理论力学习题册答案

1、百度文库-让每个人平等地提升自我第一章静力学公理与受力分析（1）一是非题1、 加减平衡力系公理不但适用于刚体，还适用于变形体。（）2、 作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。（）3、 刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。（）4、 凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。（）5、 力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。（） 二.选择题1、在下述公理、法则、原理中，只适于刚体的有（）二力平衡公理力的平行四边形法则加减平衡力系公理力的可传性原理 作用与反作用公理三画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑 接触。多

2、杆件的整体受力图可在原图上画。(C)杆AB、CD、整体(e)杆AC、CB、整体(d )杆AB、CD、整体(f )杆AC、CD、整体四画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑 接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。(a )球A、球B、整体(b)杆BC、杆AC、整体-35 -第一章静力学公理与受力分析(2)画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑 接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。BFBD of the en tire frameOriginal Figure(b )杆AB、BC、轮E、整体(c)杆AB、CD、整体(d )杆BC带铰、

3、杆AC、整体(f )杆AD、杆DB、整体(e )杆CE、AH、整体(g )杆AB带轮及较A、整体电动机重P=500N，放在水平梁AC的中央，如图所示。梁的 A端以铰链固定,BC的内力及铰支座 A的约束力。另一端以撑杆BC支持，撑杆与水平梁的交角为30。忽略梁和撑杆的重量，求撑杆第二章平面汇交和力偶系二是非题1、 因为构成力偶的两个力满足F= - F所以力偶的合力等于零。（）2、用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力不同。（）3、力偶矩就是力偶。Fbc=5000N（压力）；FA=5000N、图示液压加紧机构中，D为固定铰链，B、C、E为活动铰链。已知力戸，机构平衡

4、时角度如图，求此时工件H所受的压紧力。2FH=F/2sin a五. 在图示结构中，各构件的自重不计。在构件AB上作用一矩为M的力偶，求支座A和C的约束力。12MFa=F c=4a六图示为曲柄连杆机构。主动力F=400N作用在活塞上。不计构件自重，试问在曲柄上应加多大的力偶矩M方能使机构在图示位置平衡？I DUM=第三章平面任意力系（1）一是非题1. 平面力系的主矢量是力系的合力。（）2. 某一平面力系，如其力多边形不封闭，则该力系对任意一点的主矩都不可能为零。3. 当平面一般力系向某点简化为力偶时，如果向另一点简化，则其结果是一样的。4. 首尾相接构成一封闭力多边形的平面力系是平衡力系。（）5

5、. 若一平面力系对某点之主矩为零，且主矢亦为零，则该力系为一平衡力系。（）二. 选择题1、平面内一非平衡汇交力系和一非平衡力偶系，最后可能合成的情况是（）合力偶一合力相平衡无法进一步合成2、将平面力系向平面内任意两点简化，所得的主矢相等，主矩也相等，且主矩不为零，则该力系简化的最后结果为（）一个力一个力偶平衡三. 一大小为50N的力作用在圆盘边缘的C点上，如图所示，试分别计算此力对O A B三点之矩。四、图示平面任意力系中 Fi=40、2N, F2=80N , F3=40N , F4=110N ,M=2000 N?mm。各力作用位置如图所示，图中尺寸的单位为mm。求：（1）力系向0点简化的结果

6、；（2）力系的合力。r (20*301FR=-150i(N)，作用线方程 y=-6mm四.图示简支梁中，求 AB两端约束的约束反力。Fax =0；FAy 二 2qL; FBy = 0五.在图示刚架中，已知 qm=3Kn/m , F=6 . 2 kN, M=10kN ?m，不计刚架自重。求固定端A处的约束力。Fax=0 , FAY=6kN , MA=12kN/ 六. 由AC和CD构成的组合梁通过铰链 C连接。支承和受力如图所示。已知均布 载荷强度q = 10kN/m，力偶矩 M=40kN ?m，不计梁重。求支座 A、B、D的约束 力和铰链C处所受的力。tf為憐 士盘2rn2/w2m2mr1rnF

