理论力学第3版答案

理论力学（第七版）课后题答案

哈工大.高等教育出版社

第1章静力学公理和物体的受力分析

1-1 画出下列各图中物体A，ABC 或构件AB，AC 的受力图。未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。

F N 1 A

P

F N 2

(a)

(b)

A

(a1)

A

P

(b1)

F N 1

F T

F N

(c)

P

(c1)

B

F N 2

F N 3

F Ay

P1

F T B

(d)

A

F Ax

(d1)

P2

F A F F B

(e)

1

A

(e1)

B

理论力学（第七版）课后题答案

哈工大.高等教育出版社

q

F

F Ay F B

(f)

A

F A x (f1) F

B

C F C B (g) F Ay F A (g1) F C C

A (h) A F Ax F C (h1) P1

B

C

F

P2

B (i) (j) D

B

A (i1) (j1) F

B F A y F

F Ax C

P

F Ay (k) 2

A

F Ax (k1)

2

理论力学（第七版）课后题答案

哈工大.高等教育出版社

F CA F AB

C A

F AC

F AB

B

A F AC F BA P

(l) (l1) (l2) (l3)

图1-1

1-2 画出下列每个标注字符的物体的受力图。题图中未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。

C F N 2

(a)

F N2 P2

BRY

§1.3 杆件的内力方程和内力图内力方程为了对杆件进行系统化的内力分析，需要了解杆件的各 个内力分量随横截面位置不同而变化的情况。 杆件横截面上的内力随横截面位置变化而改变，可以通 过内力分量随横截面位置坐标 x 变化的函数关系表示出来， 即

材 料 力 学 B第 1 章杆件 在一 般外 力作 用下 的内 力分 析

FN FN ( x)

T T ( x)

FS FS ( x)

M M ( x)

(1.1)

通常将上述这些函数表达式称为内力方程。

控制面通常，杆件的内力分量随坐标变化的函数关系需要分段 表示，集中外力或集中外力偶的作用处以及分布外力集度函 数形式变化处都是相应的内力方程的分段点。分段点所在的 1 横截面称为控制面。

讲 义

BRY

在各分段点之间的每一段内利用截面法可求出该段内力 方程的具体表达式。

材 料 力 学 B第 1 章杆件 在一 般外 力作 用下 的内 力分 析

内力图各分段的内力方程的函数图形称为内力图。 工程上通常用内力图来更直观地描述内力随横截面位置 变化的情况，即描绘出内力随横截面位置坐标 x 变化的函数 图形。

绘制内力图的方法(1) 绘制各内力分量的内力图时，取 x 轴平行于杆件轴 线，用 x 坐标表示

1

下如程方态状的统系

图构结拟模统系出输双--入输双03-1图

下如图构结拟模的统系 解

图构结块方统系72-1图

案答后课社版出业工械机生万唐豹刘版3第论理制控代现

。式达表间空态状其立建并 图构结拟模的统系72-1图求试 1-1

章一第

2

。程方出输的量出输为作压电的上2R阻电以和 程

方态状的量变态状为作压电的上容电和流电的中感电以求 量入输为)t(u压电以。示所82-1图如路电有2-1

6x 5x 4x 0 3x 2 x 1x

00

1

0000

1 y

00

K 1J

0J0

10J

1

p

K

pK

p K 6x

1

K

5x

4x 0

u 0 1J

3x

0

2 x 0

1x 0

0

0

00

2J

10

6

x 5 x

4x 3x 2x 1x

为式达表程方出输及式达表间空态状的统系 以所 1x y则 y )s( 令

u

pK 6x

6

pK

X1K 3x1K 5x

3

1x

pK 6x

x 4x

6

x

1J

5x

1

J

4x

1J

3x

3

1J

3x

x

2J

2

2x

x 1x

3

。阵

数函递传和式达表间空态状其求试 示所03-1图如图构结拟模其 统系的2y 1y出输两

1

下如程方态状的统系

图构结拟模统系出输双--入输双03-1图

下如图构结拟模的统系 解

图构结块方统系72-1图

案答后课社版出业工械机生万唐豹刘版3第论理制控代现

。式达表间空态状其立建并 图构结拟模的统系72-1图求试 1-1

章一第

2

。程方出输的量出输为作压电的上2R阻电以和 程

方态状的量变态状为作压电的上容电和流电的中感电以求 量入输为)t(u压电以。示所82-1图如路电有2-1

6x 5x 4x 0 3x 2 x 1x

00

1

0000

1 y

00

K 1J

0J0

10J

1

p

K

pK

p K 6x

1

K

5x

4x 0

u 0 1J

3x

0

2 x 0

1x 0

0

0

00

2J

10

6

x 5 x

4x 3x 2x 1x

为式达表程方出输及式达表间空态状的统系 以所 1x y则 y )s( 令

u

pK 6x

6

pK

X1K 3x1K 5x

3

1x

pK 6x

x 4x

6

x

1J

5x

1

J

4x

1J

3x

3

1J

3x

x

2J

2

2x

x 1x

3

。阵

数函递传和式达表间空态状其求试 示所03-1图如图构结拟模其 统系的2y 1y出输两

第3章 静力学平衡问题

3－1 图示两种正方形结构所受荷载F均已知。试求其中1，2，3各杆受力。

解：图（a）：2F3cos

F3?22F45??F?0

（拉）

F1 = F3（拉） F2?2F3cos45??0 F2 = F（受压） 图（b）：F3?F3??0 F1 = 0

F2 = F（受拉） F

F33 45A

1

F1 (a-1)

?

