[工学]第1-2-3章部分习题-解答
电工学第一章习题答案
2、矩形波电流源与电容相接，如图所示，图(b)给出电流波形图，试求电容器的电压。
设电容器的初始电压为零。
(a)解：无源惯例下，电容元件的特性方程为：)(1)(00t u idt Ct u C tt C +=⎰ 其中，F C 6101-⨯= 0)0(=C u当t 在0~5ms 内，A i S 2=)(102)0(21011)(606V t u dt t u tC C ⨯=+⨯=⎰-V ms u C 31010)5(⨯=当t 在5~15ms 内，A i S 2-=)(102010)2()5()2(1011)(3610563V t ms u dt t u C tC ⨯+⨯-=+-⨯=⎰-⨯-V ms u C 31010)15(⨯-=当t 在15~20ms 内，A i S 2=)(1040102)15(21011)(36101563V t ms u dt t u C tC ⨯-⨯=+⨯=⎰-⨯-V ms u C 0)20(=综合可得：⎪⎩⎪⎨⎧⨯<<⨯⨯-⨯⨯<<⨯⨯+⨯-⨯<<⨯=-----3336333636102010151040102101510510201021050102)(t t t t t t t u C注：上面各式中的t 以s 为单位。
若t 以ms 为单位，则表达式变为：⎪⎩⎪⎨⎧<<⨯-⨯<<⨯+⨯-<<⨯=20151040102155102010250102)(33333t t t t t t t u C3、如图(a)所示电路，R ＝5Ω，L ＝20mH ，电流源的波形如图(b)所示，(1)试写出电阻和电感线圈的电压表示式；(2)求t ＝3ms 和t ＝6ms 时各元件的电压。
μF(a)解：（1）在0~2.5ms 内，s A dtdiAt i S )108.0()108.0(33⨯=⨯=VV dtdi L u Vt V t R i u L S R 16)108.01020()104()5108.0(3333=⨯⨯⨯=⋅=⨯=⨯⨯==∴- 在2.5~7.5ms 内，s A dtdi At i S )108.0()4108.0(33⨯-=+⨯-= Vdt diL u Vt R i u L S R 16)20104(3-=⋅=+⨯-==∴ 在7.5~12.5ms 内，s A dtdi A t i S )108.0()8108.0(33⨯=-⨯= VdtdiL u Vt R i u L S R 16)40104(3=⋅=-⨯==∴ 注：上面各式中t 以s 为单位。
工程力学教程第二版课后习题答案
工程力学教程第二版课后习题答案工程力学是一门应用力学原理研究工程结构和材料力学性能的学科。
作为工程学的基础课程之一，工程力学的学习对于培养工程师的分析和解决实际工程问题的能力至关重要。
而工程力学教程第二版是一本经典的教材，其中的课后习题是帮助学生巩固所学知识的重要辅助材料。
本文将为读者提供工程力学教程第二版课后习题的答案，帮助读者更好地理解和掌握工程力学的知识。
第一章：静力学1. 问题：一根长度为L，截面为矩形的梁，其宽度为b，高度为h。
梁的两端分别固定在支座上，中间有一个集中力P作用在梁上。
求梁在P作用下的最大弯矩和最大剪力。
答案：根据静力学原理，我们可以通过平衡力和力矩来求解该问题。
首先，根据平衡力的原理，梁在P作用下的最大剪力等于P。
其次，根据力矩的原理，梁在P作用下的最大弯矩等于P乘以梁的长度L的一半。
因此，最大弯矩为PL/2。
第二章：动力学1. 问题：一个质量为m的物体以速度v沿着水平方向运动，突然撞击到一个质量为M的静止物体上。
求撞击后两个物体的速度。
答案：根据动量守恒定律，撞击前后两个物体的总动量保持不变。
设撞击后质量为m的物体的速度为v1，质量为M的物体的速度为v2。
由动量守恒定律可得mv = mv1 + Mv2。
另外，根据能量守恒定律，撞击前后两个物体的总动能保持不变。
设撞击前质量为m的物体的动能为1/2mv^2，撞击后质量为m的物体的动能为1/2mv1^2，质量为M的物体的动能为0（静止）。
由能量守恒定律可得1/2mv^2 = 1/2mv1^2 + 0。
综上所述，可以解得v1 = (m - M)v / (m + M)，v2 = 2m / (m + M)。
第三章：应力分析1. 问题：一个长方体的尺寸为a×b×c，其材料的杨氏模量为E，泊松比为v。
求该长方体在x、y、z方向上的应力分量。
答案：根据应力分析的原理，我们可以通过应力的定义和杨氏模量、泊松比的关系来求解该问题。
[工学]信号与系统答案 西北工业大学 段哲民 信号与系统1-3章答案
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[工学]信号与系统答案西北工业大学段哲民信号与系统1-3章答案第一章习题-t1-1 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=(2-e)U(t); (2) 1-tf(t)=ecos10πt×[U(t-1)-U(t-2)]。
