大学《工程力学》期末考试习题集

1、大学工程力学期末考试习题集 大学 工程力学 期末考试 习题集 第一章 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 Mz ，在锥齿轮 B 处的力分解为三个分力：圆周力

2、 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 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，

3、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 =2021N 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 300，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

4、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

5、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 =l7.3m，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 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

6、。钻孔时每个钻头的主切削力组成一力偶,其力偶矩 m =15Nm，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=3KNm， m 2=1KNm,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

7、.3 图 题 题 3.3 图 图 第四 章 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。 题 题 3.4 图 图 题 题 3.5 图 图题 题 4.1 图 图题 题 4.2 图 图 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

8、,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 =10KN/m，力偶矩 M =40KNm，不计梁重，试求支座 A ， B ， D 处的反力。 题 题 4.3 图 图题 题 4.4 图 图题 题 4.5 图 图 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。 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 =300， 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。

9、 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 图题 题 4.7 图 图 第 五 章 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。

10、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 450 夹角。求该力在 x ， y ， z 轴上的投影和它对各坐标轴之矩。 题 题 4.8 图 图 题 题 4.9 图 图 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 600 角，且在过 A 点而

11、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 450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 题 题 5.2 图 图题 题 5.3 图 图 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

12、 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 =lm。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 =200，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

13、的圆周力 F t2 的大小及两轴承的反力。（提示： F r= F ttan ） 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，直齿轮节圆题 题 5.4 图 图 题 题 5.5 图 图 题 题 5.6 图 图 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 300，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

14、 轴承的约束反力。 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。 题 题 5.9 图 图 题 题 5.10 图 图 4.13 习题 8.2 题 题 6.1 图 图 题 题 6.2 图 图 题 题 6.3 图 图 题 题 8.2 图 8.3 8.4 题 题 8.5 图 8.5 题 题 8.6 图 8.6 题 题 8.7 图 8.7 题 题 8.8 图 8.8 题 题 8.9 图 8.9 题 题 8.10 图 8.10 题 题 8.2 图 8.11 8.12 题 题 8.13 图 8.13 题 题 8.14 图 8

15、.14 题 题 8.15 图 8.15 习题 题 题 9.2 图 9.2 题 题 9.4 图 9.4 题 题 9.5 图 9.5 题 题 9.6 图 9.6 习题 题 题 9.7 图 9.7 题 题 10.1 图 10.1 10.2 题 题 10.2 图 题 题 10.3 图 10.3 10.4 第十一 章习题 题 题 10.4 图 题 题 10.5 图 10.5 题 题 11.1 图 11.1 题 题 11.2 图 11.2 题 题 11.3 图 11.3 题 题 11.4 图 11.4 题 题 11.5 图 11.5 题 题 11.6 图 11.6 题 题 11.7 图 11.7 题 题

16、11.8 图 11.8 题 题 11.9 图 11.9 题 题 11.10 图 11.10 11.11 第十二 章习题 题 题 11.11 图 题 题 12.1 图 12.1 题 题 12.2 图 12.2 12.3 题 题 12.3 图 题 题 12.4 图 12.4 题 题 12.5 图 12.5 题 题 12.6 图 12.6 题 题 12.7 图 12.7 题 题 12.8 图 12.8 第.章 习题 题 题 12.9 图 12.9 题 题 12.10 图 12.10 13.1 题 题 13.1 图 题 题 13.2 图 13.2 题 题 13.3 图 13.3 题 题 13.4 图 13.4 题 题 13.5 图 13.5 13.6 题 题 13.6 图 题 题 13.7 图 13.7 题 题 13.8 图 13.8 第十四 章习题 题 题 13.9 图 13.9 题 题 13.10 图 13.10 题 题 14.1 图 14.1 题 题 14.2 图 14.2 题 题 14.3 图 14.3 题 题 14.4 图 14.4 题 题 14.5 图 14.5 题 题 14.6 图 14.6 题 题 14.7 图 14.7 第十五 章习题 题 题 14.8 图