工程力学答案整理
工程力学答案-知识归纳整理
1. 一物体在两个力的作用下，平衡的充分必要条件是这两个力是等值、反向、共线。
( √ )2. 假设作用在刚体上的三个力的作用线汇交于同一具点，则该刚体必处于平衡状态。
( × )3. 理论力学中主要研究力对物体的外效应。
( √ )4. 但凡受到二个力作用的刚体都是二力构件。
( × )5. 力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。
( √ )6. 在任何事情下，体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。
( √ )7. 加减平衡力系公理不但适用于刚体，而且也适用于变形体。
( × )8. 力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。
( √ )9. 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点，该刚体一定平衡。
( × ) 10. 力的平行四边形法则只适用于刚体。
( √ )1.作用在刚体上两个不在向来线上的汇交力F 1和F 2 ，可求得其合力R = F 1 + F 2 ，则其合力的大小 ( B;D )(A) 必有R = F 1 + F 2 ； (B) 不可能有R = F 1 + F 2 ； (C) 必有R > F 1、R > F 2 ； (D) 可能有R < F 1、R < F 2。
2. 以下四个图所示的力三角形，哪一具图表示力矢R 是F 1和F 2两力矢的合力矢量 ( B )3. 以下四个图所示的是一由F 1 、F 2 、F 3 三个力所组成的平面汇交力系的力三角形，哪一具图表示此汇交力系是平衡的 ( A )4．以下四种说法，哪一种是正确的 ( A ) 〔A 〕力在平面内的投影是个矢量； 〔B 〕力对轴之矩等于力对任一点之矩的矢量在该轴上的投影； 〔C 〕力在平面内的投影是个代数量； 〔D 〕力偶对任一点O 之矩与该点在空间的位置有关。
5. 以下四种说法，哪些是正确的？ ( B ) (A) 力对点之矩的值与矩心的位置无关。
工程力学练习册习题答案汇总
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。
(a(b(c(d(e(f(g1-2 试画出图示各题中 AC 杆(带销钉和 BC 杆的受力图(a (b (c(a1-3 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。
(a(b(c(d(e(f(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∑∑=︒+︒==︒-︒=P F F F F F FB A y A B x 30sin 30sin , 0030cos 30cos , 0解得 : N P F F B A 5000=== 2-2 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, A 、 B 、 C 三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时,求拉杆 AB 和支杆BC 所受的力。
题 2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin , 0030sin 30cos , 0P P F F P F F FBC y BC AB x解得 :P F P F BC AB 732. 2732. 3=-=2-3 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 =1m , 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。
题 2-3图以 AC 段电线为研究对象,三力汇交NF NF F F F F F FC A GA y C A x 200020110/1tan sin , 0, cos , 0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。
工程力学答案
工程力学答案一、单项选择题（将正确答案字母序号填入括号里，每小题1分，共5分）1.在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是(C)。
A.二力平衡原理B.力的平行四边形法则C.力的可传性原理D.作用与反作用定理2.图示为一轴力杆，其中最大的拉力为(B)。
3.圆形截面梁受横向力作用而弯曲时，其横截面上最大剪应力的大小是平均剪应力的(D)。
倍倍倍3倍4.图示悬臂梁AC，C截面处的挠度值，有四种答案，其中正确的是(C)。
=θB·a=θA·2a=f B+θB·a=f B5.图示三铰刚架，受水平力P作用，有以下四种说法，其中错的是（C）。
为二力平衡杆件为三力平衡构件C.反力R A和R B的方向都指向C的方向指向C，R B的方向不确定二、判断题（每小题1分，共5分）1.力偶的两个力对其作用平面内任一点为矩心的力矩之和均等于力偶矩值，而与矩心位置无关。
（）2.构件对变形的抗力称为内力。
（）3.脆性材料的变形性能比塑性材料的变形性能要好。
（）4.应力集中对构件的承载力没有影响。
()5.挡土墙是一种实体结构。
（）三、填空题（每空1分，共15分。
）、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′=__15kN__，附加力偶矩m A=。
2.所谓刚体是指在力的作用下不变形的物体。
3.在功率一定的情况下，轴的转速越高，则其所承受的外力偶矩越______小___；反之，轴的转速越低，则其所承受的外力偶矩越______大_____。
