工程力学课后习题标准答案静力学基本概念与物体受力分析标准答案.pdf

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第一章静力学基本概念与物体的受力分析

下列习题中,未画出重力的各物体的自重不计,所有接触面均为光滑接触。

1.1试画出下列各物体(不包括销钉与支座)的受力图。

解:如图

1.2画出下列各物体系统中各物体(不包括销钉与支座)以及物体系统整体受力图。

解:如图

1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成,如题1.3图所示。在定滑轮上吊有重

为W的物体H。试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。

解:如图

1.4题1.4图示齿轮传动系统,O为主动轮,旋转

1

方向如图所示。试分别画出两齿轮的受力图。

解:

1.5结构如题1.5图所示,试画出各个部分的受力图。

解:

第二章汇交力系

2.1在刚体的A点作用有四个平面汇交力。其中F=2kN,F=3kN,F=lkN,F=2.5kN,方

1234

向如题2.1图所示。用解读法求该力系的合成结果。

2.2题2.2图所示固定环受三条绳的作用,已知F=1kN,F=2kN,F=l.5kN。求该力系的合

123

成结果。

解:2.2图示可简化为如右图所示

2.3力系如题2.3图所示。已知:F=100N,F=50N,F=50N,求力系的合力。

123

解:2.3图示可简化为如右图所示

2.4球重为W=100N,悬挂于绳上,并与光滑墙相接触,

如题2.4图所示。已知,试求绳所受的拉力及墙所受的压

力。

解:2.4图示可简化为如右图所示

墙所受的压力F=57.74N

2.5均质杆AB重为W、长为l,两端置于相互垂直的两

光滑斜面上,如题2.5图所示。己知一斜面与水平成角,

求平衡时杆与水平所成的角及距离OA。

解:取AB杆为研究对象,受力如图所示

由于杆件再三力作用下保持平衡,故三力应汇交于

C点。

AB杆为均质杆,重力作用在杆的中点,则W作

用线为矩形ACBO的对角线。由几何关系得

所以

又因为

所以

2.6一重物重为20kN,用不可伸长的柔索AB及BC

悬挂于题2.6图所示的平衡位置。设柔索的重量不计,AB与铅垂线夹

角,BC水平,求柔索AB及BC的张力。

解:图示力系可简化如右图所示

2.7压路机的碾子重W=20kN,半径r=40cm,若用一通过其中心的水平

力F拉碾子越过高h=8cm的石坎,问F应多大?若要使F值为最小,力F与水平线的夹角

应为多大,此时F值为多少?

解:(1)如图解三角形OAC

解得:

(2)力F与水平线的夹角为

由可得=

2.8水平梁AB及支座如题图2.8所示,在梁的中点D作用倾斜的力F=20kN。不计梁的自

重和摩擦,试求图示两种情况下支座A和B的约束力。

解:受力分析

(a)

(b)

2.9支架由杆AB、AC构成,A、B、C三处均为铰接,在A点悬挂重W的重物,杆的自重

不计。求图a、b两种情形下,杆AB、AC所受的力,并

说明它们是拉力还是压力。

解:受力分析如图

(a)

(压)(拉)

(b)

(拉)

2.10如图2.10,均质杆AB重为W、长为l,在B端用跨过定滑轮的绳索吊起,绳索的末

1

端挂有重为W的重物,设A、C两点在同一铅垂线上,且AC=AB。求杆平衡时角的值。

2

解:过A点做BC的垂线AD

2.11题图2.11所示一管道支架,由杆AB与CD

组成,管道通过拉杆悬挂在水平杆AB的B端,

每个支架负担的管道重为2kN,不计杆重。求

杆CD所受的力和支座A处的约束力。

解:受力分析如图

其中,负号代表假设的方向与实际方向相反

2.12简易起重机用钢丝绳吊起重量W=2kN的重物,

如题图2.12所示。不计杆件自重、摩擦及

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