《工程力学第4答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程力学第4答案（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、工程力学第4答案第一章 习题 下列习题中，凡未标出自重的物体，质量不计。接触处都不计摩擦。 1-1试分别画出下列各物体的受力图。 1-2试分别画出下列各物体系统中的每个物体的受力图。 1-3试分别画出整个系统以及杆BD，AD，AB的受力图。 1-4构架如图所示，试分别画出杆HED，杆BDC及杆AEC的受力图。 1-5构架如图所示，试分别画出杆BDH，杆AB，销钉A及整个系统的受力图。 1-6构架如图所示，试分别画出杆AEB，销钉A及整个系统的受力图。 1-7构架如图所示，试分别画出杆AEB，销钉C，销钉A及整个系统的受力图。 1-8结构如图所示，力P作用在销钉C上，试分别画出AC，BCE及DE
2、H部分的受力图。 参考答案 1-1解： 1-2解： 1-3解： 1-4解： 1-5解： 1-6解： 1-7解： 1-8解： 第二章 习题 参考答案 2-1解：由解析法，FRX=X=P2cosq+P3=80NFRY=Y=P1+P2sinq=140N F2故：R=FRX+F2RY=161.2N(FFRYR,P1)=arccosF=2944R2-2解：即求此力系的合力，沿OB建立x坐标，由解析法，有 FRX=X=P1cos45+P2+P3cos45=3KNFRY=Y=P1sin45-P3sin45=0FR=FRX2+FRY2=3KN故： 方向沿OB。 2-3解：所有杆件均为二力杆件，受力沿直杆轴线。
3、 由平衡方程有： X=0FACsin30-FAB=0cos30-W=0Y=0FAC联立上二式，解得： FAB=0.577WFAC=1.155W 由平衡方程有： X=0FAC-FABcos70=0Y=0FABsin70-W=0联立上二式，解得： FAB=1.064WFAC=0.364W 由平衡方程有： X=0FACcos60-FABcos30=0Y=0FABsin30+FACsin60-W=0联立上二式，解得： FAB=0.5W(拉力) FAC=0.866W 由平衡方程有： X=0FABsin30-FACsin30=0Y=0FABcos30+FACcos30-W=0联立上二式，解得： FAB=0
4、.577WFAC=0.577W(拉力) (拉力) 2-4解：受力分析如图所示： 4F-Pcos45=0x=0RA224+2由 FRA=15.8KN由Y=0FRA24+222+FRB-Psin45=0FRB=7.1KN(b)解：受力分析如图所示：由 x=0FRA310-FRBcos45-Pcos45=0 1Y=0FRA10+FRBsin45-Psin45=0 联立上二式，得： FRA=22.4KNFRB=10KN2-5解：几何法：系统受力如图所示 三力汇交于点D，其封闭的力三角形如图示 所以： FRA=5KNFRB=5KN2-6解：受力如图所示： 已知，FR=G1 ，FAC=G2由x=0FACc
5、osa-Fr=0cosa=G1G2 Y=0FACsina+FN-W=0由 FN=W-G2sina=W-G22-G122-7解：受力分析如图所示，取左半部分为研究对象 由x=0P-FRAcos45-FCBcos45=0Y=0F联立后，解得： FRB=0.707PCBsin45-FRAsin45=0FRA=0.707P=0.707PFRB=FCB=FCB由二力平衡定理 2-8解：杆AB，AC均为二力杆，取A点平衡 由x=0FACcos60-FABcos30-W=0Y=0FABsin30+FACsin60-W=0联立上二式，解得： FAB=-7.32KNFAC=27.3KN2-9解：各处全为柔索约束
6、，故反力全为拉力，以D，B点分别列平衡方程 取D点，列平衡方程 由x=0TDBsina-Wcosa=0TDB=Wctga=0取B点列平衡方程 Y=0Tsina-TBDcosa=0由 ctga=Wctg2a=30KNT=TBD2-10解：取B为研究对象： Y=0FBCsina-P=0由 Psina FBC=取C为研究对象： 由x=0cosa-FDCsina-FCEsina=0FBCY=0-FBCsina-FDCcosa+FCEcosa=0由 =FBCFBC联立上二式，且有 解得： Pcosa1+2sin2acosa FCE=取E为研究对象： Y=0F-Fcosa=0由 NHCE FCE=FCE故
7、有： FNH=Pcosa12sin2a+cosacosa=P2sin2a 2-11解：取A点平衡： x=0FABsin75-FADsin75=0Y=0FABcos75+FADcos75-P=0联立后可得： FPAD=FAB=2cos75 取D点平衡，取如图坐标系： x=0FADcos5-FNDcos80=0Fcos5ND=cos80FAD 由对称性及 =FADFADcos5cos5P=2FAD=166.2KNcos80cos802cos75 FN=2FND=22-12解：整体受力交于O点，列O点平衡 由 x=0FRAcosa+FDC-Pcos30=0Y=0F联立上二式得： FDC=1.33KN