4应力单元体中切应力为零_的平面称为主平面，主平面上的正应力称为_主应力_。
5.变形固体的基本假设为连续性假设、均匀性假设和各向同性假设。
6.杆件的基本变形形式包括轴向拉伸或轴向压缩，剪切，扭转和弯曲。
7.空间固定支座的支座反力包括X，Y，Z，M x，M y，M z。
8.如图所示的组合图形的形心坐标y=23mm，c z=53mm。
c四、简述题（共10分）1.简述几种工程中常见的组合变形，发生的条件（5分）答：工程中常见的组合变形包括斜弯曲、拉伸（压缩）与弯曲的组合变形及弯扭组合变形。
工程力学考试题及答案
工程力学考试题及答案第一部分：选择题（共40分，每题2分，共20小题）1.以下哪个是工程力学的基本概念？A.质量B.速度C.功率D.电流答案：A 质量2.以下哪个是工程力学的单位？A.米B.牛顿C.度D.秒答案：B 牛顿3.下列哪个是牛顿第一定律？A.质体静止B.速度恒定C.加速度不断变化D.物体受到力时才会运动答案：B 速度恒定4.物体所受的外力大小等于物体运动状态发生改变时的惯性力，这是牛顿的哪个定律？A.一定律B.二定律C.三定律D.四定律答案：B 二定律5.哪个是工程力学中动力学的研究对象？A.平衡结构B.静力学C.运动结构D.变形结构答案：C 运动结构第二部分：填空题（共30分，每空2分，共15空）1.牛顿的第一定律也叫_______定律。
答案：惯性定律2.________是测量物体运动速度的物理量。
答案：速度3.牛顿的第三定律也叫________定律。
答案：作用与反作用定律4._______是测量物体运动加速度的物理量。
答案：加速度5._______是测量物体质量大小的物理量。
答案：质量第三部分：简答题（共30分，每题10分，共3题）1.简述牛顿的三大定律。
答案：牛顿的第一定律是运动物体保持匀速直线运动或静止状态，直至受到外力的作用；牛顿的第二定律是物体所受的合力等于物体质量乘以加速度；牛顿的第三定律是每个作用力都有一个等大相反方向的反作用力。
2.什么是动力学学？答案：动力学是力及物体的相互作用，研究物体的运动状态和运动规律。
3.简述质量和重力的区别。
答案：质量是物体所拥有的物质量大小；重力是地球对物体的吸引力，是一种力的作用。
以上就是工程力学考试题及答案，希望可以帮助大家更好地理解和掌握工程力学知识。
祝大家考试顺利！。
工程力学课后习题答案
工程力学课后习题答案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。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）1-2 试画出图示各题中AC杆（带销钉）和BC杆的受力图（a）（b）（c）（a）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。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）第一章静力学基础 9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∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F F F F FB A y A B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0 解得: N P F F B A 5000===2-2 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，A 、B 、C三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时，求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。
题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F F P F F FBC y BC AB x解得:P F P F AB BC 732.2732.3=-=2-3 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 =1m ，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。
题2-3图以AC 段电线为研究对象，三力汇交N F NF F F F F F FC A GA y C A x 200020110/1tan sin ,0,cos ,0=======∑∑解得：ααα2-4 图示为一拔桩装置。
(完整版)工程力学课后详细答案
第一章静力学的基本概念受力图第二章 平面汇交力系2-1解：由解析法，23cos 80RX F X P P Nθ==+=∑12sin 140RY F Y P P Nθ==+=∑故：22161.2R RX RY F F F N=+=1(,)arccos2944RYR RF F P F '∠==2-2解：即求此力系的合力，沿OB 建立x 坐标，由解析法，有123cos45cos453RX F X P P P KN==++=∑13sin 45sin 450RY F Y P P ==-=∑故： 223R RX RY F F F KN=+= 方向沿OB 。
2-3 解：所有杆件均为二力杆件，受力沿直杆轴线。