7、A=-15kN ； Fb=40 kN ； Fc=5 kN ； Fd=15 kN七. 图示一滑道连杆机构，在滑道连杆上作用水平力厂。已知-，滑道倾角为也机构重量和各处摩擦均不计。试求当机构平衡时，作用在曲柄OA上的力偶的矩M与角甄之间的关系。M = Fr cos（卅）/sin :第三章 平面任意力系（2）一. 构架由杆AB,AC和DF铰接而成，如图所示。在DEF杆上作用一矩为 M的 力偶。不计各杆的重量，求AB杆上铰链A，D和B所受的力。:K 1L_&儿乜1M cM cMFax=0， Fay=-； fbx=O， F BY=-； F DX=0， FdY= 2a 2a2a图示构架中，物体重 W=12

8、00N，由细绳跨过滑轮 E而水平系于墙上，尺寸如图。不计杆和滑轮的重量，求支承A和B处的约束反力，以及杆 BC的内力Fbc。F为两腰中点，又 AD=DB。求杆CD的内力Fcd。Fcd=F bc 二-1500 N平面桁架的支座和载荷如图所示。ABC为等边三角形，E，Co/ JT四、桁架受力如图所示，已知F1 =10 kN , F2 =F3 =20kN。试求桁架4、5、7、10各杆的内力。Fn4 =21.8KN;Fn5 =16.7KN;Fn7 - -2OKN;Fnio - -43.6KN;第四章空间力系一. 是非题1. 物体的重心可能不在物体之内。（）2. 力沿坐标轴分解就是力向坐标轴投影。（）3

9、. 当力与轴共面时，力对该轴之矩等于零。（）4. 在空间问题中，力偶对刚体的作用完全由力偶矩矢决定。（）5. 将一空间力系向某点简化，若所得的主矢和主矩正交，则此力系简化的最后结果为一合力。（）二、填空题1. 空间力系有（）个独立的平衡方程，空间汇交力系有（）个独立的平衡方程，空间力偶系有（）个独立的平衡方程，空间平行力系有（）个独立的平衡方程；平面力系有（）个独立的平衡方程，平面汇交力系有（）个独立的平衡方程，平面力偶系有（）个独立的平衡方程，平面平行力系有（）个独立的平衡方程。1234562、力对点之矩是 ，力对轴之矩是，空间力偶矩矢是 。代数量 滑动矢量 定位矢量自由矢量三、水平圆盘的半

10、径为 r，外缘C处作用力F。力F位于铅垂平面内，且与C处圆盘切线夹角为60。，其他尺寸如图所示。求力F对x, y, z轴之矩。Mx=F(h-3r)/4 , My=，3 F(r +h)/4 , Mz=-Fr/2四、挂物架如图所示，三杆的重量不计，用球铰链连接于O点，平面 BOC为水平面，且OB = OC，角度如图。若在 O点挂一重物 G,重为1000N，求三杆所受的 力。Foa=-1414N , Fob=Foc=707N五. 图示六杆支撑一水平板，在板角处受铅直力F作用。设板和杆自重不计，求各Fl=F 5=-F ， F 3=F ， F 2=F 4 = F 6=0六. 图示平面图形中每一方格的边长

11、为20mm，求挖去一圆后剩余部分面积重心的位置。xc =81.73mm, yc = 59.53mm七、均质块尺寸如图所示，求其重心的位置。V - EEl&gxc=,yc= ,zc=第五章摩擦（1）一、是非题1、当一物体上有几处与周围物体接触时，这几个接触面的摩擦力同时达到临界平衡状态。（）2、 摩擦力属于未知的约束反力，它的大小和方向完全可由平衡方程决定。（）3、物体受到支承面的全反力（摩擦力与法向反力的合力）与支承面法线间的夹角称为摩擦角。（）二、一物块重为Q = 400N，置于水平地面上，受到大小为 80N的拉力作用，如图所 示，假设拉力T与水平夹角为二=45，物块与地面的摩擦因数为 fs

12、 =02，试求: 判断物块是否发生移动，并确定此时的摩擦力大小； 要使物块发生移动，拉力至少要多大？答案：（1）摩擦力为（2）三、如图所示，置于 V型槽中的棒料上作用一力偶，力偶的矩 M -15N m时, 刚好能转动此棒料。已知棒料重 W = 400N，直径D = 0.25 m，不计滚动摩阻。 试求棒料与V形槽间的静摩擦因数 fs。答案:四、梯子AB长为2a,重为P,其一端置于水平面上，另一端靠在铅垂墙上，如图所 示。设梯子与地和墙的静摩擦因数均为fs，问梯子与水平线的夹角 :-多大时，梯子能处于平衡？答案： 2 - m 2 2五、均质箱体A的宽度b = 1m,高h =2m ,重P =200k

