10力学前四章习题课 [兼容模式]
2016第十章 热力学习题课
第 九 章 气 体 动 理 论
m i 3 E RT 10 8.311 124.7( J ) M 2 2
Q E W 124.7 209 84.3(J )
31
普 通 物 理 教 程
第十章 热力学习题
6. 一定量的某种理想气体在等压过程中对外作 功为 200 J．若此种气体为单原子分子气体 ，则该过程中需吸热___________ J；若为 双原子分子气体，则需吸热___________ J. 【分析与解答】
第 九 章 气 体 动 理 论
1
普 通 物 理 教 程
第十章 热力学习题
【分析与解答】 m i 因为 QV R T
M 2
第 九 章 气 体 动 理 论
m pV = RT M
氧气和水蒸气的自由度不同，吸收热量相等 则温度升高不同，压强增加亦不同。 正确答案是B。
，
2
普 通 物 理 教 程
第十章 热力学习题
WN2 WHe
p(V2 V1 ) TN2 5 p(V2 V1 ) THe 7
正确答案是B。
10
普 通 物 理 教 程
第十章 热力学习题
6. 一定量的理想气体，由初态a经历a c b过程到达终态b（如 图10-19示），已知a、b两状态处于同一条绝热线上，则 ______. (A）内能增量为正，对外作功为正，系统吸热为正。 （B）内能增量为负，对外作功为正，系统吸热为正。 （C）内能增量为负，对外作功为正，系统吸热为负。 （D）不能判断。
内能增加了ΔE = | W2 |
E = ；
Q=
第 九 章 气 体 动 理 论
29
普 通 物 理 教 程
第十章 热力学习题
《第四章 运动和力的关系》章节归纳复习及练习
第四章 运动和力的关系
[解析] 通过整体法求出加速度，再利用隔离法求出弹簧的弹 力，从而求出弹簧的伸长量．对左图运用整体法，由牛顿第二
定律得整体的加速度为：a1＝m1＋ F
，对 m2
b
物体有：T1＝m2a1；
得：T1＝mm 1＋2Fm2；对中间图运用整体法，由牛顿第二定律得，
整体的加速度为：a2＝F－（mm1＋1＋mm2 2）g，对 b 物体有 T2－m2g
第四章 运动和力的关系
[解析] (1)物体在 AB 上运动受重力、支持力、摩擦力和拉力 作用，由牛顿第二定律可得：F－μmg＝ma，物体在 AB 上运动 的加速度 a＝mF－μg＝4 m/s2； (2)物体在 AB 做匀加速直线运动，物体从 A 运动到 B 处时的速 度大小为 vB，由速度位移的关系式得：vB2 ＝2as，解得：vB＝8 m/s； (3)物体沿斜面上滑过程中摩擦力沿斜面向下，物体受重力、支 持力、摩擦力作用，由牛顿第二定律可得：mgsin θ＋μmgcos θ ＝ma1，解得：a1＝(sin θ＋μcos θ)g＝8 m/s2；由 mgsin θ＞
绳子所能承受的张力是有限的，绳子断与不断 的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大 张力，绳子松弛的临界条件是 FT＝0
当物体在受到变化的外力作用下运动时，其加
加速度最大与 速度最大的临
界条件
速度和速度都会不断变化，当所受合外力最大 时，具有最大加速度；合外力最小时，具有最 小加速度．当出现加速度为零时，物体处于临 界状态，所对应的速度便会出现最大值或最小
第四章 运动和力的关系
(1)物体在水平面上运动的加速度大小 a1； (2)物体运动到 B 处的速度大小 vB； (3)物体在斜面上运动的时间． [思路点拨] (1)根据受力分析，由牛顿第二定律求得从 A 到 B 的 加速度； (2)根据匀加速运动规律求得速度； (3)由牛顿第二定律求得上滑的加速度，根据匀变速运动规律求 得上滑最大位移，然后根据受力分析求得物体下滑的加速度， 由运动学公式可求得时间．
普通物理学教程力学第二版课后题答案(第四、十章)
普通物理学教程力学第二版课后题答案(第四、十章)动能和势能思考题4.1 起重机起重重物。
问在加速上升、匀速上升、减速上升以及加速下降、匀速下降、减速下降六种情况下合力之功的正负。
又：在加速上升和匀速上升了距离h这两种情况中，起重机吊钩对重物的拉力所做的功是否一样多？[解答]在加速上升、匀速上升、减速上升以及加速下降、匀速下降、减速下降六种况下合力之功的正负分别为：正、0、负、正、0、负。
在加速上升和匀速上升了距离h这两种情况中，起重机吊钩对重物的拉力所做的功不一样多。
加速上升F mg；匀速上升F mg。
4.2 弹簧A和B，劲度系数，(1)将弹簧拉长同样的距离；(2)拉长两个弹簧到某一长度时，所用的力相同。
