工程力学习题集

工程力学习题集工程力学习题集 2009 年年 11 月月 第一章第一章 习题习题 1 1 画出图 1 1 a f 中各物体的受力图 未画重力的物体 质量均不计 所有接 触处均为光滑接触 1 2 画出图 1 2 所示各物体系中各物体的受力图 未画重力的物体 质量均不计 所有 接触处均为光滑接触 1 4 如图 1 4 所示矩形搁板 ABCD 可绕轴线 AB 转动 M K 均为圆柱铰链 搁板用 DE 杆支撑于水平位置 撑杆 DE 两端均为铰链连接 搁板重为 W 试画出搁板的受力图 1 5 图 1 5 所示为一水轮机简图 巳知使水轮机转动的力偶矩 M z 在锥齿轮 B 处的力 分解为三个分力 圆周力 F F t 轴向力 F F a 径向力 F F r 试画出水轮机的受力图 第二章第二章 习题习题 2 1 已知图 2 1 中 F 1 150N F 2 200N 及 F 3 l00N 试用图解法及解析法 求这四个力的合力 2 2 起重用的吊环如题图 2 2 所示 侧臂 AB 及 AC 均由两片组成 吊环自重可以不 计 起吊重物 P 1200KN 试求每片侧臂所受的力 2 3 图示梁在 A 端为固定铰支座 B 端为活动铰支座 P 20KN 试求在图示两种情形 下 A 和 B 处的约束反力 2 4 图示电动机重 W 5KN 放在水平梁 AC 的中间 A 和 B 为固定铰链 C 为中间铰 链 试求 A 处的约束反力及杆 BC 所受的力 2 5 简易起重机用钢绳吊起重量 G 2000N 的重物 各杆的自重 滑轮的自重和尺寸都忽 略不计 试求杆 AB 和 AC 受到的力 假定 A B C 三处可简化为铰链连接 2 6 重为 G 2KN 的球搁在光滑的斜面上 用一绳把它拉住 巳知绳子与铅直墙壁的夹角 为 30 0 斜面与水平面的夹角为 15 试求绳子的拉力和斜面对球的约束反力 2 7 压榨机构如图所示 杆 AB BC 自重不计 A B C 都可看作为铰链连接 油 泵压力 P 3KN 方向水平 h 20mm l 150mm 试求滑块施于工件上的压力 2 8 图示为从四面同时压混凝土立方块的铰接机构 杆 AB BC 和 CD 各与正方形 ABCD 的三边重合 杆 1 2 3 4 的长度彼此相等 并沿着正方形的对角线 在 AD 两点处作用着 相等 相反的二力 P P 如力 P P 的大小为 50KN 试求立方块四面所受的压力 N 1 N 2 N 3 和 N 4 以及杆 AB BC 和 CD 所受的力 2 9 图示圆柱体 A 重 W 在其中心系着绳 AB 和 AC 它们分别经过滑轮 B 和 C 并 在其端部悬挂着重为 G 1 和 G 2 的物体 设 G 2 G 1 试求平衡时绳 AC 和水平线 所构成的角 及 D 处的约束反力 2 10 起重架如图所示 水平杆 AC 和 A 端用钢索 AB 拉住 C 端以铰链固定 在 AC 杆 中点装一光滑小滑轮 通过它用铰车 E 将重 G 1KN 的重物匀速吊起 设 BAC 30 试求钢索所受的拉力和杆 AC 的 C 端所受的约束反力 2 11 两定点 A 与 B 间的水平距离 l 7 3m 铅垂距离 0 4m 在 A B 两点间悬以柔索 ACB 其长为 l 20m 柔索通过一光滑小滑轮悬重量 G 2KN 的重物 试求柔索的张力和张角 ACB 第三章第三章 习题习题 3 1 试分别计算在图示各种情况下 力 F F 对 O 点的矩 3 2 用多轴钻床同时加工某工件上的四个孔 如图所示 钻孔时每个钻头的主切削力组成 一力偶 其力偶矩 m 15 N m 试求加工时两个固定螺钉 A 和 B 所受的力 3 3 锻锤工作时 如受工作给它的反作用力有偏心 则会使锻锤 C 发生偏斜 如图中所示 这将在导轨 AB 上产生很大的压力 从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度 巳知打击力 P 1000KN 偏心距 e 20mm 锻锤高度 200mm 试求锻锤给导轨两侧的压力 3 4 巳知 m 1 3KN m m 2 1KN m 转向如图所示 1m 试求图示刚架 A B 两处的约束反力 3 5 折梁的支承和载荷情况如图所示 