《工程力学》课后习题解答‌.doc

4日1-1试画出以下各题中圆柱的受力图。与其它物体接触处的摩力均略去。 解： 1-2 试画出以下各题中AB杆的受力图。 解： 1-3 试画出以下各题中的受力图。 解： 1-4 试画出以下各题中的受力图。解： 2-2 杆ACBC在C处铰接另一端均与墙面铰接如图所示F1和F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： 取节点C为研究对象AC、BC都为二力杆， 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：取整体ABCD为研究对象 (2) 由力三角形得 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： (2) 画封闭的力三角形： 相似关系： 几何尺寸： 求出约束反力： 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。 解：(1) 取DE为研究对象DE为二力杆 (2) 取ABC为研究对象 3-1 已知梁AB上作用一力偶，力偶矩为M，梁长为，梁重不计。求在图ab，c三种情况下，支座A和B的约束力 解：(a) (b) 受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶； 列平衡方程： (c) 受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶； 列平衡方程： 3-3 齿轮箱的两个轴上作用的力偶如题图所示，它们的力偶矩的大小分别为M1=500 Nm，M2 =125 Nm。求两螺栓处的铅垂约束力。图中长度单位为cm。 解：取整体为研究对象 3-5 四连杆机构已知OA=0cm，=40cm，作用上的力偶矩大小为=1N.m，求力偶矩AB。 解：(1) 研究BC杆，受力分析，画受力图： 列平衡方程： (2) 研究AB（二力杆），受力如图： 可知： (3) 研究OA杆，受力分析，画受力图： 列平衡方程： 4-1 试求题4-1图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN，力偶矩的单位为kN(m，长度单位为m，分布载荷集度为kN/m。 约束力的方向如图所示。 (c)：(1) 研究AB杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 (e)：(1) 研究CABD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 4-13 活动梯子置于光滑水平面上，并在铅垂面内，梯子两部分AC和AB各重为Q，重心在A点，彼此用铰链A和绳子DE连接。一人重为P立于F处，试求绳子DE的拉力和B、C两点的约束力。 解：(1)：研究整体，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (2) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； (3) 研究AB，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (4) 选A点为矩心，列出平衡方程； 4-16 由AC和CD构成的复合梁通过铰链C连接，它的支承和受力如题4-16图所示。已知均布载荷集度q=10 kN/m，力偶M=40 kN(m，a=2 m，不计梁重，试求支座A、B、D的约束力和铰链C所受的力。 解：(1) 研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (2) 选坐标系Cxy，列出平衡方程； (3) 研究ABC杆，受力分析，画出受力图(平面平行力系)； (4) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 4-17 刚架ABC和刚架CD通过铰链C连接，并与地面通过铰链A、B、D连接，如题4-17图所示，载荷如图，试求刚架的支座约束力(尺寸单位为m，力的单位为 kN，载荷集度单位为 kN/m)。 解： (a)：(1) 研究CD杆，它是二力杆，又根据D点的约束性质，可知：FC=FD=0； (2) 研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (3) 选坐标系Axy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。 (b)：(1) 研究CD杆，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (2) 选C点为矩心，列出平衡方程； (3) 研究整体，受力分析，画出受力图(平面任意力系)； (4) 选坐标系Bxy，列出平衡方程； 约束力的方向如图所示。  5-5 作用于半径为120 mm的齿轮上的啮合力F推动皮带绕水平轴AB作匀速转动。已知皮带紧边拉力为200 N，松边拉力为100 N，尺寸如题5-5图所示。试求力F的大小以及轴承A、B的约束力。(尺寸单位mm)。 解: (1) 研究整体，受力分析，画出受力图(空间任意力系)；  8-2 试画出8-1所示各杆的轴力图。 (b) (c) (d) 8-14 图示桁架，杆1与杆2的横截面均为圆形，直径分别为d1=30 mm与d2=20 mm，两杆材