农大理论力学与材料力学作业第二套答案
理论力学规范化练习册(第二版)答案
2008.12
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静力学
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ10
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运动学
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动力学
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理论力学第二版习题答案
理论力学第二版习题答案理论力学第二版习题答案理论力学是力学的基础学科，它研究物体在力的作用下的运动规律。
对于学习理论力学的学生来说，做习题是非常重要的一部分，通过做习题可以巩固理论知识，提高解题能力。
本文将为大家提供理论力学第二版习题的答案，希望对广大学生有所帮助。
第一章：牛顿力学的基本概念和基本定律1. 问题：一个质点从速度为v0的位置自由下落，求它下落的时间。
答案：根据自由下落的运动学公式，下落的时间t可以通过以下公式计算：t =√(2h/g)，其中h为下落的高度，g为重力加速度。
由于自由下落是垂直向下的，所以h可以表示为h = (1/2)gt^2。
将h代入上述公式，可得t = √(2h/g) =√(2(1/2)gt^2/g) = √t^2 = t。
2. 问题：一个质点在水平方向上以初速度v0做匀速直线运动，求它在时间t内所走的距离。
答案：由于匀速直线运动的速度保持不变，所以在时间t内，质点所走的距离s 可以通过以下公式计算：s = v0t。
第二章：质点的运动方程1. 问题：一个质点在x轴上做直线运动，其运动方程为x = 2t^2 + 3t + 1，求其速度和加速度。
答案：质点的速度可以通过对运动方程求导得到：v = dx/dt = 4t + 3。
质点的加速度可以通过对速度求导得到：a = dv/dt = 4。
2. 问题：一个质点在y轴上做直线运动，其运动方程为y = 3t^3 + 2t^2 + t，求其速度和加速度。
答案：质点的速度可以通过对运动方程求导得到：v = dy/dt = 9t^2 + 4t + 1。
质点的加速度可以通过对速度求导得到：a = dv/dt = 18t + 4。
第三章：质点系和刚体的运动1. 问题：一个质点系由两个质点组成，质点1质量为m1，质点2质量为m2，它们之间通过一根质量可忽略不计的绳子连接，求质点系的重心位置。
答案：质点系的重心位置可以通过以下公式计算：x = (m1x1 + m2x2)/(m1 + m2)，其中x1和x2分别为质点1和质点2的位置坐标。
《理论力学》第二章作业答案
xyPTF22036O152-⋅图[习题2-3]动学家估计，食肉动物上颚的作用力P 可达800N ，如图2-15示。
试问此时肌肉作用于下巴的力T 、F 是多少？ 解：解：0=∑xF036cos 22cos 00=-F T22cos 36cos F T =0=∑yF036sin 22sin 00=-+P F T 80036sin 22sin 22cos 36cos 000=+F F )(651.87436sin 22tan 36cos 80000N F =+=)(179.76322cos 36cos 651.87422cos 36cos 000N F T ===182-⋅图B[习题2-6] 三铰拱受铅垂力P F 作用，如图2-18所示。
如拱的重量不计，求A 、B 处支座反力。
解：0=∑x F0cos 45cos 0=-θB A R RB A R l l l R 22)23()2(222+=B A R R 10121=B A R R 51=0=∑yF0sin 45sin 0=-+P B A F R R θP B A F R l l l R =++22)23()2(2321P B A F R R =+10321的受力图轮A P B B F R R =+⨯1035121P B F R =104P P B F F R 791.0410≈=31623.0101)23()2(2cos 22≈=+=l l l θ0565.71≈θ P P P A F P F R 354.04241051≈=⨯=方向如图所示。
