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清华大学版理论力学课后习题答案大全_____第1章受力分析概述习题解[1]

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— 1 — AyFFBC

A

AxF

'F

C

(a-2)

CDCF

DRF (a-3)

AxFDRF

F

ACB

D

AyF

(b-1)

FDRFACB

D

AxF

AyF

(a-1)

第1篇 工程静力学基础 第1章 受力分析概述 1－1 图a、b所示，Ox1y1与Ox2y2分别为正交与斜交坐标系。试将同一力F分别对两坐标系进行分解和投影，并比较分力与力的投影。

习题1－1图

解：（a）图（c）：11 sin cosjiFFF 分力：11 cosiFFx ， 11 sinjFFy 投影：cos1FFx ， sin1FFy 讨论：= 90°时，投影与分力的模相等；分力是矢量，投影是代数量。 （b）图（d）：

分力：22)cot sincos(iFFFx ，22sinsinjFFy

投影：cos2FFx ， )cos(2FFy 讨论：≠90°时，投影与分量的模不等。

1－2 试画出图a和b两种情形下各物体的受力图，并进行比较。

习题1－2图

比较：图（a-1）与图（b-1）不同，因两者之FRD值大小也不同。

1yFx1xF

1yF1xF

yF

（c） 2xF2yF

2y

2x2xF

2yFF

（d） — 2 —

1－3 试画出图示各物体的受力图。 习题1－3图 F

AxFAyF

DC

BABF 或(a-2)

FBBFA

F

DC

A (a-1)

BFAxFA

AyF

FB

C

(b-1) WDF

BD

C

AyFAxF

(c-1)

F

AFCB

BF

A 或(b-2)

DAFA

BC

BF

(d-1) CFCAAF (e-1) AxFAAyFDFDCBF 或(d-2)

BFFCD

B (e-2)

F

AFD

C

ABBF (e-3)

FA

FB FA — 3 —

AFA

DG

FC

HF

H

(a)

1－4 图a所示为三角架结构。荷载F1作用在铰B上。杆AB不计自重，杆BC自重为W。试画出b、c、d所示的隔离体的受力图，并加以讨论。

习题1－4图

1－5 图示刚性构件ABC由销钉A和拉杆D支撑，在构件C点作用有一水平力F。试问如果将力F沿其作用线移至D或E（如图示），是否会改为销钉A的受力状况。 解：由受力图1－5a，1－5b和1－5c分析可知，F从C移至E，A端受力不变，这是因为力F在自身刚体ABC上滑移；而F从C移至D，则A端受力改变，因为HG与ABC为不同的刚体。

OOx

F

OyF

W

1OFA

(f-1)

'F

A

OOxF

OyF

A

W (f-2)

AF

1OFA1O

(f-3)

BWDyF

DxFD

2BF'F1

(d-2)

AFA

B

xB2

F'

yB2

F'

1F

(c-1)

AFAB1B

F

(b-1) DyF

DDxFW

yB2

FC

BxB2

F

(b-2) xB2

F'

1F

1BF'

yB2

F'

B

(b-3) B

WDxFD

CyB2

F'

xB2

F'

(c-2) AFAB1B

F

(d-1)

习题1－5图 — 4 — AxFC

'

CxF

'BF

BAyF'F

Cy

A

(b-3)

EF

DFE

D (a-3)

CFFCE'F

E

(a-2)

EEFBBF (b-2)

CxFC

CyF

W

T

(b-1)

AyFAxF'BF

'

CF

C

'DF

ADED

F

EF

'

EF

EB

BF

CFC

D (c)

BFB

C

'CF

D'DF

AxFAyFA

(a-1)

1－6 试画出图示连续梁中的AC和CD梁的受力图。 习题1－6图 1－7 画出下列每个标注字符的物体的受力图，各题的整体受力图未画重力的物体的自重均不计，所有接触面均为光滑面接触。

AFA

FDC

HFE

H (b)

AFAG

FC

HFHF

DGF

HH (c)

