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工程力学课后习题答案(2-6章 版本2)

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工程力学课后习题答案-秦世伦 1 2.10 工程力学课后习题答案-秦世伦

2 2.11 工程力学课后习题答案-秦世伦

3 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

0)2(:)(0:)(0:)(FLLFAMFFyFFFxF

DyDx

（1） 工程力学课后习题答案-秦世伦 4 解上面三个方程得到 )(2),(2),(FFFFFF

Dyx工程力学课后习题答案-秦世伦

5 3.5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 0)15cos()30cos(:)(1TFAMF

①

图3.5 工程力学课后习题答案-秦世伦 6 （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 0)30cos()60cos(:)BN(2TFF

②

由①、②可得 22108593790.64395055332FFF 工程力学课后习题答案-秦世伦

7 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，CADEBEDB。F=20kN,P=12kN。求BE杆的受力。 解：

（1）对A点受力分析，将力投影到垂直于AC方向的AN上有 060sin:)(FFANF

AB

① 工程力学课后习题答案-秦世伦

8 （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 060cos60sin30cos:)BM(PFFF

BEAB

②

由①、②可得 373095kN16.1658075kN328BEF（方向斜向上）工程力学课后习题答案-秦世伦

9 3.9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。K处悬挂有重物G=20kN，试求各杆中所受力。

解： （1）如图3.9，在竖直面内，每个杆的受力图如第一幅图，则根据竖直方向的力平衡有

53sin0coscoscoslrGFFFCBA



①

（2）将力投影到水平面内，如图3.9第二幅图，其中投影的时候有



sinsinsinCCBBAAFFFFFF

②

（3）在水平面内根据力平衡有 030cos030sinACABFFFF ③

图3.9 工程力学课后习题答案-秦世伦 10 由①、②、③可解得

461097kN9.15063509kN3125512968kN5.28312163kN3325702594kN10.5662432kN3350CBAFFF 工程力学课后习题答案-秦世伦

11 补充解题知识 已知空间的两点)o,o,(O),,(Azyxzyxoaaa、,且A点受一个力矢),,(zyxFFF,求A点关于O点的主矩。那么根据空间关系，可以直接得到结果

)()()()()()(yyxxxyzxxzzzxyzzyyyzxoaFoaFMoaFoaFMoaFoaFM

特别地，当O为原点时，有如下的结果 yxxyzxzzxyzyyzxaFaFMaFaFMaFaFM

 工程力学课后习题答案-秦世伦

12 4.3简支梁AB跨度L=6m，梁上作用两个力偶，其力偶矩mMmMkN24kN1521，。试求A、B处支座的约束力。

解： 如图4.3根据力、矩平衡有

0:)(0:)(21MMLFAMFFYFBBA

解上面的方程组得 )(kN5.1),(kN5.1ABFF 工程力学课后习题答案-秦世伦

13 4.4铰接四连杆机构1OABO在图示位置平衡，已知

mBOmOA6.0,4.01，一个力偶作用在曲柄OA上，其力偶矩

mMN11，各杆自重不计，求AB杆所受力以及力偶矩2M大小。

解： （1）对AO段分析有

)(5030sin:)(1NFMlFOMABOAAB

（2）对BO1段进行分析有 mNMMlFOMOAB30:)(

22B11工程力学课后习题答案-秦世伦

14 4.5在图4.5结构中，各构件的自重略去不计。在构件AB上作用一力偶矩为M的力偶。求支座A和C的约束力。

解：如图4.5.1 工程力学课后习题答案-秦世伦

15 （1）分析BC段有 0:)(aFaFBM

CxCy ①

（2）分析AB段有 022:)(AAMaFaFBMxy ②

（3）整体受力平衡有

0:)(0:)(AAyCyxCxFFxFFFxF ③

求解①、②、③可得

aMFFFFCyAyCxAx4)()()()(工程力学课后习题答案-秦世伦

16 4.7如图4.7长方体的长、宽、高分别为a=80mm,b=40mm,h=30mm,力F1（10N）、F2（5N）分别作用在A、B上。求F1在图示各个坐标轴的投影和F2对各坐标轴之矩。 解： 工程力学课后习题答案-秦世伦

