工程力学顾晓勤刘申全练习册习题答案

1、工程力学顾晓勤刘申全练习册 习题答案第一章静力学基础第一章静力学基础1-1画出下列各图中物体A,构件AB，BC或ABC的受力图，未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。第一章静力学基础试画出图示各题中AC杆（带销钉）和F杆的受力图(b)(a)第一章静力学基础1-3画出图中指定物体的受力图。所有摩擦均不计，各物自重除图中己画出的外均不计。第一章静力学基础(DAC段樂(2) CD段梁整体(d)第一章静力学基础(L5 CD?(2) AB 存C3)CA-ff(e)(1 ) CD杆(2)AB杆(?) 0仝杆D第一章静力学基础o第二章平面力系2-1电动机重P=5000N,放在水平梁AC 的中央，

2、如图所示。梁的A端以较链固定，另 一端以撑杆BC支持，撑杆与水平梁的夹角为30 %如忽略撑杆与梁的重量，求绞支座A、B处 的约束反力。题21图第五章杆件的内力工行=0, Fh cos30 - Fa cos30 = 0Fv =0,FAsin30+/sin30 = P 解得： C = / = p = 5000N2-2物体重P=20kN,用绳子挂在支架的 滑轮B ,绳子的另一端接在绞车D ,如图 所示。转动绞车，物体便能升起。设滑轮的大小 及轴承的摩擦略去不计，杆重不计，A、B. C 三处均为较链连接。当物体处于平衡状态时，求 拉杆AB和支杆BC所受的力。题2-2图解得:TP 工巴=0,-诃 一 F

3、bc cos30 一 Psin 30 = 0工 F、. = 0-Fbc sin 30 - Pcos30-P = 0Fab=-3.132PFrc = 2.732P2-3如图所示，输电线架在两电线杆第五章杆件的内力之间，形成一下垂线，下垂距离CD=f=lm,两 电线杆间距离AB=40mo电线段重P=400N, 可近视认为沿AB直线均匀分布，求电线的中点 和两端的拉力。题2-3图以AC段电线为研究对象，三力汇交ZFt=0icosa = /v- Fv=0,FAsina = /. tan tz = 1/10 解得：Fa=20N Fc = 2000N2-4图示为一拔桩装置。在木桩的点A上系一绳，将绳的另一

4、端固定在点C,在绳的点B 系另一绳BE,将它的另一端固定在点E。然后 在绳的点D用力向下拉，并使绳BD段水平，段铅直；DE段与水平线、CB段与铅直线成 等角a=0. lrad （弧度）（当a很小时，tanas）。如向下的拉力F=800N,求绳AB作用于桩上的 拉力。第五章杆件的内力题2-4图作BD两节点的受力图D 节点:工 Fv =O.FEcosa = FBl)Fy =O,Fsincr = F 3节点:工耳=0,件sina =坊小为巴=0,Fccosa = Fa联合解得:F.、=心 100F = 80kNUur a2-5 在四连杆机构ABCD的较链B和C 上分别作用有力乃和尸2,机构在图示位置

5、平衡。 求平衡时力Fi和F2的大小间的关系。题2-5图以B、C节点为研究对象，作受力图10笫五章杆件的内力3节点：Fvl = 0. FBC cos45 +=0C节点:. =0,只 cos30 += 0Fx V6丿叶z 耳 42-6匀质杆重W=100N,两端分别放在与 水平面成30和60倾角的光滑斜面上，求平衡 时这两斜面对杆的约束反力以及杆与水平面间 的夹角。2-7已知梁上作用一力偶，力偶矩为M, 梁长为I,梁重不计。求在图a, b,两三种情况下, 支座A和B的约束反力。(a)(b)Pa题2-7图(a)耳一孚弊前达里,与些处约束力为负，表示实际方向与假定方向相反，结果应与笫五章杆件的内力你的受

6、力图一致，不同的受力图其结果的表现形式也不同）(b) fa=fb =MI cosa2-8在题图所示结构中二曲杆自重不计， 曲杆AB上作用有主动力偶，其力偶矩为试 求A和C点处的约束反力。题28图作两曲杆的受力图，BC是二力杆，AB只受 力偶作用，因此A、B构成一对力偶。即耳=质12笫五章杆件的内力2-9在图示结构中，各构件的自重略去不 计，在构件BC上作用一力偶矩为M的力偶， 各尺寸如图。求支座A的约束反力。M题29图1作受力图2、BC只受力偶作用，力偶只能与力偶平衡3、构件ADC三力汇交fx=o,-f4-fc-oF宀竿2-10 四连杆机构ABCD中的AB=0. 1/w,CD=0. 22m,杆

