练习册静力学部分 答案.doc

第1章 静力学公理 受力图1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 D 1.7 D 1.8 滑动 1.9 内（变形）；外（运动） 1.10 约束；相反；主动力；主动力1.11【填空题】画出下列各物体的受力图。凡未特别注明者，物体的自重均不计，且所有的接触面都是光滑的。(1) (2) (3) (4) (5) 1.12 【填空题】画出下列各图中指定物体的受力图。凡未特别注明者，物体的自重均不计，且所有的接触面都是光滑的。(1) (2) (3) (4) (5)(6)(7)第2章 平面汇交力系2.1 2.2 2.3 2.4 FRx=SFx，FRy=SFy，力学含义是 合力在某坐标轴上的投影等于各分力在该轴上投影的代数和。2.5 b 2.6 2.7 用表示：Fx= Fcos；用表示：Fx= - Fcos 。2.8 (a) 图(b) 图分 力Fx= F/cos Fx= Fcos Fy= Ftan Fy= Fsin 投影值Fx= Fcos Fx= Fcos Fy= 0 Fy= Fsin 图(a)的分力Fx与图(b)的Fx大小 不相等 ；图(a)的投影Fx与图(b)的Fx大小 相等 ；图(a)的分力Fy与图(b)的Fy大小 不相等 ；图(a)的投影Fy与图(b)的Fy大小 不相等 。2.9 解：据FRx=SFx，得：FRx= Pcos30-Ncos60-Q ；据FRy=SFy，得：FRy= Psin30+Nsin60-G ；得，据，得：。2.10 解得 2.11 解： 1.研究BC ，为二力构件，画受力图2. 研究 AC，画受力图列平衡方程解得： 2.12 AB、BC皆为二力杆，首先分析B 点的平面汇交力系，再分析C处的平面汇交力系，得到FN=1.07kN第3章 力矩 平面力偶理论3.1 矩心；力偶矩 3.2 3.3 3.4 a，d ，e 3.5 3.6 A 3.7 B3.8 力偶矩相等；平面力偶系中各力偶的力偶矩代数和等于零。3.9 (1) 力偶矩，保持不变 (2)同一平面内。3.10 (a) Fl (b) 0 (c) Flsin (d) -Fa (e) F(l+r) (f) 3.11 a. b. c. d. 3.12 (a) (b) 3.13 曲杆CD为二力构件，A与C 处约束力形成一反力偶与M平衡，3.14 M2 = 3 Nm3.15 首先研究BC构件，画受力图，解得再研究ADC构件，画受力图，求得，。第4章 平面一般力系4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 B 4.7 A C C 4.8 A 4.9 图(b) 4.10 二矩心连线不能与投影轴垂直 4.11 三矩心不能共线4.12 FRx =S Fx =70N；FRy =S Fy =150N；MO=S MO(F) =580Nm；FR FR 165.5N; 15x - 7y -5804.13 S MA(F)=0 S Fy =0 S Fx =0 求得FB =21kN；FAx =0；FAy =15kN 。4.14 FR1kN，(FR，x)=300，作用线过O点。4.15 (a) FAx =0, FAy = - 45kN, FB = 85kN ; (b) FAx =19.2kN, FAy = 26.7kN, FB =38.5kN ;(c) FAx =0, FAy = 40kN, MA = - 80kNm ; (d) FAx = -10 kN, FAy = 20kN, MA = 60kNm ;(e) FAx = - F, , ; (f) FAx =0, FAy = 2qa, MA = 2qa2 M ;4.16 三链杆处的约束反力皆设为拉力，分别沿三角形板ABC三个边的方向，分别以A、B、C三点为矩心，列平衡方程解得 ，4.17 杆DE为二力杆，设为拉力，解得 ， 4.18 直接取整体研究，解得 ， 4.19 G3=333kN，x=6.75m4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25 A. 4.26 C G 4.27 D 4.28 图(a)为一次静不定，图(b)为三次静不定，图(c) 为静定，图(d) 为一次静不定，图(e) 为一次静不定。4.29略4.30 图(a)中的( 3、9、11 )号杆是零杆；图(b)中的( 1、2、5、7、9 )号杆是零杆；图(c)中的( 1、2 、3 、5、6、7、9、11 )号杆是零杆；4.31 解 先取CE研究，SMC(F) =0， 再取整体研究， SMA(F) =0， SFy0， 解得 FAx0，FA y- 250N，FB1500N，FE250N。4.32 (1)研究BC，B、C处约束力形成一力偶，列平衡方程得(2)研究整体或AB部分，列平衡方程得。4.33 （1）取整体为研究对象，A、B处约束力形成一力偶，列平衡方程得(2) 再研究BC，以C点为矩心，列平衡方程解得 4.34 解：匀速提升重物时，F=P。（1）研究整体，受力如图所示。列方程：Fx0，Fy0，MA(Fi)0，解得FAx5 kN ，FAy18.66 kN，MA41 kNm 。