工程力学课后题答案2廖明成

1、最新资料推荐第二章 汇交力系习题2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。其中F1 2kN ， F2=3kN ，F3=lkN ， F 4=2.5kN ，方向如题2.1 图所示。用解析法求该力系的合成结果。题 2.1图解FX0000RxF co s 3 0 F4c o s 4F52c o sF6 0c o s 4KN5 1. 2 913FRyYF1 sin30 0F4 cos450F2 sin60 0F3 cos4502.54KNFRFRx2FRy22.85KN( FR, X )arc tan FRy63.070FRx2.2 题 2.2 图所示固定环受三条绳的作用，已知F 11kN ，F2=2

2、kN ， F 3=l.5kN 。求该力系的合成结果。F 1F 2F 3解： 2.2 图示可简化为如右图所示FRxXF2F3 cos6002.75KNFRyYF1F3 sin60 00.3KNFRFRx2FRy22.77KN7最新资料推荐( FR, X )arc tan FRy6.20FRx2.3 力系如题2.3 图所示。已知： F 1 100N ，F 2=50N ， F3=50N ，求力系的合力。F1F2F3解： 2.3 图示可简化为如右图所示BACarctan 8053060FRxXF3F2 cos80KNFRyYF1F2 sin140KNFRFRx2FRy2161.25 KN( FR, X

3、 )arc tan FRy60.250FRx2.4 球重为W 100N ，悬挂于绳上，并与光滑墙相接触，如题2.4 图所示。已知30 ，试求绳所受的拉力及墙所受的压力。F拉F推OW题 2.4图解： 2.4 图示可简化为如右图所示XF推F拉 sin0YF拉 cosW08最新资料推荐F拉115.47N， F推57.74N墙所受的压力F=57.74N2.5 均质杆 AB 重为 W、长为l ，两端置于相互垂直的两光滑斜面上，如题2.5 图所示。己知一斜面与水平成角，求平衡时杆与水平所成的角及距离 OA。题 2.5 图解：取AB 杆为研究对象，受力如图所示由于杆件再三力作用下保持平衡，故三力应汇交于C

4、点。AB 杆为均质杆，重力作用在杆的中点，则W 作用线为矩形ACBO 的对角线。由几何关系得COBCAB所以902又因为ABl所以OAl sin2.6 一重物重为20kN ，用不可伸长的柔索AB 及 BC 悬挂于题2.6 图所示的平衡位置。设柔索的重量不计，AB 与铅垂线夹角30 ， BC 水平，求柔索AB 及 BC 的张力。FAFCW题 2.6 图解：图示力系可简化如右图所示X 0 FC FA s i n09最新资料推荐Y0FA c o sW0FA23.09KN , FC11.55KN2.7 压路机的碾子重W=20 kN, 半径 r=40 cm，若用一通过其中心的水平力F 拉碾子越过高h=8

5、 cm 的石坎，问F 应多大？若要使F 值为最小，力F 与水平线的夹角应为多大，此时F 值为多少？解：（ 1）如图解三角形OACsinOACOCrhOAr0.8cosOAC10.820.6X0, FFA cosOAC0Y0,FA sinOACW0解得： F 15KN（2）力 F 与水平线的夹角为X0, F cosFA cosOAC0Y0,FA sinOACWF sin0F30015sin20cos由 F 0 可得 = 36.9 0F12KNOFCFAAW2.8 水平梁 AB 及支座如题图2.8 所示，在梁的中点D 作用倾斜 45 的力 F 20 kN 。不计梁的自重和摩擦，试求图示两种情况下支

6、座A 和 B 的约束力。题 2.8图解：受力分析10最新资料推荐F AxF AxF AyFFBBFAy（a）X0, FAx F sin 4500Y0,FAyFBF sin 4500M A0,FB ABF sin 450 AD0FAx14.1KN , FAy7.07 KN , FB7.07 KN（ b）X0, FAxF sin 450FB sin 4500Y0,FAyFB sin 450F sin 4500M A0, FB AB sin 450F sin 450 AD 0FAx21.2 KN , FAy4.14KN , FB10 KN2.9 支架由杆 AB、 AC 构成， A、 B、 C 三处均

7、为铰接，在 A 点悬挂重 W 的重物，杆的自重不计。求图 a、 b 两种情形下，杆 AB、 AC 所受的力，并说明它们是拉力还是压力。题 2.9图解：受力分析如图11最新资料推荐F ABAFABFCAWAFCAW（a）X0,FCA sin30 0FAB0Y0,FCA cos300 W0FCA2W（压）3FABW（拉）3（b）X0,FCA sin30 0FAB sin30 00Y0,FCA cos300FAB cos300W 0FCA FABW（拉）32.10 如图 2.10，均质杆AB 重为 W1、长为 l ，在 B 端用跨过定滑轮的绳索吊起，绳索的末端挂有重为 W2 的重物，设A、 C 两点

8、在同一铅垂线上，且AC=AB。求杆平衡时角的值。题 2.10图解：过 A 点做 BC 的垂线 ADW2ADl cosD2M A0,W1l sin W2 AD02FAxW1AFAy12最新资料推荐sinW22W12.11 题图 2.11 所示一管道支架，由杆AB 与 CD组成，管道通过拉杆悬挂在水平杆AB 的 B 端，每个支架负担的管道重为2kN ，不计杆重。求杆 CD 所受的力和支座A 处的约束力。题 2.11 图解：受力分析如图F DFAxAFAyWX0, FAxFD sin 4500Y0,FAyFD cos450W0M A0,0.8FD sin 4501.2W0FAx3KN , FAy1K

9、N , FD3 2KN其中，负号代表假设的方向与实际方向相反2.12 简易起重机用钢丝绳吊起重量 W=2 kN 的重物，如题图 2.12 所示。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，试求杆 AB 和 AC 所受的力。13最新资料推荐题2.12图解：00X0, FAB FAC sin45 FABW sin300FABY0, FAC sin 450W cos300W 0AFAB2.732KN , FAC1.319KNFAC其中，负号代表假设的方向与实际方向相反W W2.13 四根绳索AC、CB、CE、ED 连接如题图2.13 所示，其中B、D 两端固定在支架上，A端系在

10、重物上，人在E 点向下施力F ，若 F=400N,40 。求所能吊起的重量W。题 2.13图FED解：分别取 E、 C 点为研究对象FECFFCEFCEFEC568.11N476.7 N WtanFCBtanW2.14 饺接四连杆机构CABD 的 CD 边固定， 如题图 2.14 所示， 在饺链 A 上作用一力F A，在饺链 B 上作用一力F A。杆重不计，当中杆在图示平衡位置时，求力F A 与 F B 的关系。14最新资料推荐解：饺链A 受力如图（ b）X0FA Bc o s 405 F A0饺链 B 受力如图（ c）X0FB A F Bc o s 3000FAFB由此两式解得：FA0.6124FB2.15 如题 2.15 图所示是一增力机构的示意图。A、B、C 均为铰链联接，在铰接点B 上作用外力 3000，通过杆AB、 BC 使滑块C 向右压紧工件。已知压紧时8 ，如不计各杆件的自重及接触处的摩擦，求杆AB、 BC 所受的力和工件所受的压力。题 2.15图解： FAB FBCF ABBFBC sinF 0FBCFABFBC10.8 KNF工件所受的压力为 FBC sin10.69KN2.16 正方形匀质平板的重量为18kN ，其重心在 G 点。平板由三根绳子悬挂于A、 B、 C 三点并保持水平。试求各绳所受的拉力。15最新资料推荐F ADF DCF B