工程力学第四章答案

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前 课 回 顾1.分布荷载的合力 分布荷载的合力 2.固定端的约束力 固定端的约束力——一对正交分力和一个力偶 一对正交分力和一个力偶 固定端的约束力 3.平面任意力系平衡方程 平面任意力系平衡方程 列方程的技巧——一元一次方程 列方程的技巧 一元一次方程 关键：选择适当的投影轴和矩心。 关键：选择适当的投影轴和矩心。 投影轴：使尽可能多的未知力与其垂直， 投影轴：使尽可能多的未知力与其垂直，则在其上的投影 为零，这些未知量不出现在此投影方程中。 为零，这些未知量不出现在此投影方程中。 矩心：使尽可能多的未知力过矩心，对其取矩为零， 矩心：使尽可能多的未知力过矩心，对其取矩为零，这 些未知量不出现在此力矩方程中。 些未知量不出现在此力矩方程中。1

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第四章 平面任意力系§4-4. 平面任意力系的平衡条件 §4-5. 平面平行力系的平衡条件

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(7) 内 容 提 要

§4-4. 平面任意力系的平衡条件 §4-5. 平面平行力系的平衡条件

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(a) 一力矩式

∑ Fx = 0 ∑ Fy= 0 ∑mo(Fi) = 0

(b)二力矩式 二力矩式 ∑mA(Fi

第四章习题简答

4-2 管径d?5cm，管长L?6m的水平管中有比重为0.9油液流动，水银差压计读数为h?14.2cm，三分钟内流出的油液重量为5000N。管中作层流流动，求油液的运动粘度?。

解: 管内平均流速为

v?Q/(?d2/4)?5000/(9800?0.9)/180/(??0.052/4)?1.604m/s 园管沿程损失hf为h(?水银/?油?1)=0.142(13.6/0.9-1)=2.004m

lv2园管沿程损失hf可以用达西公式表示： hf??,对层流, ??64/Re, 有

d2g2gd2hfvd64lv2, 但Re?, 从而??, 代入已知量, 可得到Re??64lv2gdhf??1.597?10?4m2/s

题 4-2 图

cm2/s的水，实测流量为35cm3/s，4-4 为了确定圆管内径，在管内通过??0.013长15m管段上的水头损失为2cm水柱。试求此圆管的内径。

64lv264lv264lv?解：hf????Red2gvdd2g2gd2?64lQ?128lQ? ?2?gd4??2?22g?d?d?4?128lQ?64?15?35?0.013?10?4?d???0.0194m 42?gd2??9.8

Q2第4章土中应力

一简答题

1．何谓土中应力？它有哪些分类和用途？

2．怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？

3．地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响？

4．基底压力分布的影响因素有哪些？简化直线分布的假设条件是什么？ 5．如何计算基底压力和基底附加压力？两者概念有何不同？ 6．土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？ 7．在工程中，如何考虑土中应力分布规律？ 二填空题

1.土中应力按成因可分为 和 。

2.土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为 和 。

3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力 。 4.计算土的自重应力应从 算起。 5. 计算土的自重应力时，地下水位以下的重度应取 。 三选择题

1．建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（ ）。

(A)基底压力 ； (B)基底附加压力 ； (C)基底净反力 ； (D)附加应力 2．在隔水层中计算土的自重应力c时，存在

Q2第4章土中应力

一简答题

1．何谓土中应力？它有哪些分类和用途？

2．怎样简化土中应力计算模型？在工程中应注意哪些问题？

3．地下水位的升降对土中自重应力有何影响？在工程实践中，有哪些问题应充分考虑其影响？

4．基底压力分布的影响因素有哪些？简化直线分布的假设条件是什么？ 5．如何计算基底压力和基底附加压力？两者概念有何不同？ 6．土中附加应力的产生原因有哪些？在工程实用中应如何考虑？ 7．在工程中，如何考虑土中应力分布规律？ 二填空题

