工程力学习题集(三)
工程力学(静力学和材料力学)范钦珊主编答案全集 (3)
习题 3－6 图
FD
D
A
45D
D BM
FRA
FRC
M
C
FRC
FRA
A
FD'
B
D
习题 3－6a 解图
习题 3－6b 解 1 图
习题 3－6b 解 2 图
解：对于图（a）中的结构，CD 为二力杆，ADB 受力如习题 3－6a 解图所示，根据力偶 系平衡的要求，由
ΣMi = 0，
FRA = FRC =
M 2
解得，
FT＝50.99kN，
FN= 10kN
即 连 杆 AB作 用 于 曲 柄 上 的 推 力 大 小 为 5 0.99 k N，方 向 与 FT相 反 ，十 字 头 A 对 导 轨 的压力
大小为10kN，方向与FN方向相反。
3－13 异步电机轴的受力如图所示，其中G=4kN为转子铁心绕组与轴的总重量，Pδ =31.8kN为磁拉力，FP=12kN为胶带拉力。试求轴承A、B处的约束力。
10
由几何关系得 cosα = 4500 = 0.9 ， 5000
列平衡方程
sin α = 0.436
∑ MO (F ) = 0 : 2FA × 4500 −F Wcosα × 5000 +F Wsinα ×1250 = 0
解得 FA = 27.25 kN
∑ Fx = 0 : FOx = FW sin α = 27.03kN ∑ Fy = 0 : FOy = FW cosα − 2FA = 1.3kN
FP
FP
FA
FB
习题 3－13 图
解：分析轴承受力为一组平行力系，由平衡方程：
习题 3－13 解图
∑ M B (F ) = 0 : − FP ×1380 − FA ×1020 + (G + Pδ ) × 640 = 0
《工程力学》课后习题与答案全集
由 ，作出速度平行四边形，如图示：
即：
7．图示平行连杆机构中， mm, 。曲柄 以匀角速度 2rad/s绕 轴转动，通过连杆AB上的套筒C带动杆CD沿垂直于 的导轨运动。试示当 时杆CD的速度和加速度。
解：取CD杆上的点C为动点，AB杆为动系。对动点作速度分析和加速度分析，如图（a）、（b）所示。图中：
解：设该力系主矢为 ，其在两坐标轴上的投影分别为 、 。由合力投影定理有：
=-1.5kN
kN
kN
；
由合力矩定理可求出主矩：
合力大小为： kN，方向
位置： m cm，位于O点的右侧。
2．火箭沿与水平面成 角的方向作匀速直线运动，如图所示。火箭的推力 kN与运动方向成 角。如火箭重 kN，求空气动力 和它与飞行方向的交角 。
(d)由于不计杆重，杆AB在A、C两处受绳索作用的拉力 和 ，在B点受到支座反力 。 和 相交于O点，
根据三力平衡汇交定理，
可以判断 必沿通过
B、O两点的连线。
见图(d).
第二章力系的简化与平衡
思考题：1.√;2.×;3.×;4.×;5.√;6.×;7.×;8.×;9.√.
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O点简化的结果，并确定其合力位置。
则
（mm/s）
故 =100（mm/s）
又有： ，因
故：
即：
第四章刚体的平面运动
思考题
1．×；2.√; 3.√;4.√;5.×.
