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高等教育出版社 工程力学2作业参考答案

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9－10 等截面钢轴如图所示。轴材料的许用应力[σ]=60MPa。若轴传递的功率N＝2.5

马力，转速n=12r/min，试解最大剪应力理论确定轴的直径。

解：轴的受力与内力（忽略剪力）图如图所示。

mkN463.1

125.2

02.702.7⋅===

nN

m

kN32.7

4.02463.1

2/

11=×

==

Dm

F

P

kN85.5

5.02463.1

2/

22=×

==

Dm

F

P

从内力图上可以看出D以左截面为危险截面其上之弯矩和扭矩分别为

mkN817.0244.078.02222

⋅=+=+=

zyMMM

mkN463.1⋅=

xM

应用最大剪应力理论

=+=22

34τσσ

r][817.0463.132

32222222

σ

π≤+

=++

=+

dWMMM

WMM

zyxx

于是有

65.8mmm0658.0

1060676.132

][676.132

3

33==

××

=×

≥

−

πσπd

FP2

FP1

习题9－10图

x

A

100300200

)mkN(⋅

yM

Ө

)mkN(⋅

xM

63.14

⊕78.0⊕61.0

244.0

195.0)mkN(⋅

zMP1F

B

C

D

P2Fmmy

z

习题9－10解图

10－2图示a、b、c、d四桁架的几何尺寸、圆杆的横截面直径、材料、加力点及加力方向均相同。关于四

桁架所能承受的最大外力F

Pmax有如下四种结论，试判断哪一种是正确的。

（A）F

Pmax(a)=F

Pmax(c)

Pmax(b)=F

Pmax(d)；

（B）F

Pmax(a)=FPmax(c)=F

Pmax(b)=FPmax(d)； （C）FPmax(a)=F

Pmax(d)

Pmax(b)=F

Pmax(c)；

（D）F

Pmax(a)=F

Pmax(b)

Pmax(c)=FPmax(d)。 参考答案：A

(b)(a)C

AD

BFPC

AD

BF

P

(d)(c)C

AD

BF

PC

AD

BF

Paa

a

aaa

a

a

aa

a

aaa

a

a

习题10－2图

10－10 图示结构中，AB及AC均为圆截面杆，直径d = 80 mm，材料为Q235钢，求此结构的临界载荷Fcr

习题10－10图

解：1、计算在F力作用下各杆的轴力

2、计算各杆的柔度

两杆均为大柔度杆

3、分别计算各杆的临界轴力，确定结构的临界载荷

该结构的临界载荷取两者中较小者，即 F

cr=661.4 kN

10－12图示结构中BC为圆截面杆，其直径d=50mm，AC为边长a=70mm的正方形截面杆，已知该结构

的结束情况为A端固定，B、C为球铰。两杆材料相同为Q235钢，弹性模量

210EGPa=，195=

pσMPa，

235=

sσ

MPa。它们可以各自独立发生弯曲互不影响。若该结构和稳定系数

2.5=

stn，试求所承受的最大

安全压力。

习题10－12图

解：（1）对于BC杆1=μ

103==

ppE

σπλ

p

il

λμ

λ

<==80

故不能用细长等直杆公式。

查Q235钢得, MPabMPaa12.1,304==

则 61.61

12.1235304

=−

=−

=

ba

s

sσ

λ

psλλλ

<<

4.2148012.1304=×−=−=λσ

ba

crMPa

236

)1050(

4104.214−

××××==π

σ

AF

crPcrN=420.76kN

（2）对于AC杆0.7=μ

12a

i==20.2

p

il

λμ

λ

<==3.69

psλλλ

<<

38.2263.6912.1304=×−=−=λσ

ba

cr

26.1109)1070(1038.226236

=×××==−

AF

crPcrσ

kN

所以 []

