工程力学试题库及解答(共118页).doc

《工程力学试题库及解答(共118页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程力学试题库及解答(共118页).doc（118页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业工程力学试题库及答案工程力学试题库及答案第一章第一章 静力学基本概念静力学基本概念1. 试写出图中四力的矢量表达式。 已知： F1=1000N， F2=1500N， F3=3000N， F4=2000N。解:F F=F Fx+F Fy y=Fxi i+Fy yj jF F1=1000N=-1000Cos30i i-1000Sin30j jF F2=1500N=1500Cos90i i- 1500Sin90j jF F3=3000N=3000 Cos45i i+3000Sin45j jF F4=2000N=2000 Cos60i i-2000Sin60j

2、 j2. A，B 两人拉一压路碾子，如图所示，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：因为前进方向与力 FA，FB之间均为 45夹角，要保证二力的合力为前进方向，则必须 FA=FB。所以：FB=FA=400N。3.试计算图中力 F 对于 O 点之矩。解：MO(F)=Fl4.试计算图中力 F 对于 O 点之矩。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解：MO(F)=05.试计算图中力 F 对于 O 点之矩。解：MO(F)= Flsin6. 试计算图中力 F 对于 O 点之矩。解：MO(F)= Flsin7. 试计算图中力 F 对于 O 点之矩。解：MO

3、(F)= -Fa8.试计算图中力 F F 对于 O 点之矩。解：MO(F)= F(lr)9. 试计算图中力 F 对于 O 点之矩。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解:10.求图中力 F 对点 A 之矩。若 r1=20cm，r2=50cm，F=300N。解:11.图中摆锤重 G，其重心 A 点到悬挂点 O 的距离为 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

4、。求齿间压力 Fn对轮心点 O 的力矩。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解：MO(Fn)=-FncosD/2=-75.2Nm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。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业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。19. 画出杆 AB 的受力图。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业20. 画出刚架 AB 的受力图。21. 画出杆 AB 的受力图。22. 画出杆 AB 的受力图。23.画出杆 AB 的受力图。精选优质文档-倾情为你奉

5、上专心-专注-专业24. 画出销钉 A 的受力图。25. 画出杆 AB 的受力图。物系受力图26. 画出图示物体系中杆 AB、轮 C、整体的受力图。27. 画出图示物体系中杆 AB、轮 C 的受力图。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业28.画出图示物体系中杆 AB、轮 C1、轮 C2、整体的受力图。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业29. 画出图示物体系中支架 AD、BC、物体 E、整体的受力图。30. 画出图示物体系中横梁 AB、立柱 AE、整体的受力图。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业31. 画出图示物体系中物体 C、轮 O 的受力图。32. 画出图示物体系中梁

6、AC、CB、整体的受力图。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业33.画出图示物体系中轮 B、杆 AB、整体的受力图。34.画出图示物体系中物体 D、轮 O、杆 AB 的受力图。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业35.画出图示物体系中物体 D、销钉 O、轮 O 的受力图。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第二章第二章平面力系平面力系1. 分析图示平面任意力系向 O 点简化的结果。 已知： F1=100N， F2=150N， F3=200N，F4=250N，F=F/=50N。解：（1）主矢大小与方位：F/RxFxF1cos45+F3+F4cos60100Ncos45+200N

7、+250cos60395.7NF/RyFyF1sin45-F2-F4sin60100Nsin45-150N-250sin60-295.8N（2）主矩大小和转向：MOMO(F)MO(F1)+MO(F2)+MO(F3)+MO(F4)+m0-F20.3m+F30.2m+F4sin600.1m+F0.1m0-150N0.3m+200N0.2m+250Nsin600.1m+50N0.1m21.65Nm()向 O 点的简化结果如图所示。2.图示起重吊钩，若吊钩点 O 处所承受的力偶矩最大值为 5kNm，则起吊重量不能超过多少？精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解：根据 O 点所能承受的最大力偶矩确

