工程力学习题答案 高斌版工程力学

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1、工程力学习题答案第一章静力学基础知识思考题：1.×;2.√;3.√;4.√;5.×;6.×;7.√;8.√习题一1．根据三力汇交定理，画出下面各图中A点的约束反力方向。解：（a）杆AB在A、B、C三处受力作用。由于力和的作用线交于点O。如图（a）所示，根据三力平衡汇交定理，可以判断支座A点的约束反力必沿通过A、O两点的连线。（b）同上。由于力和的作用线交于O点，根据三力平衡汇交定理，可判断A点的约束反力方向如下图（b）所示。2．不计杆重，画出下列各图中AB杆的受力图。解：（a）取杆AB为研究对象，杆除受力外，在B处受绳索作用的拉力，在

2、A和E两处还受光滑接触面约束。约束力和的方向分别沿其接触表面的公法线，并指向杆。其中力与杆垂直，力通过半圆槽的圆心O。AB杆受力图见下图（a）。(b)由于不计杆重，曲杆BC只在两端受铰销B和C对它作用的约束力和，故曲杆BC是二力构件或二力体，此两力的作用线必须通过B、C两点的连线，且=。研究杆AB，杆在A、B两点受到约束反力和，以及力偶m的作用而平衡。根据力偶的性质，和必组成一力偶。(d)由于不计杆重，杆AB在A、C两处受绳索作用的拉力和，在B点受到支座反力。和相交于O点，根据三力平衡汇交定理，可以判断必沿通过B、O两点的连线第二章力

3、系的简化与平衡思考题：1.√;2.×;3.×;4.×;5.√;6.×;7.×;8.×;9.√.1．平面力系由三个力和两个力偶组成，它们的大小和作用位置如图示，长度单位为cm，求此力系向O点简化的结果，并确定其合力位置。解：设该力系主矢为，其在两坐标轴上的投影分别为、。由合力投影定理有：=-1.5kNkNkN；由合力矩定理可求出主矩：合力大小为：kN，方向位置：mcm，位于O点的右侧。2．火箭沿与水平面成角的方向作匀速直线运动，如图所示。火箭的推力kN与运动方向成角。如火箭重kN，求空气动力和它与飞行方向的交角。解：火箭在空中飞行时，若

4、只研究它的运行轨道问题，可将火箭作为质点处理。这时画出其受力和坐标轴、如下图所示，可列出平衡方程。；故空气动力kN由图示关系可得空气动力与飞行方向的交角为。4．梁AB的支承和荷载如图，，梁的自重不计。则其支座B的反力大小为多少？解：梁受力如图所示：由得：解得；kN5．起重机构架如图示，尺寸单位为cm，滑轮直径为cm，钢丝绳的倾斜部分平行于BE杆，吊起的荷载kN，其它重量不计。求固定铰链支座A、B的反力。解：先研究杆AD如图(a)(a)(b)由几何关系可知：，，由，，解得：kN，kN再研究整体，受力如图(b),由，，，解得：kN，kN，

5、kN6．平面桁架的支座和荷载如图所示，求杆1，2和3的内力。解：用截面法，取CDF部分，受力如图(b),由，，解得：，（压）再研究接点C，受力如图（c）有，解得：（压）8.图示夹钳夹住钢管,已知钳口张角为,。问钢管与夹钳间的静摩擦因数至少应为多少才夹得住而不至滑落?解:取钢管为研究对象,受力如图.列出平衡方程:，①根据结构的对称性及知:,②钢管处于临界状态时:,③联立可解得:既钢管与夹钳的静摩擦因数至少应为0.176才夹得住而不至滑落。10．杆子的一端A用球铰链固定在地面上，杆子受到30kN的水平力的作用，用两根钢索拉住，使杆保持在铅

6、直位置，求钢索的拉力、和A点的约束力。解：研究竖直杆子，受力如图示。由，①，②，③，④，⑤由三角关系知：，，⑥将⑥代入①得：kN将kN代入②可得：kN将，分别代入③、④、⑤可得：kN，kN，kN既（kN）14．已知木材与钢的静滑动摩擦因数为，动滑轮摩擦因数为，求自卸货车车厢提升多大角度时，才能使重的木箱开始发生滑动？解：取木材为研究对象，受力如图所示由，（1），（2）式中（3）联立（1）、（2）、（3）可得：，第二章点的合成运动判断题：1．√；2.×;3.√习题三1．指出下述情况中绝对运动、相对运动和牵连运动为何种运动？画出在图示的牵

7、连速度。定系固结于地面；（1）.图（a）中动点是车1，动系固结于车2；（2）.图（b）中动点是小环M，动系固结于杆OA；（3）.图（c）中动点是L形状的端点A，动系固结于矩形滑块M；（4）.图（d）中动点是脚蹬M，动系固系于自行车车架；（5）.图（e）中动点是滑块上的销钉M，动系固结于L形杆OAB。(b)(a)(c)(d)解：（1）绝对运动：向左做直线运动；相对运动：斜相上方的直线运动；牵连运动：向下直线运动。牵连速度如图（a）。（2）绝对运动；圆周运动；相对运动：沿OA的直线运动；牵连运动：绕O的定轴转动。牵连速度如图（b）。（3）

8、绝对运动：以O为圆心，OA为半径的圆周运动；相对速度：沿BC的直线运动；牵连运动：竖直方向的直线运动；牵连运动如图（c）（4）绝对运动：曲线运动（旋轮线）；相对速度：绕O的圆周运动；牵连运动：水平向右的直线运动。牵连速度