北京交通大学工程力学第5章到第13章工程力学作业答案
工程力学习题 及最终答案
第一章
第二章
第三章绪论
思考题
1) 现代力学有哪些重要的特征？
2) 力是物体间的相互作用。按其是否直接接触如何分类？试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么？
4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论
习题
2-1 求图中作用在托架上的合力F R。
120
30
200N
习题2-1图
页脚内容
页脚内容
2-2 已知F 1=7kN ，F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角。使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。b)合力为零。
2-5 二力作用如图，F 1=500N 。为提起木桩，欲使垂直向上的合力为F R =750N ，且F 2
力尽量小，试求力F 2的大小和角。
2
45
601
习题2-2图
(b)
x
y
45
30
F 1=30N
F 2=20N
F
3=40N A x
y
45
60
F 1=600N
F 2=700N
F 3=500N
A 习题2-3图
(a )
x
70
F 2
F 1=1.25kN A
习题2-4图
30
F 1=500N
A
F 2
页脚内容
2-6 画出图中各物体的受力图。
(b)
B (a )
A (c)
(d)
D
A
C
D
B
页脚内容
2-7 画出图中各物体的受力图。
2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。 习题2-6图
(d)
习题2-7图
(a )
C D
B D
A
B
C
B
A
B
C
页脚内容
2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-8图
P (d)
P
F
( a )
F 3M =6kN m F 3F 2
工程力学题库(含答案)
50、把梁只受弯矩而无剪力作用的这种弯曲变形称为 纯弯曲 。 51、把梁既受弯矩又受剪力作用的弯曲变形，称为 剪Βιβλιοθήκη Baidu弯曲 或横向弯曲。
52、梁可视为由无数根轴向材料纤维组成，在拉与压的连续变化中必有一层材 料既不伸长也不缩短，这层称为 中性层 ，该层与横截面的交线称为 中 性轴 。 第6章 53、压杆处于临界状态时所承受的轴向压力为 临界压力 。 54、欧拉公式中的 λ 称为压杆的 长细比 。 55、工程中把 λ≥λp 的压杆称为 细长杆 。 56、工程中把 λ<λp 的压杆称为 中长杆 。 第7章 57、结构的变形有两大类，一是线位移，而是 角位移 。 58、当杆件的应力不超过比例极限时，横向线应变与纵向线应变的绝对值之比 为一常数，该比值称为 泊松比 ，用 μ 表示。 影响线 59、 影响线 是讨论移动荷载作用时，结构中内力(位移、支座反力)随荷 载位置的改变而变化的规律。
系。 19、如果平面力系中各力的作用线均相互 平行 ，则此力系称为平面平行力系。
20、如果平面力系仅由力偶组成，则此力系称为平面力偶系。 21、作用在刚体上的力可以平移到刚体上任意一个指定位置，但必须在该力和 指定点所决定的平面内附加一个 力偶 。 22、平面一般力系可以向平面内任意一点简化为一个力和一个力偶，其中 力 与简化中心的具体位置无关。 23、若力系对物体的作用使物体处于平衡状态，则此力系称为 平衡力系 。 24、平面力系平衡的必要和充分条件是，力系的主矢等于 零 ，对任意点的主 矩等于 零 。 25、当物体系统处于平衡状态时，组成该系统的每个物体处于 平衡 状态。 26、当研究单个物体或物体系统的平衡问题时，若未知量的数目少于或等于独 立的平衡方程数目，这类问题称为 静定 问题；若未知量的数目超过了独立 的平衡方程数目，这类问题称为 超静定 问题。 第3章 27、在荷载作用下，不考虑材料的变形时，结构体系的形状和位置都不可能变 化的结构体系，称为 几何不变 体系，形状和位置可能变化的结构体系，称 为 几何可变 体系。 第4章 28、 弹性 变形是指变形固体在去掉外力后能完全恢复它原来的形状和尺寸 的变形。 29、 横截面 指沿垂直杆长度方向的截面，轴线是指各截面的形心的连线， 两者具有相互垂直的关系。 30、杆件的基本变形形式有四种：轴向拉伸或 轴向压缩 、 扭转 、剪切、 弯曲 。 31、 截面法 是求杆件内力的基本方法。 32、扭矩的正负可用 右手螺旋法则 确定。 33、以弯曲变形为主的杆件，通常称为 梁 。
工程力学习题 及最终答案
第一章
第二章
第三章绪论
思考题
1) 现代力学有哪些重要的特征？
2) 力是物体间的相互作用。按其是否直接接触如何分类？试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么？
4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论
习题
2-1 求图中作用在托架上的合力F R。
120
30
200N
习题2-1图
页脚内容
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2-2 已知F 1=7kN ，F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角。使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。b)合力为零。
2-5 二力作用如图，F 1=500N 。为提起木桩，欲使垂直向上的合力为F R =750N ，且F 2