（a ） 由平衡方程有：0X =∑sin 300AC AB F F -=0Y =∑cos300AC F W -=0.577AB F W=（拉力）1.155AC F W=（压力）（b ） 由平衡方程有：0X =∑ cos 700AC AB F F -=0Y =∑sin 700AB F W -=1.064AB F W=（拉力）0.364AC F W=（压力）（c ） 由平衡方程有：0X =∑cos 60cos300AC AB F F -=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=0.5AB F W= (拉力)0.866AC F W=（压力）（d ） 由平衡方程有：0X =∑sin 30sin 300AB AC F F -=0Y =∑cos30cos300AB AC F F W +-=0.577AB F W= (拉力)0.577AC F W= (拉力)2-4 解：（a ）受力分析如图所示：由x =∑ 22cos 45042RA F P -=+15.8RA F KN∴=由Y =∑ 22sin 45042RA RB F F P +-=+7.1RB F KN∴=(b)解：受力分析如图所示：由x =∑3cos 45cos 45010RA RB F F P ⋅--=0Y =∑1sin 45sin 45010RA RB F F P ⋅+-=联立上二式，得：22.410RA RB F KN F KN==2-5解：几何法：系统受力如图所示三力汇交于点D ，其封闭的力三角形如图示所以：5RA F KN= （压力）5RB F KN=（与X 轴正向夹150度）2-6解：受力如图所示：已知，1R F G = ，2AC F G =由x =∑cos 0AC r F F α-=12cos G G α∴=由0Y =∑ sin 0AC N F F W α+-=22221sin N F W G W G G α∴=-⋅=--2-7解：受力分析如图所示，取左半部分为研究对象由x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --=0Y =∑sin 45sin 450CBRA F F '-=联立后，解得：0.707RA F P=0.707RB F P=由二力平衡定理0.707RB CB CBF F F P '===2-8解：杆AB ，AC 均为二力杆，取A 点平衡由x =∑cos 60cos300AC AB F F W ⋅--=0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=联立上二式，解得：7.32AB F KN=-（受压）27.3AC F KN=（受压）2-9解：各处全为柔索约束，故反力全为拉力，以D ，B 点分别列平衡方程（1）取D 点，列平衡方程由x =∑sin cos 0DB T W αα-=DB T Wctg α∴==（2）取B 点列平衡方程：由0Y =∑sin cos 0BDT T αα'-=230BD T T ctg Wctg KN αα'∴===2-10解：取B 为研究对象：由0Y =∑sin 0BC F P α-=sin BC PF α∴=取C 为研究对象：由x =∑cos sin sin 0BCDC CE F F F ααα'--=由0Y =∑ sin cos cos 0BC DC CE F F F ααα--+=联立上二式，且有BCBC F F '= 解得：2cos 12sin cos CE P F ααα⎛⎫=+⎪⎝⎭取E 为研究对象：由0Y =∑ cos 0NH CEF F α'-=CECE F F '= 故有：22cos 1cos 2sin cos 2sin NH P PF ααααα⎛⎫=+= ⎪⎝⎭2-11解：取A 点平衡：x =∑sin 75sin 750AB AD F F -=0Y =∑cos 75cos 750AB AD F F P +-=联立后可得： 2cos 75AD AB PF F ==取D 点平衡，取如图坐标系：x =∑cos5cos800ADND F F '-=cos5cos80ND ADF F '=⋅由对称性及ADAD F F '=cos5cos5222166.2cos80cos802cos 75N ND AD P F F F KN'∴===⋅=2-12解：整体受力交于O 点，列O 点平衡由x =∑cos cos300RA DC F F P α+-=0Y =∑sin sin 300RA F P α-=联立上二式得：2.92RA F KN=1.33DC F KN=（压力）列C 点平衡x =∑405DC AC F F -⋅=0Y =∑ 305BC AC F F +⋅=联立上二式得： 1.67AC F KN=（拉力）1.0BC F KN=-（压力）2-13解：（1）取DEH 部分，对H 点列平衡x =∑05RD REF F '= 0Y =∑05RD F Q =联立方程后解得： 5RD F Q =2REF Q '=（2）取ABCE 部分，对C 点列平衡x =∑cos 450RE RA F F -=0Y =∑sin 450RB RA F F P --=且RE REF F '=联立上面各式得： 22RA F Q =2RB F Q P=+（3）取BCE 部分。
《工程力学》课后习题答案全集
（mm/s）
故 =100（mm/s）
又有： ，因
故：
即：
第四章 刚体的平面运动
思考题
1．×；2.√; 3.√;4.√;5.×.
习题四
1．图示自行车的车速 m/s,此瞬时后轮角速度 rad/s,车轮接触点A打滑，试求点A的速度。
解：如图示，车轮在A点打滑， m/s, =rad/s,车轮作平面运动，以O为基点。
解：设该力系主矢为 ，其在两坐标轴上的投影分别为 、 。由合力投影定理有：
=-1.5kN
kN
kN
；
由合力矩定理可求出主矩：
合力大小为： kN，方向
位置： m cm，位于O点的右侧。
2．火箭沿与水平面成 角的方向作匀速直线运动，如图所示。火箭的推力 kN与运动方向成 角。如火箭重 kN，求空气动力 和它与飞行方向的交角 。
解： 是四杆机构。速度分析如图。点P是AB杆和轮Ⅱ的速度瞬心，故：
杆 的角速度为： rad/s
两轮齿合点M的速度和轮Ⅰ的角速度分别为：
， rad/s
6.在图所示星齿轮结构中，齿轮半径均为 cm。试求当杆OA的角速度 rad/s、角加速度 时，齿轮Ⅰ上B和C两点的加速度。
