01第一章《理论力学》作业答案
(最新整理)1-8章习题答案 理论力学.doc
第一章 静力学公理和物体的受力分析一、选择题与填空题 1.C 2.ACD3.A ，B 两处约束力的方向如图所示。
4．5F ，方向与5F 方向相反。
5．60°。
6. 铅直向上。
第二章 平面力系一、选择题与填空题 1．B ；D 。
2.B 。
3.2F ;向上。
4.B 。
5.LM 334;方向与水平线成︒60角，指向右下。
6.10kN ；10kN ；5kN ；5kN 。
7. 100kN ；水平向右。
二．计算题1. 70-=BF KN 70=AxF KN ，120=Ay F KN ，30A M KN m =-⋅ 2． qa F Ax -= qa F F Bx += F qa F Ay += F qa F By -=3. kN5-=Dx FkN33.4=Dy FkN33.4=E FkN41.24=C FkN08.17-=By FkN 5-='=BxAx F FkN08.14-=Ay F m kN 66.14⋅-=A M4.5．N10=Ax FN20=Ay F m N 15⋅=A M N 1.14=CD F6.kN5.2=AxF kN 16.2-=Ay F m kN 8⋅-=A M kN33.20=C F7. kN 40=B FkN10-=Ax FkN20-=Ay F m kN 50⋅-=A MkN40=Cx F 0=Cy F8. N100-=Ax F N300-=Ay FN300-=Ex F N100=Ey F N200=Dy FN 300=Hx F N100=Hy F第三章 空间力系一、选择题与填空题1.B 。
2.B 。
3. 0)(=F M x ；2)(FaF M y -= ；46)(Fa F M z = 。
4. F x =240-N ；F y =302N ；M z =2402m N ⋅。
5.sin z F F ϕ=；cos cos y F F ϕβ=；()(cos cos sin )x M F F c b ϕβϕ=+。
理论力学习题答案
理论力学习题答案(总26页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2第一章 静力学公理和物体的受力分析一、是非判断题在任何情况下，体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。
( ∨ ) 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反，沿同一直线。
( × ) 加减平衡力系公理不但适用于刚体，而且也适用于变形体。
( × ) 力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。
( ∨ ) 两点受力的构件都是二力杆。
( × ) 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点，该刚体一定平衡。
( × ) 力的平行四边形法则只适用于刚体。
( × ) 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。
( ∨ ) 只要物体平衡，都能应用加减平衡力系公理。
( × ) 凡是平衡力系，它的作用效果都等于零。
( × ) 合力总是比分力大。
( × ) 只要两个力大小相等，方向相同，则它们对物体的作用效果相同。
( × )若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态，则物体处于平衡。
( ∨ )当软绳受两个等值反向的压力时，可以平衡。
( × )静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。
( ∨ )静力学公理中，作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。
( ∨ )凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。
( × )如图所示三铰拱，受力F ，F 1作用，其中F 作用于铰C 的销子上，则AC 、BC 构件都不是二力构件。
( × )图3二、填空题力对物体的作用效应一般分为 外 效应和 内 效应。
对非自由体的运动所预加的限制条件称为 约束 ；约束力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向 相反 ；约束力由 主动 力引起，且随 主动 力的改变而改变。
理论力学第一章参考答案
dt
dt
的改变。在直线运动中规定了直线的正方向后，二者都可表示质点运动的加速度；在曲线运
动中，二者不同，
dv dt
=
aτ
+
a
nHale Waihona Puke ,而dv dt
=
aτ
。
课 后 答 案 网
1.6 答：不论人是静止投篮还是运动投篮，球对地的方向总应指向篮筐，其速度合成如题 1.6 球对人
人对地
题1-6图
其他物体由于受到质点的作用而对质点产生的反作用力。有人也许还会问：某时刻若
Fb与Rb 大小不等， ab 就不为零了？当然是这样，但此时刻质点受合力的方向与原来不同， 质点的位置也在改变，副法线在空间中方位也不再是原来 ab 所在的方位，又有了新的副法 线，在新的副法线上仍满足 Fb + Rb = 0即ab = 0 。这反映了牛顿定律得瞬时性和矢量性，
的极限情况，二者一致，在匀速直线运动中二者也一致的。
1.2 答：质点运动时，径向速度 V r 和横向速度 V θ的大小、方向都改变，而 ar 中的 ̇ṙ只反映 了 V r 本身大小的改变， aθ 中的 rθ̇̇ + rθ̇ 只是 V θ本身大小的改变。事实上，横向速度 V θ 方向的改变会引起径向速度 V r 大小大改变， − rθ̇2 就是反映这种改变的加速度分量；经向 速度 V r 的方向改变也引起 V θ的大小改变，另一个 ṙθ̇ 即为反映这种改变的加速度分量，故 ar = ̇ṙ − rθ̇2 ， aθ = rθ̇̇ + 2ṙθ̇. 。这表示质点的径向与横向运动在相互影响，它们一起才能
a′
=
−a