在这两种情况下拉伸弹簧的过程中，对那个弹簧做的功更多？[解答](1) KA KB 拉长同样距离1KA 221AB KB 22 ｝KA KB,AA AB.AA(2)FA KAxA, FB KBxB, FxA A KA FA FB FxB BKBOAOBKAxA KBxB22__2AA KAxA KA222KA2KA22__2AB KBxB KB222KB2KB ｝KA KB,AA AB4.3 “弹簧拉伸或压缩时，弹簧势能总是正的。
”这一论断是否正确？如果不正确，在什么情况下，弹簧势能会是负的。
[解答]与零势能的选取有关。
4.4 一同学问：“二质点相距很远，引力很小，但引力势能大；反之，相距很近，引力势能反而小。
想不通”。
你能否给他解决这个疑难？[解答]设两物体（质点）相距无限远处为零势能。
4.5 人从静止开始步行，如鞋底不在地面上打滑，作用于鞋底的摩擦力是否做了功？人体的动能是哪里来的？分析这个问题用质点系动能定理还是用能量守恒定律分析较为方便？[解答]（1）作用于鞋底的摩擦力没有做功。
（2）人体的动能是内力做功的结果。
（3）用质点系动能定理分析这个问题较为方便。
4.6 一对静摩擦力所做功的代数和是否总是负的？正的？为零？[解答] 不一定。
大学物理 经典力学习题课
求导 求导 r 积分 v 积分 a
求导
求导
积分
积分
讨论问题一定要先选取坐标系
P1 一、5. 灯距地面高度为h1，一个人身高为h2，在灯下以
匀速率v沿水平直线行走，如图所示．他的头顶在地上的影
子M点沿地面移动的速度为vM =
．
x1 h1 h2
x2
h1
dx1 dt
v, vM
计算冲量有两种方法：
(1)已知力与时间的关系，利用定义式。 (2)已知合力作用前后动量的增量，由动量 定理的积分式表示。
动量守恒定律:
条件:
F和外力 0
注意
1、动量守恒可在某一方向上成立（合外力沿某 一方向为零.)
2. 内力远大于外力
3. 一定分清过程的始、末态。
Rmg/v
第四章 动量和冲量 §4.2质点和质点系的动量定理
F＝
d dt
(mv)
m
dv dt
ma
应用时写成所取坐标系中的投影形式：
直角系中：
Fi
dpi dt
m dvi dt
mai
i x, y, z
自然坐标系中
d
Ft mat m dt
2 Fn man m
注意：1.定律的矢量性、瞬时性；
2. F是作用在质点上各力的矢量和，一般
v 2 v0
(D) 1 kt2 1
v
2 v0
［C ］
分离变量法
dv kv 2t dt
1 v 2 dv ktdt
v1
t
v0 v2 dv
ktdt
材料力学 第10章 强度理论习题集
B点的主应力为
1
y
pD
2
2
x
pD
4
3 p
33
对于薄壁圆筒，p与
pD 2
和
pD
4
相比很小，可忽略不计。则只
考虑外表面的应力状态即可。
采用第三强度理论
r3
1 3
pD
2
强度条件为
pD
2
[
]
采用第四强度理论
r4
1 2
1
2 2
2
3 2
3
1 2
3 pD
4
强度条件为
3 pD
4
[
]
max
T Wp
max
Ø弯曲
max
M Wz
max
[ ]
复杂应力状态下强度条件如何规定？
简 单 应 力 状 态
3
复杂应力状态下的强度条件是以强度理论为基础的。 本章介绍几个工程中常用的强度理论以及对应的强度条件。 进一步理解强度的涵义：强度是构件抵抗破坏的能力。 在载荷作用下，构件不能满足强度条件的情况可统称为强 度失效。
为什么β>45° ？
14
库仑（1773年）认为截面上的切应力τ与摩擦力ƒσ（正应力 与摩擦因数之积）的差达到某极限值时材料沿该截面破坏。
用公式表示为 f C
在不同的应力状态下，破坏面上的正应力σ与切应力τ在 坐 标系中确定了一条曲线，称为极限曲线。
曲线上的点必为破坏时三向应力圆中外圆上的点。
1
1 E
1
2
3
u
b
E
强度条件为
1
2
3
b
n
对于石料、混凝土、铸铁等脆性材料，应力
力学导论习题课共39页
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
力学导论习题课
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保相互依存的。——伯克
《弹性力学》电子教案 习题 习题10
2dxdy M
dxdy
h2 9
[16(1
23
5
)
8(22
4 )]
80 GKh4 9
K
9M 160Gh4
9M 10Ga
4
a
a
a
a
图10 12
解法1：
max 2
M 4a2
M
8a2
K
4
M 8a
4a2
2
G
M
8a3G
解法2: 用薄膜比拟法及横截面对称性，若
则薄膜张开之体积可写为
V 2a2 h 4a2h
又
M 2V 8a2h
h
M 8a2
薄膜最大斜率
T
i z h
x
a
a