解：（1）B为轮Ⅰ的速度瞬心，
即
以轮为研究对象列方程
⑦
；
将①和③代入②得
由于轮做纯滚动
8.如图所示两等长杆AB与BC在点B用铰链连接，又在杆的D、E两点连一弹簧。弹簧的刚度系数为k，当距离AC等于a时，弹簧内拉力为零，不计各构件自重与各处摩擦。如在点C作用一水平力F，杆系处于平衡，求距离AC之值。
解：（图）
弹簧力如图：为
各力作用点横向坐标及其变分为
解：火箭在空中飞行时，若只研究它的运行轨道问题，可将火箭作为质点处理。这时画出其受力和坐标轴 、 如下图所示，可列出平衡方程。
(整理)工程力学习题答案
工程力学复习题课程 工程力学 专业班级一、单项选择题(每小题2分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.三个刚片用三个铰两两相联，所得的体系( )A.一定为几何不变体系B.一定为几何瞬变体系C.一定为几何常变体系D.不能确定2.图示体系是( )A.无多余联系的几何不变体系B.有多余联系的几何不变体系C.瞬变体系D.常变体系3.图示三铰拱，已知三个铰的位置，左半跨受均布荷载，其合理拱轴的形状为( )A.全跨圆弧B.全跨抛物线C.AC 段为园弧，CB 段为直线D.AC 段为抛物线，CB 段为直线4.图示结构A 端作用力偶m ，则B 端转角 B 的值为( )A ．ml EI 6 B.ml EI 3 C.ml EI 2 D.ml EI5.图示桁架C 点水平位移的值为( ) A ．Pa EAB ．12Pa EAC ．14Pa EA D ．06.图示刚架的超静定次数为A.1B.2C.3D.47.图示超静定则架，用力法计算时，不能选为基本体系的是图( )8.下列弯矩图中正确的是图( )9.图示结构中，BA杆B端的力矩分配系数等于( )10.图示结构截面K剪力影响线是图( )二、填空题(每小题2分，共16分)11.在具有一个自由度的体系上加上一个二元体(二杆结点)时，所得新体系的自由度为_____。
12.位移互等定理的表达式是________。
13.图示对称结构，截面K弯矩的绝对值为________。
14.图示结构，作用荷载P，不计轴向变形时，支座A的反力矩M A等于________。
15.已知图示连续梁(a)的弯矩图(b)，则A端剪力等于________kN。
16.用力矩分配法计算图示连续梁时，算至放松结点C分配传递后，当前结点B的结点不平衡力矩(约束力矩)等于________kN.m17.力P在梁ABC上移动过程中，截面K中产生的变矩(绝对值)的最大值为________kN·m18.图中给出了截面K弯矩M K影响线的形状，该影响线在截面K下面的纵标等于________。
工程力学答案
1．过受力构件内任一点，取截面的不同方位，各个面上的()。
A.正应力相同，切应力不同B.正应力不同，切应力相同C.正应力相同，切应力相同D．正应力不同，切应力不同2．滚动支座约束的约束反力大小未知、作用线过铰链中心、方向()。
A.与活动方向垂直B.与活动方向平行C.为铅锤方向D.为水平方向3．对称循环时，交变应力的循环特征 r= ()。
A．－1；B．0；C．0.5；D．1。
4.二力杆约束的约束反力大小未知、作用点铰链中心、方向()。
A.未知B.平行于两个铰链的中心连线C.垂直于两个铰链的中心连线D.为水平方向5.下列说法中不正确的是： ()A 力使物体绕矩心逆时针旋转为负B 平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和C 力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡D 力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关6.圆轴扭转时，表面上任一点处于()应力状态。
A.单向B.二向C.三向D.零7.梁的截面为 T 字型， Z 轴通过横截面的形心，弯矩图如图所示，则有()。
A.最大拉应力和最大压应力位于同一截面 CB.最大拉应力位于截面 C，最大压应力位于截面 DC.最大拉应力位于截面 D，最大压应力位于截面 CD.最大拉应力和最大压应力位于同一截面 D8.下列说法中不正确的是：()。
A 力使物体绕矩心逆时针旋转为负B 平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和C 力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡D 力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关9.低碳钢材料由于冷作硬化，会使()提高：A 比例极限、屈服极限B 塑性C 强度极限D 脆性10.下列表述中正确的是()。
A.主矢和主矩都与简化中心有关。
B.主矢和主矩都与简化中心无关。
C.主矢与简化中心有关，而主矩与简化中心无关。
D．主矢与简化中心无关，而主矩与简化中心有关。
11.图所示阶梯形杆 AD 受三个集中力 F 作用，设AB、BC、CD 段的横截面面积分别为 2A、3A、A，则三段杆的横截面上()。
(完整版)工程力学课后习题答案
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。
（a）（b）（c）2 第一章静力学基础（d）（e）（f）（g）第一章静力学基础 3 1-2 试画出图示各题中AC杆（带销钉）和BC杆的受力图（a）（b）（c）（a）4 第一章静力学基础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。