1.土中应力按成因可分为 和 。

2.土中应力按土骨架和土中孔隙的分担作用可分为 和 。 3.地下水位下降则原水位出处的有效自重应力 。 4.计算土的自重应力应从 算起。

5. 计算土的自重应力时，地下水位以下的重度应取 。 三选择题

1．建筑物基础作用于地基表面的压力，称为（ ）。

(A)基底压力 ； (B)基底附加压力 ； (C)基底净反力 ； (D)附加应力 2．在隔水层中计算土的自重应力c时，存在

第四章习题答案

选择题（单选题）

4.1等直径水管，A-A为过流断面，B-B为水平面，1、2、3、4为面上各点，各点的流动参数有以下关系：（c）

A1B432BA

（a）p1=p2；（b）p3=p4；（c）z1+

pp1pp=z2+2；（d）z3+3=z4+4。 ?g?g?g?gp?v24.2伯努利方程中z++表示：（a）

?g2g（a）单位重量流体具有的机械能；（b）单位质量流体具有的机械能；（c）单位体积流体具有的机械能；（d）通过过流断面流体的总机械能。

4.3水平放置的渐扩管，如忽略水头损失，断面形心点的压强，有以下关系：（c）

12p11（a）p1>p2；（b）p1=p2；（c）p1

p22

4.4黏性流体总水头线沿程的变化是：（a） （a）沿程下降；（b）沿程上升；（c）保持水平；（d）前三种情况都有可能。 4.5黏性流体测压管水头线的沿程变化是：（d） （a）沿程下降；（b）沿程上升；（c）保持水平；（d）前三种情况都有可能。 4.6平面流动具有流函数的条件是：（d）

无黏性流体；（b）无旋流动；（c）具有速度势；（d）满足连续性。

dB=0.4m，4.7一变直径的管段AB，直径dA=0.2m，高差?h=1.5m，今测得pA=30k

第四章 习题

4-1 已知F1=60N，F2=80N，F3=150N，m=100N.m，转向为逆时针，θ=30°图中距离单位为m。试求图中力系向O点简化结果及最终结果。

4-2 已知物体所受力系如图所示，F=10Kn，m=20kN.m，转向如图。

（a）若选择x轴上B点为简化中心，其主矩LB=10kN.m，转向为顺时针，试求B点的位置及主矢R’。

（b）若选择CD线上E点为简化中心，其主矩LE=30kN.m，转向为顺时针，α=45°，试求位于CD直线上的E点的位置及主矢R’。

4-3 试求下列各梁或刚架的支座反力。 解： （a） 受力如图

由∑MA=0 FRB?3a-Psin30°?2a-Q?a=0 ∴FRB=（P+Q）/3 由 ∑x=0 FAx-Pcos30°=0

3∴FAx=2P

由∑Y=0 FAy+FRB-Q-Psin30°=0 ∴FAy=（4Q+P）/6

4-4 高炉上料的斜桥，其支承情况可简化为如图所示，设A和B为固定铰，D为中间铰，料车对斜桥的总压力为Q，斜桥（连同轨道）重为W，立柱BD质量不计，几何尺寸如图示，试求A和B的支座反力。

4-5 齿轮减速箱重W=500N，输入轴受一力偶作用，其力偶矩m1=600N.m，输出轴受另

第四章作业

补充作业

1、 主存储器的分类。

答：RAM(SRAM、DRAM) 、ROM(掩模ROM、可编程PROM、EPROM、EEPROM) 2 、写出RAM的特点、ROM的特点。

答：RAM的特点：可随机读写，读写速度快，掉电数据丢失。

ROM的特点：只能读出不能写入，掉电后数据不丢失。

3、 某系统扩展一片6264RAM(8K*8位)与62128RAM(16K*8位)，利用74LS138译码器，画出与8088/8086CPU系统总线的连线，并计算出两个芯片的基本地址。 D0~D15D0~D720根A0~A19A0~A12RDWRA0~A13OEWEA0~A12IO1~IO8OEWEA0~A13IO1~IO8DB数据总线CB控制总线D0~D7AB地址总线A0~A19A14AA15BA16C74LS138译码器Y0Y1Y2Y3Y4G2AY5Y6Y700000H~01FFFHCS04000H~07FFFHCS626462128G2BM/IOG1 接入138译码器地址62128片内地址6264片内地址见图4-14接线A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9