习题四
1．图示自行车的车速 m/s,此瞬时后轮角速度 rad/s,车轮接触点A打滑，试求点A的速度。
工程力学(机电一体化技术)_习题集(含答案)
《工程力学》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有习题【说明】：本课程《工程力学》（编号为09004）共有单选题,填空题1,计算题,简答题,填空题2,填空题3等多种试题类型，其中，本习题集中有[填空题2,填空题3]等试题类型未进入。
一、单选题1.工程力学材料力学部分的基本研究对象是（）A.刚体B.质点C.弹性变形体D.变形杆件2.工程力学静力学部分的基本研究对象是（）A.刚体B.质点C.弹性变形体D.变形杆件3.两个力大小相等、方向相反、作用在两个相互作用物体的一条直线上，这是（）。
A.二力平衡公理B.力偶的定义C.作用力和反作用力公理D.二力杆约束反力的特性4.两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体的一条直线上，这是（）。
A.二力平衡公理B.力偶的定义C.作用力和反作用力公理D.二力杆约束反力的特性5.两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体的两条直线上称为（）。
A.二力平衡公理B.力偶的定义C.作用力和反作用力公理D.二力杆约束反力的特性6.刚体上作用着三个力并且保持平衡，则这三个力的作用线一定满足（）。
A.共线B.共面C.共面且不平行D.共面且相交于同一点7.下列四图中矢量关系符合F4=F1+F2+F3的是图（）。
F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3A B C D8.下列四图中矢量关系符合F2+F1=F4+F3的是图（）。
F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3A B C D9.下列四图中矢量关系符合F3+F1=F4+F2的是图（）。
F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3A B C D10.柔所约束的约束反力大小未知、作用点是柔索的联接点、方向在柔索的（）方向。
A.垂直B.平行C.牵拉D.倾斜11.柔所约束的约束反力大小未知、作用点是柔索的联接点、方向在柔索的（）方向。
A.垂直B.平行C.牵拉D.倾斜12.光滑铰链约束的约束反力大小和方向的特征是（）A.一个大小方向均未知B.两个大小未知C.两个大小未知方向已知D.一个未知13.光滑铰链约束的约束反力大小和方向均未知，受力分析中常将其表达为（）的力。
工程力学复习题三
一、单选（共9题，每题2分，共计18分）（ ）1、在材料的强化阶段，如果卸载后重新加载，则材料的比例极限（ ）A.提高了B.降低了C.不变D.可能提高也可能降低（ ）2、静定杆件的内力与杆件所受的( )有关。
A .外力B .外力、截面C .外力、截面、材料D .外力、截面、杆长、材料（ ）3、简支梁在均布荷载q 作用下，若梁长为l 则跨中截面上的内力为( )A .Q=ql 21 M = 0B .Q=ql 21 M =281ql C .Q=221ql M =221ql D .Q= 0 M =281ql （ ）4、简支梁在均布荷载q 作用下，若梁长为l 则支座截面的内力为（ )A .Q=ql 21 M =0B .Q=ql 21 M =281ql C .Q=221ql M =221ql D .Q= 0 M =281ql （ ）5、如下图所示，轴向拉压杆件AB 段的轴力为( )。
A.5PB.2PC.—3PD.3P（ ）6、悬臂梁在均布荷载作用下，在梁支座处的剪力和弯矩为( )A.剪力为零、弯矩最大B.剪力最大、弯矩为零C.剪力为零、弯矩为零D.剪力最大、弯矩最大（ ）7、塑性材料冷作硬化后，以下结论哪个正确？ （ ）A.比例极限提高，弹性模量降低B.比例极限提高，塑性变形程度降低C.比例极限不变，弹性模量不变D.比例极限不变，塑性变形程度不变（ ）8、两根横截面面积不同的杆件，受到大小相同的轴力作用，则（ ）A .内力不同、应力相同B .内力不同、应力不同C .内力相同、应力不同D .内力相同、应力相同（ ）9、其他条件不变时，如轴向杆件的横截面积增加1倍，则截面正应力将减少 ( )A . 0.5倍B .1倍C .2倍D .4倍二、填空题（共10个空，每空1分，共计10分）1.为了揭示构件在外力作用下所产生的内力，确定内力的大小和方向，通常采用。
2.工程上称之为应力，用公式表示3.实验表明：拉（压）杆在轴向外力作用下将产生轴向伸长（或轴向缩短），称之为；同时，杆的横向尺寸还会缩小（或增大），称之为。
工程力学习题集