8、定最大起吊重量G0.15m5kNmG33.33kN3. 图示三角支架由杆 AB，AC 铰接而成，在 A 处作用有重力 G，求出图中 AB，AC所受的力（不计杆自重）。解:（1）取销钉 A 画受力图如图所示。AB、AC 杆均为二力杆。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fx0，-FAB+FACcos600Fy0，FACsin60-G0（3）求解未知量。FAB0.577G（拉）FAC1.155G（压）4.图示三角支架由杆 AB，AC 铰接而成，在 A 处作用有重力 G，求出图中 AB，AC所受的力（不计杆自重）。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解（1）取销钉 A 画受力图如图所示。AB、AC

9、 杆均为二力杆。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fx0，FAB-FACcos600Fy0，FACsin60-G0（3）求解未知量。FAB0.577G（压）FAC1.155G（拉）5. 图示三角支架由杆 AB，AC 铰接而成，在 A 处作用有重力 G，求出图中 AB，AC所受的力（不计杆自重）。解（1）取销钉 A 画受力图如图所示。AB、AC 杆均为二力杆。（2）建直角坐标系，列平衡方程：精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业Fx0，-FAB+Gsin300Fy0，FAC-G cos300（3）求解未知量。FAB0.5G（拉）FAC0.866G（压）6. 图示三角支架由杆 AB，AC 铰接而

10、成，在 A 处作用有重力 G，求出图中 AB，AC所受的力（不计杆自重）。解（1）取销钉 A 画受力图如图所示。AB、AC 杆均为二力杆。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fx0，-FABsin30+FACsin300Fy0，FABcos30+FACcos30-G0（3）求解未知量。FABFAC0.577G（拉）7. 图示圆柱 A 重力为 G，在中心上系有两绳 AB 和 AC，绳子分别绕过光滑的滑轮B 和 C，并分别悬挂重力为 G1和 G2的物体，设G2G1。试求平衡时的角和水平面 D 对圆柱的约束力。解（1）取圆柱 A 画受力图如图所示。AB、AC 绳子拉力大小分别等于 G1，G2。精选优质文

11、档-倾情为你奉上专心-专注-专业（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fx0，-G1+G2cos0Fy0，FNG2sin-G0（3）求解未知量。8.图示翻罐笼由滚轮 A，B 支承，已知翻罐笼连同煤车共重 G=3kN，=30，=45， 求滚轮 A， B 所受到的压力 FNA， FNB。 有人认为 FNA=Gcos， FNB=Gcos，对不对，为什么？解（1）取翻罐笼画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fx0，FNAsin-FNBsin0Fy0，FNAcos+FNBcos-G0（3）求解未知量与讨论。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业将已知条件 G=3kN，=30，=45分别代入平

12、衡方程，解得：FNA2.2kNFNA1.55kN有人认为 FNA=Gcos，FNB=Gcos是不正确的，只有在=45的情况下才正确。9.图示简易起重机用钢丝绳吊起重力 G=2kN 的重物，不计杆件自重、摩擦及滑轮大小，A，B，C 三处简化为铰链连接；求 AB 和 AC 所受的力。解（1）取滑轮画受力图如图所示。AB、AC 杆均为二力杆。（2）建直角坐标系如图，列平衡方程：Fx0，-FAB-Fsin45+Fcos600Fy0，-FAC-Fsin60-Fcos450（3）求解未知量。将已知条件 F=G=2kN 代入平衡方程，解得：FAB-0.414kN（压）FAC-3.15kN（压）10. 图示简

13、易起重机用钢丝绳吊起重力 G=2kN 的重物，不计杆件自重、摩擦及滑轮大小，A，B，C 三处简化为铰链连接；求 AB 和 AC 所受的力。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解：（1）取滑轮画受力图如图所示。AB、AC杆均为二力杆。（2）建直角坐标系如图，列平衡方程：Fx0，-FAB-FACcos45-Fsin300Fy0，-FACsin45-Fcos30-F0（3）求解未知量。将已知条件 F=G=2kN 代入平衡方程，解得：FAB2.73kN（拉）FAC-5.28kN（压）11. 相同的两圆管置于斜面上，并用一铅垂挡板 AB 挡住，如图所示。每根圆管重 4kN，求挡板所受的压力。若改用

