【最新试题库含答案】清华大学理论力学第七版答案
清华大学版理论力学课后习题答案大全_____第3章静力学平衡问题习题解
F DBCBDBF '习题3－3图第3章 静力学平衡问题3－1 图示两种正方形结构所受荷载F 均已知。
试求其中1，2，3各杆受力。
解：图（a ）：045cos 23=-︒F FF F 223=（拉） F 1 = F 3（拉） 045cos 232=︒-F F F 2 = F （受压） 图（b ）：033='=F F F 1 = 0F 2 = F （受拉）3－2 图示为一绳索拔桩装置。
绳索的E 、C 两点拴在架子上，点B 与拴在桩A 上的绳索AB 连接，在点D 加一铅垂向下的力F ，AB 可视为铅垂，DB 可视为水平。
已知α= 0.1rad.，力F = 800N 。
试求绳AB 中产生的拔桩力（当α很小时，tan α≈α）。
解：0=∑y F ，F F ED =αsin αs i nFF ED = 0=∑x F ，DB ED F F =αcos F FF DB 10tan ==α由图（a ）计算结果，可推出图（b ）中：F AB = 10F DB = 100F = 80 kN 。
3－3 起重机由固定塔AC 与活动桁架BC 组成，绞车D 和E 分别控制桁架BC 和重物W 的运动。
桁架BC 用铰链连接于点C ，并由钢索AB 维持其平衡。
重物W = 40kN 悬挂在链索上，链索绕过点B 的滑轮，并沿直线BC 引向绞盘。
长度AC = BC ，不计桁架重量和滑轮摩擦。
试用角ϕ=∠ACB 的函数来表示钢索AB 的张力F AB 以及桁架上沿直线BC 的压力F BC 。
(b-1)习题3－1图(a-1)(a-2)'3(b-2)习题3－2图F习题3-5图习题3－4图 解：图（a ）：0=∑x F ，0sin 2cos=-ϕϕW F AB ，2sin2ϕW F AB =0=∑y F ，02sincos =---ϕϕAB BC F W W F即 2s i n 2c o s 2ϕϕW W W F BC ++=W W W W 2)c o s 1(c o s =-++=ϕϕ3－4 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。
理论力学[1](第七版)课后题答案哈工大.高等教育出版社
课后题答案哈工大.高等教育出版社](https://img.taocdn.com/s3/m/4468d4b7c77da26925c5b0bd.png)
如图 2-4a 所示。 火箭的推力 2-4 火箭沿与水平面成 β = 25° 角的方向作匀速直线运动，
F1=100 kN，与运动方向成 θ = 5° 角。如火箭重 P=200 kN，求空气动力 F2 和它与飞行方向 的交角 γ 。
y
F2
ϕ
γ β
F1
(a) 图 2-4
θ
x
P
(b)
解
坐标及受力如图 2-4b 所示，由平衡理论得
∠( FR , F1 ) = arccos( F1 + F2 × 4 / 5 ) FR 100 N + 50 N × 4 / 5 = arccos( ) = 29.74 o = 29 o 44′ 161 N
（2）解析法 建立如图 2-1c 所示的直角坐标系 Axy。
∑ Fx = F1 + F2 × 3 / 5 == 50 N + 50 N × 3 / 5 = 80 N ∑ Fy = F1 + F2 × 4 / 5 = 100 N + 50 N × 4 / 5 = 140 N
B ′ FB
D
q
FN 2 FN 3
(n2)
F
B
D
F
FA
A
(o)
B
FC
C
(o1)
F
FE
E
FG
G
FB
A FA
(o2)
B ′ FB
D
D
F
F C C (o3)
图 1-2
FD
′ FD
FE FF E (o4)
8
理论力学（第七版）课后题答案 哈工大.高等教育出版社
第2章 平面汇交力系与平面力偶系
2-1 铆接薄板在孔心 A，B 和 C 处受 3 个力作用，如图 2-1a 所示。 F1 = 100 N ，沿铅 直方向； F3 = 50 N ，沿水平方向，并通过点 A； F2 = 50 N ，力的作用线也通过点 A，尺 寸如图。求此力系的合力。
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。
清华大学-理论力学-习题解答-2-21
ε O BO1 B
1
2
i1 +