[习题2-10] 如图2-22所示，一履带式起重机，起吊重量kN F P 100=，在图示位置平衡。
如不计吊臂AB 自重及滑轮半径和摩擦，求吊臂AB 及揽绳AC 所受的力。
解：轮A 的受力图如图所示。
0=∑x F030cos 20cos 45cos 000=--P AC AB F T R的受力图轮A 603.869397.07071.0=-AC AB T R AC AB T R 3289.1476.122+=0=∑yF030sin 20sin 45sin 000=---P P AC AB F F T R010*******.07071.0=---AC AB T R 1503420.07071.0=-AC AB T R1503420.0)3289.1476.122(7071.0=-+⨯AC AC T T 1503420.09397.06023.86=-+AC AC T T 3977.635977.0=AC T )(069.106kN T AC ≈)(432.263069.1063289.1476.1223289.1476.122kN T R AC AB =⨯+=+=解法二：用如图所示的坐标系。
理论力学第二版习题答案
理论力学第二版习题答案理论力学是物理学中研究物体运动规律的基础学科，它包括经典力学、相对论力学和量子力学等。
在经典力学中，牛顿运动定律是核心内容，而理论力学则进一步发展了这些定律，提供了更深入的分析和理解。
第二版的理论力学教材通常会包含更丰富的习题和更详尽的解答，以帮助学生更好地掌握力学的基本概念和方法。
习题1：牛顿运动定律的应用题目：一个质量为m的物体在水平面上受到一个恒定的力F作用，求物体的加速度。
解答：根据牛顿第二定律，力F等于物体质量m与加速度a的乘积，即F=ma。
因此，物体的加速度a等于力F除以质量m，即a=F/m。
习题2：动能和势能的计算题目：一个质量为m的物体从高度h自由落体，求落地时的动能。
解答：物体在自由落体过程中，重力势能转化为动能。
落地时的动能E_k等于重力势能的减少量，即E_k=mgh。
习题3：圆周运动的动力学分析题目：一个质量为m的物体以角速度ω在半径为R的圆周上做匀速圆周运动，求物体所受的向心力。
解答：匀速圆周运动的向心力F_c由公式F_c=mω^2R给出，其中m是物体的质量，ω是角速度，R是圆周的半径。
习题4：简谐振动的周期计算题目：一个质量为m的弹簧振子，弹簧的劲度系数为k，求其振动周期。
解答：简谐振动的周期T可以通过公式T=2π√(m/k)计算，其中m是振子的质量，k是弹簧的劲度系数。
习题5：刚体转动的动力学分析题目：一个均匀分布质量的刚体，其转动惯量为I，角速度为ω，求其转动动能。
解答：刚体的转动动能E_r可以通过公式E_r=0.5Iω^2计算，其中I是转动惯量，ω是角速度。
习题6：相对论效应的讨论题目：一个质量为m的物体以接近光速的速度v运动，求其相对论质量。
解答：在相对论中，物体的相对论质量m_r可以通过洛伦兹变换公式m_r=m/√(1-v^2/c^2)计算，其中m是静止质量，v是物体速度，c是光速。
习题7：量子力学的初步介绍题目：简述量子力学与经典力学的主要区别。
材料力学习题第二章答案
材料力学习题第二章答案材料力学习题第二章答案材料力学是工程力学的重要分支，主要研究物质在外力作用下的变形和破坏规律。
在学习材料力学的过程中，习题是不可或缺的一部分。
通过解答习题，可以巩固理论知识，提高问题解决能力。
本文将针对材料力学习题第二章进行解答，并探讨其中的一些重要概念和原理。
第一题：一根长为L，截面积为A的均匀杆件，两端分别受到大小相等、方向相反的拉力F。
求该杆件的伸长量。
解答：根据胡克定律，杆件的伸长量与拉力成正比。
设伸长量为ΔL，则有ΔL = FL/EA，其中E为杨氏模量。
根据题意，两个拉力的大小相等，方向相反，因此合力为零。
根据牛顿第三定律，合力为零时，杆件处于力的平衡状态，即ΔL = 0。
因此，该杆件的伸长量为零。
第二题：一根长为L，截面积为A的均匀杆件，受到大小为F的拉力，使其产生弹性变形。