2答案f(t)1 (1)的波形如图1.1(a)所示.,2T,,0.2sf(t)cos10,t,102(2) 因的周期,故的波形如图题1.1(b)所示.1-2 已知各信号的波形如图题1-2所示，试写出它们各自的函数式。
答案f(t),t[u(t),u(t,1)]，u(t,1)1f(t),,(t,1)[u(t),u(t,1)]2f(t),(t,2)[u(t,2),u(t,3)]31-3 写出图题1-3所示各信号的函数表达式。
答案11,(t，2),t，1,2,t,0,22f(t),,1110,t,2,(,t，2),,t，122,f(t),u(t)，u(t,1)u(t,2)2,f(t),,sint[u(t，2),u(t,2)]32f(t),u(t，2),2u(t，1)，3u(t,1),4u(t,2)，2u(t,3)421-4 画出下列各信号的波形:(1) f(t)=U(t-1); (2) f(t)=(t-1)U(t-1); 1222(3) f(t)=U(t-5t+6); (4)f(t)=U(sinπt)。
34答案f(t),u(t,1)，u(,t,1)1 (1) ,其波形如图题1.4(a)所示.f(t),(t,1)[u(t,1)，u(,t,1)],(t,1)u(t,1)，(t,1)u(,t,1)2(2)其波形如图题1.4(b)所示.f(t),u(,t，2)，u(t,3)3(3) ,其波形如图1.4(c)所示.f(t),u(sin,t)4(4) 的波形如图题1.4(d)所示.1-5 判断下列各信号是否为周期信号，若是周期信号，求其周期T。
,,2(1)f(t),2cos(2t,)(1)f(t),[sin(t,)]1246; ; (3) f(t),3cos2,tU(t)3。
(完整版)工程力学课后习题答案
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）2 第一章静力学基础（d）（e）（f）（g）第一章静力学基础 3 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）4 第一章静力学基础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）第一章静力学基础 5 （b）（c）（d）6 第一章静力学基础（e）第一章静力学基础7 （f）（g）8 第二章 平面力系第二章 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，如第二章 平面力系 9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 AB BC 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。
《理论力学》(范钦珊)习题解答第1篇第1-3章
C(a-2)D R F(a-3)(b-1)DR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，Ox 1y 1与Ox 2y 2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图解：（a ）图（c ）：11 s i n c o s j i F ααF F +=分力：11 cos i F αF x = ， 11 s i n j F αF y =投影：αcos 1F F x = ， αs i n 1F F y =讨论：ϕ= 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：22)cot sin cos (i F ϕααF F x -= ，22sin sin j F ϕαF y = 投影：αcos 2F F x = ， )cos(2αϕ-=F F y讨论：ϕ≠90°时，投影与分量的模不等。
1－2 试画出图a 和b习题1－2图比较：图（a-1）与图（b-1）不同，因两者之F R D 值大小也不同。
（c ） 22x（d ）1－3 试画出图示各物体的受力图。
习题1－3图B或(a-2)B(a-1)(b-1)F Ay(c-1) 或(b-2)(e-1)F(a)1－4 图a 所示为三角架结构。
荷载F 1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。
解：由受力图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。
(f-1) 'A(f-2)1O(f-3)F F'F 1(d-2)F yB 21(c-1)F A B1B FDx y(b-2)1F'(b-3)F yB 2 A A B1B F习题1－5图AxF(b-3)E D(a-3)B(b-2)(b-1)F 'CBC(c)'AxF1－6 试画出图示连续梁中的AC 和CD 梁的受力图。