CxF1FCyFC2F

D

DyFDxF

(b) AxFA

AyFB

BF

C'CxF

'CyF

(a) — 5 —

1-7d 1-7e 1-7f 1-7g

CABAB

4NF

1P

2P1P2P

AB

3NF2N

F

1NFA1P1NF

NFB

2P

3NF2NFNF1P

2P

ABC

1F2FDECx

F

CyFER

F

DRF

AB

1FD

DRF

ByF

BxFBCECx

F

CyFER

F

BxF

ByF2F

AB

C

1F2F

BACDEG

F

B

C

D

BA

E

DRF

CxFCyFByFBxFCEGAyFAxFExFEyF

ByFBxFF

CxF

CyFEy

F

ExF

ABCHEDAyFAxFByFBxFBCByFBxFCyFCxFED2TF1TF1TFDyFDxF2TF3TFExFEyFADAxFAyFDyFDxFECCyFCxFExFEyFPA

BC

H

ED

P

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清华大学版理论力学课后习题答案大全_____第3章静力学平衡问题习题解

清华大学版理论力学课后习题答案大全_____第3章静力学平衡问题习题解

F DBCBDBF '习题3－3图第3章 静力学平衡问题3－1 图示两种正方形结构所受荷载F 均已知。

试求其中1，2，3各杆受力。

解：图（a ）：045cos 23=-︒F FF F 223=（拉） F 1 = F 3（拉） 045cos 232=︒-F F F 2 = F （受压） 图（b ）：033='=F F F 1 = 0F 2 = F （受拉）3－2 图示为一绳索拔桩装置。

绳索的E 、C 两点拴在架子上，点B 与拴在桩A 上的绳索AB 连接，在点D 加一铅垂向下的力F ，AB 可视为铅垂，DB 可视为水平。

已知α= 0.1rad.，力F = 800N 。

试求绳AB 中产生的拔桩力（当α很小时，tan α≈α）。

解：0=∑y F ，F F ED =αsin αs i nFF ED = 0=∑x F ，DB ED F F =αcos F FF DB 10tan ==α由图（a ）计算结果，可推出图（b ）中：F AB = 10F DB = 100F = 80 kN 。

3－3 起重机由固定塔AC 与活动桁架BC 组成，绞车D 和E 分别控制桁架BC 和重物W 的运动。

桁架BC 用铰链连接于点C ，并由钢索AB 维持其平衡。

重物W = 40kN 悬挂在链索上，链索绕过点B 的滑轮，并沿直线BC 引向绞盘。

长度AC = BC ，不计桁架重量和滑轮摩擦。

试用角ϕ=∠ACB 的函数来表示钢索AB 的张力F AB 以及桁架上沿直线BC 的压力F BC 。

(b-1)习题3－1图(a-1)(a-2)'3(b-2)习题3－2图F习题3-5图习题3－4图 解：图（a ）：0=∑x F ，0sin 2cos=-ϕϕW F AB ，2sin2ϕW F AB =0=∑y F ，02sincos =---ϕϕAB BC F W W F即 2s i n 2c o s 2ϕϕW W W F BC ++=W W W W 2)c o s 1(c o s =-++=ϕϕ3－4 杆AB 及其两端滚子的整体重心在G 点，滚子搁置在倾斜的光滑刚性平面上，如图所示。

清华大学范钦珊版理论力学复习材料-第1章

清华大学范钦珊版理论力学复习材料-第1章

等效力系的概念 使同一刚体产生相同作用效应 的力系称为等效力系。
如果某力系与一个力等效，则这一力称为该力系 的合力，而力系中的各个力则称为这一合力的分力。 作用于刚体、并使刚体保持平衡的力系称为平衡力系， 或称零力系。
二力平衡原理 不计自重的刚体在 二力作用下平衡的必要和充分条件是： 二力沿着同一作用线，大小相等，方 向相反，称为二力平衡原理。其数学 表达式为
在分离体的所有约束处，根据约束的性质画出 约束力。
当选择若干个物体组成的系统作为研究对象时， 作用于系统上的力可分为两类：系统外物体作用于系 统内物体上的力，称为外力（external force）；系统 内物体间的相互作用力称为内力（internal force）。
内力和外力的区分不是绝对的，内力和外力，只 有相对于某一确定的研究对象才有意义。由于内力总 是成对出现的，不会影响所选择的研究对象的平衡状 态，因此，在受力图不必标出。
FRy FRx
止推轴承
机器中常见各类轴承，如 滑动轴承或径向轴承等。这些 轴承允许轴承转动，但限制与 轴线垂直方向的运动和位移。 轴承约束力的特点与光滑圆柱 铰链相同，因此，这类约束可 归入固定铰支座。
受力分析与受力图
F
怎样确定O、B二处的受力？
A 处固定
怎样确定 A 处 的受力？
F

