2022工程力学习题答案精选.docx

工程力学习题答案篇一：工程力学库-课后习题第一章 静力学根本概念 . 1 第二章 平面力系 . 13 第三章重心和形心 . 37 第四章 轴向拉伸与压缩 . 41 5. 第五章 剪切与挤压 . 49 6. 第六章 圆轴的改变 . 52 8.第八章 梁的强度与刚度 . 73 9. 第九章 强度理论 . 87 组合变形. 95工程力学试题库第一章 静力学根本概念1. 试写出图中四力的矢量表达式。已经明白：F1=1000N，F2=1500N，F3=3000N，F4=2000N。解:F=Fx+Fy=Fxi+FyjF1=1000N=-1000Cos30oi-1000Sin30oj F2=1500N=1500Cos90oi- 1500Sin90oj F3=3000N=3000 Cos45oi+3000Sin45oj F4=2000N=2000 Cos60oi-2000Sin60oj2. A，B两人拉一压路碾子，如以下图，FA=400N，为使碾子沿图中所示的方向前进，B应施加多大的力（FB=？）。解：由于前进方向与力FA，FB之间均为45o夹角，要保证二力的合力为前进方向，那么必须FA=FB。因此：FB=FA=400N。3. 试计算图中力F关于O点之矩。解：MO(F)=Fl4. 试计算图中力F关于O点之矩。解：MO(F)=05. 试计算图中力F关于O点之矩。解： MO(F)= Flsin6. 试计算图中力F关于O点之矩。解： MO(F)= Flsin7. 试计算图中力F关于O点之矩。解：MO(F)= -Fa8.试计算图中力F关于O点之矩。解： MO(F)= F(lr)9. 试计算图中力F关于O点之矩。解:10. 求图中力F对点A之矩。假设r1=20cm，r2=50cm，F=300N。解:11.图中摆锤重G，其重心A点到悬挂点O的间隔为l。试求图中三个位置时，力对O点之矩。解：1位置：MA(G)=02位置：MA(G)=-Glsin3位置：MA(G)=-Gl12.图示齿轮齿条压力机在工作时，齿条BC作用在齿轮O上的力Fn=2kN，方向如图所示，压力角0=20°，齿轮的节圆直径D=80mm。求齿间压力Fn对轮心点O的力矩。解：MO(Fn)=-Fncos·D/2=-75.2N·m受力图13. 画出节点A，B的受力图。14. 画出杆件AB的受力图。15. 画出轮C的受力图。16.画出杆AB的受力图。17. 画出杆AB的受力图。18. 画出杆AB的受力图。篇二：工程力学习题答案4-19 起重构架如题4-19图所示，尺寸单位为mm。滑轮直径d=200 mm，钢丝绳的倾斜部分平行于杆BE。吊起的载荷W=10 kN，其它重量不计，求固定铰链支座A、B的约束力。W解：(1) 研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；W (2) 选坐标系Bxy，列出平衡方程；?MB(F)?0: FAx?600?W?1200?0FAx?20 kN?Fx?0: ?FAx?FBx?0FBx?20 kN?Fy?0: ?FAy?FBy?W?0Dx(3) 研究ACD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；(4) 选D点为矩心，列出平衡方程；?MD(F)?0: FAy?800?FC?100?0FAy?1.25 kN(5) 将FAy代入到前面的平衡方程；FBy?FAy?W?11.25 kN约束力的方向如以下图。4-20 AB、AC、DE三杆连接如题4-20图所示。DE杆上有一插销F套在AC杆的导槽内。求在水平杆DE的E端有一铅垂力F作用时，AB杆上所受的力。设AD=DB，DF=FE，BC=DE，所有杆重均不计。解：(1) 整体受力分析，按照三力平衡汇交定理，可知B点的约束力一定沿着BC方向；(2) 研究DFE杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；(3) 分别选F点和B点为矩心，列出平衡方程；?M?MF(F)?0: ?F?EF?FDy?DE?0FDy?FB(F)?0: ?F?ED?FDx?DB?0FDx?2F(4) 研究ADB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；(5) 选坐标系Axy，列出平衡方程；?M (F)?0: FADx?AD?FB?AB?0FB?F?Fx ?0: ?FAx?FB?FDx?0FAx?F?F约束力的方向如以下图。y ?0: ?FAy?FDy?0FAy?F5-4 一重量W=1000 N的匀质薄板用止推轴承A、径向轴承B和绳索CE支持在水平面上，能够绕水平轴AB转动，今在板上作用一力偶，其力偶矩为M，并设薄板平衡。已经明白a=3 m，b=4 m，h=5 m，M=2000 N?m，试求绳子的拉力和轴承A、B约束力。解：(1) 研究匀质薄板，受力分析，画出受力图(空间任意力系)；F(2) 选坐标系Axyz，列出平衡方程；?M(F)?0: M?FzBy?4?0FBy?500 NaM(F)?0: ?W?F?0?xC22FC?707 NbM(F)?0: ?F?b?W?F?0?yBzC2FBz?0?Fz?0: FBz?FAz?W?FC?FAz?500 N?02?Fx?0: FAx?FC4?05FAx?400 N?Fy?0: ?FBy?FAy?FC FAy?800 N约束力的方向如以下图。3?055-5 作用于半径为120 mm的齿轮上的啮合力F推进皮带绕水平轴AB作匀速转动。已经明白皮带紧边拉力为200 N，松边拉力为100 N，尺寸如题5-5图所示。