工程力学静力学与材料力学课后习题答案(单辉祖谢传锋着)高等教育出版社.doc
《工程力学静力学与材料力学课后习题答案(单辉祖谢传锋着)高等教育出版社.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工程力学静力学与材料力学课后习题答案(单辉祖谢传锋着)高等教育出版社.doc(79页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、BAOW(a)BAOWF(b)OW(c)A1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。AOW(d)BAOW(e)BFBFABOW(a)BAOWF(b)FAFBAOW(c)FAFOAOW(d)FBFAAOW(e)BFBFA解:1-2 试画出以下各题中AB杆的受力图。AWCB(c) D(a)AWCEB(b)AWCDBABF(d)CABW(e)C(a)FDFBFEDAWCEB(b) AWCDBFDFBFA(c) AWCBFBFA解:ABW(e)CFBFAABF(d)CFBFA1-3 试画出以下各题中AB梁的受力图。AWCB(a) WABCD(c) ABFqD(b) CC
2、ABFWDADB(d) ABFq(e) AWCB(a) FBFAABFqD(b) FCFDWABC(c) FCFB解:CABFWD(d) FBFAFDABFq(e) FBxFByFA1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。(a) 拱ABCD;(b) 半拱AB部分;(c) 踏板AB;(d) 杠杆AB;(e) 方板ABCD;(f) 节点B。ABF(a) DCWAF(b) DB(c) FABDDABF(d) CDWABCD(e) WABC(f) 解:ABF(a) DCWFAxFAyFDAF(b) CBFBFA(c) FABDFBFDABF(d) CFBFCWABCD(e) FBFAWB(f) FA
3、BFBC1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。(a) 结点A,结点B;(b) 圆柱A和B及整体;(c) 半拱AB,半拱BC及整体;(d) 杠杆AB,切刀CEF及整体;(e) 秤杆AB,秤盘架BCD及整体。ABPP(b) ABW(a) FDABCEF(d) (c) BCW1W2FAWABCCDOG(e) FAT解:(a) ABFBAFBTWFABFA(b) FCAPCFBBPCFCFAABPPFBFN(c) BCW1W2FAFCxFCyFAxFAyBW1FAFAxFAyFBxFByBCW2FCxFCyFBxFByFABCFCFBDCEFFEFCFFFDABCEFFEFFFB(d) BCDGF
4、BFC(e) WABCCDOGFOyFOxFCABOWFBFOyFOx2-2 杆AC、BC在C处铰接,另一端均与墙面铰接,如图所示,F1和F2作用在销钉C上,F1=445 N,F2=535 N,不计杆重,试求两杆所受的力。CcABF2F14330o解:(1) 取节点C为研究对象,画受力图,注意AC、BC都为二力杆, FACFBCCcF2F1xy(2) 列平衡方程:AC与BC两杆均受拉。2-3 水平力F作用在刚架的B点,如图所示。如不计刚架重量,试求支座A和D 处的约束力。DAa2aCB解:(1) 取整体ABCD为研究对象,受力分析如图,画封闭的力三角形:FFDFADACBFFAFD(2) 由力
