2022年工程力学练习册习题答案.pdf

资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档第一章静力学基础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。（d）（f）（g）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档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）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档（b）（c）（d）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档（e）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。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档题 2-1 图PFFFFFFBAyABx30sin30sin,0030cos30cos,0解得 : NPFFBA50002-2 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030cos30sin,0030sin30cos,0PPFFPFFFBCyBCABx解得 : PFPFBCAB732.2732. 32-3 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。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档题 2-3 图以 AC 段电线为研究对象，三力汇交NFNFFFFFFFCAGAyCAx200020110/1tansin, 0,cos,0解得：2-4 图示为一拔桩装置。在木桩的点A 上系一绳，将绳的另一端固定在点C，在绳的点 B 系另一绳 BE，将它的另一端固定在点E。然后在绳的点D 用力向下拉，并使绳BD 段水平， AB 段铅直； DE 段与水平线、 CB 段与铅直线成等角=0.1 rad （弧度） （当很小时，tan） 。如向下的拉力F=800 N，求绳 AB 作用于桩上的拉力。题 2-4 图作 BD 两节点的受力图ACyBDCxEyBDExFFFFFFBFFFFFFDcos, 0,sin, 0sin, 0,cos, 0节点：节点：联合解得：kNFFFA80100tan22-5 在四连杆机构ABCD 的铰链 B 和 C 上分别作用有力F1和 F2，机构在图示位置平衡。求平衡时力F1和 F2的大小间的关系。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档题 2-5 图以 B、C 节点为研究对象，作受力图030cos, 0045cos, 02211BCxBCxFFFCFFFB节点：节点：解得：4621FF2-6 匀质杆重 W=100N ，两端分别放在与水平面成300和 600倾角的光滑斜面上，求平衡时这两斜面对杆的约束反力以及杆与水平面间的夹角。题 2-6 图2-7 已知梁 AB 上作用一力偶，力偶矩为M，梁长为l，梁重不计。求在图a,b, 两三种情况下，支座A 和 B 的约束反力。（a）（b）题 2-7 图（a）lMFFBA(注意，这里，A与B处约束力为负，表示实际方向与假定方向相反，结果应与你的受力图一致，不同的受力图其结果的表现形式也不同)(b)coslMFFBA精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档2-8 在题图所示结构中二曲杆自重不计，曲杆 AB 上作用有主动力偶，其力偶矩为M，试求 A 和 C 点处的约束反力。题 2-8 图作两曲杆的受力图，BC是二力杆， AB只受力偶作用，因此A、B构成一对力偶。即BAFFaMFFFaMFMaFaFMCBABBBA424232222,02-9 在图示结构中， 各构件的自重略去不计，在构件 BC 上作用一力偶矩为M 的力偶，各尺寸如图。求支座A 的约束反力。题 2-9 图1 作受力图2、BC只受力偶作用，力偶只能与力偶平衡lMFFCB3、构件 ADC三力汇交精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档lMFFFFACAX2022,02-10 四连杆机构ABCD 中的 AB=0.1 m, CD=0.22 m, 杆 AB 及 CD 上各作用一力偶。在图示位置平衡。已知m1=0.4kN.m, 杆重不计，求A、D 两绞处的约束反力及力偶矩m2。题 2-10 图kNmMMlFMCDMlFMABCDBABB7.175sin,030sin,0221解得：杆杆：2-11 滑道摇杆机构受两力偶作用，在图示位置平衡。 已知 OO1=OA=0.4m ， m1=0.4kN.m,求另一力偶矩m2。及 O、O1处的约束反力。kNFFFkNmMkNFMFMCDMFMOBAOOAAA15. 18.0,15.14.03,060sin4.0, 01221解得：杆杆和滑块：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档2-12 试求图示各梁支座的约束反力。设力的单位为kN，力偶矩的单位为kN.m，长度的单位为 m，分布载荷集度为kN/m。（a）（b）题 2-12 图受力分析如图：kNFkNFFFFFMBABAYBA21,15208.020,04.2206.184.08.020, 0解得：受力分析如图：kNFkNFkNFFFFFFFFMBAyAxBAxxBAyYBA95.31,33.12,98.1521, 022023,032322203,0解得：2-13 在图示 a，b 两连续梁中，已知q，M， a，及，不计梁的自重。求各连续梁在A，B，C 三处的约束反力。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档（a）（b）题 2-13 图1 作受力图， BC杆受力偶作用cosaMFFCB2.对 AB 杆列平衡方程MaFMFMaMFFFaMFFFBAABAyYBAxXcos,0)(cos,0tansin,0所以：MMaMFaMFAAyAxtan1. 以 BC为研究对象，列平衡方程221cos,0)(0cos,0sin,0qaaFFMFqaFFFFFCBCByYCBxX精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档cos22tan2qaFqaFqaFCByBx1. 以 AB为研究对象，列平衡方程221,0)(2,02tan,0qaaFMFMqaFFFqaFFFByABByAyYBxAxXcos22122tan2qaFqaMqaFFqaFFCAByAyBxAx2-14 水平梁 AB 由铰链 A 和杆 BC 所支持， 如图所示。 在梁上 D 处用销子安装半径为r =0.1 m 的滑轮。有一跨过滑轮的绳子，其一端水平地系于墙上，另一端悬挂有重P=1800N的重物。