（a）第一章静力学基础 5 （b）（c）（d）6 第一章静力学基础（e）第一章静力学基础7 （f）（g）8 第二章 平面力系第二章 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∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 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，如第二章 平面力系 9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，A 、B 、C 三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时，求拉杆AB 和支杆BC 所受的力。
题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F AB BC 732.2732.3=-=2-3 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 =1m ，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。
《工程力学》详细版习题参考答案
∑ Fx
=FAx
+
FBx
+
FCx
=− 1 2
F
+
F
−
1 2
F
=0
∑ Fy
= FAy
+
FBy
+
FCy
= − 3 2
F
+
3 F = 0 2
∑ M B= FBy ⋅ l=
3 Fl 2
因此，该力系的简化结果为一个力偶矩 M = 3Fl / 2 ，逆时针方向。
题 2-2 如图 2-19（a）所示，在钢架的 B 点作用有水平力 F，钢架重力忽 略不计。试求支座 A，D 的约束反力。
（a）
（b）
图 2-18
解：（1）如图 2-18（b）所示，建立直角坐标系 xBy。 （2）分别求出 A，B，C 各点处受力在 x，y 轴上的分力
思考题与练习题答案
FAx
= − 12 F ，FAy
= − 3 F 2
= FBx F= ，FBy 0
FCx
= − 12 F ，FCy
= 3 F 2
（3）求出各分力在 B 点处的合力和合力偶
（3）根据力偶系平衡条件列出方程，并求解未知量
∑ M =0 − aF + 2aFD =0
《工程力学》
可解得 F=Ay F=D F /2 。求得结果为正，说明 FAy 和 FD 的方向与假设方向相同。 题 2-3 如 图 2-20 （ a ） 所 示 ， 水 平 梁 上 作 用 有 两 个 力 偶 ， 分 别 为
3-4 什么是超静定问题？如何判断问题是静定还是超静定？请说明图 3-12 中哪些是静定问题，哪些是超静定问题？
（a）
（完整版）工程力学课后详细答案
（完整版）⼯程⼒学课后详细答案第⼀章静⼒学的基本概念受⼒图第⼆章平⾯汇交⼒系2-1解：由解析法，23cos 80RX F X P P N θ==+=∑12sin 140RY F Y P P N θ==+=∑故：22161.2R RX RY F F F N=+=1(,)arccos 2944RYR RF F P F '∠==o v v2-2解：即求此⼒系的合⼒，沿OB 建⽴x 坐标，由解析法，有123cos45cos453RX F X P P P KN ==++=∑o o13sin 45sin 450RY F Y P P ==-=∑o o故：223R RX RY F F F KN=+= ⽅向沿OB 。
2-3 解：所有杆件均为⼆⼒杆件，受⼒沿直杆轴线。
（a ）由平衡⽅程有：0X =∑sin 300AC AB F F -=o0Y =∑cos300AC F W -=o0.577AB F W=（拉⼒）1.155AC F W=（压⼒）（b ）由平衡⽅程有：0X =∑ cos 700AC AB F F -=o0Y =∑sin 700AB F W -=o1.064AB F W=（拉⼒）0.364AC F W=（压⼒）（c ）由平衡⽅程有：0X =∑cos 60cos300AC AB F F -=o o0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=o o 0.5AB F W= (拉⼒)0.866AC F W=（压⼒）（d ）由平衡⽅程有：0X =∑sin 30sin 300AB AC F F -=o o0Y =∑cos30cos300AB AC F F W +-=o o0.577AB F W= (拉⼒)0.577AC F W= (拉⼒)2-4 解：（a ）受⼒分析如图所⽰：由x =∑ 22cos 45042RA F P -=+o15.8RA F KN∴=由0Y =∑22sin 45042RA RB F F P +-=+o7.1RB F KN∴=(b)解：受⼒分析如图所⽰：由x =∑cos 45cos 45010RA RB F F P ? --=o o0Y =∑sin 45sin 45010RA RB F F P ?+-=o o联⽴上⼆式，得：22.410RA RB F KN F KN==2-5解：⼏何法：系统受⼒如图所⽰三⼒汇交于点D ，其封闭的⼒三⾓形如图⽰所以：5RA F KN= （压⼒）5RB F KN=（与X 轴正向夹150度）2-6解：受⼒如图所⽰：已知，1R F G = ，2AC F G =由x =∑cos 0AC r F F α-=12cos G G α∴=由0Y =∑ sin 0AC N F F W α+-=22221sin N F W G W G G α∴=-?=--2-7解：受⼒分析如图所⽰，取左半部分为研究对象由x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --=o o0Y =∑sin 45sin 450CBRA F F '-=o o联⽴后，解得：0.707RA F P=0.707RB F P=由⼆⼒平衡定理0.707RB CB CBF F F P '===2-8解：杆AB ，AC 均为⼆⼒杆，取A 点平衡由x =∑cos 60cos300AC AB F F W ?