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1、I工程力曇习龜答案第一章静力学基础知识思考题：1.X;2.V;3.V;4.J;5.X；6.X;7.V;8.V习题一1.根据三力汇交定理，画出下面各图中〃点的约朿反力方向。解：（曰）杆力〃在畀、B、Q三处受力作用。山于力万和心的作用线交于点0。如图（a）所示，根据三力平衡汇交定理，可以判断支丿朋畀点的约束反力必沿通过久0两点的连线。（方）同上。由于力万和的作用线交于0点，根据三力平衡汇交定理，可判断A点的约束反力方向如下图（方）所示。2.不计杆重，画出下列各图中初杆的受力图。解：（日）取杆昇〃为研究
2、对彖，杆除受力P夕卜，在〃处受细索作用的示和疔两处还受光滑接触而约束。约束力和W的方向分别沿其接触表面的公了£线并指向杆。其中力皿与杆垂直,通过半圆杷i的圆心oQ〃〃杆受力图见下图（日）。（b）山于不计杆重，曲杆％只在两端受饺销故
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4、杆"C是二力构件或二力体，此两力的作川线必须通过B、C两点的连线，且（d）由于不计杆重，杆〃〃在力、C两处受绳索作用的拉力匚和在〃点受到支丿朋反力Nb。乙和艮相交于0点,根据三力平衡汇交定理，可以判断心必沿通过B、0两点的连线。第二章力系的简化与平衡思考题：1.V
5、;2.X;3.X;4.X;5.V;6.X;7.X;8.X;9.V.1.平面力系由三个力和两个力偶组成，它们的大小和作用位置如图示，长度单位为cm,求此力系向。点简化的结果，并确定其合力位置。解：设该力系主矢为疋，其在两处标轴上的投影分别为心、由合力投影定理有：尺=工兀=1.5-3二一i.5kNR、迄y严一2kN*J（2＞）2+（S＞）2=2.5kNsino=工必/H=a.cosg工Xj/H=_o.69a-233°由合力矩定理可求出主矩：M（）二工M（）（F）=3x0.3x103-1500x0.2-
6、100-80-2000x0.5=-580NDn合力大小为：7?=7?,=2.5kN,方向a-233,_580位置：d—Mq丨R2500=0.232山=23.2cm,位于0点的右侧。2.火箭沿与水平面成0=25°角的方向作匀速直线运动，如图所示。火箭的推力=100kN与运动方向成&=5°角。如火箭重P=200kN,求空气动力色和它与飞行方向的交角了。解：火箭在空中总行吋，若只研究它的运行轨道问题，可将火箭作为质点处理。这时画出具受力和坐标轴兀、歹如下图所示，可列出平衡方程。工尹=0坊_Gcos(&+
7、0)=O9故空气动力场二Geos30一=173kNIlI图示关系可得空气动力笃与0行方向的交角为7=90。+°=95°。4.梁/〃的支承和荷载如图，CB丄AB,梁的自重不计。则其支座〃的反力虑〃大小为多少？解：梁受力如图所示：由得:_4x2xl+10-40x^xl_40x^x4+/?flsin30»x4=0解得；50血-1=69.7kN5.起重机构架如图示,尺寸单位为cm,滑轮直径为d=20cm,钢丝绳的倾斜部分平行于朋杆，巾起的荷载^=10kN,其它重量不计。求固定较链支廉久〃的反力。解：先研究
8、杆〃〃如图(日)(a)(b)+3.3小1°tana=—sina-CD=由几何关系可知：4,5,sina由工戸)=0}^L800+Qsin6^(800-CD)=0工丫=0,打+0sina+5=O解得：Yd=_5-875kN,=_0*125kN再研究整体，受力如图3),由工y=0,打+坨-0二0=JQ+X厂0^Ma(F)=0^0500-0(800+300+10)=0解得:10425kN,兀=T&5kN,兀=18%6.平面桁架的支座和荷载如图所示，求杆1,2和3的内力。解：用截面法，取物部分，受力如图(
9、方)，AF1F由工X=o-E=02工（戸）=0,-~aF-aF2=0F=_2f解得：^=0,2-3（压）再研究接点C，受力如图（c）有1X（衿=0,码-码=0F严-AF解得：9（压）8.图示夹钳夹住钢管，已知钳口张角为20',F=F。问钢管与夹钳间的静摩擦因数至少应为多少才夹得住而不至滑落？解:取钢管为研究对彖,受才%/图•列出平衡方程:工X=0,耳cos10°+耳'cosl0°一Ncos80°-Ncos80°=0一I・根据结构的对称性及F=F‘舟：F=F,N=N②钢管处于临界状态吋
10、：杠“"，F5③门皿80=0176联立可解得：cos10既钢管与夹钳的静摩擦因数至少应为0.176才夹得住而不至滑落。10.杆子的一端〃用球较链固定在地而上，杆子受到30kN的水平力的作用，用两根钢索拉住，使杆保持在铅总位置，求钢索的拉力外-外2和/点的约束力。解：研究竖直杆子，受力如图示。由工Mx（E）=0,30x4-9/72cos^sin^=0①工My（斥）=0一6F“+/^2cosacos0=0工X=0件2COSQCOS0+乙一件=0工y=0打+仔2cosasin0-30