14、垂直于斜面上的挡板，这时的压力有何变化？解（1）取两圆管画受力图如图所示。（2）建直角坐标系如图，列平衡方程：Fx0，FNcos30Gsin30Gsin300（3）求解未知量。将已知条件 G=4kN 代入平衡方程，解得：FN4.61kN若改用垂直于斜面上的挡板，这时的受力上图右建直角坐标系如图，列平衡方程：Fx0，FNGsin30Gsin300解得：FN4kN12. 构件的支承及荷载如图所示，求支座 A，B 处的约束力。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解（1）取 AB 杆画受力图如图所示。支座 A，B 约束反力构成一力偶。（2）列平衡方程：Mi015kNm-24kNm+FA6m0（3

15、）求解未知量。FA1.5kN（）FB1.5kN13. 构件的支承及荷载如图所示，求支座 A，B 处的约束力。解（1）取 AB 杆画受力图如图所示。支座 A，B 约束反力构成一力偶。（2）列平衡方程：Mi0，FAlsin45-Fa0（3）求解未知量。14. 构件的支承及荷载如图所示，求支座 A，B 处的约束力。解（1）取 AB 杆画受力图如图所示。支座 A，B 约束反力构成一力偶。（2）列平衡方程：Mi0，20kN5m50kN3mFA2m0（3）求解未知量。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业FA25kN（）FB25kN（）15. 图示电动机用螺栓 A，B 固定在角架上，自重不计。角架用螺

16、栓 C，D 固定在墙上。若 M=20kNm，a=0.3m，b=0.6m，求螺栓 A，B，C，D 所受的力。解螺栓 A，B 受力大小（1）取电动机画受力图如图所示。螺栓 A，B 反力构成一力偶。（2）列平衡方程：Mi0，MFAa0（3）求解未知量。将已知条件 M=20kNm，a=0.3m 代入平衡方程，解得：FAFB66.7kN螺栓 C，D 受力大小（1）取电动机和角架画受力图如图所示。螺栓 C，D 反力构成一力偶。（2）列平衡方程：Mi0，MFCb0（3）求解未知量。将已知条件 M=20kNm，b=0.6m 代入平衡方程，解得：FCFD33.3kN16. 铰链四连杆机构 OABO1在图示位置平

17、衡，已知 OA=0.4m，O1B=0.6m，作用在曲柄 OA 上的力偶矩 M1=1Nm，不计杆重，求力偶矩 M2的大小及连杆 AB 所受的力。解精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业求连杆 AB 受力（1）取曲柄 OA 画受力图如图所示。连杆 AB 为二力杆。（2）列平衡方程：Mi0，M1FABOAsin300（3）求解未知量。将已知条件 M1=1Nm，OA=0.4m，代入平衡方程，解得：FAB5N；AB 杆受拉。求力偶矩 M2的大小（1）取铰链四连杆机构 OABO1画受力图如图所示。FO和 FO1构成力偶。（2）列平衡方程：Mi0，M1M2FO（O1BOAsin30）0（3）求解未知量。

18、将已知条件 M1=1Nm，OA=0.4m，O1B=0.6m 代入平衡方程，解得：M23Nm17. 上料小车如图所示。车和料共重 G=240kN，C 为重心，a=1m，b=1.4m，e=1m，d=1.4m，=55，求钢绳拉力 F 和轨道 A，B 的约束反力。解（1）取上料小车画受力图如图所示。（2）建直角坐标系如图，列平衡方程：Fx0，F-Gsin0Fy0，FNA+FNB-Gcos0MC(F)0，-F（de）-FNAa+FNBb0（3）求解未知量。将已知条件 G=240kN，a=1m，b=1.4m，e=1m，d=1.4m，=55代入平衡方程，解得：FNA47.53kN；FNB90.12kN；F1

19、96.6kN精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业18. 厂房立柱的一端用混凝土砂浆固定于杯形基础中，其上受力 F=60kN，风荷q=2kN/m，自重 G=40kN，a=0.5m，h=10m，试求立柱 A 端的约束反力。解（1）取厂房立柱画受力图如图所示。A 端为固定端支座。（2）建直角坐标系如图，列平衡方程：Fx0，qhFAx0Fy0，FAyGF0MA(F)0，qhh/2FaMA0（3）求解未知量。将已知条件 F=60kN，q=2kN/m，G=40kN，a=0.5m，h=10m 代入平衡方程，解得：FAx20kN（）；FAy100kN（）；MA130kNm（）19. 试求图中梁的支座反力