--=o o0Y =∑sin 30sin 600AB AC F F W +-=o o联⽴上⼆式，解得：7.32AB F KN=-（受压）27.3AC F KN=（受压）2-9解：各处全为柔索约束，故反⼒全为拉⼒，以D ，B 点分别列平衡⽅程（1）取D 点，列平衡⽅程由x =∑sin cos 0DB T W αα-=DB T Wctg α∴==（2）取B 点列平衡⽅程：由0Y =∑sin cos 0BDT T αα'-=230BD T T ctg Wctg KN αα'∴===2-10解：取B 为研究对象：由0Y =∑sin 0BC F P α-=sin BC PF α∴=取C 为研究对象：由x =∑cos sin sin 0BCDC CE F F F ααα'--=由0Y =∑ sin cos cos 0BC DC CE F F F ααα--+=联⽴上⼆式，且有BCBC F F '= 解得：2cos 12sin cos CE P F ααα=+取E 为研究对象：由0Y =∑ cos 0NH CEF F α'-=CECE F F '=Q 故有：22cos 1cos 2sin cos 2sin NH P P F ααααα??=+= ?2-11解：取A 点平衡：x =∑sin 75sin 750AB AD F F -=o o0Y =∑cos 75cos 750AB AD F F P +-=o o联⽴后可得： 2cos 75AD AB PF F ==o取D 点平衡，取如图坐标系：x =∑cos5cos800ADND F F '-=o ocos5cos80NDAD F F '=?oo由对称性及ADAD F F '=cos5cos5222166.2cos80cos802cos 75N ND ADP F F F KN '∴===?=o o o o o2-12解：整体受⼒交于O 点，列O 点平衡由x =∑cos cos300RA DC F F P α+-=o0Y =∑sin sin 300RA F P α-=o联⽴上⼆式得：2.92RA F KN=1.33DC F KN=（压⼒）列C 点平衡x =∑405DC AC F F -?=0Y =∑ 305BC AC F F +?=联⽴上⼆式得： 1.67AC F KN=（拉⼒）1.0BC F KN=-（压⼒）2-13解：（1）取DEH 部分，对H 点列平衡x =∑05RD REF F '= 0Y =∑05RD F Q =联⽴⽅程后解得： 5RD F Q =2REF Q '=（2）取ABCE 部分，对C 点列平衡x =∑cos 450RE RA F F -=o0Y =∑sin 450RB RA F F P --=o且RE REF F '=联⽴上⾯各式得： 22RA FQ =2RB F Q P=+（3）取BCE 部分。
工程力学课后答案
工程力学课后答案篇一：工程力学习题解答(详解版)工程力学答案详解1-1试画出来以下各题中圆柱或圆盘的受到力图。
与其它物体碰触处的摩擦力均省略。
b(a)(b)a(d)(e)解：aa(a)(b)a(d)(e)1-2试画出来以下各题中ab杆的受到力图。
(a)(b)(c)a(c)(c)(d)解：b(a)(b)(c)bb(e)1-3试画出来以下各题中ab梁的受到力图。
f(a)(b)(c)(d)(e)求解：d(d)(a)(b)fw(c)fbx(e)1-4试画出来以下各题中选定物体的受到力图。
(a)拱abcd；(b)半拱ab部分；(c)踏板ab；(d)杠杆ab；(e)方板abcd；(f)节点b。
解：(a)(b)(c)bfdb(d)(e)(f)(a)dw(b)(c)1-5试画出来以下各题中选定物体的受到力图。
(a)结点a，结点b；(b)圆柱a和b及整体；(c)半拱ab，半拱bc及整体；(d)杠杆ab，切刀cef及整体；(e)秤杆ab，秤盘架bcd及整体。
(b)(c)(e)解：(a)atfc(d)(e)fbc(f)w(d)ffba(b)(c)ac(d)’c(e)dbacdc’篇二：工程力学课后习题答案工程力学学学专学教姓习册校院业号师名练第一章静力学基础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。
（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）1-2试画出图示各题中ac杆（带销钉）和bc杆的受力图（a）（b）（c）（a）1-3图画Theil中选定物体的受到力图。
所有摩擦均数等，各物蔡国用除图中已图画出来的外均数等。
（a）篇三：工程力学习题及答案1.力在平面上的投影（矢量）与力在坐标轴上的投影(代数量)均为代数量。
正确2.力对物体的促进作用就是不能在产生外效应的同时产生内效应。
错误3.在静力学中，将受力物体视为刚体（d）a.没特别必要的理由b.是因为物体本身就是刚体c.是因为自然界中的物体都是刚体d.是为了简化以便研究分析。
工程力学习题答案
1.由于工程构件的（），所以在研究它的平衡或运动时，将其看成是受力后形状、大小保持不变的刚体。
A.形状是圆形B.实际变形通常是微米量级的C.硬度相当大D.实际变形可忽略不计答案：D2.将这样一种说法，即（）相等，用图表示出来，就是两个带箭头的线段长度相等，指向和作用点也相同。
A.两力B.两个力的大小C.两个力的力矢答案：A3.两个共点力可合成一个力，一个力也可以分解为两个相交的力，一个力分解为两个相交的力可以有（）解。
A.一个B.两个C.几个D.无穷多答案：D4.对物体系的各个物体进行受力分析时，要用到作用和反作用定律，但应当注意，作用力和反作用力总是同时存在的，并（）。
A.作用于同一个物体上而使物体达到平衡B.分别作用在两个物体上C.不一定作用在一个物体上答案：B1.汇交二力，其大小相等并与其合力一样大，此二力之间的夹角必为（）。