，其相对运动方程
⎪⎧x′ ⎨
=
理论力学习题及答案(全)
第一章静力学基础一、是非题1．力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。
（）2．在理论力学中只研究力的外效应。
（）3．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
（）4．作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。
（）5．作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。
（）6．三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。
（）7．平面汇交力系平衡时，力多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序可以不同。
（）8．约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。
（）二、选择题1．若作用在A点的两个大小不等的力F1和F2，沿同一直线但方向相反。
则其合力可以表示为。
①F1－F2；②F2－F1；③F1＋F2；2．作用在一个刚体上的两个力F A、F B，满足F A=－F B的条件，则该二力可能是。
①作用力和反作用力或一对平衡的力；②一对平衡的力或一个力偶。
③一对平衡的力或一个力和一个力偶；④作用力和反作用力或一个力偶。
3．三力平衡定理是。
①共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点；②共面三力若平衡，必汇交于一点；③三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。
4．已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图所示为平行四边形，由此。
①力系可合成为一个力偶；②力系可合成为一个力；③力系简化为一个力和一个力偶；④力系的合力为零，力系平衡。
5．在下述原理、法则、定理中，只适用于刚体的有。
①二力平衡原理；②力的平行四边形法则；③加减平衡力系原理；④力的可传性原理；⑤作用与反作用定理。
三、填空题1．二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是等值、反向、共线的，所不同的是。
2．已知力F沿直线AB作用，其中一个分力的作用与AB成30°角，若欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小，则此二分力间的夹角为度。
理论力学作业答案
解：力系对O点的主矩在轴上的投影为
M Ox M x F F2 cos a .100 F3 sin .300 51.8 N .m M Oy M y F F1 .200 F2 sin a .100 36.64 N .m M Oz M z F F2 cos a .200 F3 cos .300 103.6 N .m
FCy
P1
FDx
解得： FCy 4550 N
P
3、研究杆ABC
FCy
C
M F F
y
C
0
M A 6FAx 3FBx 0 0
B
FCx
FBy
FAy FBy FCy P3 0
x
0
FBx
FAx FBx FCx 0
MA P3 FAy
A
解得： FBx 22800, FBy 17850
M M FAx tan , FAy , M A M a a
3-9(b)
已知：q, M, a,. 不计梁自重，求支座A、B、C约束反力。 FNC FBy FBx
解：BC段梁受力分析如图，平面任意力系平衡方程为
F F
解得：
FNC
x y
0 FBx FNC sin 0 0 FBy qa FNC cos 0
解得： FAx 0, FAy 1 F M , FNB 1 3F M 2 a 2 a
3-5(b)
已知：F, M, q, a, 求支座A、B约束反力。
q
M
解：梁受力分析如 图，平面任意力系 平衡方程为
FAx
理论力学第一章题及解答（文末）
理论⼒学第⼀章题及解答（⽂末）第⼀章思考题1.1平均速度与瞬时速度有何不同？1.2 在极坐标系中，r v r =，θθ r v =.为什么2θ r r a r-=⽽⾮r ？为什么θθ r r a 20+=⽽⾮θθ r r +？你能说出r a 中的2θ r -和θa 中另⼀个θ r 出现的原因和它们的物理意义吗？1.3 在内禀⽅程中，n a 是怎样产⽣的？为什么在空间曲线中它总沿着主法线⽅向？当质点沿空间运动时，副法线⽅向的加速度b a 等于零，⽽作⽤⼒在副法线⽅向的分量b F ⼀般不等于零，这是不是违背了⽜顿运动定律呢？1.4 在怎样的运动中只有τa ⽽⽆n a ？在怎样的运动中⼜只有n a ⽽⽆τa ？在怎样的运动中既有n a ⽽⽆τa ？1.5dt r d 与dt dr 有⽆不同？dt v d与dtdv 有⽆不同？试就直线运动与曲线运动分别加以讨论. 1.6⼈以速度v 向篮球⽹前进，则当其投篮时应⽤什么⾓度投出？跟静⽌时投篮有何不同？1.7⾬点以匀速度v 落下，在⼀有加速度a 的⽕车中看，它⾛什么路经？1.8某⼈以⼀定的功率划船，逆流⽽上.当船经过⼀桥时，船上的渔竿不慎落⼊河中.两分钟后，此⼈才发现，⽴即返棹追赶.追到渔竿之处是在桥的下游600⽶的地⽅，问河⽔的流速是多⼤？1.9物体运动的速度是否总是和所受的外⼒的⽅向⼀致？为什么？1.10在那些条件下，物体可以作直线运动？如果初速度的⽅向和⼒的⽅向⼀致，则物体是沿⼒的⽅向还是沿初速度的⽅向运动？试⽤⼀具体实例加以说明.1.11质点仅因重⼒作⽤⽽沿光滑静⽌曲线下滑，达到任⼀点时的速度只和什么有关？为什么是这样？假如不是光滑的将如何？1.12为什么被约束在⼀光滑静⽌的曲线上运动时，约束⼒不作功？我们利⽤动能定理或能量积分，能否求出约束⼒？如不能，应当怎样去求？1.13质点的质量是1千克，它运动时的速度是k j i v 323++=，式中i 、j 、k 是沿x 、y 、z 轴上的单位⽮量。
理论力学课后习题及答案解析..