3ε O1BO1 B 2
2 ABi1 ) + ε AB ABj1 j1 + ( −ω AB
（ 5）
5 3 r ， AB = 4r 得到： 3
εO B =
1
3 2 ωO （顺时针） 2
（ 6）
ε AB = −
5 3 2 ωO （顺时针） 16
（ 7）
同样以 B 为基点分析 M 点的加速度，得到：
答： ω O1 B = 0, ε O1 B =
aM =
3 2 ωO （顺时针） ， 2
9 2 5 3 2 2 rωO i1 + rωO j1 ， aM = 1.56rω O 。 8 8
1
ωO B = 0
1
由 ν A = ν B + ω AB AB = ω 0 R ，得到：
ω AB =
由 OA 杆匀角速度 ω 0 转动，得到：
ω0
4
（逆时针）
（1）
2 aA = ω0 ri1
（2）
而 B 点的加速度为：
2 rn + ε O1BO1 Bτ = ε O1B O1 Bτ = aB = ωO 1B
2 aM = aB + ( −ω AB AMi1 ) + ε AB AMj1
（ 8）
由 AM = 2r ，将（2） ， （6） ， （7）代入（8） ，得到：
aM =
9 2 5 3 2 rωO i1 + rωO j1 8 8
从而，
9 2 2 5 3 2 2 2 aM = ( rωO rωO ) = 1.56rωO ) +( 8 8
ε O BO1 B
清华大学版理论力学课后习题答案大全
第6章 刚体的平面运动分析6－1 图示半径为r 的齿轮由曲柄OA 带动，沿半径为R 的固定齿轮滚动。
曲柄OA 以等角加速度α绕轴O 转动，当运动开始时，角速度0ω= 0，转角0ϕ= 0。
试求动齿轮以圆心A 为基点的平面运动方程。
解：ϕc o s )(r R x A += （1） ϕsin )(r R y A +=（2）α为常数，当t = 0时，0ω=0ϕ= 0221t αϕ=（3）起始位置，P 与P 0重合，即起始位置AP 水平，记θ=∠OAP ，则AP 从起始水平位置至图示AP 位置转过θϕϕ+=A因动齿轮纯滚，故有⋂⋂=CP CP 0，即 θϕr R = ϕθr R =， ϕϕrr R A += （4）将（3）代入（1）、（2）、（4）得动齿轮以A 为基点的平面运动方程为：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=+=+=222212sin )(2cos )(t r r R t r R y t r R x A A A αϕαα6－2 杆AB 斜靠于高为h 的台阶角C 处，一端A 以匀速v 0沿水平向右运动，如图所示。
试以杆与铅垂线的夹角θ 表示杆的角速度。
解：杆AB 作平面运动，点C 的速度v C 沿杆AB 如图所示。
作速度v C 和v 0的垂线交于点P ，点P 即为杆AB 的速度瞬心。
则角速度杆AB 为6－3 图示拖车的车轮A 与垫滚B 的半径均为r 。
试问当拖车以速度v 前进时，轮A 与垫滚B 的角速度A ω与B ω有什么关系？设轮A 和垫滚B 与地面之间以及垫滚B 与拖车之间无滑动。
解：RvR v A A ==ωR v R v B B 22==ωB A ωω2=6－4 直径为360mm 的滚子在水平面上作纯滚动，杆BC 一端与滚子铰接，另一端与滑块C 铰接。
设杆BC 在水平位置时，滚子的角速度ω＝12 rad/s ，θ＝30︒，ϕ＝60︒，BC ＝270mm 。
试求该瞬时杆BC 的角速度和点C 的速度。
清华大学-理论力学-习题解答-2-22
− ω 2rctgθ
sinθ
=
2 vA2 r
sin 2 θ
cosθ
(3) AB 杆的瞬心为点 D，由于 xD = r / sinθ , yD = r cosθ / sin 2 θ ，因此定瞬心轨
迹为：
x4 − r2(x2 + y2) = 0
在随体坐标系 Ax1y1 中， x1 = rctg 2θ , y1 = rctgθ ， 因此动瞬心轨迹为: y12 = rx1
vCx = v A cos2 θ ,
vCy
=
−
vA 2
sin 2θ
加速度 aC = aA + ε × r + ω × (ω × r) ，代入角速度，角加速度得：
aCx
= εrctgθ
sin θ
+ ω 2rctgθ
cosθ
=
vA2 r
sin 3 θ (2 + sec2 θ )
aCy
= εrctgθ
cosθ
