《工程力学》课后习题集解答

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1、BAOW(a)BAOWF(b)OW(c)A4日1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。AOW(d)BAOW(e)BFBFABOW(a)BAOWF(b)FAFBAOW(c)FAFOAOW(d)FBFAAOW(e)BFBFA解：1-2试画出以下各题中AB杆的受力图。AWCB(c)D(a)AWCEB(b)AWCDBABF(d)CABW(e)C98(a)FDFBFEDAWCEB(b)AWCDBFDFBFA(c)AWCBFBFA解：ABW(e)CFBFAABF(d)CFBFA1-3试画出以下各题中AB梁的受力图。AWCB(a)

2、WABCD(c)ABFqD(b)CCABFWDA’D’B’(d)ABFq(e)AWCB(a)FBFAABFqD(b)FCFDWABC(c)FCFB解：CABFWD(d)FBFAFDABFq(e)FBxFByFA1-4试画出以下各题中指定物体的受力图。(a)拱ABCD；(b)半拱AB部分；(c)踏板AB；(d)杠杆AB；(e)方板ABCD；(f)节点B。ABF(a)DCWAF(b)DB(c)FABDD’ABF(d)CDWABCD(e)WABC(f)解：ABF(a)DCWFAxFAyFDAF(b)CBFBFA(c)FABDFBFDABF(d)CFBFCW

3、ABCD(e)FBFAWB(f)FABFBC2-2杆AC、BC在C处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F1和F2作用在销钉C上，F1=445N，F2=535N，不计杆重，试求两杆所受的力。CcABF2F14330o解：(1)取节点C为研究对象，画受力图，注意AC、BC都为二力杆，FACFBCCcF2F1xy(2)列平衡方程：AC与BC两杆均受拉。2-3水平力F作用在刚架的B点，如图所示。如不计刚架重量，试求支座A和D处的约束力。DAa2aCB解：(1)取整体ABCD为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形：FFDFADACBFFAFD(2)由力三

4、角形得2-4在简支梁AB的中点C作用一个倾斜45o的力F，力的大小等于20KN，如图所示。若梁的自重不计，试求两支座的约束力。AB45oF45oC解：(1)研究AB，受力分析并画受力图：AB45oFFBFACDEα(2)画封闭的力三角形：FFBFAdce相似关系：几何尺寸：求出约束反力：2-6如图所示结构由两弯杆ABC和DE构成。构件重量不计，图中的长度单位为cm。已知F=200N，试求支座A和E的约束力。EDCABF6486解：(1)取DE为研究对象，DE为二力杆；FD=FEEDFEFD(2)取ABC为研究对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形

5、：FFAF’DBDAFF’DFA3433-1已知梁AB上作用一力偶，力偶矩为M，梁长为l，梁重不计。求在图a，b，c三种情况下，支座A和B的约束力l/3ABl(b)Ml/2ABl(a)Mθl/2ABl(c)M解：(a)受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶；l/2ABlMFAFB列平衡方程：(b)受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶；l/3ABlMFAFB列平衡方程：(c)受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶；l/2ABlMFBFAθ列平衡方程：3-3齿轮箱的两个轴上作用的力偶如题图所示，它们的力偶矩的大小分别为M1

6、=500Nm，M2=125Nm。求两螺栓处的铅垂约束力。图中长度单位为cm。M2M1AB50FBFA解：(1)取整体为研究对象，受力分析，A、B的约束力组成一个力偶，画受力图；(2)列平衡方程：3-5四连杆机构在图示位置平衡。已知OA=60cm，BC=40cm，作用BC上的力偶的力偶矩大小为M2=1N.m，试求作用在OA上力偶的力偶矩大小M1和AB所受的力FAB。各杆重量不计。OACBM2M130o解：(1)研究BC杆，受力分析，画受力图：CBM230oFBFC列平衡方程：(2)研究AB（二力杆），受力如图：ABF’BF’A可知：(3)研究OA杆，受

7、力分析，画受力图：OAM1FAFO列平衡方程：ABCD0.80.80.40.50.40.72(b)ABC12q=2(c)M=330oABCD0.80.80.8200.8M=8q=20(e)4-1试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN，力偶矩的单位为kN×m，长度单位为m，分布载荷集度为kN/m。(提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。解：(b)：(1)整体受力分析，画出受力图(平面任意力系)；ABCD0.80.80.40.50.40.72FBFAxFAyyx(2)选坐标系Axy，列出平衡方程；约束力的方向如图所示。ABC1

8、2q=2M=330oFBFAxFAyyxdx2´dxx(c)：(1)研究AB杆，受力分析，画出受力图(平面任