第一章习题4-1．求图示平面力系的合成结果，长度单位为m。
解：(1) 取O点为简化中心，求平面力系的主矢：求平面力系对O点的主矩：(2) 合成结果：平面力系的主矢为零，主矩不为零，力系的合成结果是一个合力偶，大小是260Nm，转向是逆时针。
习题4－3．求下列各图中平行分布力的合力和对于A点之矩。
解：(1) 平行力系对A点的矩是：取B点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对B点的主矩是：向B点简化的结果是一个力R B和一个力偶M B，且：如图所示；将R B向下平移一段距离d，使满足：最后简化为一个力R，大小等于R B。
其几何意义是：R的大小等于载荷分布的矩形面积，作用点通过矩形的形心。
(2) 取A点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对A点的主矩是：向A点简化的结果是一个力R A和一个力偶M A，且：如图所示；将R A向右平移一段距离d，使满足：最后简化为一个力R，大小等于R A。
其几何意义是：R的大小等于载荷分布的三角形面积，作用点通过三角形的形心。
习题4-4．求下列各梁和刚架的支座反力，长度单位为m。
解：(1) 研究AB杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。
校核：结果正确。
(2) 研究AB杆，受力分析，将线性分布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。
校核：结果正确。
(3) 研究ABC，受力分析，将均布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。
校核：结果正确。
习题4-5．重物悬挂如图，已知G=1.8kN，其他重量不计；求铰链A的约束反力和杆BC所受的力。
解：(1) 研究整体，受力分析（BC是二力杆），画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。
习题4-8．图示钻井架，G=177kN，铅垂荷载P=1350kN，风荷载q=1.5kN/m，水平力F=50kN；求支座A的约束反力和撑杆CD所受的力。
完整word版理论力学课后习题及答案解析
理论力学教科书课后习题及解析第一章偶，大小是260Nm，转向是逆时针。
．求图示平面力系的合成结果，长度单位为m1习题4-习题4－3．求下列各图中平行分布力的合力和对于A点之矩。
A点的矩是：(1) 解：平行力系对O(1) 解：取点为简化中心，求平面力系的主矢：B取点为简化中心，平行力系的主矢是：求平面力系对点的主矩：O 点的主矩是：B 平行力系对B RB向点简化的结果是一个力，且：M和一个力偶合成结果：平面力系的主矢为零，主矩不为零，力系的合成结果是一个合力(2) B．理论力学教科书课后习题及解析A，且：M向A点简化的结果是一个力如图所示；R和一个力偶A如图所示；将，使满足：d R向下平移一段距离B的大小等于载荷分布的其几何意义是：。
R最后简化为一个力R，大小等于R B，使满足：d R将向右平移一段距离A矩形面积，作用点通过矩形的形心。
A(2) 取点为简化中心，平行力系的主矢是：的大小等于载荷分布的R。
其几何意义是：RR最后简化为一个力，大小等于A三角形面积，作用点通过三角形的形心。
点的主矩是：A平行力系对．理论力学教科书课后习题及解析列平衡方程：。
．求下列各梁和刚架的支座反力，长度单位为习题4-4m解方程组：反力的实际方向如图示。
校核：解：(1) 研究AB杆，受力分析，画受力图：结果正确。
(2) 研究AB杆，受力分析，将线性分布的载荷简化成一个集中力，画受力图：理论力学教科书课后习题及解析(3) 研究ABC，受力分析，将均布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：列平衡方程：反力的实际方向如图示。
校核：解方程组：结果正确。
．理论力学教科书课后习题及解析反力的实际方向如图示。
校核：结果正确。
的约束反力A．重物悬挂如图，已知习题4-5G=1.8kN，其他重量不计；求铰链和杆BC所受的力。
列平衡方程：解方程组：BC是二力杆），画受力图：研究整体，受力分析（(1) 解：反力的实际方向如图示。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
40