求该杆件的应变能。
解答：应变能是指物体在外力作用下所储存的能量。
对于弹性杆件，应变能可以通过应力-应变关系来计算。
设杆件的应变为ε，则有ε = σ/E，其中σ为杆件的应力。
应变能的计算公式为U = (1/2)σεV，其中V为杆件的体积。
将应力-应变关系代入，可得U = (1/2)σ^2V/E。
根据题意，杆件受到大小为F的拉力，应力为F/A，体积为AL，因此应变能为U = (1/2)(F^2/A^2)(AL)/E。
第三题：一根长为L，截面积为A的均匀杆件，受到大小为F的拉力，使其产生塑性变形。
求该杆件的塑性应变。
解答：塑性变形是指杆件在超过弹性极限后，无法恢复原状的变形。
对于塑性材料，应力-应变关系是非线性的。
设杆件的塑性应变为εp，则有εp = σp/E，其中σp为杆件的塑性应力。
根据题意，杆件受到大小为F的拉力，应力为F/A。
塑性应力通常大于弹性极限，因此可以将塑性应力近似为弹性极限σy，其中σy 为屈服强度。
由此可得塑性应变为εp = σy/E。
通过以上习题的解答，我们可以看到材料力学中一些重要的概念和原理的应用。
理论力学第二版习题集答案
理论力学第二版习题集答案理论力学是物理学的基础课程之一，它研究物体在力的作用下的运动规律。
对于理论力学的学习，习题是非常重要的一部分，通过解答习题可以加深对理论知识的理解和应用能力的提升。
本文将为读者提供《理论力学第二版》习题集的答案，帮助读者更好地掌握理论力学的知识。
第一章：牛顿力学1. 一个质点以速度v沿着x轴正方向运动，它受到一个与速度方向垂直的恒力F。
求质点的运动轨迹。
答：由于质点受到的力与速度方向垂直，所以质点的速度大小保持不变。
根据牛顿第二定律，质点受到的力与速度方向垂直，所以质点的加速度与速度方向垂直。
因此，质点的运动轨迹是一个圆。
圆心位于速度方向的反方向上，圆的半径为质点的速度大小除以加速度的大小。
2. 一个质点以速度v在半径为R的圆周上运动，它受到一个与速度方向垂直的恒力F。
求质点的加速度大小。
答：由于质点受到的力与速度方向垂直，所以质点的速度大小保持不变。
根据牛顿第二定律，质点受到的力与速度方向垂直，所以质点的加速度与速度方向垂直。
因此，质点的加速度大小等于质点的速度大小除以运动半径。
第二章：拉格朗日力学1. 一个质点在一个势能为V(r)的保守力场中运动，其中r为质点到力场中心的距离。
求质点的运动方程。
答：根据拉格朗日方程，质点的运动方程可以通过势能函数V(r)求导得到。
运动方程为m(d²r/dt²) = -dV/dr，其中m为质点的质量。
通过求解这个微分方程，可以得到质点的运动方程。
2. 一个质点在一个势能为V(x)的保守力场中运动，其中x为质点的位移。
求质点的运动方程。
答：同样地，根据拉格朗日方程，质点的运动方程可以通过势能函数V(x)求导得到。
运动方程为m(d²x/dt²) = -dV/dx，其中m为质点的质量。
通过求解这个微分方程，可以得到质点的运动方程。
第三章：哈密顿力学1. 一个质点在一个势能为V(q)的保守力场中运动，其中q为广义坐标。
材料力学II习题解答 最终版
显然，B’C’段内的切应力分布和BC段的切应力分布相对于z 轴对称，方向相同，因此切应力的合力必大小相等，方向 相同，（题12.8图（c））
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cc截面与B截面之间的面积（题12.8图（b））对z轴 的面矩为
b1 0
τ1δ1dξ
=
ξ F b1 Sy b1 −ξ
0
2Iz
δ1dξ
= FSyb13δ1
12Iz
根据合力矩定理，合力对一点之矩，等于其分力对同一点之
矩的代数和，可以证明
为 和 F S y
F S1
F S2
的合力。如
对B点取矩，水平方向剪应力的合力和剪力对B点之矩为零，
故有
FS y e = FS1 h
从上上式求得弯曲中心位置
⎤ ⎥ ⎦
=
24 bh2
Fl
=
24 × 6 × 103 × 1.25 75 × 10 −3 × 150 2 × 10 −6
Pa
= 107 M P a (拉 )
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B点的坐标为