8、RAsina-Psin30=0FRA=2.92KN列C点平衡 4=05 x=0FDC-FAC3F+FY=0BCAC5=0 联立上二式得： FBC=-1.0KNFAC=1.67KN2-13解： 取DEH部分，对H点列平衡 x=0F2RD5-FRE=0 1Y=0FRD5-Q=0 联立方程后解得： FRD=5Q FRE=2Q 取ABCE部分，对C点列平衡 x=0FRE-FRAcos45=0Y=0FRB-FRAsin45-P=0且 FRE=FRE 联立上面各式得： FRA=22Q FRB=2Q+P取BCE部分。根据平面汇交力系平衡的几何条件。 F22RC=FRE+FRB=(2Q)2+(2Q+P)2=8
9、Q2+4PQ+P22-14解：对A球列平衡方程 x=0FABcosa-FNAsinq=0Y=0FNAcosq-FABsina-2P=0对B球列平衡方程 x=0FNBcosq-FABcosa=0 Y=0FNBsinq+FABsina-P=0 且有： FNB=FNB把代入， FABcosaFABsina+2P tgq=由，得： tgq=又，得： P-FABsinaFABcosa 由得： FAB=Ptgqcosa+sina 将代入后整理得： P(1-2tg2q)tga=P(tgq+2tgq)3cos2q-2=3sinqcosq2-15解：FNA ，FND和P构成作用于AB的汇交力系，由几何关系： P
10、cosa1FCE=2+2sinacosa cosa=0FNH-FCE又=FCEFCEPcosa1PFNH=2+cosa=2sinacosa2sin2a 整理上式后有： ABFsin75-FADsin75=0取正根 FABcos75+FADcos75-P=0P=2cos75FAD=FAB第三章 习题 参考答案 3-1解： (a)MO(P)=Pl(b)MO(P)=P0=0(c)MO(P)=Psinql+Pcosq0=Plsinq(d)MO(P)=-Pa(e)MO(P)=P(l+r)(f)MO(P)=Psinaa2+b2+Pcosa0=Pa2+b2sina3-2解：P1,P3;P2,P5;P4,P6
11、构成三个力偶 3M=-P(0.3+0.1)+P(0.4+0.1)-P4(0.2+0.4)125=-30Nm 因为是负号，故转向为顺时针。 3-3解：小台车受力如图，为一力偶系，故 F=G，FNA=FNB 由M=0 -FNA0.8+G0.3=0FNA=FNB=0.75KN=750N3-4解：锤头受力如图，锤头给两侧导轨的侧压力P，P构成力偶平衡 FN1 和FN2构成一力偶，与3-5解：电极受力如图，等速直线上升时 由 M=0Pe-FN1h=0FN1=FN2=100KNE处支反力为零 即：FRE=0 且有：S=W 由M=0FNAb-Wa=0Wab FNA=FNB=3-6解：A，B处的约束反力构成一
12、力偶 由M=0M2-M1+FRB2a=0FRB=FRA=1KN3-7解：O1A，O2B受力如图， 由M=0，分别有： O1A杆： -m1+FAB6asin30O2B杆： m2-FBA8a=0且有： FAB=FBAm13=m8 将代入后由得： 23-8解：杆ACE和BCD受力入图所示，且有： =FRBFRA=FRC=FRC对ACE杆： FRA2ctg30-m1=0FRA=1.155KN=FRB对BCD杆： -FRB2ctg30+m2=0m2=4KN第四章 习题 4-1 已知F1=60N，F2=80N，F3=150N，m=100N.m，转向为逆时针，=30图中距离单位为m。试求图中力系向O点简化结
13、果及最终结果。 4-2 已知物体所受力系如图所示，F=10Kn，m=20kN.m，转向如图。 若选择x轴上B点为简化中心，其主矩LB=10kN.m，转向为顺时针，试求B点的位置及主矢R。 若选择CD线上E点为简化中心，其主矩LE=30kN.m，转向为顺时针，=45，试求位于CD直线上的E点的位置及主矢R。 4-3 试求下列各梁或刚架的支座反力。 解： 受力如图 由MA=0 FRB3a-Psin302a-Qa=0 FRB=/3 由 x=0 FAx-Pcos30=0 3FAx=2P 由Y=0 FAy+FRB-Q-Psin30=0 FAy=/6 4-4 高炉上料的斜桥，其支承情况可简化为如图所示，设A和B为固定铰，D为中间铰，料车对斜桥的总压力为Q，斜桥重为W，立柱BD质量不计，几何尺寸如图示，试求A和B的支座反力。 4-5 齿轮减速箱重W=500N，输入轴受一力偶作用，其力偶矩m1=600N.m，输出轴受另一力偶作用，其力偶矩m2=900N.m，转向如图所示。试计算齿轮减速箱A和B两端螺栓和地面所受的力。4-6
