理论力学课后答案(范钦珊).doc

第1篇工程静力学基础第1章受力分析概述1-1图a、b所示,Ox1y1与Ox2y2分别为正交与斜交坐标系。试将同一力F分别对两坐标系进行分解和投影,并比较分力与力的投影****题1-1图(d)(c)解:(a)图(c):分力:,投影:,讨论:=90°时,投影与分力的模相等;分力是矢量,投影是代数量。(b)图(d):分力:,投影:,讨论:≠90°时,投影与分量的模不等。(a-1)1-2试画出图a和b两种情形下各物体的受力图,并进行比较****题1-2图(a-3)(b-1)(a-2)比较:图(a-1)与图(b-1)不同,因两者之FRD值大小也不同。1-3试画出图示各物体的受力图****题1-3图或(a-2)(a-1)(b-1)或(b-2)(c-1)(d-1)或(d-2)(e-2)(e-1)(e-3)FAFAFB(f-3)(f-1)(f-2)1-4图a所示为三角架结构。荷载F1作用在铰B上。杆AB不计自重,杆BC自重为W。试画出b、c、d所示的隔离体的受力图,并加以讨论****题1-4图(b-3)(b-2)(b-1)(c-1)(c-2)(d-2)(d-1)1-5图示刚性构件ABC由销钉A和拉杆D支撑,在构件C点作用有一水平力F。试问如果将力F沿其作用线移至D或E(如图示),是否会改为销钉A的受力状况。(a)解:由受力图1-5a,1-5b和1-5c分析可知,F从C移至E,A端受力不变,这是因为力F在自身刚体ABC上滑移;而F从C移至D,则A端受力改变,因为HG与ABC为不同的刚体****题1-5图(c)(b)1-6试画出图示连续梁中的AC和CD梁的受力图。(b)(a****题1-6图1-7画出下列每个标注字符的物体的受力图,各题的整体受力图未画重力的物体的自重均不计,所有接触面均为光滑面接触。(b-2)(b-1)(a-3)(a-2)(a-1)(b-3)(c)1-7d1-7e1-7f1-7g1-7h1-7i1-7j第2章力系的等效与简化****题2-1图2-1试求图示中力F对O点的矩。解:(a)(b)(c)(d)2-2图示正方体的边长a=,其上作用的力F=100N,求力F对O点的矩及对x轴的力矩。ArA****题2-2图(a)解****题2-3图2-3曲拐手柄如图所示,已知作用于手柄上的力F=100N,AB=100mm,BC=400mm,CD=200mm,a=30°。试求力F对x、y、z轴之矩。解:力F对x、y、z轴之矩为:2—4正三棱柱的底面为等腰三角形,已知OA=OB=a,在平面ABED内沿对角线AE有一个力F,图中θ=30°,试求此力对各坐标轴之矩****题2-4图解:力F对x、y、z轴之矩为:(a)2-5如图所示,试求力F对A点之矩及对x、y、z轴之矩。解****题2-5图=力F对x、y、z轴之矩为:;;(a)43M1M2M3M4****题2-6图2—6在图示工件上同时钻四个孔,每孔所受的切削力偶矩均为8N·m,每孔的轴线垂直于相应的平面。求这四个力偶的合力偶。解:2-7已知一平面力系对A(3,0),B(0,4)和C(–,2)三点的主矩分别为:MA=20kN·m,MB=0,MC=–10kN·m。试求该力系合力的大小、方向和作用线****题2-7图解:由已知MB=0知合力FR过B点;由MA=20kN·m,MC=-10kN·m知FR位于A、C间,且(图a)在图(a)中,设OF=d,则 (1) (2)即,F点的坐标为(-3,0)合力方向如图(a),作用线如图过B、F点;(a)即作用线方程:讨论:本题由于已知数值的特殊性,实际G点与E点重合。2-8已知F1=150N,F2=200N,F3=300N,F==200N。求力系向点O的简化结果,并求力系合力的大小及其与原点O的距d****题2-8图解: 向O点简化的结果如图(b);合力如图(c),图中 ,合力****题2-9图2-9图示平面任意力系中F1=40N,F2=80N,F3=40N,F4=110M,M=2000N·mm。各力作用位置如图所示,图中尺寸的单位为mm。求(1)力系向O点简化的结果;(2)力系的合力的大小、方向及合力作用线方程。解: 向O点简化结果如图(b);合力如图(c),其大小与方向为 设合力作用线上一点坐标为(),则 将、和值代入此式,即得合力作用线方程为:2-10图示等边三角形板ABC,边长a,今沿其边缘作用大小均为FP的力,方向如图(a)所示,求三力的合成结果。若三力的方向改变成如图(b)所示,其合成结果如何?FPFPFPFPFPFP****题2-10图解(a) (逆)合成结果为一合力偶(逆) (b)向A点简化(←) (逆)再向点简化, 合力****题2-11图2-11图示力系F1=25kN,F2=35kN,F3=20kN,力偶矩m=50kN·m。各力作用点坐标如图。试计算(1)力系向O点简化的结果;(2)力系的合力。解(1)