2013理论力学作业答案

一、 判断

1. 两个质点沿同一圆周运动，则加速度较大的质点，其切向加速度分量一定较大。 （ F） 2. 质点沿其轨迹运动时，若其速度始终垂直于加速度，则有v＝常量。 （ T） 3. 质点运动的速度越大，说明它所受的力也越大。 （ F） 4. 质点的运动方向，就是质点所受合力的方向。 （ F） 5. 质点在常力作用下，只有给定初始条件，才能确定质点运动的轨迹。 （ T） 6. 两个质点质量相同，初始速度的大小和方向也完全相同，以后任何瞬时的速度大小都

相同。则任何瞬时，这两个质点的切向加速度大小必相同。 （ T） 7. 质点系的质心位置保持不变的条件是作用于质点系的所有外力的主矢恒为零及质心的初速度为零。 （ T） 8. 若系统的动量守恒，则其对任意点的动量矩一定守恒；若系统对某点的动量矩守恒，则其动量一定守恒。

第3 章

两体问题dV v er drdr

一、中心势场中单粒子的运动：中心力：F = V = t = ±∫

粒子的轨道方程：θ =∫

2 L2 [E V ( r )] 2 2 m mr L dr r2 dθ = ∫ L2 2m [E V ( r )] 2 r

体系能量守恒： E = 1 m (r 2 + r 2θ&2 ) + V ( r ) = C &2 角动量守恒： L = mr 2θ& = C

二、与距离r成反比的中心势场: (万有引力势和库仑 α 静电势): V ( r ) = r

在万有引力作用下天体运动的轨迹问题也称为开普勒问题。 此时α=GM,质点的轨道方程可写为r= p 1 + e cos θ2 EL2 e = 1+ mα 2

其中：

L2 , p= mα

在库仑排斥势场中粒子的轨道方程： p r= 1 e cos θ

y p 2b O c

rθ

x

p r= 1 + e cos θp α = a= 1 e2 2 E

2a

b=

L 2m E

c = a2 b2

L2 p= mα

2 EL2 e = 1+ mα 2

近日点： rmin = a c ,远日点 rmax = a + cT 周期： =

理论力学 练习册 商丘工学院

专业 学号 姓名 日期 成绩

模块1 静力学公理和物体的受力分析

一、补充题

1.1 按照规范的方法(指数或字母前缀)表达下列数据 3784590008N 应为： 或

0.0000003563m

350708kN=( )N

86Mg=( )kg

3.17= 20

28=

1.2 如果已知矢量 A=8i +2j – 4k,和B =1.5i -2j +0.4k 求: 1、A +B

2、A -B

3. A,B 的模及单位矢量

4. A?B

5. A?B

1

理论力学 练习册 商丘工学院

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二、受力图

1-1 画出各物体的受力图。下列各图中所有接触均处于光滑面，各物体的自重除图中已标出的外，其余均略去不计。

建筑力学（第二次作业）

1、 T形截面悬臂梁的截面尺寸如图所示，截面的惯性矩IZ=10180cm4,y2=9.64cm。已知

P=40kN，许用拉应力40MPa，许用压应力80MPa，试校核该梁的强度。（15分）

2、T形截面悬臂梁的截面尺寸如图所示，截面的惯性矩IZ=10180cm4,y2=9.64cm。已知P=40kN，许用拉应力40MPa，许用压应力80MPa，试校核该梁的强度。（15分）

解：

3、铁梁的荷载及截面尺寸如图示，材料的许可拉应力[?t]＝40MPa，许可压应力[?c]＝60MPa，

-84

已知：F1=12kN, F2=4.5kN, Iz＝765×10m，y1=52mm, y2=88mm。不考虑弯曲切应力，试校核梁的强度。

4、T字形截面悬臂梁的荷载及截面尺寸如图示，已知截面惯性矩Iz＝101.7×10mm，形心坐标yc=153.6mm，试求： （1）最大拉应力； （2）最大压应力。

6

4

5、T字形截面悬臂梁，截面形状、尺寸和所受外力如图示。已知Z为形心轴，yC=153.6mm，Iz＝101.7×106mm 4。材料的许可拉应力[?t]＝40MPa，许可压应力[?c]＝150MPa。试校核梁的强度。

建筑力学（第一次作

第一章 静力学基础

一、是非题

1．力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。 （ ） 2．在理论力学中只研究力的外效应。 （ ） 3．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。 （ ）

4．作用在一个刚体上的任意两个力成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。 （ ）

5．作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。 （ ） 6．三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。 （ ） 7．平面汇交力系平衡时，力多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序可以不同。

第一章 静力学基础

一、是非题

1．力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。 （ ） 2．在理论力学中只研究力的外效应。 （ ） 3．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。 （ ）

4．作用在一个刚体上的任意两个力成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。 （ ）

5．作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。 （ ） 6．三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。 （ ） 7．平面汇交力系平衡时，力多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序可以不同。

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、

第一章 静力学基础

一、是非题

1．力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。 （ ） 2．在理论力学中只研究力的外效应。 （ ） 3．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。 （ ）

4．作用在一个刚体上的任意两个力成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。 （ ）

5．作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。 （ ） 6．三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。 （ ） 7．平面汇交力系平衡时，力多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序可以不同。

第一篇 静力学

第一章 静力学的基本量与计算

1-1 判断题

（1）由力的解析表达式 F = Fxi + Fyj + Fzk能确定力的大小、方向和作用线。（√） （2）力在空间直角坐标轴上的投影和此力沿该轴的分力相同。（×） （3）合力一定比分力大。（×）

（4）合力对于某一轴之矩，等于力系中所有力对同一轴之矩的代数和。（√） （5）力矩和力偶矩相同。（×）

（6）力偶矩矢是自由矢量，力对点的矩矢也是自由矢量。（×） （7）位于两相交平面内的两力偶能等效组成平衡力系。（×） （8）空间力偶对坐标轴之矩等于力偶矩矢在坐标轴上的投影。（√） （9）力偶不能合成为合力，也不能与力等效。（√）

（10）力偶中两个力在任一轴上投影的代数和可以不等于零。（×）

1-2已知力F沿六面体一个面的对角线AD作用，且F?1000 N。则该力在x轴上的投影为 0 N，力在y轴上的投影为 5003 N，力在z轴上的投影为 500 N。

zzDF10 cmyAFOxyAx

O103 cm10 cmD

1-3在边长为a的正方体内，沿对角线DA方向作用一个力F。该力对x轴的力矩为

3Fa3 。对z轴的力矩 0 。对O点