7、AB及CD上各作用一力偶。在图13笫五章杆件的内力示位置平衡。已知mi=Q. 4kN. m,杆重不计，求A、D两绞处的约束反力及力偶矩加2。题2-10图AB杆:工M = 0,Fbb sin 30。二 M】CD杆工M = 0, FBlcv sin 75。= M? 解得：M2 =UkNm2-11滑道摇杆机构受两力偶作用，在图示已知 OOi=OA=04叫 mi=0. 4kN. m,求另一力偶矩加2。及O、Q处的约束反力。OB杆和滑块艺 M = 0,Fa *x0.4 x sin 60。= M CD 杆工 M =0,Fa x V3xO.4 = M2 解得：FA=lA5kN,M2=0.SkNm Fo=FO

8、=FA=lA5kN14笫五章杆件的内力2-12试求图示各梁支座的约束反力。设力 的单位为kN,力偶矩的单位为kN.m,长度的单 位为加，分布载荷集度为加v/加。g 二 2M =02o今在箱体的C点系一无 重软绳，方向如图所示，绳的另一端绕过滑轮D挂一重物E,已知BC=a=l. 8m。求使箱体处于平衡状态的重物E的重2-23尖劈顶重装置如图所示。在B块上受力P的作用。A与块间的摩擦因数为Z （其他 有滚珠处表示光滑）。如不计A和B块的重量， 求使系统保持平衡的力F的值。题2-23图笫五章杆件的内力23以整体为研究对象，显然水平和铅直方向约束力 分别为F,P以A滑块为研究对象，分别作出两临界状态的

9、 力三角形Fmax = Ptan(Q + Q)Fmin = P tan(a - p) 其中Q为摩擦角,tan p = fs:.P tan(a - p) F 2 .I3-20k N50| 104P4P20T/kNm26试求图示各杆在1-1、2-2截面上的笫五章杆件的内力扭矩。并作出各杆的扭矩图。題5-2图?25-3TikKFm14在变速箱中，低速轴的直径比高速轴的大，何故?=9549x-,n变速箱中轴传递的扭矩与轴的转速呈反比,低速轴传递的扭矩大，故轴径大。5-4某传动轴，由电机带动，已知轴的 转速72 = 1000/-/min （转/分），电机输入的功率 P = 20kW , 试求作用在轴上的

10、外力偶矩。P20M = 9549 x =9549 x =1909.SNmen10005-5某传动轴，转速 = 300/7min，轮1为主 动轮，输入功率心（W,轮2、轮3与轮4为27笫五章杆件的内力从动轮，输出功率分别为 i叫 H 2ORW o(1)试画轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩;(2) 若将轮1和轮3的位置对调, 轴的最大扭矩变为何值，对轴的受力是否 有利。题55图M =9549x 旦= 15915MnnMcl =9549x& = 318.3N加nM3 = M = 9549 x = 636.6M” nTZn i 11273.263 o. 631S.3max1273 2Nm笫五章杆件的内力2

11、87nax-954.97Vm对调后，最大扭矩变小，故对轴受力有利。5-6图示结构中，设P、C/、均为已知，截面1-1、2-2、3-3无限接近于截面c或截面Do试求截面1-1、2-2 3-3上的剪力和弯矩。m = qaP =的Tip qJTTTTTTQ2Bm = qa2 P = g2 q=OkN/m(d)29笫五章杆件的内力题5-6图5-7设图示各梁上的载荷P、q、加和尺寸 “皆为已知，（1）列出梁的剪力方程和弯矩方 程；（2）作剪力图和弯矩图；（3）判定和(a(b)题5-7图Pa笫五章杆件的内力30题5-7图31笫五章杆件的内力S-S图示各梁，试利用剪力、弯矩与载荷集度间的关系画剪力图与弯矩图

12、。题旷8图I5.Q討-题5-8图笫五章杆件的内力32（刃(h)题5-8图笫五章杆件的内力335-9已知梁的弯矩图如图所示,试作载荷图和剪力图。xflTivX X2klm-3NmJI (a)醐卜mlhNmkX、X朋22加-4朋用IkNlkNlkN |lkN)3 k Nm题5-9图3420kN mm2 m2 mXN、17/ X/M八 kN-mm2 m|1/hrrrrTr|2 w2 wXI Ok N20 kJVT w1 Ok N11 0 k N11 1Q图示外伸梁，承受集度为“的均布载笫五章杆件的内力荷作用。试问当“为何值时梁内的最大弯矩之（即心）最小。Ir I I L 4丄丄 1-4144C3r*J35笫五章杆件的内力为保证梁的最大弯矩值最小，軀最苑躍矩等于最大负弯矩显然顾正值，盼字心。.沏s-n在桥式起重