2工力第二、三章

工程力学——课后练习题讲解教师张建平第一章静力学基础课后习题：1. P32习题1-12. P32习题1-23. P33习题1-8图a和b所示分别为正交坐标系Ox解：图（）：F分力：图与解图，两种情形下受力不同，二者的1-2a解图示压路机的碾子可以在推力或拉力作用下滚过）：θ解图第二章力系的简化课后习题：1. P43习题2-12. P43习题2-23. P44习题2-4由作用线处于同一平面内的两个力F和习题图所示一平面力系对A(30)，B(0，图示的结构中，各构件的自重都略去不计。

1图2-4解习题）中的梁∑0,F0,1m习题3-3图解：根据习题3-3第三章附加习题课后习题：1. P69习题3-52. P69习题3-63. P70习题3-74. P71习题3-135. P71习题3-143-14 图示为凸轮顶杆机构，在凸轮上作用有力偶，其力偶矩确定下列结构中螺栓的指定截面Ⅰ－Ⅰ上的内力分量，，产生轴向拉伸变形。

，产生剪切变形。

如习题4-2图所示直杆A、C、B在两端A、B处固定，在C解：首先分析知，该问题属于超静定问题，受力图如图所示：试用截面法计算图示杆件各段的轴力，并画轴力图，单解：(a)题题－3一端固定另一端自由的圆轴承受四个外力偶作用，如5-3解：将轴划分为四个截面扭矩平衡方程im m 扭矩平衡方程+m3-3扭矩平衡方程5-5 试写出图中所示各梁的剪力方程、弯矩方程图3建立坐标系并确定两个控制面，如图左侧为研究对象：−=）取根据力平衡方程和弯矩平衡方程得出4ql弯矩方程：1解建立坐标系，并取两个控制面，如图ql ql1Q。

工程热力学名词解释专题注：参考哈工大的工程热力学和西交大的工程热力学第一章——基本概念1、闭口系统：热力系与外界无物质交换的系统。

2、开口系统：热力系与外界有物质交换的系统。

3、绝热系统：热力系与外界无热量交换的系统。

4、孤立系统：热力系与外界有热量交换的系统。

5、热力平衡状态：热力系在没有外界作用的情况下其宏观性质不随时间变化的状态。

6、准静态过程：如果造成系统状态改变的不平衡势差无限小，以致该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态，这样的过程称为准静态过程7、热力循环：热力系从某一状态开始，经历一系列中间状态后，又回复到原来状态。

8、系统储存能：是指热力学能、宏观动能、和重力位能的总和。

9、热力系统：根据所研究问题的需要，把用某种表面包围的特定物质和空间作为具体指定的热力学的研究对象，称之为热力系统。

第二章——热力学第一定律1、热力学第一定律：当热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。

或者，第一类永动机是不可能制成的。

2、焓：可以理解为由于工质流动而携带的、并取决于热力状态参数的能量，即热力学能与推动功的总和。

3、技术功：技术上可资利用的功，是稳定流动系统中系统动能、位能的增量与轴功三项之和4、稳态稳流：稳定流动时指流道中任何位置上的流体的流速及其他状态参数都不随时间而变化流动。

第三章——热力学第二定律1、可逆过程：系统经过一个过程后，如果使热力系沿原过程的路线反向进行并恢复到原状态，将不会给外界留下任何影响。

2、热力学第二定律：克劳修斯表述：不可能把热从低温物体转移到高温物体而不引起其他变化。

开尔文普朗克表述：不可能从单一热源吸热而使之全部转变为功。

3、可用能与不可用能：可以转变为机械功的那部分热能称为可用能，不能转变为机械功的那部分热能称为不可用能。

4、熵流：热力系和外界交换热量而导致的熵的流动量5、熵产：由热力系内部的热产引起的熵的产生。

6、卡诺定理:工作再两个恒温热源（1T和2T）之间的循环，不管采用什么工质，如果是可逆的，其热效率均为121TT，如果不是可逆的，其热效率恒小于121TT。

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。

工程力学课后习题答案-秦世伦2.10工程力学课后习题答案-秦世伦2.11工程力学课后习题答案-秦世伦3.3 图3.3所示钢架的点B 作用一个水平力F ，钢架重量忽略不计。

