工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB, BC或ABC 的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。
1-3 画出图中指定物体的受力图。
所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。
b)c)e)g)第二章平面力系2-1 电动机重P=5000N,放在水平梁AC 的中央,如图所示。
梁的 A 端以铰链固定,另一端以撑杆BC 支持,撑杆与水平梁的夹角为 30 0。
如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座 A、 B 处的约束反力。
题2-1 图F x 0,F B cos30 F A cos30 0PF y 0,FA sin30 FB sin30解得: A F B P 5000N2-2 物体重 P=20kN ,用绳子挂在支架的滑轮 B 上,绳子的另一端接在绞车 D 上,如 图所示。
转动绞车,物体便能升起。
设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,ABF y 0, F BC sin30 P cos30 P 02-3 如图所示,输电线 ACB 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离 CD = f =1 m , 两电线杆间距离 AB =40m 。
电线 ACB 段重P=400N ,可近视认为沿 AB 直线均匀分布,求电 线的中点和两端的拉力。
A 、F x 0, F AB F BC cos30 P sin 30 0 3.732P2.732P B 、C题 2-2图 题 2-3F x 0,F A cos F C ,F y 0,F A sin F Gtan 1/10 解得:F A 201N F C 2000N2-4 图示为一拔桩装置。
在木桩的点A 上系一绳,将绳的另一端固定在点C,在绳的点B 系另一绳BE,将它的另一端固定在点E 。
然后在绳的点D 用力向下拉,并使绳BD 段水平,AB段铅直;DE段与水平线、CB段与铅直线成等角=0.1rad(弧度)(当很小时,tan )。
如向下的拉力F=800N ,求绳AB 作用于桩上的拉力。
D节点:F x 0,F E cos FBD , Fy0,FEsin以 AC 段电线为研究对象,三力汇交题2-4图作 BD 两节点的受B节点:F x 0,F C sin F BD, F y 0,F C cos F A以 B 、 C 节点为研究对象,作受力图B 节点: F x2 0,F 2 cos30 F BC 0F 16 解得:F 242-6 匀质杆重 W=100N ,两端分别放在与水平面成 300和 600 倾角的光滑斜面上,求平 衡时这两斜面对杆的约束反力以及杆与水平面间的夹角。
联合解得: F Atan2100F 80kN2-5 在四连杆机构 ABCD 的铰链 B 和 C 上分别作用有力 F 1 和 F 2,,机构在图示位置平F x1 0,F BC cos45 F 1 0 C 节点:2-7 已知梁AB 上作用一力偶,力偶矩为况下,支座A 和B 的约束反力。
M,梁长为l,梁重不计。
求在图 a,b,两三种情M.(注.意.,.这.里.,.A.与.B.处.约.束.力.为.负.,.表.示.实.际.方.向.与.假.定.方.向.相.反.,.结.果.应.与.你.的.受.力.图.一.致.,.不.同.的.受.力.图.其.结.果.的.表.现.形.式.也.不.同..)题2-6图b)题2-7图a) F A F B2-8 在题图所示结构中二曲杆自重不计,曲杆 AB 上作用有主动力偶,其力偶矩为 M , 试求 A 和 C 点处的约束反力。
BC 是二力杆, AB 只受力偶作用,因此 A 、B 构成一对力偶。
即 F AF BM A 0, 2F B ' a 2F B ' 3a M22 各尺寸如图。
求支座 A 的约束反力。
(b) FA FBM l cos 作两曲杆的受力图, F B '2M 4aF A F B2M4a2-9 在图示结构中, 各构件的自重略去不计, 在构件 BC 上作用一力偶矩为 M 的力偶,1 作受力图2、BC 只受力偶作用,力偶只能与力偶平衡3、构件 ADC 三力汇交20, 22 F A 2Ml2-10 四连杆机构 ABCD 中的 AB =0.1m , CD =0.22m ,杆AB 及CD 上各作用一力偶。
在图 示位置平衡。
已知 m 1=0.4kN.m, 杆重不计,求 A 、D 两绞处的约束反力及力F C ' 0题 2-9 图FB偶矩m2。
题 2-10 图AB 杆: M 0,F B l AB sin30 M1 CD 杆 M 0,F B l CDsin75 M2解得: M 21.7kNm2-11 滑道摇杆机构受两力偶作用, 在图示位置平衡。
已知 OO 1=OA=0.4m ,m 1=0.4kN.m, 求另一力偶矩 m 2。
及 O 、O 1 处的约束反力。
曲柄上应加多大的力偶矩 M 方能使机构在图示位置平衡?OB 杆和滑块: M 0,F A ' 0.4 sin60 CD 杆 M 0,F A 3 0.4 M 2 解得: F A 1.15kN , M 2 0.8kNm F O F O1 F A 1.15kNM12-12 图示为曲柄连杆机构。
主动力 F 400N 作用在活塞上。