20、。已知 F=6kN。解（1）取梁 AB 画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fx0，FAx-Fcos450Fy0，FAy-Fsin45+FNB0MA(F)0，-Fsin452m+FNB6m0（3）求解未知量。将已知条件 F=6kN 代入平衡方程。解得：FAx4.24kN（）；FAy2.83kN（）；FNB1.41kN（）。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业20. 试求图示梁的支座反力。已知 F=6kN，q=2kN/m。解（1）取梁 AB 画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fx0，FAx-Fcos300Fy0，FAy-q1m-Fsin300MA(F)0，-q

21、1m1.5m-Fsin301m+MA0（3）求解未知量。将已知条件 F=6kN，q=2kN/m 代入平衡方程，解得：FAx5.2kN（）； FAy5kN（）； MA6kNm（）。21. 试求图示梁的支座反力。已知 q=2kN/m，M=2kNm。解（1）取梁 AB 画受力图如图所示。因无水平主动力存在，A 铰无水平反力。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy0，FA-q2m+FB0MA(F)0，-q2m2m+FB3m+M0（3）求解未知量。将已知条件 q=2kN/m，M=2kNm 代入平衡方程，解得：FA2kN（）；FB2kN（）。22.试求图示梁的支座反力。已知 q=2kN/m，l=2m，a=1

22、m。解（1）取梁 AB 画受力图如图所示。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fx0，FAx-qa0Fy0，FAy0MA(F)0，-qa0.5a+MA0（3）求解未知量。将已知条件 q=2kN/m，M=2kNm，a=1m 代入平衡方程，解得：FAx2kN（）；FAy0；MA1kNm（）。23. 试求图示梁的支座反力。已知 F=6kN，q=2kN/m，M=2kNm，a=1m。解（1）取梁 AB 画受力图如图所示。因无水平主动力存在，A 铰无水平反力。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy0，FA-qaFB-F0MA(F)0，qa0.5a+FB2a-M-F3a0

23、（3）求解未知量。将已知条件 F=6kN，q=2kN/m，M=2kNm，a=1m 代入平衡方程，解得：FA-1.5kN（）；FB9.5kN（）。24. 试求图示梁的支座反力。已知 F=6kN，M=2kNm，a=1m。解（1）取梁 AB 画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fx0，FAFBx0Fy0，FByF0MB(F)0，-FAa+Fa+M0（3）求解未知量。将已知条件 F=6kN，M=2kNm，a=1m 代入平衡方程，解得：FA8kN（）；FBx8kN（）；FBy6kN（）。25. 试求图示梁的支座反力。已知 F=6kN，M=2kNm，a=1m。精选优质文档-倾情为你奉上专心-

24、专注-专业解（1）取梁 AB 画受力图如图所示。（2）建直角坐标系如图，列平衡方程：Fx0，FAx-FBsin300Fy0，FAy-F+FBcos300MA(F)0，-Fa-FBsin30a+FBcos302a+M0（3）求解未知量。将已知条件 F=6kN，M=2kNm，a=1m 代入平衡方程，解得：FB3.25kN（）；FAx1.63kN（）；FAy3.19kN（）.26. 试求图示梁的支座反力。已知 F=6kN，a=1m。解：求解顺序：先解 CD 部分再解 AC 部分。解 CD 部分（1）取梁 CD 画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy0，FC-F+FD0MC(F)0，-

25、FaFD2a0（3）求解未知量。将已知条件 F=6kN 代入平衡方程，解得： FC3kN；FD3kN（）解 AC 部分（1）取梁 AC 画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy0，-F/C-FAFB0MA(F)0，-F/C2aFBa0精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业（3）求解未知量。将已知条件 F/C=FC=3kN 代入平衡方程，解得：FB6kN（）；FA3kN（）。梁支座 A，B，D 的反力为： FA3kN（）；FB6kN（）；FD3kN（）。27. 试求图示梁的支座反力。已知 F=6kN，q=2kN/m，M=2kNm，a=1m。解：求解顺序：先解 CD 部分再解 A

