工程力学习题答案

有兴趣可以看看

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

解：（a）杆AB在A、B、C三处受力作用。

R

由于力p和B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。

R

（b）同上。由于力p和B

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

和E两处还受光滑接触面约束。约束力NA和N

E的方向分别沿其接触表面的公法线，

并指向杆。其中力NE与杆垂直，

力NA通过半圆槽的圆心O。

解：（a）取杆AB为研究对象，杆除受力pAB杆受力图见下图（a）。

(b)由于不计杆重，曲杆BCNC，故曲杆BC

NB NC

=NA和NB

，以及力偶m的作用而

(d)由于不计杆重，杆AB在A、C两处受绳索作用的拉力 NTT

座反力B。A和C相交于O点，

根据三力平衡汇交定理，

N

可以判断B必沿通过 B、O两点的连线。

TA

和

TC

，在B点受到支

有兴趣可以看看

见图(d).

有兴趣可以看看

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。

R

解：设该力系主矢为R ，其在两坐标轴上的投影分别为Rx、y。由合力投影定

理有：

sin

y

i

/R 0.8cos

；

x

i

/R 0.6

233

2．

火箭沿与水平面成 25角的方向作匀速直线运动，如图所示。火箭的推力

F

kN与运动方向成 5角。如火箭重P 200kN，求空气动力2和它与飞

行方向的交角 。

F1 100

解：火箭在空中飞行时，若只研究它的运行轨道问题，可将火箭作为质点处理。这

故空气动力

F2 Gcos30 173

kN

由图示关系可得空气动力

F2

与飞行方向的交角为 90 95。

R

4． 梁AB的支承和荷载如图，CB AB，梁的自重不计。则其支座B的反力B

大小为多少？

解：梁受力如图所示：

M(F) 0由 A得：

有兴趣可以看看

5．起重机构架如图示，尺寸单位为

cm，滑轮直径为d 20cm，钢丝绳的倾斜部分平行于BE杆，吊起的荷载Q 10kN，其它重量不计。求固定铰链支座A、B的反力。

M(F) 0YD 800 Qsin (800 CD) 0由 A，

Y

0

，

YA Qsin YD 0

kN

解得：DkN，A

再研究整体，受力如图(b),由

Y 5.875Y 0.125

Y

0

，

YA YB Q 0

0X XB 0

，A

MA(F) 0，XB 600 Q 800 300 10 0

Y 10.125X 18.5X 18.5

解得：BkN，AkN，BkN

6． 平面桁架的支座和荷载如图所示，求杆1，2和3的内力。 解：用截面法，取CDF部分，受力如图(b),

X

有兴趣可以看看

由

X

0

， F3 0

MD(F) 0

F3

解得： 再研究接点C

1。8.图示夹钳夹住钢管,已知钳口张角为20,问钢管与夹钳间的静摩擦因数

至少应为多少才夹得住而不至滑落?

F F

'

'

①

'F F1N1

N1

根据结构的对称性及F F知:1, ②

F1 fN1F1 fN1

''

③

联立可解得既钢管与夹钳的静摩擦因数至少应为0.176才夹得住而不至滑落。

10．杆子的一端A用球铰链固定在地面上，杆子受到30kN的水平力的作用，用两

根钢索拉住，使杆保持在铅直位置，求钢索的拉力T1、T2和A点的约束力。

解：研究竖直杆子，受力如图示。

M(F) 030 4 9FT2cos sin 0由 Xi， ①

M(F) 0 6FT1 FT2cos cos 0 Yi， ②

FF

X 0，Fcos cos X F 0 ③ Y 0，Y Fcos sin 30 0 ④

T2

A

T1

A

T2

Z

0

，

FT2sin ZA 0

⑤

有兴趣可以看看

sin 0.6⑥

将FT2 45.8kN代入②可得：FT1 26.7kN 将FT1，FT2分别代入③、④、⑤可得：

XA 8.90

既FNA

kN，YA 16.67kN，ZA 40.00kN

8.90i 16.67j 40.00k（kN）

14．已知木材与钢的静滑动摩擦因数为fs 0.6，动滑轮摩擦因数为fd 0.4，求自卸货车车厢提升多大角度时，才能使重的木箱开始发生滑动？

由

X 0

0

，

FS psin 0

（1）

Y

，N pcos 0 （2）

S式中 S （3）

联立（1）、（2）、（3）可得：

tan fS 0.6 arctan0.6 31

，

F FN

第三章 点的合成运动

判断题：

1．√；2.×;3.√

习题三

1． 指出下述情况中绝对运动、相对运动和牵连运动为何种运动？画出在图示的牵连速度。定系固结于地面；

（1）.图（a）中动点是车1， 动系固结于车2； （2）.图（b）中动点是小环M，动系固结于杆OA；

（3）.图（c）中动点是L形状的端点A，动系固结于矩形滑块M； （4）.图（d）中动点是脚蹬M，动系固系于自行车车架；

有兴趣可以看看

(a)

(c)

解：（1）绝对运动：向左做直线运动；相对运动：斜相上方的直线运动；牵连运动：向下直线运动。牵连速度ve如图（a）。

（2）绝对运动；圆周运动；相对运动：沿OA的直线运动；牵连运动：绕O的定轴转动。牵连速度ve如图（b）。

（3）绝对运动：以O为圆心，OA为半径的圆周运动；相对速度：沿BC的直线运动；牵连运动：竖直方向的直线运动；牵连运动

ve

(d)

如图（c）（4）绝对运动：曲线运动

v

（旋轮线）；相对速度：绕O的圆周运动；牵连运动：水平向右的直线运动。牵连速度e

如图（d）。

AB的直线运动；牵连运动：绕O4.牛头刨床急回机构如图示，轮O以角速度

0 5

rad/s转动，滑块E使刨床枕沿OA水平时

O1B

O1B

水平支承面往复运动。已知OA=r刨床速度。

OB

角速度和

解：（1）先求1的角速度。取滑块A为动点，动系与摇杆机架相固连。因而有：

绝对运动：滑块A相对与机架的圆周运动； 相对运动：滑块A沿槽作直线运动；

牵连运动：随摇杆

相对于机架作定轴转动。

V VeA VrA

根据速度合成定理，动点A的绝对速度aA

相固连。定系与

O1B

有兴趣可以看看…… 此处隐藏：3728字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……