工程力学习题集2009年11月第一章习题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M z ，在锥齿轮B 处的力分解为三个分力：圆周力F t 、轴向力F a 、径向力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，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 =2000N 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30 0 ，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。
工程力学课后习题答案
3.3 图3.3所示钢架的点B 作用一个水平力F ，钢架重量忽略不计。
求支座A 、D 的约束力。
解：由图3.3可以确定D 点受力的方向，这里将A 点的力分解为x 、y 方向，如图3.3.1根据力与矩平衡有0)2(:)(0:)(0:)(=-=-=-∑∑∑FL L F A M F F y F F F x F Dy D x （1）解上面三个方程得到)(2),(2),(↑=↓=←=F F F F F F D y x3.5如图3.5铰链四杆机构ABCD 的CD 边固定，在铰链A 、B 处有力F1、F2作用，如图所示。
该机构在图示位置平衡，杆重忽略不计。
求力F1和力F2的关系。
解：（1）对A 点分析，如图3.5.1，设AB 杆的力为T ，则将力投影到垂直于AC 方向的AM 上有0)15cos()30cos(:)(1=︒-︒∑T F AM F ① 图3.5（2）对B 点分析，如图3.5.2，将力投影到垂直于BD 方向的BN 有0)30cos()60cos(:)B N (2=︒-︒∑T F F ②由①、②可得22108593790.64395055332F F F ≈+=3.8如图3.8有5根杆件组成的结构在A 、B 点受力，且CA 平行于DB ，CA DE BE DB ===。
F=20kN,P=12kN 。
求BE 杆的受力。
解：（1）对A 点受力分析，将力投影到垂直于AC 方向的AN 上有 060sin :)(=-︒∑F F AN F AB ①（2）对B 点受力分析，如图3.8.2.将力投影到垂直于BD 方向的BM 上有060cos 60sin 30cos :)B M (=︒-︒-︒∑P F F F BE AB ②由①、②可得373095kN 16.1658075kN 328≈=BE F （方向斜向上）3.9如图（见书上）所示3根杆均长2.5m ，其上端铰结于K 处，下端A 、B 、C 分别与地基铰结，且分布在半径r=1.5m 的圆周上，A 、B 、C 的相对位置如图所示。
工程力学练习册习题答案解析
工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础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。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）1-2 试画出图示各题中AC杆（带销钉）和BC杆的受力图（a）（b）（c）（a）1-3 画出图中指定物体的受力图。
所有摩擦均不计，各物自重除图中已画出的外均不计。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）第二章 平面力系2-1 电动机重P=5000N ，放在水平梁AC 的中央，如图所示。
梁的A 端以铰链固定，另一端以撑杆BC 支持，撑杆与水平梁的夹角为30 0。
如忽略撑杆与梁的重量，求绞支座A 、B 处的约束反力。
题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 物体重P=20kN ，用绳子挂在支架的滑轮B 上，绳子的另一端接在绞车D 上，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 三处均为铰链连接。
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∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F BC AB 732.2732.3=-=2-3 如图所示，输电线ACB 架在两电线杆之间，形成一下垂线，下垂距离CD =f =1m ，两电线杆间距离AB =40m 。
电线ACB 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 NF N F F F FF F F C A GA yC A x 200020110/1tan sin ,0,cos ,0=======∑∑解得：ααα2-4 图示为一拔桩装置。