A.0°B.90°C.120°D.180°答案：C2.一物体受到两个共点力的作用，无论是在什么情况下，其合力（）。
A.一定大于任意一个分力B.至少比一个分力大C.不大于两个分力大小的和，不小于两个分力大小的差D.随两个分力夹角的增大而增大答案：C3.有作用于同一点的两个力，其大小分别为6N 和4N ，今通过分析可知，无论两个力的方向如何，他们的合力大小都不可能是（）。
A.4NB.6NC.10ND.1N答案：D4.平面内三个共点力的大小分别为3N 、9N 和6N ，它们的合力的最大值和最小值分别为（）。
A.24N 和3NB.18N 和0C.6N 和6ND.12N 和9N答案：B5.用解析法求解平面汇交力系平衡问题时，平面直角坐标系坐标轴Ox 和Oy 不垂直也不平行，所建立的方程0x F =∑和0y F =∑（）平面汇交力系平衡的必要和充分条件。
A.仍然是B.不再是C.仅有一个是答案：A6.平行力系的合力有一个作用点，当力系各力的方向转过一角度时，其合力的作用线（）。
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思考题1． 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。
答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。
联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。
导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。
能量平衡分析1-1夏天的早晨，一个大学生离开宿舍时的温度为20℃。
他希望晚上回到房间时的温度能够低一些，于是早上离开时紧闭门窗，并打开了一个功率为15W 的电风扇，该房间的长、宽、高分别为5m 、3m 、2.5m 。
如果该大学生10h 以后回来，试估算房间的平均温度是多少？ 解：因关闭门窗户后，相当于隔绝了房间内外的热交换，但是电风扇要在房间内做工产生热量：为J 54000036001015＝⨯⨯全部被房间的空气吸收而升温，空气在20℃时的比热为：1.005KJ/Kg.K,密度为1.205Kg/m 3,所以89.11005.1205.15.235105400003=⨯⨯⨯⨯⨯=∆-t当他回来时房间的温度近似为32℃。
1-9 一砖墙的表面积为122m ，厚为260mm ，平均导热系数为1.5W/（m.K ）。
设面向室内的表面温度为25℃，而外表面温度为-5℃，试确定次砖墙向外界散失的热量。
解：根据傅立叶定律有：WtA9.207626.05)(25125.1=--⨯⨯=∆=Φδλ1-10 一炉子的炉墙厚13cm ，总面积为202m ，平均导热系数为1.04w/m.k ，内外壁温分别是520℃及50℃。
试计算通过炉墙的热损失。
如果所燃用的煤的发热量是2.09×104kJ/kg ，问每天因热损失要用掉多少千克煤？ 解：根据傅利叶公式KW t A Q 2.7513.0)50520(2004.1=-⨯⨯=∆=δλ每天用煤d Kg /9.3101009.22.753600244=⨯⨯⨯1-11 夏天，阳光照耀在一厚度为40mm 的用层压板制成的木门外表面上，用热流计测得木门内表面热流密度为15W/m 2。
外变面温度为40℃，内表面温度为30℃。
试估算此木门在厚度方向上的导热系数。
解：δλtq ∆=，)./(06.0304004.015K m W t q =-⨯=∆=δλ1-12 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中，得到下列数据：管壁平均温度t w =69℃，空气温度t f =20℃，管子外径 d=14mm ，加热段长 80mm ，输入加热段的功率8.5w ，如果全部热量通过对流换热传给空气，试问此时的对流换热表面传热系数多大？ 解：根据牛顿冷却公式()f w t t rlh q -=π2所以()f w t t d qh -=π＝49.33W/(m 2.k)1-13 对置于水中的不锈钢束采用电加热的方法进行压力为1.013Pa 510⨯的饱和水沸腾换热实验。
测得加热功率为50W ，不锈钢管束外径为4mm ，加热段长10mm ，表面平均温度为109℃。
试计算此时沸腾换热的表面传热系数。
解：根据牛顿冷却公式有 t Ah ∆=Φ2.4423=∆Φ=∴t A h W/(m 2.K)1-18 宇宙空间可近似地看成为0K 的真空空间。
一航天器在太空中飞行，其外表面平均温度为250℃，表面发射率为0.7，试计算航天器单位表面上的换热量。
解：4T q εσ==0.7155250)./(1067.54428=⨯⨯⨯-K m W W/2m 1-19 在1-14题目中，如果把芯片及底板置于一个封闭的机壳内，机壳的平均温度为20℃，芯片的表面黑度为0.9，其余条件不变，试确定芯片的最大允许功率。
解：()00014.0])27320()27385[(1067.59.04484241⨯+-+⨯⨯-=Φ-＝辐射T T A σε P 辐射对流＋ΦΦ＝1.657W 1-20 半径为0.5 m 的球状航天器在太空中飞行，其表面发射率为0.8。
航天器内电子元件的散热总共为175W 。
假设航天器没有从宇宙空间接受任何辐射能量，试估算其表面的平均温度。
解：电子原件的发热量＝航天器的辐射散热量即：4T Q εσ=4A QT εσ=∴ =187K1-23 在锅炉炉膛的水冷壁管子中有沸腾水流过，以吸收管外的火焰及烟气辐射给管壁的热量。
试针对下列三种情况，画出从烟气到水的传热过程的温度分布曲线： （1） 管子内外均干净；（2） 管内结水垢，但沸腾水温与烟气温度保持不变；（3） 管内结水垢，管外结灰垢，沸腾水温及锅炉的产气率不变。
