工程力学第二章答案.doc

此文档收集于网络，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 范 钦 珊 教 育 教 学 工 作 室FAN Qin-Shans Education & Teaching StudioeBook工程力学习题详细解答（教师用书）(第2章)2006-12-18第2章 力系的简化21 由作用线处于同一平面内的两个力F和2F所组成平行力系如图所示。二力作用线之间的距离为d。试问：这一力系向哪一点简化，所得结果只有合力，而没有合力偶；确定这一合力的大小和方向；说明这一合力矢量属于哪一类矢量。（a）习题21图 解：由图(a),假设力系向C点简化所得结果只有合力，而没有合力偶，于是，有， 方向如图示。合力矢量属于滑动矢量。22 已知一平面力系对A(3，0)，B(0，4)和C(4.5，2)三点的主矩分别为：MA、MB和MC。若已知：MA20 kN.m、MB0和MC10kN.m,求：这一力系最后简化所得合力的大小、方向和作用线。解：由已知MB = 0知合力FR过B点； 由MA = 20kNm，MC = -10kNm知FR位于A、C间，且习题22图 （图（a） 在图（a）中： 设 OF = d，则 （1） （2） 即 F点的坐标为（-3, 0） 合力方向如图（a），作用线如图过B、F点；(a) 即 作用线方程： 讨论：本题由于已知数值的特殊性，实际G点与E点重合。23 图a、b、c所示结构中的折杆AB以3种不同的方式支承。假设3种情形下，作用在折杆AB上的力偶的位置和方向都相同，力偶矩数值均为M。试求3种情形下支承处的约束力。(d)(b)(a)习题23图(c) 解：图（a）： 图（b）： 由图（c）改画成图（d），则 ， (b)(a)习题24图24 图示的结构中，各构件的自重都略去不计。在构件AB上作用一力偶，其力偶矩数值M800 N.m。试求支承A和C处的约束力。25 图示的提升机构中，物体放在小台车C上，小台车上装有A、B轮，可沿垂导轨ED上下运动。已知物体重2 kN。试求导轨对A、B轮的约束力。(a)习题25图解： W = 2kN，T = W Fx = 0， FA = FB Mi = 0， ，FB = 0.75 kN，方向如图示。(b)(a)习题26图26 结构的受力和尺寸如图所示，求：结构中杆1、2、3杆所受的力。解：3杆为二力杆 图（a）：Mi = 0，, , F = F3（压）图（b）：Fx = 0，F2 = 0, Fy = 0，（拉）27 为了测定飞机螺旋桨所受的空气阻力偶，可将飞机水平放置，其一轮搁置在地秤上。当螺旋桨未转动时，测得地秤所受的压力为4.6 kN；当螺旋桨转动时，测得地秤所受的压力为6.4 kN。已知两轮间的距离l2.5 m。试求螺旋桨所受的空气阻力偶的力偶矩M的数值。(a)习题27图解：4.6 kN kN Mi = 0， kNm习题28图28 两种结构的受力和尺寸如图所示。求：两种情形下A、C二处的约束力。(c)(e)(d)解：（a），CD为二力杆，图（c）力偶系 Mi = 0， （b）AB为二力杆 图（d）Mi = 0， 29 承受两个力偶作用的机构在图示位置时保持平衡，求这时两力偶之间关系的数学表达式。习题29图解：图（a）：Mi = 0， （1） 图（b）：Mi = 0， (b)(a) （2） 由（1）、（2），得 M1 = M2210 承受1个力F和1个力偶矩为M的力偶同时作用的机构，在图示位置时保持平衡。求机构在平衡时力F和力偶矩M之间的关系式。解：AB为二力杆 图（a）：Fx = 0 （1） 图（b）：Mi = 0 （2）(b) 由（1）、（2），得M = Fd习题210图(a)习题2114图(a) (b)211 图示三铰拱结构的两半拱上，作用有数值相等、方向相反的两力偶M。试