17 （1）如图4.7.1将1F沿竖直方向分解（即在ABCD平面分解）得到xyzFF、，其中xyF与1F的夹角为。然后再将xyF在x-y平面分解，

根据力平衡有

abFFFFbahFFFFxyyxyxxyztansincostancossin

2211

解上面的方程得 001908N3.179993648930)002544N(4.239991528940005088N8.479983048980NFNFNFzyx方向相反注意，解题方向与图形 （2）由图4.7可得到2F的空间表示为)3,4,0(，坐标为（a,0,h) ,则 mNaMmNahMmNhMzyx32.0004

24.030

12.0403 工程力学课后习题答案-秦世伦

18 4.11图示的曲拐是由3根长度为L、直径为d的圆杆制成，其中，OBC

是平面内的直角。C处有沿着DC轴线作用的水平力F1，D处有竖直向下的力F2，D处有平行于平面Oxz的力F3，且F3与x轴正向成30°角。三个力的大小均为F，求力系的主矢和关于O点的主矩。 解：

321FFF、、的大小在空间可分别表示为321)21,0,23(),0,0()0,,0(FFFF、、，它们所在空间坐标分别为),,(),,(),0,(LLLLLLLL、、 则 （1）主矢

)21,1,23()210,00,2300(FFFFFF （2）主矩 工程力学课后习题答案-秦世伦 19 )32,31,1(22322323121230221FLMFLFLFLMFLFLFLFLMFLFLFLFLM

zyx工程力学课后习题答案-秦世伦

20 4.12给定三个力：kjiF543

1作用点为(0,2,1);kjiF6222，

作用点为(1,-1,4);kjiF233，作用点为(2,3,1)。求力系的主矢和对坐标轴原点O的主矩。 解： （1）主矢 )1,3,0()265,324,123(321FFFF

（2）主矩

)9,4,13(93*12*32*11*23*20*442*21*11*64*20*51*3133*13*22*41*61*42*5MMMM

zyx

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工程力学课后习题答案

工程力学课后习题答案

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∑∑=︒+︒==︒-︒=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。

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。

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。

工程力学(静力学答案)

工程力学(静力学答案)