工程力学第一章∽ 第四章习题答案
第一章 静力学基本概念与物体的受力分析下列习题中，未画出重力的各物体的自重不计，所有接触面均为光滑接触。
1.1 试画出下列各物体（不包括销钉与支座）的受力图。
解：如图(g)(j)P (a)(e)(f)WWF F A BF DF BF AF ATF BA1.2画出下列各物体系统中各物体（不包括销钉与支座）以及物体系统整体受力图。
解：如图F BB(b)(c)C(d)CF D(e)AFD(f)FD(g)(h)EOBO E F O(i)(j) BYFB XBFXE(k)1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成，如题1.3图所示。
在定滑轮上吊有重为W的物体H。
试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。
解：如图'FD1.4题1.4图示齿轮传动系统，O1为主动轮，旋转方向如图所示。
试分别画出两齿轮的受力图。
解：1o xF2o xF2o yF o yFFF'1.5结构如题1.5图所示，试画出各个部分的受力图。
解：第二章汇交力系2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。
其中F 1＝2kN ，F 2=3kN ，F 3=lkN ， F 4=2.5kN ，方向如题2.1图所示。
用解析法求该力系的合成结果。
解 0001423c o s 30c o s 45c o s 60c o s 45 1.29Rx F X F F F F KN ==+--=∑00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑2.85R F KN ==0(,)tan63.07Ry R RxF F X arc F ∠==2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用，已知F 1＝1kN ，F 2=2kN ，F 3=l.5kN 。
求该力系的合成结果。
解：2.2图示可简化为如右图所示023cos60 2.75Rx F X F F KN ==+=∑ 013sin600.3Ry F Y F F KN ==-=-∑2.77R F KN ==0(,)tan6.2Ry R RxF F X arc F ∠==-2.3 力系如题2.3图所示。
工程力学第3章习题解答
3-3在图示刚架中，已知kN/m3=mq，26=F kN，mkN10⋅=M，不计刚架自重。
求固定端A处的约束力。
mkN12kN60⋅===AAyAxMFF，，3-4杆AB及其两端滚子的整体重心在G点，滚子搁置在倾斜的光滑刚性平面上，如图所示。
对于给定的θ角，试求平衡时的β角。
Aθ3lGβGθBBFARF32lO解：解法一：AB为三力汇交平衡，如图所示ΔAOG中βsinlAO=，θ-︒=∠90AOG，β-︒=∠90OAG，βθ+=∠AGO由正弦定理：)90sin(3)sin(sinθβθβ-︒=+ll，)cos31)sin(sinθβθβ=+l即βθβθθβsincoscossincossin3+=即θβtantan2=)tan21arctan(θβ=解法二：：=∑xF，0sinR=-θGF A（1）=∑yF，0cosR=-θGF B（2）)(=∑FAM，0sin)sin(3R=++-ββθlFlG B（3）解（1）、（2）、（3）联立，得)tan21arctan(θβ=3-5 由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接。
支承和受力如图所示。
已知均布载荷强度kN/m 10=q ，力偶矩m kN 40⋅=M ，不计梁重。
kN 15kN 5kN 40kN 15===-=D C B A F F F F ；；；解：取CD 段为研究对象，受力如图所示。
0)(=∑F CM，024=--q M F D ；kN 15=D F取图整体为研究对象，受力如图所示。
0)(=∑F AM ，01682=--+q M F F DB；kN 40=BF 0=∑yF ，04=+-+DBAyF q F F ；kN 15-=AyF 0=∑x F ，0=AxF3-6如图所示，组合梁由AC 和DC 两段铰接构成，起重机放在梁上。
已知起重机重P1 = 50kN ，重心在铅直线EC 上，起重载荷P2 = 10kN 。
如不计梁重，求支座A 、B 和D 三处的约束反力。
《机械制造技术基础》习题与解答
机械制造技术基础习题集第1章练习题1。
单项选择1—1 按照系统的观点，可将生产定义为使生产（）转变为生产财富并创造效益的输入输出系统。
①对象②资料③要素④信息1—2 度量生产过程效率的标准是（）.①产量②产值③利润④生产率1—3 制造从广义上可理解为（）生产。