求支座A 、D 的约束力。

解：由图3.3可以确定D 点受力的方向，这里将A 点的力分解为x 、y 方向，如图3.3.1根据力与矩平衡有（1）)2(:)(0:)(0:)(=-=-=-∑∑∑FL L F A M F F y F F F x F DyDx工程力学课后习题答案-秦世伦解上面三个方程得到)(2),(2),(↑=↓=←=F F F F F F D y x3.5如图3.5铰链四杆机构ABCD 的CD 边固定，在铰链A 、B 处有力F1、F2作用，如图所示。

该机构在图示位置平衡，杆重忽略不计。

求力F1和力F2的关系。

解：（1）对A 点分析，如图3.5.1，设AB 杆的内力为T ，则将力投影到垂直于AC 方向的AM 上有①0)15cos()30cos(:)(1=︒-︒∑T F AM F 图3.5（2）对B 点分析，如图3.5.2，将力投影到垂直于BD 方向的BN有②0)30cos()60cos(:)BN (2=︒-︒∑T F F 由①、②可得22108593790.64395055332F F F ≈+=3.8如图3.8有5根杆件组成的结构在A 、B 点受力，且CA 平行于DB ，。

F=20kN,P=12kN 。

求BE 杆的受力。

CA DE BE DB ===解：（1）对A 点受力分析，将力投影到垂直于AC 方向的AN 上有①060sin :)(=-︒∑F FAN F AB（2）对B 点受力分析，如图3.8.2.将力投影到垂直于BD 方向的BM 上有②060cos 60sin 30cos :)BM (=︒-︒-︒∑P F FF BE AB由①、②可得（方向斜向上）373095kN 16.1658075kN 328≈=BE F3.9如图（见书上）所示3根杆均长2.5m ，其上端铰结于K 处，下端A 、B 、C 分别与地基铰结，且分布在半径r=1.5m 的圆周上，A 、B 、C 的相对位置如图所示。

第二三章劳动过程的生理心理与工效劳动过程是指人们在特定的劳动条件下，运用自己的体力、脑力和技能进行生产或其他劳动活动的过程。

劳动过程中，生理、心理与工效密不可分，相互影响。

一、生理因素与劳动工效生理因素是指人体内的生理功能、能量消耗等方面的因素对劳动工效的影响。

1.生理功能：人体的生理功能状况直接影响劳动效率。

例如，身体健康、器官正常运转的人，劳动能力强，工作效果好；而患有疾病、体弱多病的人，劳动能力较差，工作效果差。

2.能量消耗：劳动过程中，人体需要消耗能量。

体力劳动的能量消耗相对较大，进食不足或营养不良会导致身体体力不支，劳动效率下降；脑力劳动也需要消耗大量能量，缺乏营养会影响大脑的功能活动，降低脑力劳动的工效。

3.生物节律：人体存在较为固定的生物节律，如昼夜节律、饮食节律等。

如果违背生物节律进行劳动，会产生疲劳感、反应速度下降等不良影响，从而降低工作效率。

因此，合理安排劳动过程，关注饮食营养，保持良好的身体状况和作息规律，对提高劳动工效具有重要意义。

二、心理因素与劳动工效心理因素是指人们的心态、情绪、动机等方面的因素对劳动工效的影响。

1.心态：工作心态是影响劳动工效的重要因素之一、积极的工作心态能够激发人们的工作热情，提高工作效率；而消极的工作心态会降低工作动力，影响工作效果。

2.情绪：工作过程中，情绪的好坏对劳动工效有直接的影响。

情绪稳定、愉快的人更容易集中注意力、高效完成任务；而情绪消极、抑郁的人则会分散注意力，降低工作效率。

3.动机：工作动机是指人们在进行劳动活动时所具有的推动和支配作用的力量。

有强烈工作动机的人更能鼓起勇气，克服困难，全力以赴，从而提高劳动工效。

因此，培养积极的工作心态，调节好自己的情绪，增强工作动力，对于提高工作效率具有重要作用。

三、工效管理方法为了提高劳动过程中的工效，需要采取一些工效管理方法。

1.合理布局工作环境：提供安全、舒适的工作环境，减少噪音、尽量保持恒定的温度和湿度，这样可以提高工作效率并降低劳动者的疲劳程度。

工程力学习题答案第一章 静力学基础知识思考题：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 点的约束反力方向。

