工程力学基础答案
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工程力学基础试
工程力学基础试卷1
一、概念题(25分)
1、考虑力对刚体作用的效果,力是( )矢量。 A.滑动; B.自由; C.定位; D.不能确定 2、关于力偶,以下说法中哪个是正确的?( )
A. 组成力偶的两个力大小相等、方向相反,是一对作用力与反作用力 B. 组成力偶的两个力大小相等、方向相反,是平衡力系 C. 力偶对任一点之矩等于力偶矩矢量
D. 力偶在任一坐标轴的投影,等于该力偶矩的大小
3、利用平面一般力系的平衡方程最多可求解几个未知量。( ) A.一个 B.二个 C.三个 D.四个 4、内力和应力的关系( )
A 内力小与应力 B 内力等于应力的代数和 C 内力为矢量,应力为标量 D 应力是分布内力的集度
5、图示结构为( )
A.静定结构 B.一次超静定结构 C.二次超静定结构 D.三次超静定结构
二、已知结构尺寸和受力如图示,设AB和CD杆为刚体,BC和EF杆为圆截面杆,直径均为d。若
工程力学 答案
《工程力学》
一、求梁的约束反力。
M=4qa2
A B C
解答提示:
a a 以外伸梁ABC为研究对象,其中A为固定铰链支座,故RA的方向未定,将其分解为XA、YA;B为可动铰链支座,RB的方向垂直于支撑面,列出平衡方程:
?mA(F)?0 q(a?a)?(a?a)?RB?a?4qa2?0 2?X?0 X?Y?0 YAA?0
?RB?2qa?0
答:RA?4qa最后解得:(向下),RB?6qa(向上)
二、铸铁梁右端外伸,如图(a)所示,横截面形状及尺寸如图(b)所示,
已知:Iz =188×106mm4。
求:(1) 画出梁的危险截面的正应力分布图。 (2) 求该梁的最大拉应力max 及最大压应力max。
2m
解答提示:
图(a)
1m A P=50kN y1=180mm B C 形心C z
y2=80mm y 图(b)
确定支座反力,得到剪力图和弯矩图并判断危险截面:
?MA(F)?0, 2NB?3P?0?NB??1.5P??75KN?m
?F(Y)?0,有NA?25KN,由梁的受力特点知其最大弯矩在B点处,
Mmax?50KN.m,而由弯矩方向和
工程力学课后答案
第三章 圆轴的扭转
1. 试画出图示轴的扭矩图。
解:
(1)计算扭矩。将轴分为2段,逐段计算扭矩。 对AB段:
∑MX=0, T1-3kN·m=0 可得:T1=3kN·m 对BC段:
∑MX=0, T2-1kN·m=0 可得:T2=1kN·m (2)画扭矩图。
根据计算结果,按比例画出扭矩图如图。
2.图示一传动轴,转速n=200r/min,轮A为主动轴,输入功率PA=60kW,轮B,C,D均为从动轮,输出功率为PB=20kW,PC=15kW,PD=25kW。1)试画出该轴的扭
矩图;2)若将轮A和轮C位置对调,试分析对轴的受力是否有利?
解:
(1)计算外力偶矩。 MA=9549×60/200=2864.7N·m 同理可得:
MB=954.9N·m,MC=716.2N·m,MD=1193.6N·m (2)计算扭矩。
将将轴分为3段,逐段计算扭矩。 对AB段:∑Mx=0, T1+MB=0 可得:T1=-954.9N·m
对BC段:∑Mx=0, T2+MB-MA=0 可得:T2=1909.8N·m
对BC段
工程力学习题答案 高斌版工程力学
工程力学习题答案
第一章 静力学基础知识
思考题:1. ×;2. √;3. √;4. √;5. ×;6. ×;7. √;8. √
习题一
1.根据三力汇交定理,画出下面各图中A点的约束反力方向。 解:(a)杆AB在A、B、C三处受力作用。
?????R由于力p和B的作用线交于点O。
如图(a)所示,根据三力平衡汇交定理,
可以判断支座A点的约束反力必沿 通过A、O两点的连线。
?????R (b)同上。由于力p和B的作用线
?????T解:(a)取杆AB为研究对象,杆除受力p外,在B处受绳索作用的拉力B,在A????????NN和E两处还受光滑接触面约束。约束力A和E的方向分别沿其接触表面的公法线,????N并指向杆。其中力E与杆垂直,
????N力A通过半圆槽的圆心O。 AB杆受力图见下图(a)。
交于O点,根据三力平衡汇交定理, 可判断A点的约束反力方向如 下图(b)所示。
2.不计杆重,画出下列各图中AB杆的受力图。 ????????NN(b)由于不计杆重,曲杆BC只在两端受铰销B和C对它作用的约束力B和C,故曲杆BC是二力构件或二力体,此两力的作用线必须通过B、C两点的连线,且
????????NB=?NC。研究杆AB,杆
工程力学课后答案
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 F O W A O W A (a) (b)
B O W B O W A
A (d)
(e)
解: F FB O O B W A W FA
B FA
FB (a) (b) FB FB FA O A W B O W A
FA (d)
(e)
1-2 试画出以下各题中AB杆的受力图 A A E C C W W D D B B a)
b)
A O W c)
FO A O FA
W (c)
A C W B (c)
《工程力学》习题选解
F C B C W (d) (e) B 解: A A FE FA FA E A C C FD FW D C D W D B B B FB
FB
W FB
(a) (b)
(c)
A FF A A C FA C FB B W B
(d) FB
(e)
1-3 试画出以下各题中AB梁的受力图。 q F A B A C B A C D B C W W D (a) (b)
(c)