习题3－1图

FF3DAF3F3DF2F1F2F3?(a-2)

3－2 图示为一绳索拔桩装置。绳索的E、C两点拴在架子上，点B与拴在桩A上的绳索AB连接，在点D加一铅垂向下的力F，AB可视为铅垂，DB可视为水平。已知?= 0.1rad.，力F = 800N。试求绳AB中产生的拔桩力（当?很小时，tan?≈?）。

(b-1)

(b-2)

F3?

FED?DFCBFDB?FDB?B习题3－2图

F(a)

(b) FAB解：?Fy

?Fx?0?0，FEDsin??Fcos??FDB

FED?FFsin?

，FED

FDB?tan??10F由图（a）计算结果，可推出图（b）中：FAB = 10FD

理论力学参考答案第5章

第5章 摩 擦 · ·47· 47· 第5章 摩擦 一、是非题正确的在括号内打“√”、错误的打“×” 1静滑动摩擦力与最大静滑动摩擦力是相等的。 × 2最大静摩擦力的方向总是与相对滑动趋势的方向相反。 √ 3摩擦定律中的正压力即法向约束反力是指接触面处物体的重力。 × 4当物体静止在支撑面上时支撑面全约束反力与法线间的偏角不小于摩擦角。 × 5斜面自锁的条件是斜面的倾角小于斜面间的摩擦角。 √ 二、填空题 1当物体处于平衡时静滑动摩擦力增大是有一定限度的它只能在0≤Fs≤Fsmax范围内变化而动摩擦力应该是不改变的。 2静滑动摩擦力等于最大静滑动摩擦力时物体的平衡状态称为临界平衡状态。 3对于作用于物体上的主动力若其合力的作用线在摩擦角以内则不论这个力有多大物体一定保持平衡这种现象称为自锁现象。 4当摩擦力达到最大值时支撑面全约束反力与法线间的夹角为摩擦角。 5重量为G的均质细杆AB与墙面的摩擦系数为0.6f如图5.12所示则摩擦力为0。 6物块B重2kNP物块A重5kNQ在B上作用一水平力F如图5.13所示。当系A之绳与水平成30角B与水平面间的静滑动摩擦系数s102f.物块A与B之间的静滑动摩擦系数s2025f.要将

静力学

试画出图示各结构中构件AB的受力图 F A y

FB

F Ax

(a)

FD F By

FBx

FC FBy FBx FFB A

(a)

FD FB FC FB 1-3

1-4 试画出两结构中构件ABCD的受力图

FA FBy

FA

FAx

FB FD FA y FBx

1-5 试画出图a和b所示刚体系整体合格构件的受力图

FB

FA 1-5a

FD

FB

FD

N’ FA N

FA y

FAx FDy FDx

TE

1-5b

FC y

FCx W

W

FA y

FAx

FB y

FCx

FBx FDy

FBy

FDx

TE

FBx

FC y

1-8在四连杆机构的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。试求二力F1和F2之间的关系。

解：杆AB，BC，CD为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。 解法1(解析法)

假设各杆受压，分别选取销钉B和C为研究对象，受力如图所示： 由共点力系平衡方程，对B点有：

?Fx?0 F2?FBCcos450?0 45

0300

对C

本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下： 一、单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题) 1.

一点作曲线运动，开始时速度 v0=10m/s , 某瞬时切向加速度at=4m/s2,则2s末

该点的速度的大小为。

(A) 2 m/s (B) 18 m/s (C) 12 m/s (D) 无法确定

你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案：B 解答参考：

2. 点作曲线运动，若其法向加速度越来越大，则该点的速度。 (A) 越来越大 (B) 越来越小

(C) 大小变化不能确定 你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考：

3. 若点的运动方程为(A) 半圆弧 (B) 圆周

(C) 四分之一圆弧 (D) 椭圆

你选择的答案： B [正确] 正确答案：B 解答参考：

，则它的运动轨迹是。

4.

图示均质杆的动量p=。杆的质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为?。

(A)

ml?

(B) (C) ml? (D) 0

ml?

你选择的答案： A [正确] 正确答案：A 解答参考：

5.

图示均质圆盘质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为?。对转轴O的动量矩LO的大小和方向为。

(A) LO=mr

2

??(顺时针方向）

1、加减平衡力系公理不但适用于刚体，还适用于变形体。 （×）

2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。（×） 3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。（√） 4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。（× ）

5、力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。（× ） 7、如果所作的受力图是一个显然不平衡的力系，那么受力图一定有错。（× ）

8、如果作用在一个刚体上的力系对任何点主矩均不为零，该力系可以等效为一个力偶。（× ） 9、作用在一个刚体上的任意两个力平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。 （ √ ） 10、因为构成力偶的两个力满足F= - F’，所以力偶的合力等于零。 （× ）

6、若作用于刚体上的三个力组成平衡力系，那么此三力一定共面，但不一定交于一点。（√）

11、用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力不同。（×） 13、力偶的作用效应用力偶矩来度量。（√ ）

14、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。（√ ）

15、

1、加减平衡力系公理不但适用于刚体，还适用于变形体。 （×）

2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。（×） 3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。（√） 4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。（× ）

5、力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。（× ） 7、如果所作的受力图是一个显然不平衡的力系，那么受力图一定有错。（× ）

8、如果作用在一个刚体上的力系对任何点主矩均不为零，该力系可以等效为一个力偶。（× ） 9、作用在一个刚体上的任意两个力平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。 （ √ ） 10、因为构成力偶的两个力满足F= - F’，所以力偶的合力等于零。 （× ）

6、若作用于刚体上的三个力组成平衡力系，那么此三力一定共面，但不一定交于一点。（√）

11、用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力不同。（×） 13、力偶的作用效应用力偶矩来度量。（√ ）

14、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。（√ ）

15、