2023年工程力学习题答案范文.docx

学海无涯 工程力学习题答案 篇一：工程力学库-课后习题 第一章 静力学根本概念 ................................................................................................................. 1 第二章 平面力系 ......................................................................................................................... 13 第三章重心和形心 ................................................................................................................... 37 第四章 轴向拉伸与压缩 ............................................................................................................. 41 5. 第五章 剪切与挤压 .................................................................................................................. 49 6. 第六章 圆轴的改变 .................................................................................................................. 52 8.第八章 梁的强度与刚度 ........................................................................................................... 73 9. 第九章 强度理论 ..................................................................................................................... 87 组合变形......................................................................................................................................... 95 工程力学试题库 第一章 静力学根本概念 1. 试写出图中四力的矢量表达式。已经明白：F1=1000N，F2=1500N，F3=3000N，F4=2022N。 解: F=Fx+Fy=Fxi+Fyj F1=1000N=-1000Cos30oi-1000Sin30oj F2=1500N=1500Cos90oi- 1500Sin90oj F3=3000N=3000 Cos45oi+3000Sin45oj F4=2022N=2022 Cos60oi-2022Sin60oj 2. A，B两人拉一压路碾子，如以以下列图，FA=400N，为使碾子沿图中所示的方向前 进，B应施加多大的力〔FB=？〕。 解：由于前进方向与力FA，FB之间均为45o夹角，要保证二力的合力为前进方向，那么必须FA=FB。因此：FB=FA=400N。 3. 试计算图中力F关于O点之矩。 解：MO(F)=Fl 4. 试计算图中力F关于O点之矩。 解：MO(F)=0 5. 试计算图中力F关于O点之矩。 解： MO(F)= Flsinβ 6. 试计算图中力F关于O点之矩。 解： MO(F)= Flsinθ 7. 试计算图中力F关于O点之矩。 解：MO(F)= -Fa 8.试计算图中力F关于O点之矩。 解： MO(F)= F(l＋r) 9. 试计算图中力F关于O点之矩。 解: 10. 求图中力F对点A之矩。假设r1=20cm，r2=50cm，F=300N。 解: 11.图中摆锤重G，其重心A点到悬挂点O的间隔为l。试求图中三个位置时，力对O点之矩。 解： 1位置：MA(G)=0 2位置：MA(G)=-Glsinθ3位置：MA(G)=-Gl 12.图示齿轮齿条压力机在工作时，齿条BC作用在齿轮O上的力Fn=2kN，方向如 图所示，压力角α0=20°，齿轮的节圆直径D=80mm。求齿间压力Fn对轮心点O的力矩。 解：MO(Fn)=-Fncosθ·D/2=-75.2N·m 受力图 13. 画出节点A，B的受力图。 14. 画出杆件AB的受力图。 15. 画出轮C的受力图。 16.画出杆AB的受力图。 17. 画出杆AB的受力图。 18. 画出杆AB的受力图。 篇二：工程力学习题答案 4-19 起重构架如题4-19图所示，尺寸单位为mm。滑轮直径d=200 mm，钢丝绳的倾斜部 分平行于杆BE。吊起的载荷W=10 kN，其它重量不计，求固定铰链支座A、B的约束力。 W 解：(1) 研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； W (2) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； M B (F)0: FAx600W12022 FAx20 kN F x 0: FAxFBx0 FBx20 kN F y 0: FAyFByW0 Dx (3) 研究ACD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (4) 选D点为矩心，列出平衡方程； M D (F)0: FAy800FC1000 FAy1.25 kN (5) 将FAy代入到前面的平衡方程； FByFAyW11.25 kN 约束力的方向如以以下列图。 4-20 AB、AC、DE三杆连接如题4-20图所示。DE杆上有一插销F套在AC杆的导槽内。求 在水平杆DE的E端有一铅垂力F作用时，AB杆上所受的力。设AD=DB，DF=FE，BC=DE，所有杆重均不计。 解：(1) 整体受力分析，按照三力平衡汇交定理，可知B点的约束力一定沿着BC方向； (2) 研究DFE杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (3) 分别选F点和B点为矩心，列出平衡方程； MM F (F)0: FEFFDyDE0 FDyF B (F)0: FEDFDxDB0 FDx2F (4) 研究ADB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (5) 选坐标系Axy，列出平衡方程； M (F)0: FADxADFBAB0 FBF F x 0: FAxFBFDx0 FAxF F 约束力的方向如以以下列图。 y 0: FAyFDy0 FAyF 5-4 一重量W=1000 N的匀质薄板用止推轴承A、径向轴承B和绳索CE支持在水平面上， 能够绕水平轴AB转动，今在板上作用一力偶，其力偶矩为M，并设薄板平衡。已经明白a=3 m，b=4 m，h=5 m，M=2022 Nm，试求绳子的拉力和轴承A、B约束力。 解：(1) 研究匀质薄板，受力分析，画出受力图(空间任意力系)； F (2) 选坐标系Axyz，列出平衡方程； M(F)0: MF z By 40 FBy500 N aM(F)0: WF0 xC 22 FC707 N bM(F)0: FbWF0 yBzC 2FBz0 Fz0: FBzFAzWFC FAz500 N 0 2 Fx0: FAxFC40 5 FAx400 N Fy0: FByFAyFC FAy800 N 约束力的方向如以以下列图。 30 5 5-5 作用于半径为120 mm的齿轮上的啮合力F推进皮带绕水平轴AB作匀速转动。已经明白皮 带紧边拉力为200 N，松边拉力为100 N，尺寸如题5-5图所示。试求力F的大小以及轴承A、B的约束力。(尺寸单位mm)。 解: (1) 研究整体，受力分析，画出受力图(空间任意力系)； (2) 选坐标系Axyz，列出平衡方程； z M(F)0: Fcos20 M x o 120230100800 F70.9 N (F)0: Fsin20o100202200250FBy3500 FBy207 N M y (F)0: Fcos20o100FBx3500 FBx19 N 篇三：工程力学 课后习题答案 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)。 (b) (e) 解： (b)：(1) 整体受力分析，画出受力图(平面任意力系)； F (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； F M A x 0: FAx0.40 FAx0.4 kN (F)0: 20.80.51.60.40.7FB20 FB0.26 kN F 约束力的方向如以以下列图。 y 0: FAy20.5FB0 FAy1.24 kN (c)：(1) 研究AB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； F x M B (F)0: FAy332dxx0 2 FAy0.33 kN F y 0: FAy2dxFBcos30o0 2 FB4.24 kN F 约束力的方向如以以下列图。 x 0: FAxFBsin30o0 FAx2.12 kN (e)：(1) 研究CABD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； q x (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； F M 0.8 A x 0: FAx0 (F)0: 20dxx8FB1.6202.40 FB21 kN Fy0: 20dxFAyFB200 0.8 FAy15 kN 约束力的方向如以以下列图。 4-16 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。已经明白 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。 解：(1) 研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； q (2) 选坐标系Cxy，列出平衡方程； F M C (F)0: -qdxxMFD2a0 a FD5 kN Fy0: FCqdxFD0 a FC25 kN (3) 研究ABC杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； x (4) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； MB(F)0: FAaqdxxFCa0 a FA35 kN F y 0: FAqdxFBFC0 a FB80 kN 约束力的方向如以以下列图。 4-17 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)。 =50 (a) (b) 解： (a)：(1) 研究CD杆，它是二力杆，又按照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(平面任意力系)； (3) 选坐标系Axy，列出平衡方程； F x 0: FAx1000 5 FAx100 kN 1 MA(F)0: 1006qdxxFB60 FB120 kN Fy0: FA