工程力学的习题解答

《工程力学》 习题选解 力学教研室力学教研室 编著编著 《工程力学》习题选解 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。 F F O B WW A O WW A O A B (a) B O A (d)(e) O (b) WW (c) WW BWW A F F B O WW (a) F FB O WW F FA O WW B F FB (b) F FB O F FA A F FA F FO O WW A F FA F FB (c) A F FA B WW A (d)(e) A E C WW DB (a) A C WW D B A C WW (c) B (b) 1 1 《工程力学》习题选解 解： (d) F FA C B F FB (a) A F F F FA F FE (d) A E C WW DB F FB (b) F FA C A F FD D B F FB WW (c) (e) A C B F F A C WW B F FA A C B F FB F FD WW A C WW (e) F FB B 1-3 试画出以下各题中 AB 梁的受力图。 A’ D’ (d) B’ (e) F F A C WW (a) A D WW A B CB (b) q q B A q q CD F F B A C WW D (c) B F F 2 2 《工程力学》习题选解 解： F FA F FD (d) F F A F FA C WW (a) A D WW F FB CB F FB B A q q D F FC (b) q q A F FD F F B A C WW F FC B F FB (c) F F F FBx B F FBy (e) F FA 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；(c) 踏板 AB；(d) 杠杆 AB；(e) 方板 ABCD；(f) 节点 B。 解： F FAx F FAy (a) F FD F FA (b) B (c) A WW DA F FBC F F B F FB D F FD F FB A F F D (d) B C (e) C (f) (a) A F F C D WWB WW A (b) A WW D A F FBC F F B D B (c) A B A F F D D’ 3 3 《工程力学》习题选解 A 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。 B A A P P WW B P P (a)(b) A F F D F F B WW2WW1 A (c) O BA G G C’C WW (e) 解：(a) F FAT A F FAB F FA F F A D C F FC WW C (e) F FA F FAB B B F FB (d) B F FBF FBC (f) WW C EFC (d) B D F FBT B WW F FBA 4 4 《工程力学》习题选解 (b) C A F FC C P P F FB B P P F FB F F’C A B P P F FN F F B WW2 F FCx F FCy C P P F FA (c) F F BF FBx F F’Bx B F F’By F FBy WW2WW1 AF FCx CF FAx F FAy F FCy (d) A D F F F FC FCE CF F’C B F FFF FE F FB (e) G G F FB AO B BD F FB F FOx WWF FOy F FC C WW1 A F FAy F FAx A D F F E F FE FC F FF B F FB A F FOx O B F FOy C’ C WWF FC’ G G D 5 5 《工程力学》习题选解 2-2 杆 AC、BC 在 C 处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F F1和 F 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。 BC 3 4 A 30o F F1 1 F F2 2 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： F FBC BC C F F2 x x y y F FAC AC F F1 4 F F  0F F  F F ACAC sin60o oF F 2  0  y y1 5 3 F F  0F F F F BCBC F F ACAC cos60o o 0  x x1 5 F F ACAC  207 N NF F BCBC 164 N N AC 与 BC 两杆均受拉。 2-3 水平力 F 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。 a 2a B C AD 解：(1) 取整体 ABCD 为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形： F FA (2) 由力三角形得 F F B C F FD A F F F FA D F FD 6 6 《工程力学》习题选解 F FF FF FF FF FF F D DA AD DA A 1BCBCABABACAC25 F F D D  15 F FF F A A F F 1.12F F 22 2-4 在简支梁 AB 的中点 C 作用一个倾斜 45o的力 F 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。 A F F 45o B 45o C 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： e E D 45o o C F F B F FA Aα F FB F FA F FB F F c d CDECDE  cdecde 几何尺寸： F FF FF F B BA A CDCDCECEEDED CECE  22 115 BDBD CDCDEDED CDCD CECE5CECE CDCD 222 求出约束反力： F F B B  F F A A  CECE1 F F 20 10 kNkN 2CDCD EDED5 F F 20 10.4 kNkN 2CDCD CECE   45o oarctan18.4o o CDCD 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。 7 7 《工程力学》习题选解 6 6 4 F F C 8 B D A E 解：(1) 取 DE 为研究对象，DE 为二力杆；FD = FE F FD E F FE D (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： F F B F FA F F F F’D D F F’D 3