不计梁的自重 试求支座 A B 处的约束反力 题题 3 3 图图题题 3 3 图图 33333333 33333 题题 3 4 图图 33333333 33333 题题 3 5 图图 33333333 33333 第四章第四章 习题习题 4 1 巳知图中 F 1 8N F 2 6N F 3 l0N F 4 5N 求该力系的合力 图 中每格长度为 10mm 4 2 扳手受到一力和一力偶的作用 如图所示 求此力系的合力作用点 D 的位置 以距 离 b 表示 4 3 试求图中各支承点的约束反力 已知物体的重量 G 2KN 4 4 试计算下列三种支架中 A C 两处的约束反力 悬重 G 10kN 4 5 已知 F 60KN 200mm 求图示各梁的支座反力 4 6 如图所示 由 AC 和 CD 构成的组合梁通过铰链 C 连接 已知均布载荷集度 q 10 KN m 力偶矩 M 40 K N m 不计梁重 试求支座 A B D 处的反力 4 7 如图所示 用支架 ABC 承托斜面上的圆球 球重 G 1000N 若 AB 和 BC 杆的重量 及各种摩擦不计 试求 BC 杆所受的压力 题题 4 1 图图 33333333 33333 题题 4 2 图图 33333333 33333 题题 4 3 图图 33333333 33333 题题 4 4 图图 33333333 33333 题题 4 5 图图 33333333 33333 4 8 重为 G 的圆球放在墙与杆 AB 之间 杆的 A 端用铰联于墙上 B 端用水平绳 BC 拉 住 若 30 0 AD DB 绳与杆的自重都不计 各接触面都是光滑的 求 A 点的 约束反力及绳 BC 的拉力 4 9 钢筋矫直机构如图所示 如在 E 点作用水平力 F 90N 试求在 D 处将产生多大的 压力 并求铰链支座 A 的约束反力 4 10 物块重 G 100N 与水平面间的静摩擦系数 f 0 3 问 1 当水平力 P 10N 时 物 块受多大的摩擦力 2 当 P 30N 时 物块受多大的摩擦力 3 当 P 50N 时 物 块受多大的摩擦力 题题 4 6 图图 33333333 33333 题题 4 7 图图 33333333 33333 题题 4 8 图图 33333333 33333 题题 4 9 图图 33333333 33333 第五章第五章 习题习题 5 1 如图所示 在边长为 3 4 5 的长方体上受三力 F F 1 1 F F 2 2 F F 3 3 作用 已 知 F 1 3KN F 2 2KN F 3 1KN 试计算三力 F F 1 1 F F 2 2 F F 3 3 分别在 x y z 轴上的投影 5 2 有一力 F F 作用在坐标为 的 A 点上 如图所示 作用线在与 xy 平面平行的平面内 并与 x 轴方向成 45 0 夹角 求该力在 x y z 轴上的投影和 它对各坐标轴之矩 5 3 作用于手柄端部的力 F 600N 试计算力 F F 在 x y z 轴上的投影及对 x y z 轴之矩 5 4 设在图中水平轮上 A 点作用一力 F F 其作用线与过 A 点的切线成 60 0 角 且在过 A 点而与轮子相切的平面内 而 A 点与圆心 C 的连线与通过 C 点平行于 y 轴的直线成 45 0 角 设 F 1000N h 1m 试求力 F F 在三坐标轴上的投影及其对三坐标轴之 矩 5 5 如图所示支架由 AB AC AD 三杆组成 已知 AB AC 2m ABC 平面为水平 面 AD 与铅垂线夹角为 30 在 A 点悬挂一重物 G 10KN 试求 AB AC AD 三杆所受的力 题题 5 1 图图 33333333 33333 题题 5 2 图图 33333333 33333 题题 5 3 图图 33333333 33333 5 6 杆 AB 铰连于墙上 B 点 并在 A 端用绳 AC 及 AD 系住 而两绳亦系于同一墙上的 C D 两点 且 C D A 三点在同一水平面内 已知 G 10KN 求绳及杆所受的力 5 7 起重机装在三轮小车 ABC 上 机身重 G 100KN 重力作用线在平面 LMNF 内 至机 身轴线 MN 