（2）研究杆BEC，受力如图所示。列方程：MB(Fi)0，解得FDE52.8 kN 。或，研究杆BEC时解出FBx，FBy后，再研究杆ADB，受力如图所示。列方程：Fx0，Fy0，MA(Fi)0，解得4.35 Fo1155N ，F616N ，FBx384N，FBy578N。4.36 解：（1） 研究整体，受力如图所示。列方程：Fx0， *Fy0，MD(Fi)0， 解得FAy0 kN，FDy0 kN 。（2） 研究杆ABE，受力如图所示。列方程：ME(Fi)0，解得FAx0 kN。代入方程*，解得FDx10 kN。（或，研究杆DCE，受力如图所示。列方程：ME(Fi)0，解得FDx 。代入方程*，解得FAx。）4.37 (1) 研究整体 ，得FB= 40kN，FAx= 40kN ， FAy= 0kN（2）研究DE杆及轮E组成的系统，得FDB= 56.6kN；或研究AB杆，FBD= 56.6kN。4.38 (1) 研究整体，得到FAx= - 43kN ，FCx= 43kN；（2）研究AB杆和轮D组成的系统，得到FAy= 20kN，FCy= 20kN，FBx= 3kN ，FBy= 20kN或（2）研究CB杆，得到FAy=20kN，FCy=20kN；（3）研究AB杆和轮D组成的系统，得到FBx= 3kN ，FBy= 20kN 4.391、取BC杆研究，BC杆为二力杆，受力如图2、取CD杆研究，画受力图，列平衡方程 3、取AB杆研究，画受力图，列平衡方程 4.40 (1) 研究DE杆和CH杆，皆为二力构件（2）研究BE杆，得FE=FD= 27kN，FBx= 27kN ， FBy= 0kN(3)研究AD杆或研究AD杆及CH杆组成的系统，得FAx= 21.6kN, FAy= 48.6kN；FH= FC= 68.7kN。4.41 (1) 研究BC杆，得FBy= FCy= 4kN；(2) 研究CD杆，以D点为矩心，列平衡方程解得FCx= - 8kN；(3)研究AB杆，得FAx= 8kN, FAy= 4kN；MA = - 12kNm。4.42 (1) 研究整体，得FAx= - 230kN， FBx= 230kN ；(2) 研究AD杆和轮D组成的系统，以C点为矩心，列平衡方程解得FAy= - 100kN， FBy= 200kN；或：研究BC杆，以C点为矩心，列平衡方程。4.43 (1) BD、BC皆为二力杆，设为拉力(2) 研究AB杆，以C点为矩心，列平衡方程解得FAy= 30kN；(3) 研究整体 ，解得FAx= - 60kN， FEx= 60kN，FEy= 30kN；(4) 再研究AB杆，解得FBD= - 100kN， FBC= 50kN；或：第二步研究EC杆，请读者自己思考。4.44 (1) 取截面MM右侧研究，解得 F1= - 5.333F（压）， F2= 2F（拉）；(2) 取节点C研究，解得 F3= - 1.667F（压）4.45 (1) 取截面MM左侧研究， 题 4.44图题 4.45图解得 F4= 21.83 kN（拉）， F5= 16.73 kN（拉）；(2) 取节点C研究，解得 F7= - 20 kN（压）， F10= -43.66 kN（压）4.46平面桁架的支座和载荷如图所示。求杆1、2、3的内力。解： (1) 取截面MM上侧研究， 解得 F3= 0， （压）；(2) 取CF杆研究，以点为矩心，列平衡方程得（压）；或：取节点C研究，联立平衡方程求解 第5章 摩擦5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 C 5.10 B 5.11 C 5.12 A 5.13 (b) 5.14 (a) (c) 5.15 Fmin=3.2 kN 5.16 fs=0.223 5.17 s=0.456l 5.18 受力分析时，利用对称性，B点的力为水平力；采用解析法和几何法（利用三力汇交），5.19 b110mm （1）几何法，GCED为二力构件，砖与该构件在D点作用力即为全反力，利用全反力与法向夹角为摩擦角求解即可。 （2）解析法，先研究砖，再研究AGB构件。 5.20 49.61Nm MC 70.39 Nm5.21 提示：考虑放斜面上的物块E的两种临界平衡状态。1.698 m x 3.02 m ；FAx= 0 ，FAy= 3920N ，MA = 6536.6 Nm，Fs= 980N第6章 空间力系6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 D 6.8 力偶矩矢量多边形自行封闭 6.9 力偶矩大小相等，作用面平行，转向相反 6.10解 (1)力在坐标轴上的投影 FzFcos461.6N；FxyFsin；Fx461.6N；Fy461.6N 。(2)力沿CD和CA方向的分解，有FFCA+FCD，所以FCAFsin652.7N；FCDFcos461.6N6.11 D 6.12 FOA- 1.414kN（压），FOB FOC0.707kN（拉）6.13 F1 F2- 5kN（压），F3- 7.07kN（压），F4 F55kN（拉），F6- 10kN（压）6.14 6.15 6.16 6.17 6.18 6.19 A 6.20 C 6.21 。 6.22