试求力F的大小以及轴承A、B的约束力。(尺寸单位mm)。解: (1) 研究整体，受力分析，画出受力图(空间任意力系)；(2) 选坐标系Axyz，列出平衡方程；z?M(F)?0: ?Fcos20?Mxo?120?200?100?80?0F?70.9 N(F)?0: ?Fsin20o?100?200?100?250?FBy?350?0FBy?207 N?My(F)?0: ?Fcos20o?100?FBx?350?0FBx?19 N篇三：工程力学 课后习题答案4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN，力偶矩的单位为kN?m，长度单位为m，分布载荷集度为kN/m。(提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。(b)(e)解：(b)：(1) 整体受力分析，画出受力图(平面任意力系)；F(2) 选坐标系Axy，列出平衡方程；?F?MAx?0: ?FAx?0.4?0FAx?0.4 kN(F)?0: ?2?0.8?0.5?1.6?0.4?0.7?FB?2?0FB?0.26 kN?F约束力的方向如以下图。y?0: FAy?2?0.5?FB?0FAy?1.24 kN(c)：(1) 研究AB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；(2) 选坐标系Axy，列出平衡方程；Fx?MB(F)?0: ?FAy?3?3?2?dx?x?02FAy?0.33 kN?Fy?0: FAy?2?dx?FBcos30o?02FB?4.24 kN?F约束力的方向如以下图。x?0: FAx?FBsin30o?0FAx?2.12 kN(e)：(1) 研究CABD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；qx(2) 选坐标系Axy，列出平衡方程；?F?M0.8Ax?0: FAx?0(F)?0: ?20?dx?x?8?FB?1.6?20?2.4?0FB?21 kN?Fy?0: ?20?dx?FAy?FB?20?00.8FAy?15 kN约束力的方向如以下图。4-16 由AC和CD构成的复合梁通过铰链C连接，它的支承和受力如题4-16图所示。已经明白均布载荷集度q=10 kN/m，力偶M=40 kN?m，a=2 m，不计梁重，试求支座A、B、D的约束力和铰链C所受的力。解：(1) 研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)；q(2) 选坐标系Cxy，列出平衡方程；F?MC(F)?0: -?q?dx?x?M?FD?2a?0aFD?5 kN?Fy?0: FC?q?dx?FD?0aFC?25 kN(3) 研究ABC杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)；x(4) 选坐标系Bxy，列出平衡方程；?MB(F)?0: FA?a?q?dx?x?FC?a?0aFA?35 kN?Fy?0: ?FA?q?dx?FB?FC?0aFB?80 kN约束力的方向如以下图。4-17 刚架ABC和刚架CD通过铰链C连接，并与地面通过铰链A、B、D连接，如题4-17图所示，载荷如图，试求刚架的支座约束力(尺寸单位为m，力的单位为 kN，载荷集度单位为 kN/m)。=50(a)(b)解：(a)：(1) 研究CD杆，它是二力杆，又按照D点的约束性质，可知：FC=FD=0；(2) 研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；(3) 选坐标系Axy，列出平衡方程；?Fx?0: ?FAx?100?05FAx?100 kN1?MA(F)?0: ?100?6?q?dx?x?FB?6?0FB?120 kN?Fy?0: ?FAy?q?dx?FB?015FAy?80 kN约束力的方向如以下图。(b)：(1) 研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；=50(2) 选C点为矩心，列出平衡方程；?MC(F)?0: ?q?dx?x?FD?3?03FD?15 kN(3) 研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)；(4) 选坐标系Bxy，列出平衡方程；x?Fx?0: FAx?50?03FAx?50 kN?MB(F)?0: ?FAy?6?q?dx?x?FD?3?50?3?0FAy?25 kN?Fy?0: FAy?q?dx?FB?FD?03FB?10 kN约束力的方向如以下图。8-5 图示阶梯形圆截面杆，承受轴向载荷F1=50 kN与F2作用，AB与BC段的直径分别为d1=20 mm和d2=30 mm ，如欲使AB与BC段横截面上的正应力一样，试求载荷F2之值。解：(1) 用截面法求出1-1、2-2截面的轴力；FN1?F1FN2?F1?F2(2) 求1-1、2-2截面的正应力，利用正应力一样；FN150?103?1?159.2MPa1A12?0.024FN250?103?F2?2?1?159.2MPaA2?0.0324?F2?62.5kN8-15 图示桁架，杆1为圆截面钢杆，杆2为方截面木杆，在节点A处承受铅直方向的载荷F作用，试确定钢杆的直径d与木杆截面的边宽b。已经明白载荷F=50 kN，钢的许用应力S =160 MPa，木的许用应力W =10 MPa。