q
a，
a a
T h
max
ix
解： m x a x 3y x 3y
2 4ma C
2 C 满足
x a 0, x 3y 0, x 3y 0
2dxdy M
s 0 满足
2
ax
dxdy 2 dx
3 dy 2ma5 M
0 x 3
15 3
15 3M
30 3M
m 2a5 ,C 4ma a4
M 8a2
M
8a2
计算扭角：
因 很小
qA s FT ds sin 0
sin tg h ,
又
A 4a2
所以有
FT
h
ds q 4a2
s
q 2h
FT a
注意： 则
q 2GK FT
2GK 2h
a
K
h
G a
M
8Ga3
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。
理论力学课后习题答案-第10章--动能定理及其应用-)
理论力学课后习题答案-第10章--动能定理及其应用-)(a)v ϕABC rv 1v 1v 1ωϕ(a)CCωCvωO第10章 动能定理及其应用10－1 计算图示各系统的动能：1．质量为m ，半径为r 的均质圆盘在其自身平面内作平面运动。
在图示位置时，若已知圆盘上A 、B 两点的速度方向如图示，B 点的速度为v B ，θ = 45º（图a ）。
2．图示质量为m 1的均质杆OA ，一端铰接在质量为m 2的均质圆盘中心，另一端放在水平面上，圆盘在地面上作纯滚动，圆心速度为v （图b ）。
3．质量为m 的均质细圆环半径为R ，其上固结一个质量也为m 的质点A 。
细圆环在水平面上作纯滚动，图示瞬时角速度为ω（图c ）。
解：1．222222163)2(2121)2(212121BBB CCCmv r v mr v m J mv T =⋅+=+=ω 2．222122222214321)(21212121v m v m r v r m v m vm T +=⋅++= 3．22222222)2(212121ωωωωmR R m mR mR T =++=10－2 图示滑块A 重力为1W ，可在滑道内滑动，与滑块A 用铰链连接的是重力为2W 、长为l 的匀质杆AB 。
现已知道滑块沿滑道的速度为1v ，杆AB 的角速度为1ω。
当杆与铅垂线的夹角为ϕ时，试求系统的动能。
解：图（a ） B AT T T +=)2121(21222211ωC CJ vgWv g W ++=21221121212211122]cos 22)2[(22ωϕωω⋅⋅+⋅++++=l gW l l v l v l g W v g W]cos 31)[(2111221222121ϕωωv l W l W v W W g +++=10－3 重力为P F 、半径为r 的齿轮II 与半径为r R 3=的固定内齿轮I 相啮合。
齿轮II 通过匀质的曲柄OC 带动而运动。
【工程力学 课后习题及答案全解】第4章 刚体静力学专题习题解
工程力学（1）习题全解第4章 刚体静力学专题4－1 塔式桁架如图所示，已知载荷F P 和尺寸d 、l 。
试求杆1、2、3的受力。
解：截面法，受力如图（a ） dl=αtan ，22cos dl d +=α0=∑x F ，0cos 2P =−αF FP 222F dd l F +=（拉） 0=∑AM ，02P 1=⋅−l F d FP 12F dlF =（拉）0=∑y F ，0sin 231=++αF F FP 33F dlF −=（压）4－2 图示构件AE 和EQ 铰接在一起做成一个广告牌。
它承受给定的分布风载。
试求解：（1）先将分布载荷合成于E 点88894.2)7.7402963(8.47.740=×−+×=F N由节点C ，显然 F CQ = 0 （1） （2）截面法，图（a ）0=∑D M ，08.4538.4=××+×−QG F F ，F QG = 14815 N （拉） （2）0=∑B M ，F QD = 00=∑y F ，054=+×BC QG F F ，11852−=BC F N （压） （3） （3）截面法，图（b ）习题4-3图习题4-4图0=∑E M ，08.04.2)7.7402963(212.14.27.7404.253=××−−××−××−AB F2963−=AB F N （压） （4） （4）节点B ，图（c ）0=∑y F ，05454=−−′BQ BC AB F F F ，05411852296354=−+×−BQ F F BQ = 11852 N （拉）（5）0=∑x F ，0)(53=++′BE BQ ABF F F ，0)118522963(53=++−BE F ，5333−=BE F N （压） （6） 又 11852−==BC CD F F N （压）（7）4－3 桁架的载荷和尺寸如图所示。