5、三角形得2-4 在简支梁AB的中点C作用一个倾斜45o的力F,力的大小等于20KN,如图所示。若梁的自重不计,试求两支座的约束力。AB45oF45oC解:(1) 研究AB,受力分析并画受力图:AB45oFFBFACDE(2) 画封闭的力三角形:FFBFAdce相似关系:几何尺寸:求出约束反力:2-6 如图所示结构由两弯杆ABC和DE构成。构件重量不计,图中的长度单位为cm。已知F=200 N,试求支座A和E的约束力。EDCABF6486解:(1) 取DE为研究对象,DE为二力杆;FD = FEEDFEFD(2) 取ABC为研究对象,受力分析并画受力图;画封闭的力三角形:FFAFDBDAFFDF
6、A3432-7 在四连杆机构ABCD的铰链B和C上分别作用有力F1和F2,机构在图示位置平衡。试求平衡时力F1和F2的大小之间的关系。DCAB60o30o45o90oF1F2解:(1)取铰链B为研究对象,AB、BC均为二力杆,画受力图和封闭力三角形;BF1FBCBCFABFBCBCFABF145oCF2FCBFCDF2FCBFCD(2) 取铰链C为研究对象,BC、CD均为二力杆,画受力图和封闭力三角形;由前二式可得:2-9 三根不计重量的杆AB,AC,AD在A点用铰链连接,各杆与水平面的夹角分别为450,450和600,如图所示。试求在与OD平行的力F作用下,各杆所受的力。已知F=0.6 kN
7、。zDCBAO45o45o60oyxFFADFACFAB解:(1) 取整体为研究对象,受力分析,AB、AB、AD均为二力杆,画受力图,得到一个空间汇交力系;(2) 列平衡方程:解得:AB、AC杆受拉,AD杆受压。3-1 已知梁AB上作用一力偶,力偶矩为M,梁长为l,梁重不计。求在图a,b,c三种情况下,支座A和B的约束力l/3ABl(b)Ml/2ABl(a)Ml/2ABl(c)M解:(a) 受力分析,画受力图;A、B处的约束力组成一个力偶;l/2ABlMFAFB列平衡方程:(b) 受力分析,画受力图;A、B处的约束力组成一个力偶;l/3ABlMFAFB列平衡方程: (c) 受力分析,画受力图;
8、A、B处的约束力组成一个力偶;l/2ABlMFBFA列平衡方程:3-2 在题图所示结构中二曲杆自重不计,曲杆AB上作用有主动力偶,其力偶矩为M,试求A和C点处的约束力。CABa3aM2aa解:(1) 取BC为研究对象,受力分析,BC为二力杆,画受力图;BFBFCC(2) 取AB为研究对象,受力分析,A、B的约束力组成一个力偶,画受力图;ABFBFAM23-3 齿轮箱的两个轴上作用的力偶如题图所示,它们的力偶矩的大小分别为M1=500 Nm,M2 =125 Nm。求两螺栓处的铅垂约束力。图中长度单位为cm。M2M1AB50FBFA解:(1) 取整体为研究对象,受力分析,A、B的约束力组成一个力偶
9、,画受力图;(2) 列平衡方程:3-5 四连杆机构在图示位置平衡。已知OA=60cm,BC=40cm,作用BC上的力偶的力偶矩大小为M2=1N.m,试求作用在OA上力偶的力偶矩大小M1和AB所受的力FAB所受的力。各杆重量不计。OACBM2M130o解:(1) 研究BC杆,受力分析,画受力图:CBM230oFBFC列平衡方程:(2) 研究AB(二力杆),受力如图:ABFBFA可知:(3) 研究OA杆,受力分析,画受力图:OAM1FAFO列平衡方程:3-7 O1和O 2圆盘与水平轴AB固连,O1盘垂直z轴,O2盘垂直x轴,盘面上分别作用力偶(F1,F1),(F2,F2)如题图所示。如两半径为r=
10、20 cm, F1 =3 N, F2 =5 N,AB=80 cm,不计构件自重,试计算轴承A和B的约束力。BzyxAOF1F2F2F1O1O2FBzFAzFAxFBx解:(1) 取整体为研究对象,受力分析,A、B处x方向和y方向的约束力分别组成力偶,画受力图。(2) 列平衡方程:AB的约束力:3-8 在图示结构中,各构件的自重都不计,在构件BC上作用一力偶矩为M的力偶,各尺寸如图。求支座A的约束力。AM2BCDllll解:(1) 取BC为研究对象,受力分析,画受力图;M2BCFBFC(2) 取DAC为研究对象,受力分析,画受力图;ACDFCFAFD画封闭的力三角形;FAFCFD解得ABCD0.