3.168

5.276.420

===

stcr

P

nF

F kN

10－13上端固定,下端铰支,长l

= 5.5m的压杆,由两根10号槽钢焊接而成.槽钢截面对形心主惯轴Z的惯性矩

zI

= 198.3 cm4

,对图11.2中的y轴的惯性矩

yI

= 162.7cm4

,截面面积A= 12．74cm2

,已知杆材料的E =

200Gpa,MPa

p200=σ，强度许用应力[]

MPa170=σ，稳定安全系数n

st = 3.0.试求压杆的许用载荷。

习题10－13图

解： 据I

y, I

z判断，稳定危险面在xz平面

cm

AI

iy

y57.3==，7.0=μ

，

8.107==

yilμ

λ ，

100=

σπ=λ

PpE

kNAE

F

cr2.2161074.12

8.1071020014.3

2

232

22

=××××

=⋅

λπ

=

[]

kN

nF

F

stcr

P1.72==

10－14图示桁架由5根圆截面杆组成。已知各杆直径均为30mmd=

，1ml=

。各杆的弹性模量均为

200GPaE=

，100=

pλ

，61=

sλ，直线经验公式系数304MPaa=

，1.12MPab=

，许用应力

[]

160=σ

MPa，并规定稳定安全因数

st[]3n=

，试求此结构的许可载荷

[]

PF。

习题10－14图

解：由平衡条件可知杆1，2，3，4受压，其轴力为

N1N2N3N4N

2F

FFFFF=====

杆5受拉，其轴力为

N5FF=

lF

°45

l123

45按杆5的强度条件：[]

1605=≤=σσ

AF

N,

[]

113

5=⋅≤=σ

AFF

NkN

按杆1，2，3，4的稳定条件

pλλ

>=133

由欧拉公式 AE

F

cr⋅=

22

λπ

得

cr78.48 kNF=

[]

st

Ncrn

FF

≥

即 []

stcr

N

nF

F≤

或

[]16.26

2=≤

stcr

nFF

kN

得 37≤F

kN

[]

37=

PF

kN

11－1一简支梁分别承受两种形式的单位力及其变形情况如图所示，试根据位移互等定理判断以下四

种答案中哪一种是正确的。

A. /

ACWθ

=

B. //

BACWθθ

+=

C.

ACWθ

=/

D.

BACWθθ

+=/

11－4试计算图示悬臂梁B 点和C点的竖向位移、B点的转角位移，EI 为常数。

正确答案是 D 。

ABEI

ABEI

CC1

11

Aθ

Aθ′

Bθ

Bθ′Cw

Cw′

(b)(a)

习题11－1图

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习题册参考答案-《工程力学(少学时)(第二版)习题册》-A02-4048

习题册参考答案-《工程力学(少学时)(第二版)习题册》-A02-4048

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,N 3.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 ,0,0

8.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,

MO( 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, M

18.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.A 2.C 3.C 4.C 5.B 6.A 7.C 8.C 9.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

工程力学课后习题答案（2-6章版本2）

工程力学课后习题答案（2-6章版本2）

工程力学课后习题答案-秦世伦

12.10工程力学课后习题答案-秦世伦

22.11工程力学课后习题答案-秦世伦

33.3 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）

0)2(:)(0:)(0:)(





FLLFAMFFyFFFxF

DyD

x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),(F

FF

FFF

Dyx工程力学课后习题答案-秦世伦

53.5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

①

0)15cos()30cos(:)(

1

TFAM

F

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

②

0)30cos()60cos(:)BN(

2

TFF

由①、②可得

22108593790.64395055

332

FFF

工程力学课后习题答案-秦世伦

73.8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。CADEBEDB

解：

（1）对A点受力分析，将力投影到垂直于AC方向的AN上有

①

060sin:)(

FFANF

AB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

②

060cos60sin30cos:)BM(

PFFF

BEAB

由①、②可得（方向斜向上）

373095kN16.1658075kN

328



BE

F工程力学课后习题答案-秦世伦

工程力学习题 及最终答案

工程力学习题 及最终答案

—————————————— 工程力学习题 ——————————————

1 第一章 绪论

思 考 题

1） 现代力学有哪些重要的特征?