F1= －F2
作用有二力的刚体又称为二力 构 件 (members subjected to the action of two forces)或二力杆。
加减平衡力系原理 在作用于刚体的力系中，加 上或减去任意个平衡力系，不改变原力系对刚体的 作用效应，称为加减平衡力系原理。
加减平衡力系原理是力系简化(reduction of a force system)的重要依据之一。
理论力学1课后习题答案

理论力学1课后习题答案

一、判断题(共268小题）1、试题编号：200510701005310,答案：RetEncryption(A)。

质点是这样一种物体:它具有一定的质量,但它的大小和形状在所讨论的问题中可忽略不计。

（）2、试题编号：200510701005410,答案：RetEncryption(A)。

所谓刚体，就是在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。

（）3、试题编号：200510701005510,答案：RetEncryption(B)。

在研究飞机的平衡、飞行规律以及机翼等零部件的变形时，都是把飞机看作刚体。

（）4、试题编号：200510701005610,答案：RetEncryption(B)。

力对物体的作用，是不会在产生外效应的同时产生内效应的。

（）5、试题编号：200510701005710,答案：RetEncryption(A)。

力学上完全可以在某一点上用一个带箭头的有向线段显示出力的三要素。

（）6、试题编号：200510701005810,答案：RetEncryption(B)。

若两个力大小相等，则这两个力就等效。

（）7、试题编号：200510701005910,答案：RetEncryption(B)。

凡是受二力作用的直杆就是二力杆。

（）8、试题编号：200510701006010,答案：RetEncryption(A)。

若刚体受到不平行的三力作用而平衡，则此三力的作用线必汇交于一点。

（）9、试题编号：200510701006110,答案：RetEncryption(A)。

在任意一个已知力系中加上或减去一个平衡力系，会改变原力系对变形体的作用效果。

（）10、试题编号：200510701006210,答案：RetEncryption(A)。

绳索在受到等值、反向、沿绳索的二力作用时，并非一定是平衡的。

（）11、试题编号：200510701006310,答案：RetEncryption(A)。

【工程力学 课后习题及答案全解】第1章基本概念与受力分析习题解

【工程力学 课后习题及答案全解】第1章基本概念与受力分析习题解


1－2 试画出图 a、b 两情形下各物体的受力图，并进行比较。
F Ay
F
FAx A
C
B
(a)
(b)
习题 1－2 图
D FRD
(a-1)
—1—
FAy
F
F Ax
A
C
B
FC'
(a-2)
C FC D
FAy
F
F Ax
A
C
B
FRD
(a-3)
FRD
D
(b-1)
比较：图（a-1）与图（b-1）不同，因两者之 FRD 值大小也不同。 1－3 试画出图示各物体的受力图。
习题 1－6 图
FAx A FAy
B FB
(a)
C
FC' x
FC' y
FCx —4—
F1
C FCy
(b)
F2
D
FDx
FDy
1－7 试画出图示结构中各杆的受力图。
B FB
FC
C
C
FC'
FD'
D
FAx
A
FAy
(a-1)
D FD
FB'
FC'
C
习题 1－7 图
F
E
FE'
(a-2)
FE
E
(a-3)
T
FCx C FCy
FA
A
(b-1)
B
F B1
习题 1－4 图
FB2 x
B
FDy
C FB2 y
F Dx D —3—
W (b-2)
F'B1
B
F'B2x

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