工程力学学几个学期

工程力学学习指导习题答案

第一章

1．判断题

1-1 （√ ） 1-2（ √ ） 1-3（×） 1-4（×） 1-5（×） 1-6（×） 1-7（√ ） 1-8（× ） 1-9（√ ）1-10（×） 1-11（×）1-12（×） 1-13（√ ） 1-14（ √ ） 1-15（×） 1-16（×） 1-17（√ ） 1-18（ √ ）

2．填空题

1-19 大小、方向和作用点； 1-20 0 静止 匀速直线 二力平衡； 1-21 轴向拉伸（压缩）、扭转、剪切、弯曲； 1-22 集中荷载 分布荷载；

1-23 这个力 一个力系 各个力 这个力；

1-24 二力构件 连线；1-25 力矩 ； 1-26 逆时针；

1-27 矩心；1-28 一个平移力和一个力偶； 1-29 研究对象 ； 1-30 光滑面 可动铰支座 链杆 固定端支座； 1-31 AD AB AD ； 1-32 均匀连续 各向同性 小变形；

3．选择题

1-33 （A）；1-34 （D）； 1-35 （D）；1- 36 （A）；1-37 （D）；1-38（A）；

1-39 （A）；1-40 （B）； 1

一、判断题

1、力偶在任一轴上投影为零，故写投影平衡方程时不必考虑力偶。（ ） 2、轴力的大小与杆件的横截面面积有关。（ ）

3、轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。（ ） 4、平面图形对任一轴的惯性矩恒为正。（ ）

5、弯曲应力有正应力和剪应力之分。一般正应力由弯矩引起，剪应力由剪力引起。 （ ） 6、构件抵抗变形的能力称为刚度。（ ） 7、 作用力与反作用力是一组平衡力系。 （ ）

8、 两个力在同一轴上的投影相等，此两力必相等。 （ ）

9、 力偶对其作用面内任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩，同时与力偶与矩心间的相对位置相关。（ ）

10 、平面任意力系简化后，其主矢量与简化中心有关，主矩与简化中心无关。 （ ） 11、 力系的合力一定比各分力大。 （ ）

12、 平面汇交力系由多边形法则及的合力R，其作用点仍为各力的汇交点，其大小和方向与各力相加的次序无关。（ ）

13、 作用于物体上的力，均可平移到物体的任一点，但必须同时增加一个附加力偶。 （ ） 14、 平面任意力系向任一点简化，其一般结果为一个主矢量和一个主矩。 （ ） 16、约束

《工程力学》（1）期末复习提要（共12页）

第一章 绪论

（一）基本内容及要求

1．结构与构件

（1）理解结构的概念；

（2）了解结构按其几何特征的三种分类。 2．刚体、变形体及其基本假设 （1）了解建筑力学中物体的概念；

（2）掌握在建筑力学中将物体抽象化为两种计算模型，以及刚体、理想变形固体的概

念及其主要区别。

（3）掌握弹性变形与塑性变形的概念。 3．杆件变形的基本形式

（1）掌握轴向变形或压缩、剪切、扭转、弯曲四种基本变形的变形特点。 4．建筑力学的任务和内容

（1）了解建筑力学的任务、目的，结构正常工作必须满足的要求； （2）掌握强度、刚度、稳定性的概念； （3）了解建筑力学的内容。 5．荷载的分类

（1）掌握荷载的概念；

（2）了解按荷载作用范围的分类及分布荷载、集中荷载的概念； （3）了解按荷载作用时间的分类及恒荷载、活荷载的概念；

（4）了解按荷载作用性质的分类及静荷载、动荷载的概念及动荷载作用的基本特点。

第二章 结构计算简图、物体受力分析

（一）基本内容及要求

1．约束与约束反力

（1）了解自由体、非自由体的概念；

（2）掌握约束的概念、功能，约束反力的概念，以及约束反力的方向总是与它所限制

的位移方向相反的概念；

（3

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

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