F A C B D q F W A B A’ D’ B’
工程力学课后答案
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 F O W A O W A (a) (b)
B O W B O W A
A (d)
(e)
解: F FB O O B W A W FA
B FA
FB (a) (b) FB FB FA O A W B O W A
FA (d)
(e)
1-2 试画出以下各题中AB杆的受力图 A A E C C W W D D B B a)
b)
A O W c)
FO A O FA
W (c)
A C W B (c)
《工程力学》习题选解
F C B C W (d) (e) B 解: A A FE FA FA E A C C FD FW D C D W D B B B FB
FB
W FB
(a) (b)
(c)
A FF A A C FA C FB B W B
(d) FB
(e)
1-3 试画出以下各题中AB梁的受力图。 q F A B A C B A C D B C W W D (a) (b)
(c)
F A C B D q F W A B A’ D’ B’
工程力学
泰山学院建筑与机械工程系精品课程:工程力学 第五章
习题
5-1 一重G=980N的物体放在倾角的α=30°斜面上如图示。已知接触面间的静摩擦因数fs=0.2。现用FQ=588N的力沿斜面推物体,问物体在斜面上处于静止还是滑动?此时摩擦力为多大? 5-1 参考答案:
解:研究物体,假设其静止向上滑动趋势,受力分析 列平衡方程
?F?F解得:
xy?FQ?Gsin??FS?0?FN?Gcos??0?G?FS?FN
FN?848.7N,FS?98N FSmax?fs?FN?169.74N?FS? 98 所以物体静止 F S N
5-2 图示为一简易升降装置,混凝土和吊桶共重25KN,吊桶与滑道间的摩擦因数为0.3。试分别求出吊桶匀速上升和下降时的拉力。 5-2 参考答案:
解:研究混凝土和吊桶整体 (1)吊桶匀速上升时,受力分析
列平衡方程
?FT?G?FS?F?F?FNxy?FT?Gsin70??FS?0?FN?Gcos7
工程力学
泰山学院建筑与机械工程系精品课程:工程力学 第五章
习题
5-1 一重G=980N的物体放在倾角的α=30°斜面上如图示。已知接触面间的静摩擦因数fs=0.2。现用FQ=588N的力沿斜面推物体,问物体在斜面上处于静止还是滑动?此时摩擦力为多大? 5-1 参考答案:
解:研究物体,假设其静止向上滑动趋势,受力分析 列平衡方程
?F?F解得:
xy?FQ?Gsin??FS?0?FN?Gcos??0?G?FS?FN
FN?848.7N,FS?98N FSmax?fs?FN?169.74N?FS? 98 所以物体静止 F S N
5-2 图示为一简易升降装置,混凝土和吊桶共重25KN,吊桶与滑道间的摩擦因数为0.3。试分别求出吊桶匀速上升和下降时的拉力。 5-2 参考答案:
解:研究混凝土和吊桶整体 (1)吊桶匀速上升时,受力分析
列平衡方程
?FT?G?FS?F?F?FNxy?FT?Gsin70??FS?0?FN?Gcos7
工程力学习题答案
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。 F 4 F
B B C FD
6 8 D E E D 3 3 A FA F’D 4 FA F
F’D 6
D A FE
解:(1) 取DE为研究对象,DE为二力杆;FD = FE
(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: 2-7 在四连杆机构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。试求平衡时力F1和F2的大小之间的关系。 A D B oC 45o 90 F1 30 oFBC60o F2 B FAB FBC
FAB
F1
45 oF1 解:(1)取铰链B为研究对象,AB、BC均为二力杆,画受力图和封闭力三角形;
FBC?2F1
(2) 取铰链C为研究对象,BC、CD均为二力杆,画受力图和封闭力三角形;
FCB C F2 FCD
FCB FCD
oF2
FCB?F2cos30?32F2
由前二式可得:
FBC?FCB 2F1??F1?6432F2
F2?0.61F2 or F2?1.63F13-1 已知梁AB上作用一力
工程力学试卷和答案
1. 表示扭转变形程度的量(B )。A. 是扭转角ψ,不是单位长度扭转角θ B. 是单位长度扭转角θ,不是扭转角ψ C. 是扭转角ψ和单位长度扭转角θ D. 不是扭转角ψ和单位长度扭转角θ 满分:5 分
2. 平面汇交力系平衡的充分且必要的几何条件是(A)。A. 力多边形自行封闭 B. 所有力共线 C. 所有力相交
满分:5 分
3. 梁的挠度是(B )。A. 横截面上任意一点沿梁轴线垂直方向的线位移 B. 横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移 C. 横截面形心沿梁轴方向的线位移 D. 横截面形心的位移 满分:5 分
4. 理想均匀直杆与轴向压力P=Pcr时处于直线平衡状态。当其受到一微小横向干扰力后发生微小弯曲变形,若此时解除干扰力,则压杆(C )。A. 弯曲变形消失,恢复直线形状 B. 弯曲变形减小,不能恢复直线形状 C. 微弯变形状态不变 D. 弯曲变形继续增大 满分:5 分
5. 一圆轴用碳钢制作,校核其扭转角时,发现单位长度扭转角超过了许用值。为保证此轴的扭转刚度,采用哪种措施最有效(C )。A. 改用合金钢材料 B. 增加表面光洁度 C. 增加轴的直径 满分