的距离为 0 5m 已知 AD DB 1m CD 1 5m CM l m 求当 载重 G 1 30KN 起重机的平面 LMNF 平行于 AB 时 车轮对轨道的压力 5 8 一齿轮传动轴如图所示 大齿轮的节圆直径 D 100mm 小齿轮的节圆直径 50mm 两轮都是直齿轮 压力角均为 20 0 已知作用在大齿轮上的圆周力 F t1 1950N 试求传动轴作匀速转动时 小齿轮所受的圆周力 F t2 的大小及两轴承的反 力 提示 F r F t tan 5 9 一传动轴上装有齿轮与皮带轮 如图所示 已知皮带拉力 T 1 1300N T 2 700N 皮带轮半径 R 500mm 直齿轮节圆半径 300mm 压力角 20 尺寸 500mm 试求齿轮圆周力 径向力及轴承 A B 处的约束反力 5 10 电动卷扬机如图所示 皮带与水平线夹角为 30 0 皮带轮半径 R 200mm 鼓轮 半径 100mm 起吊物体重量 G 10KN 设皮带拉力 T 1 2 T 2 试衣皮带拉力及 A B 轴承的约束反力 题题 5 4 图图 33333333 33333 题题 5 5 图图 33333333 33333 题题 5 6 图图 33333333 33333 题题 5 9 图图 33333333 33333 题题 5 10 图图 33333333 33333 6 1 求图示型材截面的形心 尺寸如图所示 单位为 mm 6 2 在半径为 R 的圆内挖去一半径为 的圆孔 求剩余面积的形心 4 13 第八章第八章 习题习题 8 2 题题 6 1 图图 33333333 33333 题题 6 2 图图 33333333 33333 题题 6 3 图图 33333333 33333 题题 8 2 图图 8 3 8 4 题题 8 5 图图 8 5 题题 8 6 图图 8 6 题题 8 7 图图 8 7 题题 8 8 图图 8 8 题题 8 9 图图 8 9 题题 8 10 图图 8 10 题题 8 2 图图 8 11 8 12 题题 8 13 图图 8 13 题题 8 14 图图 8 14 题题 8 15 图图 8 15 第九章第九章 习题习题 题题 9 2 图图 9 2 题题 9 4 图图 9 4 题题 9 5 图图 9 5 题题 9 6 图图 9 6 题题 9 7 图图 9 7 第十章第十章习题习题 题题 10 1 图图 10 1 题题 10 2 图图 10 2 题题 10 3 图图 10 3 题题 10 4 图图 10 4 题题 10 5 图图 10 5 第十一章第十一章 习题习题 题题 11 1 图图 11 1 题题 11 2 图图 11 2 题题 11 3 图图 11 3 题题 11 4 图图 11 4 题题 11 5 图图 11 5 题题 11 6 图图 11 6 题题 11 7 图图 11 7 题题 11 8 图图 11 8 题题 11 9 图图 11 9 题题 11 10 图图 11 10 题题 11 11 图图 11 11 第十二章第十二章 习题习题 题题 12 1 图图 12 1 题题 12 2 图图 12 2 题题 12 3 图图 12 3 题题 12 4 图图 12 4 题题 12 5 图图 12 5 题题 12 6 图图 12 6 题题 12 7 图图 12 7 题题 12 8 图图 12 8 题题 12 9 图图 12 9 题题 12 10 图图 12 10 第十三章第十三章 习题习题 题题 13 1 图图 13 1 题题 13 2 图图 13 2 题题 13 3 图图 13 3 题题 13 4 图图 13 4 题题 13 5 图图 13 5 题题 13 6 图图 13 6 题题 13 7 图图 13 7 题题 13 8 图图 13 8 题题 13 9 图图 13 9 题题 13 10 图图 13 10 第十四章第十四章 习题习题 题题 14 1 图图 14 1 题题 14 2 图图 14 2 题题 14 3 图图 14 3 题题 14 4 图图 14 4 题题 14 5 图图 14 5 题题 14 6 图图 14 6 题题 14 7 图图 14 7 题题 14 8 图图 14 8 题