解：1-24 在附图所示的稳态热传递过程中，已知： 4601=w t ℃，51=δmm ，5.02=δmm ，5.461=λW/(m.K)，16.12=λW/(m.K),58002=h W/(m 2.K)。
试计算单位面积所传递的热量。
解：由题意得00071.0122111=++=λδλδh R ZZ fw Z R t t R t q -=∆=∴ =225.35KW℃，2-4 一烘箱的炉门由两种保温材料A 及B 组成，且B A δδ2=(见附图)。
已知)./(1.0K m W A =λ,)./(06.0K m W B =λ,烘箱内空气温度4001=f t ℃，内壁面的总表面传热系数)./(501K m W h =。
为安全起见，希望烘箱炉门的 外表面温度不得高于50℃。
设可把炉门导热作为一维问题处理，试决定所需保温材料的厚度。
环境温度=2f t 25℃，外表面总传热系数)./(5.922K m W h =。
解：热损失为()()22111f f BBA A fwf t t h t t h t t q -+-=+-=λδλδ又50=fw t ℃；B A δδ=联立得m m B A 039.0;078.0==δδ2-18 在一根外径为100mm 的热力管道外拟包覆两层绝热材料，一种材料的导热系数为0.06)./(K m W ，另一种为0.12)./(K m W ，两种材料的厚度都取为75mm ，试比较把导热系数小的材料紧贴管壁，及把导热系数大的材料紧贴管壁这两种方法对保温效果的影响，这种影响影响对于平壁的情形是否存在？假设在两种做法中，绝热层内外表面的总温差保持不变。
解：将导热系数小的材料紧贴壁管()19.19227550757550ln 2507550ln 212121t t l l l t t -=⎪⎭⎫⎝⎛++++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=Φππλλπ将导热系数大的材料紧贴壁管则()()47.1526.1ln 5.2ln 2211221t t l t t l -=+-=Φ'πλλπ故导热系数大的材料紧贴管壁其保温效果好。
若为平壁，则平壁221121λδλδ+-=t t q由于21δδδ==所以不存在此问题。
2-20 一直径为d 长为l 的圆杆，两端分别与温度为1t 及2t 的表面接触，杆的导热系数λ为常数。
试对下列两种情形列出杆中温度的微分方程式及边界条件，并求解之： 杆的侧面是绝热的；杆的侧面与四周流体间有稳定的对流换热，平均表面传热系数为h ，流体温度ft 小于1t 及2t 。
解：① 421d x t πλφ∂∂-=，4)(22d x dx xtt πλφ∂∂∂+∂-=，在侧面绝热时，有21φφ=得微分方程为：022=∂∂x t，边界条件为：21,,0t t l x t t x ==== 解微分方程得：112t x l tt t +-=②)(3f t t ddxh -=πφ，根据条件有：321φφφ+=得微分方程为：0)(422=--∂∂f t t d hx t λ，边界条件为：21,,0t t l x t t x ====解微分方程得：x d h x d h feC eC t t )2(2)2(1λλ-+=-代入边界条件得：x dh ldh l dh f f l dh x dh ldh l dh l dh f f f eee t t t t eeeeet t t t t t λλλλλλλλ222212222212)()()()(--------+----=-3－6 一初始温度为t 0的物体，被置于室温为t ∞的房间中。
物体表面的发射率为ε，表面与空气间的换热系数为h 。
物体的体集积为V ，参数与换热的面积为A ，比热容和密度分别为c 及ρ。
物体的内热阻可忽略不计，试列出物体温度随时间变化的微分方程式。
解：由题意知，固体温度始终均匀一致，所以可按集总热容系统处理 固体通过热辐射散到周围的热量为：)(441∞-=T T A q σ 固体通过对流散到周围的热量为： )(2∞-=T T hA q固体散出的总热量等于其焓的减小τρd d cvq q t-=+21即τρσd d cvT T hA T T A t -=-+-∞∞)()(443－10 一热电偶热接点可近似地看成为球形，初始温度为250C ，后被置于温度为2000C 地气流中。
问欲使热电偶的时间常数s c 1=τ热接点的直径应为多大？以知热接点与气流间的表面传热系数为)/(352K m W ⋅，热接点的物性为：)/(20k m W ⋅=λ，3/8500)/(400m kg k kg J c =⋅=ρ，，如果气流与热接点之间还有辐射换热，对所需的热接点直径有何影响？热电偶引线的影响忽略不计。
解：由于热电偶的直径很小，一般满足集总参数法，时间常数为：hA cvc ρτ=故m c h t R A V c 51029.10400850035013//-⨯=⨯⨯===ρ热电偶的直径： m R d 617.01029.103225=⨯⨯⨯==-验证Bi 数是否满足集总参数法0333.00018.0201029.10350)/(5<<=⨯⨯==-λA V h Bi v故满足集总参数法条件。
若热接点与气流间存在辐射换热，则总表面传热系数h （包括对流和辐射）增加，由hA cvc ρτ=知，保持c τ不变，可使V/A 增加，即热接点直径增加。
4-1、采用计算机进行数值计算不仅是求解偏微分方程的有力工具，而且对一些复杂的经验公式及用无穷级数表示的分析解，也常用计算机来获得数值结果。
试用数值方法对Bi=0.1,1,10的三种情况计算下列特征方程的根:)6,2,1( =n n μ3,2,1,tan ==n Binn μμ并用计算机查明，当2.02≥=δτa Fo 时用式（3-19）表示的级数的第一项代替整个级数（计算中用前六项之和来替代）可能引起的误差。
Bi n n =μμtanFo=0.2及0.24时计算结果的对比列于下表：4），其余两个界面与温度为f t 的流体对流换热，h 均匀，内热源强度为Φ 。