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1、必做习题第一章 静力学基本概念1-1 二力平衡公理和作用与反作用公理中，都提到了等值、反向、共线的两个力，它们的区别在哪里？1-2 能否在图 1-1 所示曲杆的 A、B 两处各加一力，使其处于平衡状态？试说明理由。1-3 图 1-2 所示刚体上 A 点作用着三个均不为零的力 F1、F2、F3，其中 F1与 F2共线，问此三力能否平衡？为什么？1-4 等式 F=F1+F2与 F=F1+F2所表示的意义有何不同？1-5 作出图 1-3 所示各物体的受力图。设接触面均为光滑面，未标出重力的物体均不计自重。1-6 支架如图 1-4 所示，试分别画出杆 AB、BC 及销钉 B 的受力图。各杆自重不计，力
2、 P 作用在销钉B 上。1-7 组合梁如图 1-5 所示，试分别画出 AC、CD 及整体的受力图。ABFAF132F图 1-1 图 1-2（a） （b） （c） （d）图 1-3ABFCBCDAFF12图 1-4 图 1-51-8 试分别画出图 1-6 所示结构中 AB、BC 及整体的受力图。图 1-6第二章 平面汇交力系与平面力偶系2-1 求图 2-1 所示平面汇交力系的合力。2-2 简易起重机如图 2-2 所示，A、B、C 三处均为铰链连接。现起吊重 W2000 N 的重物，若各杆自重不计，各处摩擦及滑轮尺寸也不计，试求杆 AB 和 AC 受到的力。2-3 计算图 2-3 所示几种情况下力
3、 F 对点 O 之矩。2-4 木箱 ABCD 如图 2-4 所示，已知宽 AB=60cm，高 AD=80cm，重为 G=100N。今将其斜放，使其底面与水平面成=30角。 （1）求重力 G 对棱 A 的力矩；（2）当角为多大时重力对棱 A 的力矩为零？图 2-1 图 2-2（a） （b） （c）（d） （e） （f）图 2-3rFOM =Fr图 2-4 图 2-52-5 力偶可否用一个力来与之平衡？如何解释图 2-5 所示平衡现象？第三章 平面任意力系3-1 高炉加料小车如图 3-1 所示。小车及料共重 G=240kN，重心在 C 点，已知a=1m，b=1.4m，c=1m，d=1.4m，a=6
4、0。求钢丝绳拉力 FT及轮 A、B 处的约束反力。3-2 汽车起重机如图 3-2 所示。已知车重 WQ26 kN，臂重 G4.5 kN，起重机旋转及固定部分的重量 W 31 kN。设伸臂在起重机纵对称面内。试求图示位置汽车不致翻倒的最大起重载荷 GP。3-3 组合梁由 AC 和 CD 两段铰接构成，起重机放在梁上，如图 3-3 所示。已知起重机重 P1=50kN，重心在铅直线 EC 上，起重载荷 P2=10kN。如不计梁重，求支座 A、B、和 D 三处的约束反力。 。3-4 起重构架如图 3-4 所示，载荷 P=10kN，A 处为固定端，B、C、D 处均为铰链。试求杆 BD 及A、C 处的约束
5、反力。3-5 图 3-5 所示为汽车台秤简图，BCF 为整体台面，杠杆 AB 可绕轴 O 转动，B、C、D 三处均为铰链，杆 DC 处于水平位置。试求平衡时砝码重 W1与汽车重 W2的关系。图 3-1 图 3-2图 3-3 图 3-4 图3-6 重 G = 980 N 的物体放在倾角 = 30 的斜面上，如图 3-54 所示。已知接触面间的静摩擦因数 fs = 0.2。现用 FQ = 588 N 的力沿斜面推物体，问物体在斜面上处于静止还是滑动？此时摩擦力为多大？3-7 图 3-55 所示为一吊运水泥的升降装置，混凝土和吊桶共重 25 kN。吊桶与滑道间的摩擦因数为0.3。试分别求出吊桶匀速上
6、升和下降时绳子的拉力。图 3-5 图 3-6图 3-7第四章 空间力系4-1 在边长为 a 的正六面体上作用有三个力，其大小分别为 F1 = 6 kN， F2 = 2 kN， F3 = 4 kN， 如图 4-1 所示。试计算各力在坐标轴上的投影。4-2 已知作用于手柄之力 F = 100 N，手柄各部分尺寸为 AB = 10 cm，BC = 40 cm，CD = 20 cm， =30 ，如图 4-2 所示。试求力 F 对各坐标轴之矩。图 4-1 图 4-2第六章 轴向拉伸与压缩6-1 指出图 6-1 所示构件中哪些为轴向拉伸（或压缩）变形，并说明理由6-2 现有低碳钢和铸铁两种材料，图 6-2
