工程力学(一)

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

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（一）复习题

一．已知变截面钢轴上外力偶矩mb?1800N?m，mc?1200N?m，剪切弹性模量

G?80?109Pa，轴的尺寸见图，试求最大切应力?max和最大相对扭转角?AC。

?75AmbB?50C500mc750 解：1）画扭矩图

T 最大扭矩值3kNm 3kNm 2）最大切应力 AB段：?ABmax1.2kNm Tmax16TAB16?3?103Nm????36.2?106Pa=36.2MPa 333WP?d??0.075mTmax16TBC16?1.2?103Nm6????48.8?10Pa=48.8MPa 333WP?d??0.05m BC段：?BCmax 3）最大相对扭转角 AB段：?ABTABlAB32TABlAB32?3?103?0.75????0.68?10?2rad 494GIABG?d80?10???0.075TBClBC32TBClBC32?1.2?103?0.5?2????0.611?10rad 494GIBCG?d80?10???0.05 BC段：?BC

?AC??AB??BC??0.611

《工程力学》综合练习一

一、单项选择题

1．图示多跨静定梁的基本部分是（ ）

A．AB部分 B． BC部分 C．CD部分 D． DE部分

FP1 A B C M FP2 D E

2．对称结构在正对称荷载作用下，（ ）是反对称的

A．弯矩图 B． 剪力图

C．轴力图 D． 内力

3．位移法典型方程中的系数kij代表?j?1在基本体系上产生的（ ）

A． ?j B． ?i

C． 第j个附加约束中的约束反力 D． 第i个附加约束中的约束反力4．荷载作用下产生桁架位移的主要原因是（ ）

A．弯曲变形 B．剪切变形 C．轴向变形 D．扭转变形

5．单元刚度矩阵中某元素Kij的物理意义是（ ）

A． i端产生单位位移时，在j端产生的力 B． i端产生单位位移时，在i端产生的力 C． j端产生单位位移时，在i端产生的力 D． j端产生单位位移时，在j端产生的力 6．图示结构杆件BC的B端转动刚度SBC为（ ） 。

A．2 B．4

盐城技师学院教案首页

授课日期 班级 课题：模块一 任务1 分析球体的受力情况 画受力图 教学目的、要求：

1.明确力、刚体、平衡和约束的概念。 2.掌握三力平衡汇交定理。

3.熟悉柔性约束、光滑面约束的性质及相应约束反力的特征。 4.掌握物体受力分析方法，准确绘制受力图。

教学重点、难点： 画受力图 授课方法：讲授法和任务驱动法

教学参考及教具（含电教设备）：《工程力学》（第五版） 授课执行情况及分析： 板书设计或授课提纲： 复习提问：

讲授新课：1.任务描述，任务分析

2.知识链接 1）力及力的三要素2）力的图示和受力图 3）刚体 平衡 约束和反约束等的概念 4）任务的实施 课堂小结：画受力图的基本步骤（四点） 布置作业：课后思考与练习 习题册相对应的习题

导入新课

如图1—1—1所示，一匀质球重G，用绳系

住，并靠在光滑的斜面上，试分析球的受力情况， 并画出受力图。

根据任务描述，我们首先确定所要研究的对象是匀质球。从图 图1—1

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授课日期 班级 课题：模块一 任务1 分析球体的受力情况 画受力图 教学目的、要求：

1.明确力、刚体、平衡和约束的概念。 2.掌握三力平衡汇交定理。

3.熟悉柔性约束、光滑面约束的性质及相应约束反力的特征。 4.掌握物体受力分析方法，准确绘制受力图。

教学重点、难点： 画受力图 授课方法：讲授法和任务驱动法

教学参考及教具（含电教设备）：《工程力学》（第五版） 授课执行情况及分析： 板书设计或授课提纲： 复习提问：

讲授新课：1.任务描述，任务分析

2.知识链接 1）力及力的三要素2）力的图示和受力图 3）刚体 平衡 约束和反约束等的概念 4）任务的实施 课堂小结：画受力图的基本步骤（四点） 布置作业：课后思考与练习 习题册相对应的习题

导入新课

如图1—1—1所示，一匀质球重G，用绳系

住，并靠在光滑的斜面上，试分析球的受力情况， 并画出受力图。

根据任务描述，我们首先确定所要研究的对象是匀质球。从图 图1—1

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授课日期 班级 课题：模块一 任务1 分析球体的受力情况 画受力图 教学目的、要求：