26、BC 部分。解 CD 部分（1）取梁 CD 画受力图如上左图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy0，FC-qa+FD0MC(F)0，-qa0.5a +FDa0（3）求解未知量。将已知条件 q=2kN/m，a=1m 代入平衡方程。解得：FC1kN；FD1kN（）解 ABC 部分（1）取梁 ABC 画受力图如上右图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy0，-F/C+FA+FB-F0MA(F)0，-F/C2a+FBa-Fa-M0（3）求解未知量。将已知条件 F=6kN，M=2kNm，a=1m，F/C= FC=1kN 代入平衡方程。解得： FB10kN（）；FA-3kN（）梁支座 A，B，D

27、 的反力为：FA-3kN（）；FB10kN（）；FD1kN（）。28.试求图示梁的支座反力。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解：求解顺序：先解 IJ 部分，再解 CD 部分，最后解 ABC 部分。解 IJ 部分:（1）取 IJ 部分画受力图如 右图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy0，FI-50kN-10kN+FJ0MI(F)0，-50kN1m-10kN5m+FJ2m0（3）求解未知量。解得：FI10kN；FJ50kN解 CD 部分:（1）取梁 CD 画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy0，FC-F/J+FD0MC(F)0，-F/J1m+FD8m0（3）求解

28、未知量。将已知条件 F/J= FJ=50kN 代入平衡方程。解得：FC43.75kN；FD6.25kN（）解 ABC 部分:（1）取梁 ABC 画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy0，-F/C-F/I-FA+FB0MA(F)0，-F/C8m+FB4m-F/I7m0（3）求解未知量。将已知条件 F/I= FI=10kN，F/C= FC=43.75kN 代入平衡方程。解得：FB105kN（）；FA51.25kN（）梁支座 A,B,D 的反力为：FA51.25kN（）；FB105kN（）；FD6.25kN（）。29.试求图示梁的支座反力。已知 q=2kN/m，a=1m。解：求解顺序

29、：先解 BC 段，再解 AB 段。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业BC 段AB 段1、解 BC 段（1）取梁 BC 画受力图如上左图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy=0，FC-qa+FB=0MB(F)=0，-qa0.5a +FC2a=0（3）求解未知量。将已知条件 q=2kN/m，a=1m 代入平衡方程。解得：FC=0.5kN（）；FB=1.5kN2、解 AB 段（1）取梁 AB 画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy=0，FA-qa-F/B=0MA(F)=0，-qa1.5aMA-F/B2a=0（3）求解未知量。将已知条件 q=2kN/m，M=2kNm，a=

30、1m，F/B=FB=1.5kN 代入平衡方程，解得：FA=3.5kN（）；MA=6kNm（）。梁支座 A,C 的反力为：FA=3.5kN（）；MA=6kNm（）；FC=0.5kN（）30. 试求图示梁的支座反力。已知 F=6kN，M=2kNm，a=1m。解：求解顺序：先解 AB 部分，再解 BC 部分。1、解 AB 部分（1）取梁 AB 画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy=0，FA-F+FB=0MA(F)=0，-Fa+FBa=0（3）求解未知量。将已知条件 F=6kN，a=1m 代入平衡方程。解得：FA=0；FB=6kN2、解 BC 部分（1）取梁 BC 画受力图如图所示。

31、（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy=0，FC-F/B=0MC(F)=0，精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业F/B2aMMC=0（3）求解未知量。将已知条件 M=2kNm，a=1m，F/B=FB=6kN 代入平衡方程。解得：FC=6kN（）；MC=14kNm（）。梁支座 A,C 的反力为：FA=0；MC=14kNm（） ；FC=6kN（）31. 水塔固定在支架A， B， C， D上， 如图所示。 水塔总重力G=160kN， 风载q=16kN/m。为保证水塔平衡，试求 A，B 间的最小距离。解（1）取水塔和支架画受力图如图所示。当 AB 间为最小距离时，处于临界平衡，FA=0。（2）建直