不计构件自重,试问在2-13图示平面任意力系中 F1 40 2N,F2 80N,F3 40N,F4 110N ,M 2000N mm 。
各力作用位置如图所示,图中尺寸的单位为m m 。
求:( 1)力系向O点简化的结果;(2)力系的合力并在图中标出作用位置。
题2-13 图F3 193kN ,桥墩重量P 5280kN ,风力的合力F示。
求力系向基底截面中心O 的简化结果;如能简化为一合力,求合力作用线位置并在图中标出。
2-15 试求图示各梁支座的约束反力。
设力的单位为k N ,力偶矩的单位为kN.m,长度2-14 某桥墩顶部受到两边桥梁传来的铅直力F1 1940kN ,F2 800kN ,水平力140kN 。
各力作用线位置如图所题2-14图a)b)8 1.6 20 2.4 FY 20 0.8 20223 F Y 2 2 2 1 20,F Ay0.80.4 FB0,3 2 2 0,F A FB MAFx 33 重。
求固定端 A 处的约束力。
精选文档题 2-12 图受力分析如图:解得: F A 15kN,F B 21kN受力分析如图:的单位为 m ,分布载荷集度为kN/m 。
M A 0,20 2-16 在图示刚架中,已知 q3kN/m , F 6 2 kN , M 10kN m ,不计刚架自解得: 0,F AxF Ax 2.12kN , F Ay0.33kN, F B 4.23kN2-17 在图示 a ,b 两连续梁中, 已知 q ,M ,a ,及 ,不计梁的自重。
求各连续梁在 A , B ,C 三处的约束反力。
2-13 在图示 a ,b 两连续梁中, 已知 q ,M ,a ,及 ,不计梁的自重。
求各连续梁在 A , B ,C 三处的约束反力。
acos2.对 AB 杆列平衡方程a)b)题 2-13 图1 作受力图, BC 杆受力偶作用F X 0,F AxMFB'sin tanF Y 0,F AyMF B'cosMA(F) 0,MAFB'cos a MF X 0,F Bx F C sinF Y 0,F By qa F C cos 012MB(F) 0,FCcos a qa2B C2qa1.以 AB 为研究对象,列平衡方程所以:F AxF AyM tanaMA1.以 BC 为研究对象,列平衡方程F Bx q2a tanqa2cosF ByF X 0,F Ax F BxqatanF Y 0,F Ay F By qa 2B(F) 0,M A F By 12 2qa2F Ax F Bx F Ay F By qatan2 qa 2M A112qaqa2cosA,B,C 构成,已知每个半拱重P=300kN ,2-18 如图所示,三绞拱由两半拱和三个铰链以整体为研究对象,由对称性知:F Ax F BxF Ay F By P 300kN 以 BC 半拱为研究对象3l lM C 0,P F Bx h F By82F Bx F Ax 120kN2-19 图示构架中,物体重 1200N,由细绳跨过滑轮E 而水平系于墙上,尺寸如图所示,不计杆和滑轮的重量。
求支承A 和B 处的约束反力以及杆BC的内力F BC。
题2-19 图以整体为研究对象F X 0,F AxF Y 0,F Ay F BM A(F) 0,F B (2 r)P (1.5 r) 0F Ax解得:F AyF B 1200N 150N 1050N以 CDE 杆和滑轮为研究对象M D (F) 0,F B21.52 221.51.5 0解得:F B 1500N2-20 在图示构架中,各杆单位长度的重量为300N/m ,载荷P=10kN ,A处为固定端,B,C,D 处为绞链。
求固定端A 处及B,C 为绞链处的约束反力。
F X 0,F Ax 0F Y 0,F Ay P P1 P2 P3 15.1kN 以 ABC 杆为研究对象题2-20 图显然:P1 1800N P2以整体为研究对象1800N P3 1500N M A(F) 0,M A P 6 P2 3 P3 2 68.4kNF X 0,F Ax F Bx F Cx 0(式1)F Y 0,F Ay F By F Cy P(1 式2)M A(F) 0,M A F Bx 3 F Ax (6 式3)以 CD 杆为研究对象M D (F) 0,F Cy 4 P2 1由 1、2、3、4 式得:F Bx 22.8kN , F By 17.85NP 2 (式 4)F Cx 22.8kN , F Cy 4.55kN2-21 试用节点法求图示桁架中各杆的内力。
F 为已知,除杆 2 和杆 8 外,其余各杆长度均相等。
2-22 平面桁架结构如图所示。
节点D 上作用一载荷F,试求各杆内力。
题2-22图F1 10kN, F2 F3 20kN 。
试求桁架 4,5,7,102-24 平面桁架的支座和载荷如图所示,求杆2 杆,用截面法分析;再取 C 节点)1,2和 3 的内力。
(提示:先截断AD、3、各杆的内力。
题2-23图2-23桁架受力如图所示,已知题2-24 图2-25 两根相同的均质杆AB 和BC,在端点B 用光滑铰链连接,A,C 端放在不光滑的水平面上,如图所示。
当ABC 成等边三角形时,系统在铅直面内处于平衡状态。
求杆端与水平面间的摩擦因数。
以整体为研究对象M A(F) 0,N C PM C (F) 0,N A P 以 AB杆为研究对象1M B(F) 0,N A 12l 得:F A2P3f N A题2-25 图2-26 图示两无重杆在 B 处用套筒式无重滑块连接,在 AD 杆上作用一力偶,其力偶矩 M A =40N.m ,滑块和 AD 间的摩擦因数 f s =0.3。