解：（a ）杆AB 在A 、B 、C 三处受力作用。

由于力和的作用线交于点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。

由于力和的作用线 交于O 点，根据三力平衡汇交定理， 可判断A 点的约束反力方向如 下图（b ）所示。

2．不计杆重，画出下列各图中AB 杆的受力图。

解：（a ）取杆AB 为研究对象，杆除受力外，在B 处受绳索作用的拉力，在A 和E 两处还受光滑接触面约束。

约束力和的方向分别沿其接触表面的公法线，并指向杆。

其中力与杆垂直，力通过半圆槽的圆心O 。

AB 杆受力图见下图（a ）。

(b)由于不计杆重，曲杆BC 只在两端受铰销B 和C 对它作用的约束力和，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=。

研究杆AB ，杆在A 、B 两点受到约束反力和，以及力偶m 的作用而平衡。

根据力偶的性质，和必组成一力偶。

(d)由于不计杆重，杆AB 在A 、C 两处受绳索作用的拉力和，在B 点受到支座反力。

和相交于O 点，根据三力平衡汇交定理，可以判断必沿通过pB RpB Rp B T A N E N E N A N B N C N BN CN A N B N A N B N A T C T B N A T C TB NB、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。

第二章热力学第二定律及其应用自测试卷自测试卷（一）一.是非题（4×5=20 分）1．推动热力学第二定律建立和发展的主要实践是热机效应的研究。

2．热力学第二定律对宏观和微观系统都适用。

3．因为ds=，故绝热过程中系统的熵不变。

4．等温可逆过程中ΔA=W 。

5．等温等压过程中的自发性过程，系统的吉氏自由能总减少。

二.填空题（4×5=20分）1、在气体的绝热压缩过程中ΔS________0。

2、在理想气体自由膨胀过程中ΔG_______0。

3、在可逆相变过程中ΔS总______0。

4、在等温等压下两种理想气体混合时，ΔA______0。

5、在系统放热的热力学过程中，ΔS环_______0。

三.单选题。

（4×5=20 分）1．关于熵的下列说法中不正确的是（A）熵的数值与系统的历史无关（B）熵的数值决定于系统与环境交换的热（C）系统的熵等于系统内各部分熵的和（D）环境的熵变与过程有关2．关于Helmholtz自由能变，下列说法中不正确的是（A）在任一等温过程中ΔA≤W（B）在任意等温等容过程中ΔA≤W f（C）不可能有ΔA>W的等温过程（D）在环境作功时，可有ΔA>W f等温等容过程3．关于Gibbs自由能，下列说法中不正确的是（A）在可逆过程中ΔG=W f（B）在等温等压下的平衡态，系统的G值最小（C）在等温等压的过程中ΔG≤W f（D）在等温等压下且w f=0时，ΔG>W的过程不可能发生4．液态苯在正常沸点气化，下面的关系中不正确的是（A）ΔG=0 （B）ΔA=-W(C) ΔH=TΔS (D) ΔU=Q5．理想气体等温膨胀时，下列关系中不正确的是（A）ΔH=ΔQ (B)ΔA=ΔG(C) ΔH=ΔU (D)ΔA>0四．双选题（8×5=40 分）1．对等温等压下的反应NH3（g）+HCI(g)=NH4Cl（s）原则上可作方向判据得是（A）ΔA(B) ΔG(C) ΔS总(D) ΔH (E) ΔU2．