①连续型②离散型③间断型④密集型1-4 精良生产是对（)公司生产方式的一种描述。
①波音②通用③三菱④丰田1—5 在先进的工业化国家中，国民经济总产值的约（）来自制造业.① 20％② 40％③ 60% ④ 80％1—6 在机械产品中,相似件约占零件总数的( ）。
① 30％② 50% ③ 70％④ 90％1-7 零件分类编码系统是用( ）对零件有关特征进行描述和识别的一套特定的规则和依据。
①文字②数字③字符④字母1—8 成组技术按（）组织生产。
①产品②部件③零件④零件组1—9 CIM是( ）和生产技术的综合应用,旨在提高制造型企业的生产率和响应能力。
①高新技术②信息技术③计算机技术④现代管理技术1—10 并行工程是对产品及（）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。
①零件②设备③工艺装备④相关过程1-11 实行并行工程的企业多采用（)的组织形式。
①直线式②职能式③矩阵式④自由式1-12 在多变的市场环境下，影响竞争力的诸要素中（）将变得越来越突出。
①时间②质量③成本④服务2。
多项选择2—1 生产要素包括（)和生产信息。
①生产对象②生产资料③能源④劳动力2—2 21世纪机械制造业发展趋向是( ）智能化和清洁化。
①自动化②柔性化③集成化④批量化2—3 专业化协作与扩散生产的形式有（）等。
①组织各种专业化基础零部件生产厂②组织专业化毛坯生产厂③实行工艺性协作④实行主机装配协作2—4 机械零件之间的相似性主要表现在( ）等几方面。
①零件名称相似性②零件结构特征相似性③零件材料特征相似性④零件制造工艺相似性2—5 采用生产流程分析法划分零件组的优点是（）.①无须编制零件工艺规程②可保证同一零件组内的零件的工艺相似性③可由零件编码直接划分零件组④可在划分零件组的同时形成机床组2—6 成组生产单元按其规模、自动化程度和机床布置形式，可分为（）和成组柔性制造系统等几种类型。
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Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
作业： 2-3
10
例题：已知：直角坐标系中的速度场 ux=x+t； uy= -y+t
求： t = 0 时过 M(a,b) 点的流线与迹线。
解： 1 流线 ( t 为参量 )
dx dy
dx dy dy
r3drd k
R r3dr
2
d
A
0
0
M 1 ( H / R )2 R4 R2 H 2 R3
2
2
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
第二章 流体运动学基础
9
作业： 2-3， 2-4，2-5，2-7
特解 k d 1
x特 1 t
非齐次方程通解 x x齐 x特 Aet 1 t
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
非齐次方程
dy y t
12
dt
齐次方程 dy y dy dt ln y t c
p0 pa m( ha hb ) ( h2 h1 ) 13.6 ( ha hb ) ( h2 h1 )
p0 pa ( 9.813.6 2.2 9.8 2.9 )103 264kN / m2
pa 98kN / m2
p0 pa 264 362kN / m2
高度H dl dh dr
M
A r
dudA dy
A r
rdA
2
Ar dA
dl2 ( dr )2 ( dh )2 dl dr 1 ( H / R )2
dA dl rd 1( H / R )2 rdrd
M 1 H 2 / R2
60
L d
du U A dL
dy
F A dL dL U
速度u
U r 2n d dn
60 2 60
M Fr dL dn 1 d 60 2
力矩M 剪应力τ
120M d 3 2nL
12010.89 0.25103 0.153 3.142 400 0.5
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
习题
5
1-7. 求平板所受阻力
润滑油的动力粘滞系数。
1.15Pa s
A 0.8 0.2 0.16m2 1mm
速度u=1m/s
du U dy
F
A
A U
第二节 流体流动的分类及有关概念
13
2. 迹线 ( t 是变量 ) dx x t, dy y t
dt
dt
x Aet 1 t y Bet 1 t
M(x=a,y=b,t=0)
a Ae0 1 0
b Be0 1 0
→ A=a+1,B=b+1
x ( a 1)et 1 t y ( b 1)et 1 t
dy
7
H R 速度u
力矩M 剪应力τ
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
8
dF du U r du U r
dA dy
dy
