工程力學(xué)習(xí)題答案高斌版工程力學(xué)(已修改)
2025-06-12 12:15 本頁面
【正文】 工程力學(xué)習(xí)題答案第一章 靜力學(xué)基礎(chǔ)知識思考題：1. 。2. √。3. √。4. √。5. 。6. 。7. √。8. √習(xí)題一1．根據(jù)三力匯交定理，畫出下面各圖中A點(diǎn)的約束反力方向。 解：（a）桿AB在A、B、C三處受力作用。由于力和的作用線交于點(diǎn)O。如圖（a）所示，根據(jù)三力平衡匯交定理，可以判斷支座A點(diǎn)的約束反力必沿通過A、O兩點(diǎn)的連線。 （b）同上。由于力和的作用線交于O點(diǎn)，根據(jù)三力平衡匯交定理，可判斷A點(diǎn)的約束反力方向如下圖（b）所示。2．不計(jì)桿重，畫出下列各圖中AB桿的受力圖。解：（a）取桿AB為研究對象，桿除受力外，在B處受繩索作用的拉力，在A和E兩處還受光滑接觸面約束。約束力和的方向分別沿其接觸表面的公法線，并指向桿。其中力與桿垂直，力通過半圓槽的圓心O。AB桿受力圖見下圖（a）。(b)由于不計(jì)桿重，曲桿BC只在兩端受鉸銷B和C對它作用的約束力和，故曲桿BC是二力構(gòu)件或二力體，此兩力的作用線必須通過B、C兩點(diǎn)的連線，且=。研究桿AB，桿在A、B兩點(diǎn)受到約束反力和，以及力偶m的作用而平衡。根據(jù)力偶的性質(zhì)，和必組成一力偶。(d)由于不計(jì)桿重，桿AB在A、C兩處受繩索作用的拉力和，在B點(diǎn)受到支座反力。和相交于O點(diǎn)，根據(jù)三力平衡匯交定理，可以判斷必沿通過B、O兩點(diǎn)的連線。見圖(d). 第二章 力系的簡化與平衡思考題：1. √。2. 。3. 。4. 。5. √。6. 。7. 。8. 。9. √.1． 平面力系由三個(gè)力和兩個(gè)力偶組成，它們的大小和作用位置如圖示，長度單位為cm，求此力系向O點(diǎn)簡化的結(jié)果，并確定其合力位置。解：設(shè)該力系主矢為，其在兩坐標(biāo)軸上的投影分別為、。由合力投影定理有：= kNkN； 由合力矩定理可求出主矩：合力大小為：kN，方向位置：mcm，位于O點(diǎn)的右側(cè)。2． 火箭沿與水平面成角的方向作勻速直線運(yùn)動，如圖所示?；鸺耐屏N與運(yùn)動方向成角。如火箭重kN，求空氣動力和它與飛行方向的交角。解：火箭在空中飛行時(shí)，若只研究它的運(yùn)行軌道問題，可將火箭作為質(zhì)點(diǎn)處理。這時(shí)畫出其受力和坐標(biāo)軸、如下圖所示，可列出平衡方程。 ；故空氣動力kN由圖示關(guān)系可得空氣動力與飛行方向的交角為。4． 梁AB的支承和荷載如圖，梁的自重不計(jì)。則其支座B的反力大小為多少？解：梁受力如圖所示：由得：解得；kN5．起重機(jī)構(gòu)架如圖示，尺寸單位為cm，滑輪直徑為cm，鋼絲繩的傾斜部分平行于BE桿，吊起的荷載kN，其它重量不計(jì)。求固定鉸鏈支座A、B的反力。 解：先研究桿AD如圖(a) (a) (b)由幾何關(guān)系可知：，由，解得：kN，kN再研究整體，受力如圖(b),由，，解得：kN，kN，kN6． 平面桁架的支座和荷載如圖所示，求桿1，2和3的內(nèi)力。解：用截面法，取CDF部分，受力如圖(b),由 ，解得：，（壓）再研究接點(diǎn)C，受力如圖（c）有，解得：（壓）,已知鉗口張角為,。問鋼管與夾鉗間的靜摩擦因數(shù)至少應(yīng)為多少才夾得住而不至滑落?解:取鋼管為研究對象,:， ①根據(jù)結(jié)構(gòu)的對稱性及知:, ②鋼管處于臨界狀態(tài)時(shí):, ③聯(lián)立可解得:。10．桿子的一端A用球鉸鏈固定在地面上，桿子受到30kN的水平力的作用，用兩根鋼索拉住，使桿保持在鉛直位置，求鋼索的拉力、和A點(diǎn)的約束力。解：研究豎直桿子，受力如圖示。由， ① ， ②， ③， ④， ⑤由三角關(guān)系知：， ⑥將⑥代入①得：kN將kN代入②可得：kN將，分別代入③、④、⑤可得：kN，kN，kN既（kN）14．已知木材與鋼的靜滑動摩擦因數(shù)為，動滑輪摩擦因數(shù)為，求自卸貨車車廂提升多大角度時(shí)，才能使重的木箱開始發(fā)生滑動？解：取木材為研究對象，受力如圖所示由， （1）， （2）式中 （3）聯(lián)立（1）、（2）、（3）可得：，第三章 點(diǎn)的合成運(yùn)動判斷題：1．√；2.。3.√習(xí)題三1． 指出下述情況中絕對運(yùn)動、相對運(yùn)動和牽連運(yùn)動為何種運(yùn)動？畫出在圖示的牽連速度。定系固結(jié)于地面；（1）.圖（a）中動點(diǎn)是車1， 動系固結(jié)于車2；（2）.圖（b）中動點(diǎn)是小環(huán)M，動系固結(jié)于桿OA；（3）.圖（c）中動點(diǎn)是L形狀的端點(diǎn)A，動系固結(jié)于矩形滑塊M；（4）.圖（d）中動點(diǎn)是腳蹬M，動系固系于自行車車架；（5）.圖（e）中動點(diǎn)是滑塊上的銷釘M，動系固結(jié)于L形桿OAB。(b) (a)(c) (d) 解：（1）絕對運(yùn)動：向左做直線運(yùn)動；相對運(yùn)動：斜相上方的直線運(yùn)動；牽連運(yùn)動：向下直線運(yùn)動。牽連速度如圖（a）。（2）絕對運(yùn)動；圓周運(yùn)動；相對運(yùn)動：沿OA的直線運(yùn)動；牽連運(yùn)動：繞O的定軸轉(zhuǎn)動。牽連速度如圖（b）。（3）絕對運(yùn)動：以O(shè)為圓心，OA為半徑的圓周運(yùn)動；相對速度：沿BC的直線運(yùn)動；牽連運(yùn)動：豎直方向的直線運(yùn)動；牽連運(yùn)動如圖（c）（4）絕對運(yùn)動：曲線運(yùn)動（旋輪線）；相對速度：繞O的圓周運(yùn)動；牽連運(yùn)動：水平向右的直線運(yùn)動。牽連速度如圖（d）。（5）絕對運(yùn)動：豎直方向的直線運(yùn)動；相對運(yùn)動：沿AB的直線運(yùn)動
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