工程力学复习题及答案
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工程力学复习试题
1.一传动轴如图所示 ,其转速 n = 300 r/min , 主动轮 A 输入的功率为 P1 = 500 kW . 若不计轴
承摩擦所耗的功率 ,三个从动轮输出的功率分别为 试做扭矩图 .
P2 = 150 kW ,P3 = 150 kW , P4 = 200 kW.
2.图示杆的 A、B、C、D 点分别作用着大小为 5P、8P、4P 和 P 的力，方向如图所示，试画
13.图示圆杆 BC 段为空心，已知 D =50mm，d=25mm； a =250mm，b =150mm；
G=80GPa；试求该杆的最大切应力和自由端的扭转角。
解：本题应分 4 段考虑。
I P1
I P2
D4 32
I P3 I P4
(D4 d4)
32
Wt1 Wt2
D3 16
Wt 3
Wt4
D3
d4
16 (1 D 4 )
出杆的轴力图。
3. 已知： P=20kN，R=0.6m， h=0.08m
1.水平拉力 F=5kN 时，碾子对地面及障碍物的压力？ 2.欲将碾子拉过障碍物，水平拉力 F 至少多大？ 3.力 F 沿什么方向拉动碾子最省力，及此时力 F 多大？
求：
FA 11.4kN
FB 10kN
4.
求： 光滑螺柱 AB 所受水平力 . 解：由力偶只能由力偶平衡的性质，其受力图为
(2) 求应力
FN A
斜杆 AB 横截面正应力为
F max
3
38.7 10
A
20 2 10 6
4
123 10 6 Pa
123MPa
11. 悬臂吊车如图所示，最大的吊重（包括电动葫芦自重）
W = 70kN。已知
a=1140mm，b=360mm，c=150mm。斜拉杆 C’Ｄ为一外径 D =60mm、内径 d =40mm
的无缝钢管，和水平线的夹角
，材料为 Q235 低碳钢，极限应
力
，取安全系数 nS=2.0。试校核斜拉杆 C’Ｄ的强度
（当载荷位于梁右端 B 处时）。
?
12.齿轮与轴由平键（ b× h× L=20 × 12× 1）00连接，它传递的扭矩 m=2KNm，轴的直
径 d=70mm ，键的许用剪应力为 [ ] = 60MPa ，许用挤压应力为 [ jy]= 10果合力与 OA 的交点到点 O 的距离 x
d
MO FR'
2355 3.3197m 709.4
d
x
3.514m
cos 900 70.840
6.
8.
9. 求 ： 物 块 是 否 静 止 ， 摩 擦 力 的 大 小 和 方 向
解 (1) 受力分析 当 W 移到 A 点时，斜杆 AB 受到的拉力最大，设其值为 Fmax。取 A 点 为 分 离 体 ， 在 不 计 杆 件 自 重 及 连 接 处 的 摩 擦 时 ， A 点 受 力 如 图 b) 、 c) 所 示 。
1.一传动轴如图所示 ,其转速 n = 300 r/min , 主动轮 A 输入的功率为 P1 = 500 kW . 若不计轴
承摩擦所耗的功率 ,三个从动轮输出的功率分别为 试做扭矩图 .
P2 = 150 kW ,P3 = 150 kW , P4 = 200 kW.
2.图示杆的 A、B、C、D 点分别作用着大小为 5P、8P、4P 和 P 的力，方向如图所示，试画
13.图示圆杆 BC 段为空心，已知 D =50mm，d=25mm； a =250mm，b =150mm；
G=80GPa；试求该杆的最大切应力和自由端的扭转角。
解：本题应分 4 段考虑。
I P1
I P2
D4 32
I P3 I P4
(D4 d4)
32
Wt1 Wt2
D3 16
Wt 3
Wt4
D3
d4
16 (1 D 4 )
出杆的轴力图。
3. 已知： P=20kN，R=0.6m， h=0.08m
1.水平拉力 F=5kN 时，碾子对地面及障碍物的压力？ 2.欲将碾子拉过障碍物，水平拉力 F 至少多大？ 3.力 F 沿什么方向拉动碾子最省力，及此时力 F 多大？
求：
FA 11.4kN
FB 10kN
4.
求： 光滑螺柱 AB 所受水平力 . 解：由力偶只能由力偶平衡的性质，其受力图为
(2) 求应力
FN A
斜杆 AB 横截面正应力为
F max
3
38.7 10
A
20 2 10 6
4
123 10 6 Pa
123MPa
11. 悬臂吊车如图所示，最大的吊重（包括电动葫芦自重）
W = 70kN。已知
a=1140mm，b=360mm，c=150mm。斜拉杆 C’Ｄ为一外径 D =60mm、内径 d =40mm
的无缝钢管，和水平线的夹角
，材料为 Q235 低碳钢，极限应
力
，取安全系数 nS=2.0。试校核斜拉杆 C’Ｄ的强度
（当载荷位于梁右端 B 处时）。
?
12.齿轮与轴由平键（ b× h× L=20 × 12× 1）00连接，它传递的扭矩 m=2KNm，轴的直
径 d=70mm ，键的许用剪应力为 [ ] = 60MPa ，许用挤压应力为 [ jy]= 10果合力与 OA 的交点到点 O 的距离 x
d
MO FR'
2355 3.3197m 709.4
d
x
3.514m
cos 900 70.840
6.
8.
9. 求 ： 物 块 是 否 静 止 ， 摩 擦 力 的 大 小 和 方 向
解 (1) 受力分析 当 W 移到 A 点时，斜杆 AB 受到的拉力最大，设其值为 Fmax。取 A 点 为 分 离 体 ， 在 不 计 杆 件 自 重 及 连 接 处 的 摩 擦 时 ， A 点 受 力 如 图 b) 、 c) 所 示 。