精品文档，放心下载，放心阅读第一章习题下列习题中，凡未标出自重的物体，质量不计。

接触处都不计摩擦。

1-1 试分别画出下列各物体的受力图。

精品文档，超值下载1-2 试分别画出下列各物体系统中的每个物体的受力图。

1-3 试分别画出整个系统以及杆BD ，AD ，AB（带滑轮 C，重物 E 和一段绳索）的受力图。

1-4 构架如图所示，试分别画出杆HED ，杆 BDC 及杆 AEC 的受力图。

1-5 构架如图所示，试分别画出杆BDH ，杆 AB ，销钉 A 及整个系统的受力图。

1-6 构架如图所示，试分别画出杆AEB ，销钉 A 及整个系统的受力图。

1-7 构架如图所示，试分别画出杆AEB ，销钉 C，销钉 A 及整个系统的受力图。

1-8 结构如图所示，力 P 作用在销钉 C 上，试分别画出 AC ，BCE 及 DEH 部分的受力图。

参考答案1-1 解：1-2 解：1-3 解：1-4 解：1-5 解：1-6 解：1-7 解：1-8 解：第二章 习题参考答案2-1 解：由解析法， F RX X P 2 cos P 3 80NF RYY P 1 P 2 sin 140NF R F 2 F 2 161.2N故： RX RY(F R , P 1) arccos F RY 29 44F R2-2 解：即求此力系的合力，沿OB建立 x 坐标，由解析法，有F RX X P1 cos45 P2P3 cos453KNF RY Y P1 sin45 P3 sin 450故：F R F RX2F RY23KN 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：X 0 F AC sin 30F AB0Y 0 F AC cos30W0联立上二式，解得：F AB0.577W （拉力）FAC 1.155W（压力）（b）由平衡方程有：X 0 F AC F AB cos700Y 0 F AB sin 70W0联立上二式，解得：FAB 1.064W（拉力）F AC0.364W （压力）（c）由平衡方程有：X 0 F AC cos60F AB cos300Y 0 F AB sin 30F AC sin 60 W0联立上二式，解得：FAB 0.5W(拉力)FAC 0.866W（压力）（d）由平衡方程有：X 0 F AB sin 30F AC sin 300Y 0 F AB cos30F AC cos30 W0联立上二式，解得：FAB 0.577W(拉力)FAC 0.577W(拉力)2-4 解：（ a）受力分析如图所示：x 0 F RA4P cos 45 0 42由22F RA15.8 KNF RA2F RB P sin 45 042由Y 022F RB7.1KN(b)解：受力分析如图所示：由x 0 F RA 3F RB cos45 P cos45 0 10FRA 1F RB sin 45 P sin 45 0Y 010联立上二式，得：F RA22.4KNF RB10KN2-5 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：FRA5KN（压力）F RB 5KN（与X轴正向夹150度）2-6 解：受力如图所示：已知， F R G1，F AC G2x 0F r 0由F AC coscos G1 G2由Y 0 F AC sinF N W 0F N W G2 sin W G22G122-7 解：受力分析如图所示，取左半部分为研究对象x 0由P F RA cos 45 F CB cos45 0 Y 0 F CB sin 45F RA sin 450联立后，解得：FRA0.707 PF RB0.707 P由二力平衡定理FRBFCBFCB0.707 P2-8 解：杆 AB，AC均为二力杆，取 A 点平衡x 0由F AC cos 60 F AB cos30 W 0Y 0 F AB sin 30F AC sin 60 W0联立上二式，解得：F AB7.32KN （受压）FAC 27.3KN（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x 0T DB sinW cos0由T DB Wctg0（2）取 B 点列平衡方程由Y 0 T sinT BD cos0T T BD ctg Wctg 230KN 2-10 解：取 B 为研究对象：FBC由Y 0 F BC sinP 0Psin取 C 为研究对象：x 0F DC sin F CE sin0由F BC cos由Y 0F BC sin F DC cos F CE cos0联立上二式，且有FBCFBC解得：P cos1 FCEsin2cos2取 E 为研究对象：由 Y 0 F NH F CE cos0F CE F CE 故有：F NH P cos 1 P2 sin 2 cos cos22sin 2-11 解：取 A 点平衡：x 0F AB sin 75 F AD sin 75 0Y 0 F AB cos75 F AD cos75 P 0PF AD F AB联立后可得： 2cos 75取 D 点平衡，取如图坐标系：x 0F AD cos5 F ND cos80 0cos5F ND F ADcos80由对称性及F AD F ADF N2F ND2 cos5FAD2 cos5P166.2KNcos80cos802cos 75 2-12 解：整体受力交于O点，列 O点平衡x 0由F RA cosF DC P cos30 0Y 0 F RA sin P sin 300联立上二式得：F RA 2.92 KNFDC 1.33KN（压力）列 C点平衡4x0FDC FAC53Y0FBCFAC5联立上二式得：FAC1.67KN（拉力）F BC 1.0KN （压力）2-13 解：（1）取 DEH部分，对 H点列平衡x 0 F RD 2F RE 0 5Y0FRD1Q 05联立方程后解得：FRD5QF RE2Q（2）取 ABCE部分，对 C 点列平衡x0F RE F RA cos 450Y 0 F RB F RA sin 45 P0且F RE F RE联立上面各式得：FRA2 2QF RB 2Q P（3）取 BCE 部分。

工程力学课后习题答案

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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 31-2 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）第一章静力学基础6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 FBC 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

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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 31-2 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）第一章静力学基础6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 FF 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。