力尽量小，试求力F 2的大小和角。
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习题2-2图
(b)
x
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F 1=30N
F 2=20N
F
3=40N A x
y
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F 1=600N
F 2=700N
F 3=500N
A 习题2-3图
(a )
x
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F 2
F 1=1.25kN A
习题2-4图
30
F 1=500N
A
F 2
页脚内容
2-6 画出图中各物体的受力图。
(b)
B (a )
A (c)
(d)
D
A
C
D
B
页脚内容
2-7 画出图中各物体的受力图。
2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。 习题2-6图
(d)
习题2-7图
(a )
C D
B D
A
B
C
B
A
B
C
页脚内容
2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-8图
P (d)
P
F
( a )
F 3M =6kN m F 3F 2
工程力学-选择题答案
第1章：
1-2 选择题：
（1）加减平衡力系原理适用于下列哪种情况。
（A）单一刚体；（B）单一变形体；（C）刚体系统；（D）变形体系统
正确答案：A。
（2）二力平衡原理适用于下列哪种情况。
（A）单一刚体；（B）单一变形体；（C）刚体系统；（D）变形体系统
正确答案：A。
（3）力的可传性原理适用于下列哪种情况。
（A）单一刚体；（B）单一变形体；（C）刚体系统；（D）变形体系统
正确答案：A。
（4）作用力与反作用力定律适用于下列哪种情况。
（A）只适用刚体;（B）只适用变形体;（C）只适用平衡状态的物体;（D）任何物体
正确答案：D。
（5）三力汇交定理适用于下列哪种情况。
（A）三个互不平行的共面力的作用下处于平衡状态的刚体；
（B）三个共面力的作用下处于平衡状态的刚体；
（C）三个互不平行的力的作用下处于平衡状态的刚体；
（D）三个互不平行的共面力的作用下的刚体
正确答案：A。
（6）若等式F R=F1+F2成立，下列哪种情况成立。
（A）必有F R=F1+F2；（B）不可能有F R=F1+F2；
（C）必有F R>F1、F R>F2；（D）可能有F R>F1+F2；
正确答案：D。
第2章：
2-1 选择题：
（1）平面力偶系最多可以求解未知量。
（A）1个；（B）2个；（C）3个；（D）4个
正确答案：A。
（2）平面汇交力系最多可以求解未知量。
（A）1个；（B）2个；（C）3个；（D）4个
正确答案：B。
（3）平面平行力系最多可以求解未知量。
正确答案：B。
（A）1个；（B）2个；（C）3个；（D）4个
（4）平面一般力系最多可以求解未知量。
工程力学练习册习题答案解析
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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 F B 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
∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=0
30cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F F
P F F F BC 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
工程力学课后习题答案
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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）
第一章静力学基础
6
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
∑∑=︒+︒==︒-︒=P
F F F
F F F B 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
第二章 平面力系
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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
∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=0
30cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F F
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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）
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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）
第一章静力学基础
6
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