13、N ,放在倾角a=20的斜面上。 箱体与斜面之间的摩擦因数 fs=。今在箱体的C点系一无重软绳，方向如图示， 绳的另一端绕过滑轮 D挂一重物E。已知BC=a=。求使箱体处于平衡的重物 E的 重量。答案：40.21kN 兰 PE )二. 均质圆柱体a的质量为m在外圆上绕以细绳，绳的一端b固定不动，如图所示。圆柱体因解开绳子而下降，其初速度为零。试求当圆柱体的轴心降落了高度h时轴心的速度和绳子的张力。_3 3gh,F乎三. 所图所示，质量为 mi的物体A下落时，带动质量为m2的均质圆盘B转动，不计支架和绳子的重量及轴上的摩擦，BC =a，盘B的半径为 R。求固定端 C的约束力。四两均质物体 Mi与

14、M2的质量各为 mi与m2 (mim2),用一可略去自重又不可伸 长的绳子相联结，并跨过一半径为日r动滑轮B ； AB、DC杆铰接如图所示。略去各秆及滑轮B的质量，已知 AC=li, AB=l2, ZACD = a试用达朗伯原理求 CD 杆所受的力。第十五章虚位移原理(1)-89 -一、在图示机构中，曲柄OA上作用一力偶矩为 M的力偶，滑块D上作用一水平力F , 机构尺寸如图。已知OA=a, CB=BD=I，试求当机构平衡时 F与力偶矩M之间的关系。答案：M 二 Fasin2二、图示机构中，当曲柄 0C绕轴0转动时，滑块 A沿曲柄滑动，从而带动杆 AB在 铅直的滑槽内移动，不计各杆的自重与各处

15、的摩擦。试求平衡时力Fi和F2的关系。F2 a cos三、图示三铰拱的自重不计，试用虚位移原理，求解在水平力P作用下支座C的水平和铅垂方向的约束反力。四、图示三摆系统。各均质杆长I,重 W,摆末端作用的水平力P。试求系统的平衡答案：2P2P2Ptan - 1， tan - 2， tan - 3 5W3WW、试用虚位移原理求图示桁架中杆 3的内力。其中CD =3m, AD 二 DB =6m,P =10kN答案：F二P第十五章 虚位移原理（2）、组合梁由铰链 C铰接AC和CE而成，载荷分布如图所示。已知跨度I = 8m,P =4900N，均布力q = 2450N/m，力偶矩 M =4900 N m

16、。求支座反力。三、图示连接 D，E两点的弹簧的弹簧常数为 k，AB二BC = I，BD二BE二b。 当AC二a时，弹簧拉力为零。设在 C处作用一水平力 F，使系统处于平衡，求 A， C间的距离X （杆AB，BC的质量不计，摩擦不计）。答案：x=a+（b2四、半径分别为r、R的两鼓轮互相刚连，可绕水平轴 0转动，轮上各绕一绳。小轮 上的绳与弹簧系数为 k的弹簧相连，弹簧另一端固定，开始无伸缩。大轮上悬挂质量 为m的物体后，使鼓轮转动，如图所示。试用虚位移原理，求出鼓轮转过多大的角 度，系统达到平衡位置。第八题图第十六章拉格朗日方程一、质量为 M的质点悬在一线上，线的另一端绕在一半径为r的固定圆柱

17、体上，如图所示。设在平衡位置时，线的下垂部分长度为I,且不计线的质量。求此摆的运动微分方程。g sin 0百度文库-让每个人平等地提升自我二、均质杆AB长为I、质量为m,如图所示。借助其 A端销子沿斜面滑下，斜面升 角为V ,不计销子质量和摩擦，求杆的运动微分方程。1I 2x一1 cosQ-)-一 sine_e)=gsin日(a) 答案：22 21 |2 1xcos( )gsi n =02、丿 32(b)三、质量为mi的均质杆OA长为I，可绕水平轴O在铅垂面内转动，其下端有一与基 座相连的螺线弹簧，刚度系数为 k，当-0时，弹簧无变形。OA杆的A端装有可自 由转动的均质圆盘，盘的质量为 m2，半径为r，在盘面上作用有矩为 M的常