习题

4.1选择填空

1、选用差分放大电路的原因是 A 。

A、克服温漂 B、 提高输入电阻 C、稳定放入倍数

2、用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re，将使电路的 B 。

A、差模放大倍数数值增大 B、抑制共模信号能力增强 C、差模输入电阻增大 3、差动放大器中的差模输入是指两输入端各加大小___相等_____、相位___相反____的信号。

4、设差放电路的两个输入端对地的电压分别为vi1和vi2，差模输入电压为vid，共模输入电

压为vic，则当vi1=50mV，vi2=50mV时，vid=_0mV __，vic=_50mV __；当vi1=50mV，vi2=-50mV时，vid=_100mA__，vic=_0mA__；当vi1=50mV，vi2=0V时，vid=_50mV__，vic=_25mA__。 5、电流源常用于放大电路，作为_A___（A.有源负载，B.电源，C.信号源），使得放大倍数

__A__（A.提高，B.稳定）。

6、电压放大电路主要研究的指标是 a 、 b 、 c ；功率放大电路

主要研究的指标是 d 、 e 、 f

低频电子线路作业

第四章作业

1、电路如图：

①指出电路中的反馈元件，说明属于哪种反馈类型？

②该电路是稳定输出电压VO还是稳定输出电流？（设负载是变化的） ③反馈对电路的输入电阻和输出电阻的影响如何？

解：（1）反馈元件R2，属级间间交直流电流并联负反馈，使输入电阻减小，输出电阻增大。 反馈元件R4，属第一级的本级交直流电流串联负反馈，使第一级输入、输出电阻增加。

反馈元件R6，属于第二级的本级交直流电流串联负反馈，使第二级输入、输出电阻增加。 （2）该电路是稳定输出电流.

2、电路如图，为两级阻容耦合放大器，试加入负反馈电路，使放大器的输入阻抗增加，输出电阻变小，电压放大倍数稳定。

解：应加入电压串联负反馈。方法是：在V1发射极接一个电阻到地，再从V2的集电极接一个电阻到V1的发射即可。

3、试判断图中反馈放大器是什么类型的反馈电路？并说明其有何特点？

低频电子线路作业

解：图（a）为电压串联负反馈，稳定输出电压、输入阻抗高、输出阻抗低。 图（b）为电压并联负反馈，稳定输出电压，输入阻抗低，输出阻抗低。

4、一个电压串联负反馈放大器，当输入电压为0.1V时，输出电压为2V，去掉负反馈后，对于０.１的输入电压，输出为4V，计算它的反馈系数F

第四章

4.1一钢筋混凝土简支梁，计算跨度为6m，截面尺寸b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级C30，纵向受拉钢筋采用3C20的HRB400级钢筋，环境类别为一类，试求该梁所能负担的均布荷载设计值（包括梁自重在内）？

解：（1）确定基本参数

22查附表知C30级混凝土：fc?14.3N/mm，ft?1.43N/mm；HRB400级钢筋：fy?360N/mm；

2?1?1.0，?b?0.518；一类环境：c?25mm，as?c?d2?25?202?35mm，

?f?1.43????h0?h?as?500?35?465mm；?min?max?0.2%，0.45t??max?0.2%，0.45???0.002

fy?360?????23C20，As?941mm。

（2）判断是否超筋

x?fyAs?1fcb?360?941?118.4mm

1?14.3?200不是超筋梁 （3）判断是否少筋

??As941??0.0094??min bh200?500不是少筋梁

（4）该梁能承担的弯矩设计值

x?118.4???Mu?fyAs?h0???360?941??465???137.5kN?m

2?2???8M8?137.5?30.6kN/m 故该梁能负担