1-图[习题1-3] 计算图1-35中321,,F F F 三个力分别在z y x ,,轴上的投影。
已知
kN F 21=，kN F 12=， kN F 33=。
解:
)(2.16.025
3
11kN F F x -=⨯-=⨯
-= )(6.18.0254
11kN F F y =⨯=⨯=
01=z F
)(424.053
45sin 1cos sin 02222kN F F x =⨯⨯==θγ )(566.05
4
45sin 1sin sin 02222kN F F y
=⨯⨯==θγ
)(707.045cos 1cos 0222kN F F z =⨯==γ
03=x F
03=y F
)(333kN F F z ==
[习题1-8] 试求图示的力F 对A 点之矩,，已知m r 2.01=， m r 5.02=，N F 300=。
解：010012030cos 60sin )30sin (60cos )(r F r r F F M A ⋅+--=
)(152
32.023300)5.02.05.0(5.0300)(m N F M A ⋅-=⨯⨯⨯
+⨯-⨯-=
43
1-⋅图[习题1-11] 如图1-43所示，钢绳AB 中的张力kN F T 10=。
写出该张力T F 对O 点的矩的矢量表达式。
长度单位为m 。
解:
2)21()01(22=-+-=BC
2318)04()12()10(2
2
2==-+-+-=AB
z
y
x
F F F k j i
F M 420
)(0→
→
→
= 式中,
)(357.2212
3210cos cos kN F F T Tx =⋅⋅
=⋅=θγ )(357.22
12
32
10sin cos kN F F T Ty -=⋅
⋅
-=⋅-=θγ
)(428.92
3410sin kN F F T Tz -=⋅
-=-=γ
故428
.9357.2357.2420)(0--=→
→
→
k j i F M 357.2357.24428.9357.22---=→
→→→j i
k i )(357.24)357.2428.9(2→
→
→
→
--⨯---=j i k i →
→
→
-+-=k j i 714.4428.9428.9 （)m kN ⋅
[习题1-14(c)] 画杆AB 的受力图。
解：
（1）确定研究对象
研究对象： 杆AB 。
（2）取分离体
把研究对象（即杆AB ）从物体系统中分离出来。
也就是重新画杆AB 。
（3）画主动力
作用在梁AB 上的主动力有：P F 。
1
O
)
(461c ⋅-⋅
图C
F )
(461d ⋅-⋅图A
F
C
的受力图
曲杆AO （4）画约束反力
作用在梁AB 上的约束反力有：NA F 和NC F 。
杆AB 的受力图如图所示。
[习题1-14(d)] 画曲杆AO 的受力图。
解：
（1）确定研究对象
研究对象： 曲杆AO 。
（2）取分离体
把研究对象（即曲杆AO ）从物体系统中分离出来。
也就是重新画曲杆AO 。
（3）画主动力
作用在曲杆AO 上的主动力有：A F 。
（4）画约束反力
作用在曲杆AO 上的约束反力有：O R 和B R 。
曲杆AO 的受力图如图所示。
F )
(
461g ⋅-⋅图F 的受力图
梁AB F D
的受力图
梁CD [习题1-14(g)] 画梁AB 、CD 及联合梁整体的受力图。
解：
1、画梁AB 的受力图 （1）确定研究对象
研究对象： 梁AB 。
（2）取分离体
把研究对象（即梁AB ）从物体系统中分离出来。
也就是重新画梁AB 。
（3）画主动力
作用在梁AB 上的主动力有：P F 。
（4）画约束反力
作用在梁AB 上的约束反力有：Ax R 、Ay R 、B R 、Cx R 和Cy R 。
梁AB 的受力图如图所示。
2、画梁CD 的受力图 （1）确定研究对象
研究对象：梁CD 。
（2）取分离体
把研究对象（即梁CD ）从物体系统中分离出来。
也就是重新画梁CD 。
（3）画主动力
作用在梁CD 上的主动力有：P F 。
（4）画约束反力
作用在梁CD 上的约束反力有：'Cx R 、'
Cy R 和D R 。
梁CD 的受力图如图所示。
3、画联合梁整体的受力图
F D
联合梁整体的受力图
（1）确定研究对象
研究对象：联合梁整体。
（2）取分离体
把研究对象（即联合梁整体）从物体系统中分离出来。
也就是重新画联合梁整体。
（3）画主动力
作用在联合梁整体上的主动力有：两个P F 。
（4）画约束反力
作用在联合梁整体上的约束反力有：Ax R 、Ay R 、B R 和D R 。
联合梁整体的受力图如图所示。