工程力学复习题及答案(最新整理)

1、工程力学复习试题1. 一传动轴如图所示,其转速 n = 300 r/min ,主动轮 a 输入的功率为 p1 = 500 kw . 若不计轴承摩擦所耗的功率,三个从动轮输出的功率分别为 p2 = 150 kw ,p3 = 150 kw , p4 = 200 kw.me1me3me2me4试做扭矩图.解: 计算外力偶矩m = 9550 pnm1 = 15915n mme2me3me1me4bcadm 2 = m 3= 4774.5n mm 4 = 6366n m2. 图示杆的 a、b、c、d 点分别作用着大小为 5p、8p、4p 和 p 的力，方向如图所示，试画出杆的轴力图。oa段内力：设置截面

2、如图，列平衡方程xn2同理，求得ab、bc、cd段内力分别为：n2= 3p n3= 5p n4= p轴力图如右图bcdpbpcpdn3cdpcpdn4dpdn5p2pp3p+x3.已知： p=20kn，r=0.6m， h=0.08m求：1. 水平拉力 f=5kn 时，碾子对地面及障碍物的压力？2. 欲将碾子拉过障碍物，水平拉力 f 至少多大？3. 力 f 沿什么方向拉动碾子最省力，及此时力 f 多大？fa = 11.4knfb = 10kn4.fa = 11.4knfb = 10kn已知：m1= m 2= 10n m, m 3= 20n m, l= 200mm;求： 光滑螺柱 ab 所受水平力

3、.解：由力偶只能由力偶平衡的性质，其受力图为 m = 0fal - m1 - m 2 - m 3 = 0解得fa5.= fb= m1 + m 2 + m 3l= 200n已知：p1 = 450kn, p2= 200kn,f1 = 300kn,f2 = 70kn;求：力系向 o 点的简化结果合力与 oa 的交点到点 o 的距离 x解：（1）主矢： fx fy= f1 - f2 cosq= 232.9kn= -p1 - p2 - f2 sinq= -670.1kn(f ) + (f ) x2 y2fr = 709.4knrr fxrr fycos(fr , i ) =f = 0.3283 , co

4、s(fr , j ) = -0.9446f rrrrrr(fr , i ) = 70.84o , (fr , j ) = 180o 19.16o主矩：omo (f )112m= r= -3f -1.5p - 3.9p = -2355kn mfd =r= 2355 709.4= 3.3197mx =d= 3.514m cos (900 - 70.840 )6.已知：ac=cb= l，p=10kn;求： 铰链 a 和 dc 杆受力.解：取 ab 梁，画受力图. fx = 0fax+ fccos 45o = 0 fy = 0fay+ fcsin 45o- p = 0 m a = 0fc cos 45

5、o l - p 2l = 0解得fc= 28.28kn, fax = -20kn, fay = -10kn已知：p, q, a, m= qa;mo求： 支座 a、b 处的约束力.解：取 ab 梁，画受力图. fx = 0fax = 0解得fax = 0 m a = 0fb 4a - m- p 2a - q 2a a = 0fb =3 p + 1 qa42 fy = 0fay- q 2a - p + fb = 0f= p + 3 qaay428.已知: p=10kn,尺寸如图； 求:桁架各杆件受力.解:取整体，画受力图. fx = 0fbx = 0 m b = 02p - 4fay = 0fay

6、= 5kn fy = 0fay + fby - p = 0fby= 5knf=0，画受力图fff=fffff=0ffff1 =-10knf2 = 8.66knf4 =-10knf3 = 10knf=0f-f=0f5=8.66kn已知： p= 1500n ,fs = 0.2 ,fd = 0.18 ,f = 400n9. 求： 物块是否静止， 摩擦力的大小和方向ff=f=sf=-403.6nfn = 1499nmaxsn299.8nff=fddn= 269.8n ,简易旋臂式吊车如图 a)所示。斜杆 ab 为横截面直径 d20 mm 的钢材，载荷 w=15 kn。截面求当 w 移到 a 点时，斜杆