工程力学习题集
工程力学习题集2009年11月第一章习题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M z ，在锥齿轮B 处的力分解为三个分力：圆周力F t 、轴向力F a 、径向力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，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 =2000N 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30 0 ，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。
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力法
思考题
1.超静定结构与静定结构在几何组成上有何区别？解法上有什么不同？
2.力法中超静定结构的次数是如何确定的？
3.力法方程及方程中各系数和自由项的物理意义是什么？
4.应用力法计算时，对超静定结构作了什么假定？
5.在超静定桁架和组合结构中，切开或撤去多余链杆的基本结构，两者的力法方程是否相同？
6.举例说明用力法解超静定结构的步骤。
7.力法方程中为什么主系数必为正值，而副系数可为正值、负值或为零？
8.如何判定结构是否为对称结构？在分析对称结构时，应如何简化计算？
习题
1.试确定图示各结构的超静定次数。
题1图
2.试用力法计算图示超静定梁，并绘出内力图。
题2图
3.用力法计算图示连续梁，并绘弯矩图，EI为常量。
题3图
4.用力法计算图示刚架，并作出内力图。
题4图
5.用力法计算图示刚架，并作出内力图。
题5图
6.用力法计算图示刚架，并作出弯矩图。
题6图
7.试求图示超静定桁架各杆的内力。
各杆EA均相同。
题7图
8.作图示结构中CD梁的弯矩图，各杆EI=常数，立柱AB截面面积A=
思考题
1.用位移法计算结构时，为什么能够用结点位移作为基本未知量？
2.举例说明用位移法解超静定结构的步骤。
3.为什么一个刚结点只有一个转角作为基本未知量？为什么铰处的转角不作为基本未知量？
4.位移法能否用于求解静定结构，为什么？
习题
1.试确定图示各结构用位移法计算时的基本未知量数目。
题1图
2.用位移法计算图示刚架，并作出内力图。
题2图
3.用位移法计算图示刚架，并作出内力图。
题3图
4.用位移法计算图示刚架，并作出弯矩图。
题4图
5.作图示结构的弯矩图，各杆EI=常数。
题5图
6.用位移法计算图示刚架，绘出弯矩图。
题6图
力矩分配法
思考题
1．什么是转动刚度？影响转动刚度确定的因素是什么？
2．分配系数与转动刚度有什么关系？为什么一刚结点处各杆端的分配系数之和等于1？
3．何为固端弯矩与不平衡力矩？如何计算不平衡力矩？为何将它反号才能进行分配？
4．当结构发生已知的支座移动时结点是有线位移的，可否用力矩分配法计算？
5．力矩分配法的计算过程为何是收敛的？
6．在力矩分配法的计算过程中，若仅是传递弯矩有误，杆端最后弯矩能否满足结点的力矩平衡条件？为什么？
习题
1.试用力矩分配法计算图示连续梁，绘出内力图，并求支座的反力。
题1图
2.试用力矩分配法计算图示刚架，并给出弯矩图。
题2图
3.试用无剪力分配法计算图示单跨对称刚架，作出弯矩图。
题3图
4.试作图示对称刚架的弯矩图。
题4图
5.试作图示连续连在支座移动时结构的弯矩图。
题5图
影响线
思考题
1.什么是影响线？它的横坐标和纵坐标各代表什么物理意义？
2.说明弯矩影响线和弯矩图的区别
3.试述如何用静定法作静力梁上某截面的弯矩影响线。
4.试述如何用机动法作静定梁某量值的影响线。
5.从静定多跨梁的传力特点说明附属部分的内力影响线在基本部分的纵标为零。
6.什么叫临界荷载和临界位置？
7.什么叫内力包络图？它与内力图有什么区别？
8.简支梁的绝对最大弯矩与跨中截面的最大弯矩有什么区别？
习题
1.静力法作图示悬臂梁、和、的影响线
2.分别用静力法和机动法作图示外伸梁的支座反力和截面C的弯矩
、剪力影响线。
题1图题2
图
3.用机动法作图示多跨梁的反力、和弯矩的影响线
4.用机动法作图示多跨静定梁、影响线
题3图题4
图
5.利用影响线求图示外伸梁的、、的值
6.利用影响线求图示外伸梁的、、的值。
题5图题6
图
7.求图示简支梁在所给移动荷载作用下截面C的最大弯矩。
题7图
8.求图示简支梁在移动荷载作用下的绝对最大弯矩。
9.图示简支梁在单个集中移动荷载作用下，试画出其弯矩包络图和剪力包络图。
题8
图题
9图。