等，有 vC = vA cosθ ，因此ω × rC = vA − vC = vA sinθ ，可得杆 AB 的角速度：
ω
=
vA r
sinθtgθ
而角加速度：
ε
=dω dt=Fra bibliotekvA r
(cosθtgθ
+ sinθ
sec2 θ )ω
=
vA r
2 (1 + sec2 θ ) sin 2 θtgθ
(2) C 点速度 vC = vA cosθ ，即：
2-22 图示直杆 AB 在铅垂面内沿固定半圆柱滑下时，如果 A 端沿水平轴 x 向右运动的速度 vA = const ，试求在任意位置θ 处： （1） 直杆 AB 的角速度及角加速度； （2） 杆与圆柱接触点 C 的速度及加速度； （3） 直杆 AB 运动时的动、定瞬心轨迹。
理论力学答案(第七章后)
第七章 点的合成运动一、是非题7.1.1动点的相对运动为直线运动，牵连运动为直线平动时，动点的绝对运动必为直线运动。
（ × ） 7.1.2无论牵连运动为何种运动，点的速度合成定理r e av v v +=都成立。
（ ∨ ） 7.1.3某瞬时动点的绝对速度为零，则动点的相对速度和牵连速度也一定为零。
（ × ） 7.1.4当牵连运动为平动时，牵连加速度等于牵连速度关于时间的一阶导数。
（ ∨ ） 7.1.5动坐标系上任一点的速度和加速度就是动点的牵连速度和牵连加速度。
（ × ） 7.1.6不论牵连运动为何种运动，关系式a a +a a r e =都成立。
（× ） 7.1.7只要动点的相对运动轨迹是曲线，就一定存在相对切向加速度。
（ × ） 7.1.8在点的合成运动中，判断下述说法是否正确：（1）若r v 为常量，则必有r a =0。
（ × ） （2）若e ω为常量，则必有e a =0.（ × ）（3）若e r ωv //则必有0=C a 。
（ ∨ ） 7.1.9在点的合成运动中，动点的绝对加速度总是等于牵连加速度与相对加速度的矢量和。
( × ) 7.1.10当牵连运动为定轴转动时一定有科氏加速度。
（ × ）二、 填空题7.2.1 牵连点是某瞬时 动系 上与 动点 重合的那一点。
7.2.2e a v v =大小为，在一般情况下，若已知v e 、v r ，应按a 的大小。
三、选择题：7.3.1 动点的牵连速度是指某瞬时牵连点的速度，它相对的坐标系是（ A ）。
A 、 定参考系B 、 动参考系C 、 任意参考系 7.3.2 在图示机构中，已知t b a s ωsin +=， 且t ωϕ=（其中a 、b 、ω均为常数），杆长为L ，若取小球A 为动点，动系固结于物块B ，定系固结于地面，则小球的牵连速度v e 的大小为（ B ）。
理论力学解答清华版
第一章 静力学基本概念1-1 考虑力对物体作用的运动效应，力是（ A ）。
A.滑动矢量B.自由矢量C.定位矢量1-2 如图1-18所示，作用在物体A 上的两个大小不等的力1F 和2F ，沿同一直线但方向相反，则其合力可表为（ C ）。
A.1F –2FB.2F - 1FC.1F +2F图1－18 图1－191-3 F =100N ，方向如图1-19所示。
若将F 沿图示x ，y 方向分解，则x 方向分力的大小x F = C N ，y 方向分力的大小y F = ___B __ N 。
A. 86.6B. 70.0C. 136.6D.25.91-4 力的可传性只适用于 A 。
A. 刚体B. 变形体1-5 加减平衡力系公理适用于 C 。
A. 刚体；B. 变形体；C. 刚体和变形体。
1-6 如图1-20所示，已知一正方体，各边长a ，沿对角线BH 作用一个力F ，则该力在x 1轴上的投影为 A 。
A. 0B. F/2C. F/6D.－F/31-7如图1-20所示，已知F=100N ，则其在三个坐标轴上的投影分别为： Fx = －402N ，Fy = 302N ，Fz = 502 N 。
图1－20 图1－21第二章 力系的简化2-1．通过A （3，0，0），B （0，4，5）两点（长度单位为米），且由A 指向B 的力F ，在z 轴上投影为 ，对z 轴的矩的大小为 。
答：F /2；62F /5。
2-2．已知力F 的大小，角度φ和θ，以及长方体的边长a ，b ，c ，则力F 在轴z 和y 上的投影：Fz= ；Fy= ；F 对轴x 的矩M x ()= 。