7、 ab 横应力(两杆的自重不计)。解(1) 受力分析当 w 移到 a 点时，斜杆 ab 受到的拉力最大，设其值为 fmax。取 a 点为分离体， 在不计杆件自重及连接处的摩擦时， a 点受力如图 b)、 c)所示。根据平衡方程mc=0，fmax sina ac - w ac = 0解得fmax =wsina由三角形 abc 求出0.82 + 1.92sina= bc =ab故有0.8= 0.388fmax=w=sina150.388= 38.7 kn(2) 求应力斜杆 ab 横截面正应力为s= fn = fmax =aa38.7 103p 202 10-6 4= 123 106 pa= 123

8、 mpa11.悬臂吊车如图所示，最大的吊重（包括电动葫芦自重）w = 70kn。已知a=1140mm， b=360mm， c=150mm。斜拉杆 cd 为一外径 d =60mm、内径 d=40mm 的无缝钢管，和水平线的夹角，材料为 q235 低碳钢，极限应力，取安全系数 ns=2.0。试校核斜拉杆 cd 的强度（当载荷位于梁右端 b 处时）。dcacba )解（）求cd杆所承受的最大外力取横梁ab为研究对象，其受力如图所示，由平面任意力系的平衡方程maaw代入数据，得n斜拉杆cd的受力如图所示。根据作用与反作用定律有na(2) 求 cd 杆的轴力二力平衡的斜拉杆 cd，其轴力fn等于杆端受力

9、，即fn = fc = 150kn(3) 校核强度sn根据式s = 0 ，则拉杆的许用应力为s = s0n= 235 mpa = 117.5mpa 2.0斜拉杆 cd 的横截面积为a = p(d2 -42 )= 3.14 (602 - 402 )d4mm2 =1570mm2smax= fn =a150 1031570mpa = 95.5mpa s所以斜拉杆 cd 的强度足够12. 齿轮与轴由平键（bhl=2012100）连接，它传递的扭矩 m=2knm，轴的直径 d=70mm，键的许用剪应力为t = 60mpa ，许用挤压应力为sjy= 100mpa，试校核键的强度。剪应力和挤压应力的强度校核

10、h2q = pjy = pt= qaq= p =bl57 10320 100= 28.6mpa tsjy =pjy =ajy= 57 103plh 2100 6= 95.3mpa s mdjyq lhb综上，键满足强度要求。13. 图示圆杆 bc 段为空心， 已知 d =50mm， d=25mm； a =250mm， b=150mm；g=80gpa；试求该杆的最大切应力和自由端的扭转角。解：本题应分 4 段考虑。ip1= ip 2= pd 432ip3= ip 4= p (d4 - d 4 ) 32wt1= wt 2= pd316wt 3= wt 4= pd316(1- d)4d40.5kn.

11、m0.3kn.m 0.8kn.m 1234 dt1 =t1 wp1= 16t1 dpd3 a12 b 34cabba= 16 1000p 53= 40.74mpa1kn.m0.5kn.m0.8kn.mt4 =t4 wp 4=16t4pd3 (1-a4 )=16 800p 53 (1- 0.54 )= 34.76mpa tmax=t1= 40.74mpa 0.5kn.m120.3kn.m 0.8kn.m34 a12 b 3abb4ca d d1kn.m0.5kn.m0.8kn.mj= t1agip1+ 2b gip 2+ 3b gip3+ 4a gip 4= 32t1a gpd4+ 32t2b

12、+gpd432t2b gpd4 (1-a4 )+32t4a gpd4 (1-a4 )=32t a + t b + 16 (t b + t a)gpd4121524= 0.0126rad = 0.72“”“”at the end, xiao bian gives you a passage. minand once said, people who learn to learn are very happy people. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a professional clerical and t

13、eaching position, i understand the importance of continuous learning, life is diligent, nothing can be gained, only continuous learning can achieve better self. only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enter