理论力学课后答案(范钦珊).doc

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1、第1篇工程静力学基础第1章受力分析概述1－1图a、b所示，Ox1y1与Ox2y2分别为正交与斜交坐标系。试将同一力F分别对两坐标系进行分解和投影，并比较分力与力的投影。习题1－1图（d）（c）解：（a）图（c）：分力：，投影：，讨论：=90°时，投影与分力的模相等；分力是矢量，投影是代数量。（b）图（d）：分力：，投影：，讨论：≠90°时，投影与分量的模不等。(a-1)1－2试画出图a和b两种情形下各物体的受力图，并进行比较。习题1－2图(a-3)(b-1)(a-2)比较：图（a-1）与图（b-1）不同，因两者之FRD值大小也不同。—93—1－3试画出图

2、示各物体的受力图。习题1－3图或(a-2)(a-1)(b-1)或(b-2)(c-1)(d-1)或(d-2)(e-2)(e-1)(e-3)FAFAFB—93—(f-3)(f-1)(f-2)1－4图a所示为三角架结构。荷载F1作用在铰B上。杆AB不计自重，杆BC自重为W。试画出b、c、d所示的隔离体的受力图，并加以讨论。习题1－4图(b-3)(b-2)(b-1)(c-1)(c-2)(d-2)(d-1)1－5图示刚性构件ABC由销钉A和拉杆D支撑，在构件C点作用有一水平力F。试问如果将力F沿其作用线移至D或E（如图示），是否会改为销钉A的受力状况。(a)解：由

3、受力图1－5a，1－5b和1－5c分析可知，F从C移至E，A端受力不变，这是因为力F在自身刚体ABC上滑移；而F从C移至D，则A端受力改变，因为HG与ABC为不同的刚体。习题1－5图—93—(c)(b)1－6试画出图示连续梁中的AC和CD梁的受力图。(b)(a)习题1－6图1－7画出下列每个标注字符的物体的受力图，各题的整体受力图未画重力的物体的自重均不计，所有接触面均为光滑面接触。(b-2)(b-1)(a-3)(a-2)(a-1)(b-3)(c)—93—1-7d1-7e1-7f1-7g—93—1-7h1-7i1-7j—93—第2章力系的等效与简化习题2

4、-1图2－1试求图示中力F对O点的矩。解：（a）（b）（c）（d）2－2图示正方体的边长a=0.5m，其上作用的力F=100N，求力F对O点的矩及对x轴的力矩。ArA习题2-2图（a）解：习题2-3图2－3曲拐手柄如图所示，已知作用于手柄上的力F=100N，AB=100mm，BC=400mm，CD=200mm，a=30°。试求力F对x、y、z轴之矩。解：力F对x、y、z轴之矩为：2—4正三棱柱的底面为等腰三角形，已知OA=OB=a，在平面ABED内沿对角线AE有一个力F，图中θ=30°，试求此力对各坐标轴之矩。—93—习题2－4图解：力F对x、y、z轴之

5、矩为：(a)2－5如图所示，试求力F对A点之矩及对x、y、z轴之矩。解：习题2－5图=力F对x、y、z轴之矩为：；；（a）43M1M2M3M4习题2－6图2—6在图示工件上同时钻四个孔，每孔所受的切削力偶矩均为8N·m，每孔的轴线垂直于相应的平面。求这四个力偶的合力偶。解：2－7已知一平面力系对A（3,0），B（0,4）和C（–4.5,2）三点的主矩分别为：MA=20kN·m，MB=0，MC=–10kN·m。试求该力系合力的大小、方向和作用线。习题2－7图解：由已知MB=0知合力FR过B点；由MA=20kN·m，MC=-10kN·m知FR位于A、C间，且

6、（图a）在图（a）中，设OF=d，则（1）（2）即，F点的坐标为（-3,0）合力方向如图（a），作用线如图过B、F点；—93—(a)即作用线方程：讨论：本题由于已知数值的特殊性，实际G点与E点重合。2－8已知F1=150N，F2=200N，F3=300N，F==200N。求力系向点O的简化结果，并求力系合力的大小及其与原点O的距d。习题2－8图解：向O点简化的结果如图（b）；合力如图（c），图中，合力，习题2－9图2－9图示平面任意力系中F1=40N，F2=80N，F3=40N，F4=110M，M=2000N·mm。各力作用位置如图所示，图中尺寸的单位为

7、mm。求（1）力系向O点简化的结果；（2）力系的合力的大小、方向及合力作用线方程。解：—93—向O点简化结果如图（b）；合力如图（c），其大小与方向为设合力作用线上一点坐标为（），则将、和值代入此式，即得合力作用线方程为：2－10图示等边三角形板ABC，边长a，今沿其边缘作用大小均为FP的力，方向如图（a）所示，求三力的合成结果。若三力的方向改变成如图（b）所示，其合成结果如何？FPFPFPFPFPFP习题2－10图解（a）（逆）合成结果为一合力偶（逆）（b）向A点简化（←）（逆）再向点简化，合力（←）习题2－11图2－11图示力系F1=25kN，F2=

8、35kN，F3=20kN，力偶矩m=50kN·m。各力作用点坐标如图。试计算（1