工程力学课后习题答案静力学基本概念与物体的受力分析答案.doc

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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。

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

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W1、长为l，在B端用跨过定滑轮的绳索吊起，绳索的末端挂有重为W2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。

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、摩擦及滑轮大小，A、B、C三处简化为铰链连接，试求杆AB和AC所受的力。

解：

其中，负号代表假设的方向与实际方向相反

2.13四根绳索AC、CB、CE、ED连接如题图2.13所示，其中B、D两端固定在支架上，A端系在重物上，人在E点向下施力F，若F=400N,。求所能吊起的重量W。

解：分别取E、C点为研究对象

2.14饺接四连杆机构CABD的CD边固定，如题图2.14所示，在饺链A上作用一力FA，在饺链B上作用一力FA。杆重不计，当中杆在图示平衡位置时，求力FA与FB的关系。

解：饺链A受力如图（b）

饺链B受力如图（c）

由此两式解得：

2.15如题2.15图所示是一增力机构的示意图。A、B、C均为铰链联接，在铰接点B上作用外力Ｆ＝3000Ｎ，通过杆AB、BC使滑块C向右压紧工件。已知压紧时，如不计各杆件的自重及接触处的摩擦，求杆AB、BC所受的力和工件所受的压力。

解：

工件所受的压力为

2.16正方形匀质平板的重量为18kN，其重心在G点。平板由三根绳子悬挂于A、B、C三点并保持水平。试求各绳所受的拉力。

解：

第三章力偶系

3.1如图3.1A、B、C、D均为滑轮，绕过B、D两轮的绳子两端的拉力为400N，绕过A、C两轮的绳子两端的拉力F为300N，30

解：两力偶的矩分别为

合力偶矩为（逆时针转向）

3.2已知粱AB上作用一力偶，力偶矩为M，粱长为L，粱重不计。求在图3.2中a，b，ｃ三种情况下，支座A和B的约束力。

解：AB梁受力如个图所示，

由，对图（a）(b)有

得

对图（c）有

得

3.3齿轮箱的两个轴上作用的力偶如图所示，它们的力偶矩的大小分别为M1＝500N·m，M2＝125N·m。求两螺栓处的铅垂约束力。图中长度单位为cm。

解：

力的方向与假设方向相反

3.4汽锤在锻打工件时，由于工件偏置使锤头受力偏心而发生偏斜，它将在导轨DA和BE上产生很大的压力，从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度。已知锻打力F=1000kN，偏心距e=20mm，试求锻锤给两侧导轨的压力。

解：锤头受力如图，这是个力偶系的平衡问题，

由

解得

KN

3.5四连杆机构在图示位置平衡，已知OA=60m，BC=40cm，作用在BC上力偶的力偶矩大小M1＝1N·m，试求作用在OA上力偶的力偶矩大小M1和AB所受的力FAB。各杆重量不计。

解：CA和OB分别受力如图

由

解得（拉）

3.6齿轮箱三根轴上分别作用有力偶，它们的转向如图所示，各力偶矩的大小为=36kN·m，=