答：Fz=F ·sin φ；Fy=－F ·cos φ·cos φ；Mx （F ）=F （b ·sin φ+c ·cos φ·cos θ）图2－40 图2－412-3．力通过A （3，4、0），B （0，4，4）两点（长度单位为米），若F=100N ，则该力在x 轴上的投影为 ，对x 轴的矩为 。
清华大学版理论力学课后习题答案大全 第3章静力学
清华大学版理论力学课后习题答案大全第3章静力学清华大学版理论力学课后习题答案大全-----第3章静力学第三章静态平衡问题3－1图示两种正方形结构所受荷载f均已知。
试求其中1，2，3各杆受力。
解决方案：图（a）：2f3cos45？？F0f3?2f（拉）2f1=f3（拉）f2?2f3cos45??0f2=f（受压）图（b）：f3?f3??0f1=0F2=f（张力）FF3f33a451f2f1(a-1)图3-1：练习内容fdaf3f3df2(a-2)f3？f1（b-1）(b-2)f3？3－2图示为一绳索拔桩装置。
绳索的e、c两点拴在架子上，点b与拴在桩a上的绳索ab连接，在点d加一铅垂向下的力f，ab可视为铅垂，db可视为水平。
已知?=0.1rad.，力f=800n。
试求绳ab中产生的拔桩力（当?很小时，tan?≈?）。
联邦调查局人员？dfcbfdb？fdb？练习B的图3-2f(a)（b）晶圆厂解决方案：？fy？0，联邦调查局？？被激怒了？？外汇？0，fedcos？？fdbfdb？fsi？nf？10ftan？从图（a）中的计算结果可以推断，图（b）中的Fab=10fdb=100F=80KN。
3－3起重机由固定塔ac与活动桁架bc组成，绞车d和e分别控制桁架bc和重物w的运动。
桁架bc用铰链连接于点c，并由钢索ab维持其平衡。
重物w=40kn悬挂在链索上，链索绕过点b的滑轮，并沿直线bc引向绞盘。
长度ac=bc，不计桁架重量和滑轮摩擦。
试用角?=∠acb的函数来表示钢索ab的张力fab以及桁架上沿直线bc的压力fbc。
法比？2.fbcwwx习题3－3图（a）―1―解：图（a）：?fx?0，fabcos?2?wsin??0，fab?2wsin?2fy？0，fbc？W世界海关组织？？fabsin2s？2wsin是FBC吗？W世界海关组织？？2.02wwcosw(1cos)2w3-4杆AB及其两端滚轮的整体重心位于点G，滚轮放置在一个倾斜的光滑刚性平面上，如图所示。
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清华大学理论力学第七版答案
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篇一：理论力学课后习题答案 第11章 达朗贝尔原理及其应用
第11章 达朗贝尔原理及其应用
11－1 均质圆盘作定轴转动，其中图（a），图（c）的转动角速度为
常数，而图（b），图（d）的角速度不为常量。试对图示四种情形进行惯
性力的简化。
（a）
习题11－1图
（a）
习题11-1解图
解：设圆盘的质量为m，半径为r，则如习题11-1解图： （a）FI?mr?2，
MIO?0
n2t
（b）FI?mr?，FI?mr?，MIO?JO??
32
mr? 2
（c）FI?0，MIO?0 （d）FI?0，MIO?JO??
11－2矩形均质平板尺寸如图，质量27kg，由两个销子 A、B悬挂。
若突然撤去销子B，求在撤去的瞬时平板的角加 速度和销子A的约束力。
12
mr? 2
解：如图（a）：设平板的质量为m，长和宽分别为a、b。
FI?m??AC?3.375?
习题11－2图
1
MIA?JA??[m(a2?b2)?m?AC2]??0.5625?
12
?MA(F)?0；MIA?0.1mg?0；??47.04rad/s2
?Fy?0；FIcos??FAy?mg?0；sin??4?0.8
5
— 1 —
（a）
?F
x
?0；FIsin??FAx?0；其中：sin??3?0.6
5
FAx?3.375?47.04?0.6?95.26N
FAy?27?9.8?3.375?47.04?0.8?137.6N
11－3在均质直角构件ABC中，AB、BC两部分的质量各为3.0kg，用
连杆AD、DE以及绳子AE保持在图示位置。若突然剪断绳子，求此瞬时连
杆AD、BE所受的力。连杆的质量忽略不计，已知l = 1.0m，φ = 30o。
解：如图（a）：设AB、BC两部分的质量各为m = 3.0kg
直角构件ABC作平移，其加速度为a = aA，质心在O处。
FI?2ma
习题11－3图
?MO(F)?0；
l3ll