32、角坐标系，列平衡方程：MB(F)0，-q6m21m+G0.5lmin0（3）求解未知量。将已知条件 G=160kN，q=16kN/m 代入平衡方程，解得：lmin2.52m32. 图示汽车起重机车体重力 G1=26kN，吊臂重力 G2=4.5kN，起重机旋转和固定部分重力 G3=31kN。设吊臂在起重机对称面内，试求汽车的最大起重量 G。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解:（1）取汽车起重机画受力图如图所示。当汽车起吊最大重量 G 时，处于临界平衡，FNA=0。（2）建直角坐标系，列平衡方程：MB(F)=0，-G22.5m+Gmax5.5m+G12m=0（3） 求解未知量。 将已知条

33、件 G1=26kN， G2=4.5kN 代入平衡方程， 解得： Gmax=7.41kN33. 汽车地秤如图所示，BCE 为整体台面，杠杆 AOB 可绕 O 轴转动，B，C，D 三点均为光滑铰链连接，已知砝码重 G1，尺寸 l，a。不计其他构件自重，试求汽车自重 G2。解:（1）分别取 BCE 和 AOB 画受力图如图所示。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业（2）建直角坐标系，列平衡方程：对 BCE 列Fy0，FByG20对 AOB 列MO(F)0，F/ByaFl0（3）求解未知量。将已知条件 FBy=F/By，F=G1代入平衡方程，解得：G2lG1/a34. 驱动力偶矩 M 使锯床转盘

34、旋转，并通过连杆 AB 带动锯弓往复运动，如图所示。设锯条的切削阻力 F=5kN，试求驱动力偶矩及 O，C，D 三处的约束力。解：求解顺序：先解锯弓，再解锯床转盘。1、解锯弓（1）取梁锯弓画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：FX=0，F-FBAcos15=0Fy=0，FD+FBAsin15-FC=0MB(F)=0，-FC0.1m+FD0.25m+F0.1m=0（3）求解未知量。将已知条件 F=5kN 代入平衡方程。解得：FBA=5.18kNFD=-2.44kN()FC=-1.18kN()2、解锯床转盘（1）取锯床转盘画受力图如图所示。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业（2

35、）建直角坐标系，列平衡方程：FX=0，FABcos15-FOX=0Fy=0，FOy-FABsin15=0MO(F)=0，-FABcos150.1m+M=0（3）求解未知量。将已知条件 FAB=FBA=5.18kN 代入平衡方程，解得 ：FOX=5kN（）FOy=1.34kN()M=500Nm()35. 图示为小型推料机的简图。电机转动曲柄 OA，靠连杆 AB 使推料板 O1C 绕轴O1转动，便把料推到运输机上。已知装有销钉 A 的圆盘重 G1=200N，均质杆AB 重 G2=300N，推料板 O1C 重 G=600N。设料作用于推料板 O1C 上 B 点的力F=1000N，且与板垂直，OA=0

36、.2m，AB=2m，O1B=0.4m，=45。若在图示位置机构处于平衡，求作用于曲柄 OA 上之力偶矩 M 的大小。解：（1）分别取电机 O，连杆 AB，推料板 O1C 画受力图如图所示。（2）取连杆 AB 为研究对象MA(F)0，-F/By2m-G21m0MB(F)0，-FAy2m+G21m0Fx0，FAx-F/Bx0将已知条件 G2=300N 代入平衡方程，解得：FAy=150N；F/By=150N；FAxF/Bx（3）取推料板 O1C 为研究对象MO1(F)0，精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业-FBx0.4msin+G0.4mcos-FBy0.4mcos+F0.4m0将已知条件

37、 G=600N，=45，F=1000N，F/ByFBy-150N 代入平衡方程，解得：FBx=2164NFAxF/Bx2164N（4）取电机 O 为研究对象MO(F)0，-F/Ax0.2mcos+F/Ay0.2msin+M0将已知条件 FAxF/Ax2164N，FAyF/Ay150N，=45代入平衡方程，解得：M285Nm。36. 梯子 AB 重力为 G=200N，靠在光滑墙上，梯子的长 l=3m，已知梯子与地面间的静摩擦因素为 0.25，今有一重力为 650N 的人沿梯子向上爬，若=60，求人能够达到的最大高度。解：设能够达到的最大高度为 h，此时梯子与地面间的摩擦力为最大静摩擦力。（1）取