2） 力是物体间的相互作用。按其是否直接接触如何分类？试举例说明。

3） 工程静力学的基本研究内容和主线是什么？

4) 试述工程力学研究问题的一般方法。

第二章刚体静力学基本概念与理论

习题

2-1 求图中作用在托架上的合力FR.

习题2-1图 120

30

200N 400N —————————————工程力学习题———————————————

2 2-2 已知F1=7kN,F2=5kN， 求图中作用在耳环上的合力FR.

2-3 求图中汇交力系的合力FR。

2-4 求图中力F2的大小和其方向角。使 a）合力FR=1。5kN， 方向沿x轴。b)合力为零。

F2 45 60 F1

习题2-2图

(b) x y

45 30 F1=30N

F2=20N F3=40N

A x y

45

60 F1=600N

F2=700N F3=500N A

习题2-3图 (a)

x  70

F2 F1=1.25kN

A

习题2-4图 —————————————工程力学习题———————————————

3 2—5二力作用如图，F1=500N.为提起木桩，欲使垂直向上的合力为FR=750N，且F2力尽量小，试求力F2的大小和角。

2-6 画出图中各物体的受力图。

 30 F1=500N

A F2

习题2-5图

A

B C

D

G

(b) A B W

(a)

G A

B C

(c) F

o A

B C

(d)

A

B C D

F

(e) B D

A C —————————————工程力学习题———————————————

4

2-7 画出图中各物体的受力图。

A B C

D E F

(f)

A B C D q

(g)

习题2-6图 (b) A B C F

工程力学(二)重庆大学 练习题库及答案

工程力学(二)重庆大学 练习题库及答案

1、 图示体系是（ ）。

• A、常变体系

• B、瞬变体系

• C、无多余约束几何不变体系

•

D、有多余约束几何不变体系

参考答案 C

2、 图示体系为（ ）。

• A、常变体系

• B、瞬变体系

• C、无多余约束几何不变体系

•

D、有多余约束几何不变体系

参考答案 C

3、 图示体系为（ ）。

• A、常变体系

• B、瞬变体系

• C、无多余约束几何不变体系

•

D、有多余约束几何不变体系

参考答案 C

4、 图示体系为（ ）。

• A、常变体系

• B、瞬变体系

• C、无多余约束几何不变体系

•

D、有多余约束几何不变体系

参考答案 C

5、

图示结构的超静定次数为（ ）。

• A、1

• B、2

• C、3

•

D、4

参考答案 B

6、

设水平简支梁跨度为l，横截面C位于距左支座l/3处，则MC和FQC影响线在跨中的值分别为（ ）。

• A、

l/9，1/3

• B、

l/6，1/2

• C、

l/9，1/2

•

D、l/6，1/3

参考答案 B

7、 （ ），都相当于解除了结构中的1个约束。 • A、去掉一根支杆或将固定支座变成活动铰支座

• B、断开一根链杆或去掉一个单铰结点

• C、将固定支座变成固定铰支座或者将固定支座变成定向支座

•

D、断开一根梁式杆或去掉一个固定铰支座

参考答案 C

8、

力法步骤前四步的顺序是（ ）。设①代表步骤“列写基本方程”、②代表“确定基本体系”、③代表“确定超静定次数”、④代表“求解系数和自由项”。

• A、

①④②③

• B、

②①③④

• C、

③②①④

•

D、④③②①

参考答案 C

9、 一个体系的计算自由度为-3，已知其有3个多余约束。（ ）

• A、该体系为几何可变体系

• B、该体系为无多余约束的几何不变体系

• C、该体系为有3个多余约束的几何不变体系

•

D、根据已知条件并不能确定其为几何可变体系还是几何不变体系