1.明确力、刚体、平衡和约束的概念。 2.掌握三力平衡汇交定理。

3.熟悉柔性约束、光滑面约束的性质及相应约束反力的特征。 4.掌握物体受力分析方法，准确绘制受力图。

教学重点、难点： 画受力图 授课方法：讲授法和任务驱动法

教学参考及教具（含电教设备）：《工程力学》（第五版） 授课执行情况及分析： 板书设计或授课提纲： 复习提问：

讲授新课：1.任务描述，任务分析

2.知识链接 1）力及力的三要素2）力的图示和受力图 3）刚体 平衡 约束和反约束等的概念 4）任务的实施 课堂小结：画受力图的基本步骤（四点） 布置作业：课后思考与练习 习题册相对应的习题

导入新课

如图1—1—1所示，一匀质球重G，用绳系

住，并靠在光滑的斜面上，试分析球的受力情况， 并画出受力图。

根据任务描述，我们首先确定所要研究的对象是匀质球。从图 图1—1

《工程力学》试题

第一章 静力学基本概念

1. 试写出图中四力的矢量表达式。已知：F1=1000N，F2=1500N，F3=3000N，F4=2000N。

解:

F=Fx+Fy=Fxi+Fyj

F1=1000N=-1000Cos30oi-1000Sin30oj F2=1500N=1500Cos90oi- 1500Sin90oj F3=3000N=3000 Cos45oi+3000Sin45oj F4=2000N=2000 Cos60oi-2000Sin60oj

2. A，B两人拉一压路碾子，如图所示，FA=400N，为使碾子沿图中所示的方向前进，B应施加多大的力（FB=？）。

解：因为前进方向与力FA，FB之间均为45o夹角，要保证二力的合力为前进方向，则必须FA=FB。所以：FB=FA=400N。

3. 试计算图中力F对于O点之矩。

解：MO(F)=Fl

4. 试计算图中力F对于O点之矩。

解：MO(F)=0

5. 试计算图中力F对于O点之矩。

解： MO(F)= Flsinβ

6. 试计算图中力F对于O点之矩。

解： MO(F)= Flsinθ

7. 试计算图中力F对于O点之矩。

授课班级：10道桥1班、10道桥2班、10道桥3班、10道桥4班

教学课题： 绪论

第一节 工程力学的研究对象

第二节 工程力学的研究内容和任务 第三节 刚体、变形体及其基本假定 第四节 荷载的分类与组合 第五节 结构计算简图

教学目的及要求：

1、了解工程力学的研究对象、内容和任务，荷载的分类与组合，结构计算简图的概念和确定计算简图的原则

2、初步掌握强度、刚度和稳定性的概念

3、掌握刚体、变形固体的概念及变形固体的基本假设4、掌握杆件的几何特征、刚结点和铰结点的特征

教学重点： 1、刚体、变形固体的概念及变形固体的基本假设

1、结构简化的几个方面2、平面杆件结构的分类

教学难点：支座的简化及其受力情况分析

教学方法：理论讲授，图示法，

教 具：计算机多媒体

作业：1、四种类型的支座（可动铰支座、固定铰支座、固定端支座、定向支座）

简化及其受力情况分析图

2、五类平面杆件结构（梁、拱、桁架、刚架、组合结构）的简化图

教学过程及内容：

绪论

第一节 工程力学的研究对象一、工程力学的研究对象

结构——建筑物中承受荷载

工程力学试卷二

专业___________ 姓 名_________

一、填空题(每空1分，共15分)

1.图示结构中BC和AC杆都属于__________。当P=5KN时，可求得SAC=__________ ，SBC=__________。

2.A、B两点的距离a=10cm，P=15KN，欲将P力从B点平移到A点，得到的力 P′=__________，附加力偶矩mA=__________。

3.强度是指构件抵抗__________的能力，刚度是指构件抵抗__________的能力，稳定性是指受压杆件要保持__________的能力。

4.杆件的横截面A=1000mm2，受力如图所示。此杆处于平衡状态。P=______________、 σ1-1=__________。

5.图示圆轴，受到四个外力偶作用，则其外力偶矩m=__________、T1=__________、T2=__________。

6. 已知矩形截面，h=120mm，b=60mm，Ip=__________ 7. 已知圆形截面的d,则，则Ip =__________。

二、单项选择题(每小题2.5分，共25分)

1.图示三铰刚架，受水平力P作用，有以下四种说法，其