38、梯子画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：Fy0，FNBGG人0MA(F)0，-G0.5lcos-G人(l-h/sin)cos-Ffmlsin+FNBlcos0FfmfSFNB（3）求解未知量。将已知条件 G=200N，l=3m，fS0.25，G人650N，=60代入平衡方程。解得：h=1.07mm37. 砖夹宽 280mm，爪 AHB 和 BCED 在 B 点处铰接，尺寸如图所示。被提起的砖重力为 G，提举力 F 作用在砖夹中心线上。若砖夹与砖之间的静摩擦因素fS=0.5，则尺寸 b 应为多大，才能保证砖夹住不滑掉？精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解：由砖的受力图与平衡

39、要求可知：Ffm0.5G0.5F；FNAFNB至少要等于 Ffm/fsFG再取 AHB 讨论，受力图如图所示：要保证砖夹住不滑掉， 图中各力对 B 点逆时针的矩必须大于各力对 B 点顺时针的矩。即：F0.04mF/fm0.1mF/NAb代入 FfmF/fm0.5G0.5F；FNAF/NAFG 可以解得：b0.09m9cm38. 有三种制动装置如图所示。已知圆轮上转矩为 M，几何尺寸 a，b，c 及圆轮同制动块 K 间的静摩擦因素 fS。试求制动所需的最小力 F1的大小。解：（1）取圆轮、制动装置画受力图如图所示。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业（2）建直角坐标系，列平衡方程：取圆轮列

40、平衡方程：MO(F)0，-Ffmr+M0FfmfSFN解得 FfmM/r；FNM/rfS取制动装置列平衡方程：MA(F)0， -F1b-F/fmc+F/Na0解得：39. 有三种制动装置如图所示。已知圆轮上转矩为 M，几何尺寸 a，b，c 及圆轮同制动块 K 间的静摩擦因素 fS。试求制动所需的最小力 F2的大小。解：（1）取圆轮、制动装置画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：取圆轮列平衡方程：MO(F)0，-Ffmr+M0FfmfSFN解得 FfmM/r；FNM/rfS取制动装置列平衡方程：MA(F)0，-F2b+F/Na0解得：40.有三种制动装置如图所示。已知圆轮上转矩为 M

41、，几何尺寸 a，b，c 及圆轮同制动块 K 间的静摩擦因素 fS。试求制动所需的最小力 F3的大小。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解：（1）取圆轮、制动装置画受力图如图所示。（2）建直角坐标系，列平衡方程：取圆轮列平衡方程：MO(F)0，-Ffmr+M0FfmfSFN解得 FfmM/r；FNM/rfS取制动装置列平衡方程：MA(F)0， -F3bF/fmcF/Na0解得：第三章重心和形心1.试求图中阴影线平面图形的形心坐标。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解：建立直角坐标系如图，根据对称性可知，。只需计算。根据图形组合情况，将该阴影线平面图形分割成一个大矩形减去一个小矩形

42、。采用幅面积法。两个矩形的面积和坐标分别为：2.试求图中阴影线平面图形的形心坐标。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业3.试求图中阴影线平面图形的形心坐标。4. 试求图中阴影线平面图形的形心坐标。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业5. 试求图中阴影线平面图形的形心坐标。6. 图中为混凝土水坝截面简图，求其形心位置。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第四章第四章轴向拉伸与压缩轴向拉伸与压缩1. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。解：（1）分段计算轴力杆件分为 2 段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得：FN1=F（拉

43、）；FN2=-F（压）精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业（2）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。2. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。解：（1）分段计算轴力杆件分为 3 段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得：FN1=F（拉）；FN2=0；FN3=2F（拉）（2）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。3. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解：（1）计算 A 端支座反力。由整体受力图建立平衡方程：Fx0，2kN-4kN+6kN-FA0F

44、A4kN()（2）分段计算轴力杆件分为 3 段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得：FN1=-2kN（压）；FN2=2kN（拉）；FN3=-4kN（压）（3）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。4. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。解：（1）分段计算轴力杆件分为 3 段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得：FN1=-5kN（压）；FN2=10kN（拉）；FN3=-10kN（压）（2）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业5. 圆截面钢杆长 l=3m，直径 d=25