∑∑=︒+︒==︒-︒=P
F F F
F F F B 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
第二章 平面力系
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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
∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=0
30cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F F
工程力学第5章答案
习题5-1图
习题5-2图
习题5-3图
第二篇 弹性静力学
第5章 静力学基本原理与方法应用于弹性体
5－1 平衡微分方程中的正负号由哪些因素所确定？简支梁受力及Ox 坐标取向如图所示。试分析下列平衡微分方程中哪一个是正确的。
（A ）)
(d d Q
x q x
F =；Q d d F x M
=；
（B ）)(d d Q
x q x
F -=，Q
d d F x M
-=； （C ）)(d d Q
x q x
F -=，Q
d d F x M
=；
（D ）)
(d d Q
x q x
F =，Q
d d F x M
-=。
正确答案是 B 。
5－2 对于图示承受均布载荷q 的简支梁，其弯矩图凸凹性与哪些因素相关？试判断下列四种答案中哪几种是正确的。 正确答案是 b 、c 、d 。
5－3 已知梁的剪力图以及a 、e 截面上的弯矩M a 和M e ，如图所示。为确定b 、d 二截面上的弯矩M b 、M d ，现有下列四种答案，试分析哪一种是正确的。 （A ）)(Q F b a a b A M M -+=，)(Q F d e e d A M M -+=； （B ）)(Q F b a a b A M M --=，)(Q F d e e d A M M --=； （C ）)(Q F b a a b A M M -+=，)(Q F d e e d A M M --=； （D ）)(Q F b a a b A M M --=，)(Q F d e e d A M M -+=。 上述各式中)(Q F b a A -为截面a 、b 之间剪力图的面积，以此类推。
工程力学习题册第五章 - 答案
第五章拉伸和压缩
一、填空题
1.轴向拉伸或压缩的受力特点是作用于杆件两端的外力__大小相等___和__方向相反___，作用线与__杆件轴线重合_。其变形特点是杆件沿_轴线方向伸长或缩短__。其构件特点是_等截面直杆_。
2.图5-1所示各杆件中受拉伸的杆件有_AB、BC、AD、DC_，受压缩的杆件有_BE、BD__。
图5-1
3.内力是外力作用引起的，不同的__外力__引起不同的内力，轴向拉、压变形时的内力称为_轴力__。剪切变形时的内力称为__剪力__，扭转变形时的内力称为__扭矩__，弯曲变形时的内力称为__剪力与弯矩__。
4.构件在外力作用下，_单位面积上_的内力称为应力。轴向拉、压时，由于应力与横截面__垂直_，故称为__正应力__；计算公式σ＝F N/A_；单位是__N/㎡__或___Pa__。1MPa＝__106_N/m2＝
_1__N/mm2。
5.杆件受拉、压时的应力，在截面上是__均匀__分布的。
6.正应力的正负号规定与__轴力__相同，__拉伸_时的应力为__拉应力__，符号为正。__压缩_时的应力为__压应力_，符号位负。
7.为了消除杆件长度的影响，通常以_绝对变形_除以原长得到单位长度上的变形量，称为__相对变形_，又称为线应变，用符号ε表示，其表达式是ε＝ΔL/L。
8.实验证明：在杆件轴力不超过某一限度时，杆的绝对变形与_轴力__和__杆长__成正比，而与__横截面面积__成反比。
9.胡克定律的两种数学表达式为σ＝Eε和ΔL＝F N Lo/EA。E称为材料的_弹性模量__。它是衡量材料抵抗_弹性变形_能力的一个指标。
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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
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
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
2-4 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α=0.1rad （弧度）（当α很小时，tan α≈α）。如向下的
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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 F B 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
∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=0
30cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F F
P F F F BC 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。
工程力学(静力学答案)
第一章习题
下列习题中，凡未标出自重的物体，质量不计。接触处都不计摩擦。 1-1试分别画出下列各物体的受力图。