11、80.80.40.50.40.72(b)ABC12q =2(c)M=330oABCD0.80.80.8200.8M=8q=20(e)4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN,力偶矩的单位为kNm,长度单位为m,分布载荷集度为kN/m。(提示:计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分)。解:(b):(1) 整体受力分析,画出受力图(平面任意力系);ABCD0.80.80.40.50.40.72FBFAxFA yyx(2) 选坐标系Axy,列出平衡方程;约束力的方向如图所示。ABC12q =2M=330oFBFAxFA yyxdx2dxx(c):(1) 研究AB杆,受力分析,
12、画出受力图(平面任意力系);(2) 选坐标系Axy,列出平衡方程;约束力的方向如图所示。(e):(1) 研究CABD杆,受力分析,画出受力图(平面任意力系);ABCD0.80.80.8200.8M=8q=20FBFAxFA yyx20dxxdx(2) 选坐标系Axy,列出平衡方程;约束力的方向如图所示。4-5 AB梁一端砌在墙内,在自由端装有滑轮用以匀速吊起重物D,设重物的重量为G,又AB长为b,斜绳与铅垂线成a角,求固定端的约束力。ABaCDbABaCGbFAxFA yyxMAG解:(1) 研究AB杆(带滑轮),受力分析,画出受力图(平面任意力系);(2) 选坐标系Bxy,列出平衡方程;约束
13、力的方向如图所示。4-7 练钢炉的送料机由跑车A和可移动的桥B组成。跑车可沿桥上的轨道运动,两轮间距离为2 m,跑车与操作架、平臂OC以及料斗C相连,料斗每次装载物料重W=15 kN,平臂长OC=5 m。设跑车A,操作架D和所有附件总重为P。作用于操作架的轴线,问P至少应多大才能使料斗在满载时跑车不致翻倒?WBFE5m1m1mAPCOD解:(1) 研究跑车与操作架、平臂OC以及料斗C,受力分析,画出受力图(平面平行力系);WFE5m1m1mAPCODFFFE(2) 选F点为矩心,列出平衡方程;(3) 不翻倒的条件;ADaCPallhCEBaC4-13 活动梯子置于光滑水平面上,并在铅垂面内,梯
14、子两部分AC和AB各重为Q,重心在A点,彼此用铰链A和绳子DE连接。一人重为P立于F处,试求绳子DE的拉力和B、C两点的约束力。ADaCPallhCEBaCQQFBFCyx解:(1):研究整体,受力分析,画出受力图(平面平行力系);(2) 选坐标系Bxy,列出平衡方程;(3) 研究AB,受力分析,画出受力图(平面任意力系);ADaClhBQFBFDFAxFA y(4) 选A点为矩心,列出平衡方程;ABCDFFQ15o45o4-15 在齿条送料机构中杠杆AB=500 mm,AC=100 mm,齿条受到水平阻力FQ的作用。已知Q=5000 N,各零件自重不计,试求移动齿条时在点B的作用力F是多少?
15、ADFQ15o45oFAx解:(1) 研究齿条和插瓜(二力杆),受力分析,画出受力图(平面任意力系);(2) 选x轴为投影轴,列出平衡方程;ABCF15o45oFAFCxFC y(3) 研究杠杆AB,受力分析,画出受力图(平面任意力系);(4) 选C点为矩心,列出平衡方程;ABCDaMqaaa4-16 由AC和CD构成的复合梁通过铰链C连接,它的支承和受力如题4-16图所示。已知均布载荷集度q=10 kN/m,力偶M=40 kNm,a=2 m,不计梁重,试求支座A、B、D的约束力和铰链C所受的力。CDMqaaFCFDxdxqdxyx解:(1) 研究CD杆,受力分析,画出受力图(平面平行力系);
16、(2) 选坐标系Cxy,列出平衡方程;(3) 研究ABC杆,受力分析,画出受力图(平面平行力系);yxABCaqaFCFAFBxdxqdx(4) 选坐标系Bxy,列出平衡方程;约束力的方向如图所示。ABCD3F=100q=10(a)33411ABCD3F=50q=10(b)3364-17 刚架ABC和刚架CD通过铰链C连接,并与地面通过铰链A、B、D连接,如题4-17图所示,载荷如图,试求刚架的支座约束力(尺寸单位为m,力的单位为 kN,载荷集度单位为 kN/m)。解:(a):(1) 研究CD杆,它是二力杆,又根据D点的约束性质,可知:FC=FD=0;(2) 研究整体,受力分析,画出受力图(平
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工程力学 静力学 材料力学 课后 习题 答案 单辉祖谢传锋着 高等教育出版社
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4194084.html