45、mm，两端受到 F=100kN 的轴向拉力作用时伸长l=2.5mm。试计算钢杆横截面上的正应力和纵向线应变。解：6. 阶梯状直杆受力如图所示。已知 AD 段横截面面积 AAD=1000mm2，DB 段横截面面积 ADB=500mm2，材料的弹性模量 E=200GPa。求该杆的总变形量lAB。解:由截面法可以计算出 AC，CB 段轴力 FNAC=-50kN（压），FNCB=30kN（拉）。7. 圆截面阶梯状杆件如图所示，受到 F=150kN 的轴向拉力作用。已知中间部分的直径 d1=30mm，两端部分直径为 d2=50mm，整个杆件长度 l=250mm，中间部分杆件长度 l1=150mm，E=2

46、00GPa。试求：1）各部分横截面上的正应力；2）整个杆件的总伸长量。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业8. 用一根灰口铸铁圆管作受压杆。已知材料的许用应力为=200MPa，轴向压力 F=1000kN，管的外径 D=130mm，内径 d=30mm。试校核其强度。9. 用绳索吊起重物如图所示。已知 F=20kN，绳索横截面面积 A=12.6cm2，许用应力=10MPa。试校核=45及=60两种情况下绳索的强度。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业10. 某悬臂吊车如图所示。最大起重荷载 G=20kN，杆 BC 为 Q235A 圆钢，许用应力=120MPa。试按图示位置设计 BC 杆

47、的直径 d。11. 如图所示 AC 和 BC 两杆铰接于 C，并吊重物 G。已知杆 BC 许用应力1=160MPa，杆 AC 许用应力2=100MPa，两杆横截面面积均为 A=2cm2。求所吊重物的最大重量。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业12.三角架结构如图所示。已知杆 AB 为钢杆，其横截面面积 A1=600mm2，许用应力1=140MPa；杆 BC 为木杆，横截面积 A2=3104mm2，许用应力2=3.5MPa。试求许用荷载F。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业13. 图示一板状试样，表面贴上纵向和横向电阻应变片来 测定试样的应变。已知 b=4mm，h=30mm，每增

48、加F=3kN 的拉力，测得试样的纵向应变=12010-6，横向应变/=-3810-6。试求材料的弹性模量 E 和泊松比。14. 图示正方形截面阶梯状杆件的上段是铝制杆，边长 a1=20mm，材料的许用应力1=80MPa； 下段为钢制杆， 边长a2=10mm， 材料的许用应力2=140MPa。试求许用荷载F。15. 两端固定的等截面直杆受力如图示，求两端的支座反力。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第五章第五章 剪切与挤压剪切与挤压1. 图示切料装置用刀刃把切料模中12mm 的料棒切断。料棒的抗剪强度b=320MPa。试计算切断力。2. 图示螺栓受拉力 F F 作用。已知材料的许用切应力

49、和许用拉应力的关系为=0.6。试求螺栓直径 d 与螺栓头高度 h 的合理比例。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业3. 已知螺栓的许用切应力=100MPa，钢板的许用拉应力=160MPa。试计算图示焊接板的许用荷载F。4. 矩形截面的木拉杆的接头如图所示。已知轴向拉力 F=50kN，截面宽度b=250mm，木材的顺纹许用挤压应力bs=10MPa，顺纹许用切应力=1MPa。求接头处所需的尺寸 l 和 a。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业5. 图示联接构件中 D=2d=32mm，h=12mm，拉杆材料的许用应力=120MPa，=70MPa，bs=170MPa。试求拉杆的许用荷载F精

50、选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第六章第六章 圆轴的扭转圆轴的扭转1. 试画出图示轴的扭矩图。解：（1）计算扭矩。将轴分为 2 段，逐段计算扭矩。对 AB 段：MX0，T13kNm0可得：T13kNm对 BC 段：MX0，T21kNm0可得：T21kNm（2）画扭矩图。根据计算结果，按比例画出扭矩图如图。2. 试画出图示轴的扭矩图。解：（1）计算扭矩。将轴分为 3 段，逐段计算扭矩。对 AB 段：Mx0，T14.5kNm1.5kNm2kNm0可得：T1-1kNm对 BC 段：Mx0，T21.5kNm2kNm0可得：T23.5kNm精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业对 BC 段：