7、 所示两种结构中的杆 1、杆 2，各适合选用哪种材料？为什么？6-3 计算图 6-3 所示各杆指定截面上的轴力，并作出各杆的轴力图。6-4 画出图 6-4 所示阶梯杆的轴力图。并计算截面 1-1、2-2、3-3 上的正应力。已知A1=200mm2，A2=300 mm2，A3=400 mm2。6-5 铜丝直径 d=2 mm，长 l=500 mm。材料的 曲线如图 6-5 所示。欲使铜丝的伸长为 30 mm，大约需加多大的拉力 F?6-6 起重吊钩的上端用螺母固定，如图 6-6 所示。若吊钩螺栓部分的内径 d=55 mm，材料的许用应力 =80 MPa，试校核螺栓部分的强度。6-7 图 6-7 所
8、示为一托架，AC 是圆钢杆，许用应力钢=160 MPa；BC 是方木杆，许用应力木=4 （a） （b） （c） （d）图 6-1 图 6-2（a） （b）图 6-3图 6-4 图 6-5MPa，F=60 kN，试选择钢杆圆截面的直径 d 及木杆方截面的边长 b。第七章 剪切与挤压7-1 螺栓联接如图 7-1 所示。已知 F=200 kN，t=20 mm，螺栓材料的许用切应力 =80 MPa，许用挤压应力c=200 MPa。试确定螺栓的直径。7-2 键联接如图 7-2 所示。已知键的长度为 35 mm，材料的许用切应力 =100 MPa，许用挤压应力c=220 MPa。试确定手柄上端 F 力的许
9、用值。图 6-6 图 6-7图 7-1 图 7-2第八章 扭转8-1 计算图 8-1 所示圆轴指定截面上的扭矩，并画出扭矩图。8-2 传动轴转速 n=250 r/min，轮 B 输入功率 PB=7 kW，轮 A、C、D 输出功率为 PA=3 kW，PC=2.5 kW，PD=1.5 kW，如图 8-2 所示。试绘制该轴的扭矩图。8-3 图 8-3 表示的是圆轴扭转时横截面上切应力的分布规律，试指出其中哪些是正确的，哪些是错误的。8-4 轴的尺寸如图 8-4 所示，单位为 mm。外力偶矩 Me=300Nm，轴材料的许用扭转切应力图 8-1图 8-3图 8-4图 8-2=60MPa。试校核轴的强度。
10、8-5 由无缝钢管制成的汽车传动轴，外径 D=90mm，壁厚 t =2.5mm，材料的许用切应力=60 MPa，工作时的最大转矩为 Me=1.5 Nm。（1）试校核该轴的强度；（2）若改用相同材料的实心轴，并要求它和原来的传动轴的强度相同，试计算其直径 D1；（3）比较上述空心轴和实心轴的重量。第九章 平面弯曲9-1 作出下列各梁的剪力图与弯矩图。9-2 一单梁桥式吊车如图 9-2 所示，梁由 28b 工字钢制成，材料的许用正应力=140 MPa。试确定允许的最大起重量（含小车自重） 。9-3 一矩形截面梁如图 9-3 所示。已知：F=2 kN，横截面的高度比 h/b=3；材料的许用正应力=8
11、 MPa，试选择横截面的尺寸。9-4 图示外伸梁由 36b 工字钢制成，其弯曲截面系数为 Wz=919cm3，若作用在梁上的载荷F=120kN，梁材料的许用弯曲应力 =160 MPa，试校核梁的强度。（a） （b）图 9-1图 9-2 图 9-3第十章 组合变形10-1 如图所示手摇绞车，车轴的直径 d=30 mm，材料为 Q235 钢，=80 MPa。试按第三强度理论计算绞车的最大起重量 P。10-2 一钢制实心圆轴如图 10-2 所示。已知钢的许用应力=80 MPa，试按第四强度理论设计轴径。图 10-1 图 10-2第十一章 材料力学其它知识简介11-1 压杆两端均为球铰支承，试说明当分别采用图 11-1 所示截面时，压杆若发生失稳，横截面将绕哪个轴转动？11-2 图 11-2 所示四根压杆的材料相同、直径相等，试说明哪根压杆的承载能力最强？哪根压杆承载能力最差？11-3 何谓交变应力？交变应力作用下构件的破坏有何特点？11-4 影响构件疲劳极限的主要因素有哪些？图 11-1图 11-2