关系式ΔS=ΔH/T可应用的过程是（A）纯气体在正常露点凝结（B）等温等压下的化学反应（C）等温等压下理想气体混合过程(D) 等温等压下且不作体积功的过程(E) 纯固体在熔点熔化3．下面的关系式中不正确的是（A）(∂T/∂V) s=(∂P/ ∂S)V (B) (∂T/∂ P)s= (∂V/∂S)P（C）(∂S/∂V)T =(∂P/∂T)V (D) (∂S/∂P)T =(∂V/∂T)P(E) (∂T/∂P)s= (∂S/∂V)T4．可直接由实际过程热计算ΔS的过程是（A）理想气体等温膨胀过程（B）理想气体等温等压混合过程（C）可逆相变过程（D）可逆电池中发生的化学反应（E）纯物质的简单升温过程5．在一绝热刚性容器中发生反应O2(g)+2H2(g)→2H2O(g),下列关系中正确的是(A) ΔU=Q (B) ΔU=ΔH(C) ΔG=ΔA (D)VΔP=ΔH(E) ΔH=C P(T2-T1)试卷（一）答案一.判断体（4×5=20 分）1．Y es 2.no 3. no 4.yes 5.yes二.填空题（4×5=20 分）1．= 2. < 3. = 4. < 5. >三.单选题（4×5=20 分）1．B 2. D 3. A 4. D 5.A四.双选题(8×5=40 分)1.B,C2.A,E3.A,D4.C,D5.A,D自测试卷（二）一.判断题(4×5=20 分)1.热力学第二定律主要解决过程方向和限度的判据问题。

钢铁是怎样炼成的第二部第三章好词好句《钢铁是怎样炼成的》是一部经典的文学作品，它以炼钢为主线，描绘了苏联社会主义建设时期的工业化进程和人民英勇奋斗的历程。

其中，第二部第三章描述了钢铁厂的设备和工艺，以及工人们的劳动过程和生活状态，展现了社会主义工业的壮丽景象和工人阶级的伟大力量。

以下是对这一章节的好词好句的梳理和分析。

一、设备和工艺的描写1.高炉：高炉是钢铁生产的核心设备，它的巨大和威力给人留下深刻印象。

作者用“壮阔的高炉”、“巨大的钢铁巨人”、“喷薄的火焰”等形容词和名词，强调了高炉的威力和壮观。

同时，他还详细描述了高炉的结构和工作原理，让读者对高炉有了更深入的了解。

2.轧机：轧机是钢铁加工的重要设备，它的精密和效率给人留下深刻印象。

作者用“精密的轧机”、“高速旋转的轧辊”等形容词和名词，强调了轧机的精密和高效。

同时，他还详细描述了轧机的工作原理和加工过程，让读者对轧机有了更深入的了解。

3.工艺流程：作者对钢铁生产的工艺流程进行了详细的描述，从炼铁到轧制，一步步展现了工人们的劳动过程和技术水平。

他用“炉渣”、“炉渣铁”、“钢坯”等专业术语，准确地表达了钢铁生产的工艺和物质变化。

二、工人的劳动和生活状态的描写1.工人的劳动：作者生动地描绘了工人们在高炉、轧机等设备旁辛勤工作的场景，他用“汗水”、“热气腾腾”、“劳动的欢乐”等词语，表达了工人们的劳动状态和工作热情。

同时，他还强调了工人阶级的英勇奋斗和不屈不挠的精神，让读者感受到了工人阶级的伟大力量。

2.工人的生活：作者不仅描绘了工人们在工作中的状态，还关注了他们在生活中的情况。

他用“干净整洁的工人宿舍”、“集体化的生活”等词语，表达了工人们在社会主义制度下的生活状态和幸福感。

同时，他还强调了工人阶级的自我教育和文化素质的提高，让读者了解到工人阶级的全面发展。

三、社会主义工业的壮丽景象《钢铁是怎样炼成的》是一部社会主义现实主义的文学作品，它生动地展现了苏联社会主义工业的壮丽景象。