哈尔滨工业大学理论力学第七版课后习题答案

哈尔滨工业大学理论力学第七版课后习题答案

第1

章 静力学公理和物体的受力分析

1-1 画出下列各图中物体A，ABC或构件AB，AC的受力图。未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

F2

(a1)

(b1)

N3

FN2

(c1)

Ax

(d1)

B (e1)

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q

B

(f) (f1)

(g)

(h)

(i)

(j) (k)

F

1

2

(h1)

Ax

(i1)

(j1)

F

(k1)

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F′FF BA

(l) (l2) (l3)

图1-1

1-2

画出下列每个标注字符的物体的受力图。题图中未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。

2

(a1)

N

2

2

Ax

FAx

(a2)

N3

(b)

(b1) ′

3

(b2) (b3)

N

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FAx

2

(c)

(c1)

N1

Ax

N2

N1

(c2)

(c3)

2

(d) (d1)

C

Dy

(d2)

(d3)

′By

Bx

F

By

Cx

(e) (e1)

(e2) (e3)

By

(f) (f1)

AxBx

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′FAx

(f2)

(f3)

Bx

FB

(g) (g1)

FB

′Cx

(g3)

(h)

(h1)

Ax

FFC

(i) (i1) (i2)

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F

(i3)

(i4)

FAy

FCy

F(j) (j1)

(j2)

2

Dx

FCy

′Ex

FT(j3) (j4) (j5)

Ey

T3

E

D

B

FCy

B

(k)

B

DE

(k1)

B

Cx

(k2) (k3)

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F1 (l) (l1) (l2)

A

E

C

A

(l3) (l4) 或

FFDx

Ey

Ey

C

(l2)’

(l3)’ (l4)’

′F (m)

(m1)

FAD

2

F

EH

(m2) (m3)

′AD

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NB

(n)

q

N3

(n2)

G

(o)

(o1)

B

A

(o2) (o3) (o4)

图1-2

B

D

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第2章 平面汇交力系与平面力偶系

2-1 铆接薄板在孔心A，B和C处受3个力作用，如图2-1a所示。F1=100 N，沿铅直方向；F3=50 N，沿水平方向，并通过点A；F2=50 N，力的作用线也通过点A，尺寸如图。求此力系的合力。

(a)

(b) 图2-1

解 （1） 几何法

作力多边形abcd，其封闭边ad即确定了合力FR的大小和方向。由图2-1b，得

FR=(F1+F2×4/5)2+(F3+F2×3/5)2

=(100N+50N×4/5)2+(50N+50N×3/5)2=161 N

∠(FR,F1)=arccos(

F1+F2×4/5

FR

100N+50N×4/5

=arccos(=29.74o=29o44′

161N

（2）解析法 建立如图2-1c所示的直角坐标系Axy。

∑Fx=F1+F2×3/5==50N+50N×3/5=80 N ∑Fy=F1+F2×4/5=100N+50N×4/5=140 N

FR=(80i+140j)N

FR=(80N)2+(140N)2=161 N

2-2 如图2-2a所示，固定在墙壁上的圆环受3条绳索的拉力作用，力F1沿水平方向，力F3沿铅直方向，力F2与水平线成40°角。3个力的大小分别为F1=2 000 N，F2=2 500 N，F3=1 500 N。求3个力的合力。

F (a)

(b) (c) 图2-2

解 （1）解析法

建立如图2-2b所示的直角坐标系Oxy。

∑Fx=F1+F2cos40°=2000N+2500N cos40°=3 915 N

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∑Fy=F3+F2sin40°=1500N+2500N sin40°=3 107 N FR=(∑Fx)2+(∑Fy)2=

∠(FR,Fx)=arccos(

3915

2

+31072

)

N=4998 N

∑Fx3915N

)=arccos()=38°26′

4998NFR

（2）几何法

作力多边形Oabc，封闭边Oc确定了合力FR的大小和方向。根据图2-2c，得

FR=(F1+F2cos40°)2+(F3+F2sin40°)2

=2000+2500cos40°)2+(1500+2500sin40°)2=4 998 N

∑Fx3915N

=arccos=38°26′ ∠(FR,F1)=arccosFR4998N

2-3 物体重P=20 kN，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另1端接在绞车D上，如

图2-3a所示。转动绞车，物体便能升起。设滑轮的大小、杆AB与CB自重及摩擦略去不计，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CB所受的力。

(a) (b)

图2-3

x

解 取支架、滑轮及重物为研究对象，坐标及受力如图2-3b所示。由平衡理论得

∑Fx=0, FAB FCBcos30° FTsin30°=0

∑Fy=0, FCB sin30° FTcos30° P=0

将FT=P=20 kN代入上述方程，得

FAB=54.6 kN（拉）， FCB= 74.6 kN（压）

如图2-4a所示。火箭的推力2-4 火箭沿与水平面成β

=25

°角的方向作匀速直线运动，

F1=100 kN，与运动方向成θ=5°角。如 …… 此处隐藏：1589字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……