如 AD=0.2 m，BD=0.2m，045，且不计梁、杆、滑轮和绳的重量。求铰链A 和杆 BC 对梁的约束反力。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档1.以滑轮和杆为研究对象，受力分析如图2.列平衡方程：0)2.0(6.022,0)(022,0022,0rPFrPFMPFFFFPFFBABAyYBAxX解得：NFNFNFBAyAx5.848120024002-15 如图所示， 三绞拱由两半拱和三个铰链A，B，C 构成，已知每个半拱重P=300kN，l=32m，h=10m。求支座 A、B 的约束反力。题 2-15 图以整体为研究对象，由对称性知：kNPFFFFByAyBxAx300以 BC半拱为研究对象kNFFlFhFlPMAxBxByBxC120283,02-16 构架由杆 AB，AC 和 DG 组成，如图所示。杆DG 上的销子E 可在杆 AC 的光滑精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档槽内滑动，不计各杆的重量，在水平杆DGF 的一端作用铅垂力F。求铅直杆AB 上铰链 A，D 和 B 所受的力题 2-16 图解：1.以整体为研究对象FFFFFFMFFFFCyByCyBCyByY, 0,0)(0,02.以 DG 杆为研究对象，列平衡方程02,00,00,0aFaFMFFFFFFFFAxDxBAyDyByYAxDxBxX解得：FFFFFFAyBxAx3.以 AB 杆为研究对象，列平衡方程0222,0)(022,0022,0aFaFFMFFFFFFFEDEDyYEDxX精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档2-17 图示构架中， 物体重 1200N，由细绳跨过滑轮E 而水平系于墙上， 尺寸如图所示，不计杆和滑轮的重量。求支承A 和 B 处的约束反力以及杆BC 的内力 FBC。题 2-17 图以整体为研究对象0)5. 1()2(4,0)(0, 0,0rPrPFFMPFFFPFFBABAyYAxX解得：NFNFNFBAyAx10501501200以 CDE杆和滑轮为研究对象05.125.15. 12,0)(22PFFMBD解得：NFB15002-18 在图示构架中，各杆单位长度的重量为300N/m，载荷 P=10kN，A 处为固定端，B，C，D 处为绞链。求固定端A 处及 B，C 为绞链处的约束反力。2-22 均质箱体 A 的宽度 b=1m，高 h=2m，重 P=200kN，放在倾角030的斜面上。箱体与斜面间的摩擦因数fs=0.2 。今在箱体的C 点系一无重软绳，方向如图所示， 绳的另一端绕过滑轮D 挂一重物 E，已知 BC=a=1.8m。求使箱体处于平衡状态的重物E 的重量。2-23 尖劈顶重装置如图所示。在B 块上受力P 的作用。 A 与 B 块间的摩擦因数为fs（其他有滚珠处表示光滑） 。如不计A 和 B 块的重量，求使系统保持平衡的力F 的值。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档题 2-23 图以整体为研究对象，显然水平和铅直方向约束力分别为PF,以 A 滑块为研究对象，分别作出两临界状态的力三角形)tan()tan(tan)tan()tan(minmaxPFPfPFPFs为摩擦角，其中题 2-24 图2-25 均质长板 AD 重 P，长为 4m，用一短板 BC 支撑， 如图所示。 若 AC=BC=AB=3m，BC 板的自重不计。求A、B、C 处的摩擦角各为多大才能使之保持平衡。题 2-25 图第三章空间力系3-1 在正方体的顶角A 和 B 处，分别作用力F1和 F2，如图所示。求此两力在x, y, z轴上的投影和对x, y, z 轴的矩。 并将图中的力系向点O 简化， 用解析式表示主矢、主矩的大小和方向。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档题 3-6 图3-7 一平行力系由五个力组成，力的大小和作用线的位置如图所示。图中小正方格的边长为 10mm。求平行力系的合力。题 3-7 图3-8 求下列各截面重心的位置。1. 建立图示坐标系150,50270.ICIySI0,30300.IICIIySII90303005027015050270Cy(a) 题 3-8 图第五章杆件的内力5 - 1试求图示各杆1-1 、2-2 、3-3 截面上的轴力，并作轴力图。题 5-1 图精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档kNmT /5 - 2试求图示各杆在1-1 、2-2 截面上的扭矩。并作出各杆的扭矩图。题 5-2 图5 - 3在变速箱中，低速轴的直径比高速轴的大，何故？,9549nPMe变速箱中轴传递的扭矩与轴的转速呈反比，低速轴传递的扭矩大，故轴径大。5 - 4某传动轴，由电机带动，已知轴的转速1000minnr（转 / 分） ，电机输入的功率20PkW，试求作用在轴上的外力偶矩。NmnPMe8.1909100020954995495 - 5某传动轴，转速300minnr，轮 1 为主动轮，输入功率150PkW，轮 2、轮3 与轮 4 为从动轮，输出功率分别为210PkW，3420PPkW。（1）试画轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩；（2）若将轮 1 和轮 3 的位置对调，轴的最大扭矩变为何值，对轴的受力是否有利。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档题 5-5 图NmnPMe5.1591954911NmnPMe3.318954922NmnPMMee6.6369549343NmT2.1273maxNmT9.954max对调后，最大扭矩变小，故对轴受力有利。5 - 6图示结构中，设P、q、a均为已知，截面1-1 、2-2 、3-3 无限接近于截面C或截面D。试求截面1-1 、2-2 、3-3 上的剪力和弯矩。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档Aaa2mqaqPqaCB2211(a)A200PNBDC112233200200200(b)题 5-6 图ABDC1122200200200(c)10qkN mABDC1122(d)aaaPqa2mqa题 5-6 图5 - 7设图示各梁上的载荷P、q、m和尺寸a皆为已知，（1）列出梁的剪力方程和弯矩方程；（2）作剪力图和弯矩图； （3）判定maxQ和maxM。AaCB(a)a2 PmPaABDC(b)aaa2PP题 5-7 图题 5-7 图精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档题 5-7 图题 5-7 图精品资料 - 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- - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 25 页，共 25 页 - - - - - - - - - -