dM r dF r dA r du dA
dy
半径R
uy uxz x
uy uy
uy uyz y
uz uz
uy uzz z
ay
duy dt
u y t
u uy
az
duz dt
uz t
u uz
质点a加速d度u
u
u u
=时变加速度+位变加速度
dt t
当地加速度（时变加速度） 迁移加速度（对流加速度）
x2 y2 a2 b2
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
作业： 2-7
16
已知：直角坐标系中的速度场
ux U( h2 y2 ) uy 0
求：角变形速度，线变形速度和涡量
线变形速度
x
ux x
0
y
u y y
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
作业： 2-5
15
已知：直角坐标系中的速度场
ux ky uy kx
求： 过 M(a,b) 点的流线
流线 dx dy dx dy ux uy ky kx
k( xdx ydy ) 0 x2 y2 c2 a2 b2 c2
0
角变形速率
z
1( 2
u y x
ux y
)
1(0 2
2Uy
)
Uy
旋转角速度
z
1( 2
u y x
ux y
)
1 ( 0 2Uy 2
) Uy
涡量
2z 2Uy
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
小，微观上充分大？连续介质假说在什么条件下是合 理的？ 2. 什么是体积弹性模量？怎样求气 体和液体的体积弹性 模量？
3. 牛顿内摩擦定律中 du 的物理意义是什么？ 和 的单
dy
位各是什么？
4. 试叙述温度和压力对 和 的影响。
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
作业： 2-4
14
ax
ux t
ux
ux x
uy
ux y
uz
ux z
ax
dux dt
ux t
u ux
ay az
uy ut z
t
ux ux
18
p0 ?3
h1
2.5 pc
C
1.4 ha h2 2.3
A p1
1.2 hb p2 B
h2 2.5 1.2 1.3 h1 3 1.4 1.6
ha 2.5 1.4 1.1m hb 2.3 1.2 1.1m
p0 p1 h1 pa m( ha hb ) ( h2 h1 )
习题
4
1-1. 力学意义上流体和固体有何不同
答 静止时流体只承受压力不承受拉力，不具备抵抗剪 切变形的能力；固体可以承受压力和拉力，具备抵抗剪 切变形的能力。
本构关系不同，流体的应力与应变率成比例关系 固体的应力与应变成比例关系。
1-2 量纲与单位是同一概念吗？
答：不是同一概念。量纲是单位的类别。单位是量纲的 基础，单位分国际单位制、工程单位制和英制等。
x 5104 / 0.6 ( h2 0.8h1 ) / 0.6
x
5 104 0.6 9.8 103
(
4.3
0.81.8
)
/
0.6
13.26m
A 32.313.26 19.04m 26.5m??
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
y
ux uy
xt t y yt
ln( x t ) ln( y t ) c
ln[( x t )( y t )] c
x
双曲线族 ( x t )( y t ) C ec
M(x=a,y=b,t=0)
xy ab
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
0.049Pa
s
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
习题 1-9
U r
dF du
dA dy
du U r dy
F
AdA
A
du dy
dA
dM r dF r dA r du dA
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
作业： 3-4
19
p0 pv
pv 3.0N / cm2
p 2N / cm2
pc p0 1h1 2x pc p h2 x
p0 pv p 2N / cm2
dy
流体的速度梯度即角变形速度（剪切变形速度）； 液体的粘滞系数随温度升高而减小，气体的粘滞系数随温
度升高而增大； 理想流体是不考虑粘滞性作用的流体。
Fluid Mechanics and Machinery 流 体 力 学 与 流 体 机 械
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练习 1. 什么是连续介质假说？为什么流体质点要宏观上充分
作业： 3-6
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图示容器内有重度γ=9114Pa的液体；宽b=1.2m,长l=1.5m。