 处受绳索作用的拉力B T ,在A 和E 两处还受光滑接触面约束。
约束力A N 和E N 的向分别沿其接触外表的公法线,并指向杆。
其中力E N 与杆垂直,力A N 通过半圆槽的圆心O 。
AB 杆受力图见以下图〔a 〕。
(b)由于不计杆重,曲杆BC 只在两端受铰销B 和C 对它作用的约束力B N 和C N ,故曲杆BC 是二力构件或二力体,此两力的作用线必须通过B 、C 两点的连线,且B N =C N 。
研究杆AB ,杆在A 、B 两点受到约束反力A N 和B N ,以及力偶m 的作用而平衡。
根据力偶的性质,A N 和B N 必组成一力偶。
(d)由于不计杆重,杆AB 在A 、C 两处受绳索作用的拉力A T 和C T ,在B 点受到支座反力B N 。
A T 和C T 相交于O 点,根据三力平衡汇交定理,可以判断B N 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。
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。
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名欧阳音创编 2021.03.11 欧阳音创编 2021.03.11欧阳音创编 2021.03.11欧阳音创编 2021.03.11 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 )(d)(e)(f)欧阳音创编 2021.03.11 欧阳音创编 2021.03.11欧阳音创编 2021.03.11 欧阳音创编 2021.03.11(g)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)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。
欧阳音创编 2021.03.11 欧阳音创编 2021.03.11欧阳音创编 2021.03.11 欧阳音创编2021.03.11(a )(b )(c)(d)欧阳音创编 2021.03.11 欧阳音创编 2021.03.11欧阳音创编 2021.03.11 欧阳音创编2021.03.11(e )(f)(g)欧阳音创编2021.03.11欧阳音创编2021.03.11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图欧阳音创编2021.03.11欧阳音创编2021.03.11∑∑=︒+︒==︒-︒=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。
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。
(a) B(b)(c)(d)(e)A(a)(b) A(c)A(d)(e)(c)(a)(b)解:1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。
解:(e)BB(a)B(b)(c)F B(a)(c)F (b)(d)(e)FWA1—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:(d)D(e)F Bx(a)(b)(c)(d)(e)W(f)(a)D(b) CB(c)BF DF CBF F BC1-5 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 )(b )(c )(c)(d)ATFBAF(b)D(e)(d )(e)’CB2—2 杆AC 、BC 在C 处铰接,另一端均与墙面铰接,如图所示,F 1和F 2作用在销钉C 上,F 1=445 N ,F 2=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 sin 600530 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N=⨯+-==⨯--=∴==∑∑ 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)F 1F FDF F AF D211 1.122D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===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。
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名欧阳体创编 2021.02.03 欧阳美创编 2021.02.03欧阳体创编 2021.02.03 欧阳美创编 2021.02.03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 )(d )(e)(f)(g)1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图欧阳体创编 2021.02.03 欧阳美创编 2021.02.03欧阳体创编 2021.02.03 欧阳美创编2021.02.03(a ) (b ) (c )(a )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)(b)(c)欧阳体创编 2021.02.03 欧阳美创编 2021.02.03欧阳体创编 2021.02.03 欧阳美创编2021.02.03(d )(e)(f)欧阳体创编 2021.02.03 欧阳美创编 2021.02.03欧阳体创编 2021.02.03 欧阳美创编2021.02.03(g )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===欧阳体创编 2021.02.03 欧阳美创编 2021.02.03欧阳体创编 2021.02.03 欧阳美创编 2021.02.032-2 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。
工程力学课后习题答案1. 弹簧的力学行为问题描述一根长度为L,截面形状为圆形的弹簧,其材料为线性弹性材料,弹性模量为L,初始长度为L0。
当对该弹簧施加一个轴向拉力L时,弹簧的长度变为L′,求解弹簧的伸长量$\\DeltaL$。
解答我们可以利用胡克定律来求解弹簧的伸长量。
根据胡克定律,弹簧的伸长量与施加在其上的拉力成正比,即$\\Delta L = \\frac{FL'}{EA}$,其中L为弹簧的横截面积。
根据几何关系,弹簧的横截面积可以表示为$A = \\pi r^2$,其中L为弹簧的半径。
因此,弹簧的伸长量可以表示为$\\Delta L = \\frac{FL'}{E\\pi r^2}$。
2. 牛顿第二定律应用问题描述一辆质量为L的汽车以速度L0匀速行驶,当司机踩下刹车后,汽车在L秒内减速L。
求解汽车行驶的距离L。
解答首先,根据牛顿第二定律L=LL,可以得到刹车时汽车受到的减速度$a = \\frac{F}{m}$。
其次,根据运动学关系L2=L2+2LL,其中L为刹车前的速度,L为刹车后的速度,L为刹车行驶的距离。
由于时间L内汽车的速度从L0减速到0,因此L=0,L=L0。
将上述关系代入运动学公式中,可以得到0=L02+2LL。
解方程可得刹车行驶的距离$s = \\frac{-v_0^2}{2a}$。
3. 动量守恒定律问题描述在一次碰撞实验中,一个质量为L1的小球以速度L1沿着一条直线运动,与一个质量为L2的小球发生完全弹性碰撞,求解碰撞后两个小球的速度L1′和L2′。
解答根据动量守恒定律,碰撞前后系统的总动量保持不变,即L1L1+L2L2=L1L1′+L2L2′。
根据动能守恒定律,碰撞前后系统的总动能保持不变,即$\\frac{1}{2}m_1v_1^2 + \\frac{1}{2}m_2v_2^2 =\\frac{1}{2}m_1v_1'^2 + \\frac{1}{2}m_2v_2'^2$。
工程力学课后答案篇一:工程力学习题解答(详解版)工程力学答案详解1-1试画出来以下各题中圆柱或圆盘的受到力图。
与其它物体碰触处的摩擦力均省略。
b(a)(b)a(d)(e)解:aa(a)(b)a(d)(e)1-2试画出来以下各题中ab杆的受到力图。
(a)(b)(c)a(c)(c)(d)解:b(a)(b)(c)bb(e)1-3试画出来以下各题中ab梁的受到力图。
f(a)(b)(c)(d)(e)求解:d(d)(a)(b)fw(c)fbx(e)1-4试画出来以下各题中选定物体的受到力图。
(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)(b)(c)bfdb(d)(e)(f)(a)dw(b)(c)1-5试画出来以下各题中选定物体的受到力图。
(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。
(b)(c)(e)解:(a)atfc(d)(e)fbc(f)w(d)ffba(b)(c)ac(d)’c(e)dbacdc’篇二:工程力学课后习题答案工程力学学学专学教姓习册校院业号师名练第一章静力学基础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)(d)(e)(f)(g)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)1-3图画Theil中选定物体的受到力图。
所有摩擦均数等,各物蔡国用除图中已图画出来的外均数等。
(a)篇三:工程力学习题及答案1.力在平面上的投影(矢量)与力在坐标轴上的投影(代数量)均为代数量。
正确2.力对物体的促进作用就是不能在产生外效应的同时产生内效应。
错误3.在静力学中,将受力物体视为刚体(d)a.没特别必要的理由b.是因为物体本身就是刚体c.是因为自然界中的物体都是刚体d.是为了简化以便研究分析。