工程力学习题解答山东大学.doc

1、 工程 力学 习题选解 工程力学习题选解 力学教研室 1 1-1 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。 解： 1-2 试画出以下各题中 AB 杆的受力图。 B A O W (a) B A O W F (b) O W (c) A A O W (d) B A O W (e) B FB FA B O W (a) B A O W F (b) FA FB A O W (c) FA FO A O W (d) FB FA A O W (e) B FB FA A W C B (c) D (a) A W C E B (b) A W C D B 工程力学习题选解 力学教研室

2、 2 解： 1-3 试画出以下各题中 AB 梁 的受力图。 A B F (d) C A B W (e) C A B W (e) C FB FA A B F (d) C FB FA (a) FD FB FE D A W C E B (b) A W C D B FD FB FA (c) A W C B FB FA A W C B (a) W A B C D (c) A B F q D (b) C C A B F W D A D B (d) A B F q (e) 工程力学习题选解 力学教研室 3 解： 1-4 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

3、； (c) 踏板 AB； (d) 杠杆 AB； (e) 方板 ABCD； (f) 节点 B。 解： A W C B (a) FB FA A B F q D (b) FC FD W A B C (c) FC FB C A B F W D (d) FB FA FD A B F q (e) FBx FBy FA A B F (a) D C W A F (b) D B (c) F A B D D A B F (d) C D W A B C D (e) W A B C (f) A B F (a) D C W FAx FAy FD A F (b) C B FB FA (c) F A B D FB FD 工

4、程力学习题选解 力学教研室 4 1-5 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。 解： (a) A B F (d) C FB FC W A B C D (e) FB FA W B (f) FAB FBC A B W (a) (c) B C W1 W2 F A F D A B C E F (d) A FAB FAT FA B FBA FBT W A B P P (b) W A B C C D O G (e)

5、 工程力学习题选解 力学教研室 5 (b) (c) (d) (e) FC A P C FB B P C FC FA A B P P FB FN B C W1 W2 F A FCx FCy FAx FAy B W1 F A FAx FAy FBx FBy B C W2 FCx FCy FBx FBy F A B C FC FB D C E F FE FC FF F D A B C E F FE FF FB B C D G FB FC W A B C C D O G FOy FOx FC A B O W FB FOy FOx 工程力学习题选解 力学教研室 6 2-2 杆 AC、 BC 在 C 处铰

6、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 。 解： (1) 取节点 C 为研究对象 ，画受力图，注意 AC、 BC 都为二力杆， (2) 列平衡方程： 12140 sin 6 0 0530 c o s 6 0 052 0 7 1 6 4 oy ACox BC ACAC BCF F F FF F F FF N F N 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。 解： (1) 取整体 ABCD 为

7、研究对象 ，受力分析如图， 画封闭的力三角形： (2) 由力三角形得 Cc A B F2 F1 4 3 30o FAC FBC Cc F2 F1 x y D A a 2a C B F FD FA D A C B F FA FD 工程力学习题选解 力学教研室 7 21 515 1 .1 222D A D ADAF F F FFFBC AB ACF F F F F 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。 解： (1) 研究 AB，受力分析并画受力图： (2) 画封闭的力三角形： 相似关系： BA

8、FFFC D E c d e C D C E E D 几何尺寸： 221 1 5 52 2 2C E B D C D E D C D C E C E C D 求出约束反力： 120 10 2520 10. 4 245 a r c t a n 18. 4BAooCEF F kNCDEDF F kNCDCECD 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。 F FB FA d c e A B 45o F 45o C A B 45o F FB FA C D E 工程力学习题选解 力学教研室 8 解：

9、(1) 取 DE 为研究对象 ， DE 为二力杆 ； FD = FE (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： 15 1 6 6 . 7 23A D EF F F F N 2-7 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。 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； E D C A B F 6 4 8 6 E D FE FD F FA FD B D A F FD FA 3 4 3 D C A B 60o 3

10、0o 45o 90o F1 F2 B F1 FBCBC FAB FBCBC FAB F1 45o 工程力学习题选解 力学教研室 9 12BCFF (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； 223c o s 3 0 2oCBF F F由前二式可得： 121 2 2 2 13 226 0 .6 1 1 .6 34BC CBF F F FF F F o r F F 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

11、。已知 F=0.6 kN。 解： (1) 取 整体 为研究对象 ，受力分析， AB、 AC、 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： 0 c o s 4 5 c o s 4 5 00 c o s 6 0 00 s in 6 0 s in 4 5 s in 4 5 0oox A C A Boy A Do o oz A D A C A BF F FF F FF F F F 解得： 62 1 .2 0 .7 3 5 4A D A C A B A DF F k N F F F k N AB、 AC 杆 受拉， AD 杆受压。 C F2 FCB FCD F2 FCB FCD z D C B A O 45o 45o 60o y x F FAD FAC FAB