yOB
=
h 3
zOB
=
−
b 3
带入广义弯曲应力公式，得
的壁厚 δ为常量，且壁厚及开口切缝都很小。
解: 如图（b）所示。开口处B面与bb截面间的面积 对在z轴的面距为
S
* z
=
(ξ δ
)ξ
2
=
δξ 2
2
⎛ ⎜⎝
0
材料力学与理论力学试题答案(大二、三用)
一．选择题（8个）1. 图示矩形截面直杆，右端固定，左端在杆的对称平面内作用有集中力偶，数值为M 。
关于固定端处横截面A －A 上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种答案比较合理。
( C )2. 图示直杆ACB 在两端A 、B 处固定。
关于其两端的约束力有四种答案。
试分析哪一种答案最合理。
( D)3.平衡微分方程中的正负号由哪些因素所确定？简支梁受力及Ox 坐标取向如图所示。
试分析下列平衡微分方程中哪一个是正确的。
( D) （A ）)(d d Q x q x F =；Q d d F xM=； （B ）)(d d Q x q x F -=，Q d d F xM-=； （C ）)(d d Q x q x F -=，Q d d F xM=； （D ）)(d d Qx q xF =，Q d d F xM-=。
4.若要在已知力系上加上或减去一组平衡力系，而不改变原力系的作用效果，则它们所作用的对象必需是( C )(A) 同一个刚体系统； (B) 同一个变形体；(C) 同一个刚体，原力系为任何力系；(D) 同一个刚体，且原力系是一个平衡力系。
5.图示机构，以整体为对象，以下所列的平衡方程中，哪一个是正确的( C )(A) ∑m O (F) = - m + P ⋅b = 0(B) ∑m O (F) = - m + N A ⋅b/cos θ + N D ⋅L = 0 (C) ∑m O (F) = - m + P ⋅b + N D ⋅L = 0(D) ∑m O (F) = - m + P ⋅b + N A ⋅ b/cos θ + N D ⋅L = 0B PO DCθm A Lb6.图示均质圆轮绕通过其圆心的水平轴转动，轮上绕一细绳，绳的右端挂一重为P 的重物，左端有一重量也是P 的小孩，图(a)的小孩站在地面上，拉动细绳使重物上升；图(b)的小孩离地在绳上爬动而使重物上升。
问以下的几种说法中，哪一个是正确的？( B )(A) 两种情况，其整个系统（指小孩、圆轮和重物一起）对转轴的动量矩都守恒。
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理论力学与材料力学
第2套
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1、正应力公式σ＝N/A的应有条件是（）
A.材料服从胡克定律
B.弹性范围内加载
C.N的作用线通过截面形心且垂直于截面
D.ABC三条件同时具备
参考答案：C
2、拉压杆变形公式的应用条件是（）
A.弹性范围加载，在长度L内轴力为常量
B.材料服从胡克定律并在弹性范围内加载
C.只要在长度L内轴力为常量
D.BC两条件同时具备
参考答案：D
3、关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有如下结论（）
A.应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效
B.应力和塑性变形虽然很快增加，单不意味着材料的失效
C.应力不增加塑性变形很快增加，因而认为材料失效
D.应力不增加塑性变形很快增加，但不意味着材料失效
参考答案：C
4、仁兴材料冷作硬化之后，材料的力学性能发生下列的变化（）
A.屈服强度提高，弹性模量降低
B.屈服强度提高，韧性降低
C.屈服强度不变，弹性模量不变
D.屈服强度不变，韧性不变
参考答案：B
5、低碳钢加载-卸载-加载途径有以下四种，如图2-1（）
图 2-1
A.OAB-BC-COAB
B.OAB-BAO-ODB
C.OAB-BAO-ODB
D.OAB-BD-DB
参考答案：D
6、图2-2所示结构中，各段杆的横截面面积均为A，材料的拉压许用应力均为[σ],可以算得其许可载荷[P]=3A[σ]/2。
现将BC段杆改名为中空的，横截面面积减小为A/2,这时结构的许可载荷[P]等于（）
图 2-2
A. A[σ]
B.3A[σ]
C. A[σ]/2
D.3A[σ]/2
参考答案：A
7、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系，有如下论述（）
A.有应力一定有有应变，有应变不一定有应力
B.有应力不一定有有应变，有应变不一定有应力
C. 有应力不一定有有应变，有应变一定有应力
D. 有应力一定有有应变，有应变一定有应力
参考答案：B
8、材料的三个弹性常数之间的关系，G=E/[2(1+ν)]成立的条件是（）
A.各向同性材料，应力不大于比例极限
B.各向同性材料，应力大小无限制
C.任意材料，应力不大于比例极限
D.任意材料，应力大小无限制
参考答案：A
9、杆纯弯曲时，截面保持平面，在下列那种情况下是正确的（）
A.直杆，弹性范围
B.直杆，弹性和塑性范围
C.直杆和曲杆，弹性范围
D.直杆和曲杆、塑性范围
参考答案：D
10、弯曲变形时截面保持平面导致正应变沿截面高度方向线性分布，只有在下列那种情况下才是正确的（）
A.直杆，弹性范围
B.直杆，弹性和塑性范围
C.直杆和曲杆，弹性范围
D.直杆和曲杆、塑性范围
参考答案：B
11、由正应变沿截面高度线性分布导致正应力沿截面高度方向线性分布，只有在下列那种情况下才是正确的（）
A.直杆，弹性范围
B.直杆，弹性和塑性范围
C.直杆和曲杆，弹性范围
D.直杆和曲杆、塑性范围
参考答案：A
12、根据弯曲正应力的分析过程，中性轴通过截面形心的条件是（）
A.轴力为零，正应力沿截面高度线性分布
B.轴力为零
C.正应力沿截面高度线性分布
D.轴力为零，弹性范围
参考答案：A
13、下列关于纯弯曲应力和变形公式的适用条件，那些是正确的（）
A.平面弯曲，弹性范围
B.弹性范围
C.仅适用于对称弯曲和弹性范围
D.所有平面弯曲
参考答案：A
14、关于平面弯曲，对称弯曲和非对称弯曲之间的关系，有下列论述（）
A.只有对称弯曲才可能是平面弯曲
B.对称弯曲和非对称弯曲都可能是平面弯曲，也可能是斜弯曲
C.对称弯曲必为平面弯曲，非对称弯曲不一定是平面弯曲
D.对称弯曲一定是平面弯曲，非对称弯曲必为非平面弯曲
参考答案：C
15、承受相同弯矩的三根直梁，其截面组成方式分别如图(a)、(b)、(c)所示。
其中(a)截面为一整体；(b)为两矩形并列而成（未粘结）；(c)为两矩形截面上下叠合而成：则三根梁中的最大应力σmax(a)，σmax(b)，σmax(c)的关系是（）
A.σmax(a)<σmax(b)<σmax(c)
B.σmax(a)=σmax(b)<σmax(c)
C.σmax(a)<σmax(b)=σmax(c)
D.σmax(a)=σmax(b)=σmax(c)
参考答案：B
16、纯弯时的正应力合曲率公式推广到横弯时，误差较小的条件是（）
A.弹性范围
B.细长梁
C.实心截面细长梁
D.细长梁平面弯曲
参考答案：D
17、判断截面边界上切应力必须沿边界切线方向的依据是（）
A.平面假定
B.不发生扭转
C.切应力公式应用条件
D.切应力互等定理
参考答案：D
18、如图2-4悬臂梁的截面有a、b、c、d四种形状，关于最大切应力作用位置，有四种答案（）
图 2-4
A.a、c的最大切应力在中性轴处；b、d则不在
B.a、b、c、d的最大切应力都在中性轴处
C.a、b的最大切应力在中性轴处，c、d则不在
D.除c之外，其余的最大切应力均在中性轴处
参考答案：A
19、如图2-5一圆轴上安有5各皮带轮，其中2轮为主动轮，由此输入功率80马力；1、3、4、5均为从动轮，它们输出功率分别为25、15、30、10马力。
若圆轴设计成等截面的，为使设计更合理地利用材料，各轮位置可以相互调整，请判断下列位置中哪一种最好（）
图 2-5
A.现在的位置最合理
B.2与3互换位置
C.1与3互换位置
D.2与4互换位置
参考答案：B
20、扭转应力变形公式的应用条件是（）
A.等截面圆轴，弹性范围加载
B.等截面圆轴，任意加载范围
C.等截面圆轴，椭圆轴，弹性范围加载
D.等截面圆轴、椭圆轴，任意加载范围
参考答案：A。