1-2试分别画出下列各物体系统中的每个物体的受力图。
1-3试分别画出整个系统以及杆BD ，AD ，AB （带滑轮C ，重物E 和一段绳索）的受力图。
1-4构架如图所示，试分别画出杆HED ，杆BDC 及杆AEC 的受力图。
1-5构架如图所示，试分别画出杆BDH ，杆AB ，销钉A 及整个系统的受力图。 1-6构架如图所示，试分别画出杆AEB ，销钉A 及整个系统的受力图。
1-7构架如图所示，试分别画出杆AEB ，销钉C ，销钉A 及整个系统的受力图。 1-8结构如图所示，力P 作用在销钉C 上，试分别画出AC ，BCE 及DEH 部分的受力图。
参考答案
1-1解：
1-2解：
1-3解：
1-4解：
1-5解：
1-6解：
1-7解：
1-8解：
第二章习题
参考答案
2-1解：由解析法，23cos 80RX F X P P N θ==+=∑ 故：22161.2R RX RY F F F N =+=
2-2解：即求此力系的合力，沿OB 建立x 坐标，由解析法，有
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：
联立上二式，解得：
0.577AB F W
=（拉力） 1.155AC F W =（压力）
（b ）由平衡方程有：
联立上二式，解得：
1.064AB F W
=（拉力） 0.364AC F W =（压力）
（c ）由平衡方程有：
工程力学练习册习题答案第5~11章
P1
P2
A
B
C
题 6-2 图
AB BC
P1 P1 P2
4
d12
4
d22
P2 62.5kN
6 - 3 题 6-2 图所示圆截面杆，已知载荷 P1 200kN ， P2 100kN ， AB 段的直径 d1 40mm ，如欲使 AB 与 BC 段横截面上的正应力相同，试求 BC 段的直径。
切应力，并求横截面上的最大切应力。
6 - 7 空心圆截面轴，外径 D 40mm ，内径 d 20mm ，扭矩T 1kN m ，试计算 距轴心 20mm 处的扭转切应力，以及横截面上的最大与最小扭转切应力。
(
0.015m)
1000 0.015 (D4 d 4)
63.66MPa
32
max
1000 0.020 (D4 d 4)
3000 50 106
60MPa
c max
2000 50 106
40MPa
6 - 2 图示阶梯形圆截面杆，承受轴向载荷 P1 50kN 与 P2 作用， AB 与 BC 段的直 径分别为 d1 20mm 与 d2 30mm ，如欲使 AB 与 BC 段横截面上的正应力相同，试求 载荷 P2 之值。
q 2kN / m
D1
d2
2m
D2
题 6-10 图
M max
工程力学练习册习题答案
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
画出下列各图中物体 ，构件 ， 或 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。
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
试画出图示各题中 杆（带销钉）和 杆的受力图
（ ） （ ） （ ）
（ ）
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。
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
第二章 平面力系
电动机重 ，放在水平梁 的中央，如图所示。梁的 端以铰链固定，另一端以撑杆 支持，撑杆与水平梁的夹角为 。如忽略撑杆与梁的重量，求绞支座 、 处的约束反力。
题 图
∑
∑
=
︒
+
︒
=
=
︒
-
︒
=
P
F
F
F
F
F
F
B
A
y
A
B
x
30
sin
30
sin
,0
30
cos
30
cos
,0
解得 N
P
F
F
B
A
5000
=
=
=
物体重 ，用绳子挂在支架的滑轮 上，绳子的另一端接在绞车 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， 、 、 三处均为铰链连接。当物体处于平衡状态时，求拉杆 和支杆 所受的力。
题 图
∑
∑
=
-
︒
-
︒
-
=
=
︒
-
︒
-
-
=
30
cos
30
sin
,0
30
sin
30
cos
,0
P
P
F
F
P
F
F
F
BC
y
BC
AB
x
解得
P
F
P
F
BC
AB
732
.2
732
.3
=
-
=
如图所示，输电线 架在两电线杆之间，形成一下垂线，下垂距离 ，两电线杆间距离 。电线 段重 ，可近视认为沿 直线均匀分布，求电线的中点和两端的拉力。
题 图
以 段电线为研究对象，三力汇交
N
F
N
F
F
F
F
F
F
F
C
A
G
工程力学习题册第五章-答案
第五章拉伸和压缩
一、填空题
1.轴向拉伸或压缩的受力特点是作用于杆件两端的外力__大小相等___和__方向相反___，作用线与__杆件轴线重合_。其变形特点是杆件沿_轴线方向伸长或缩短__。其构件特点是_等截面直杆_。
2.图5-1所示各杆件中受拉伸的杆件有_AB、BC、AD、DC_，受压缩的杆件有_BE、BD__。
图5-1
3.内力是外力作用引起的，不同的__外力__引起不同的内力，轴向拉、压变形时的内力称为_轴力__。剪切变形时的内力称为__剪力__，扭转变形时的内力称为__扭矩__，弯曲变形时的内力称为__剪力与弯矩__。
4.构件在外力作用下，_单位面积上_的内力称为应力。轴向拉、压时，由于应力与横截面__垂直_，故称为__正应力__；计算公式σ＝F N/A_；单位是__N/㎡__或___Pa__。1MPa＝__106_N/m2＝
_1__N/mm2。
5.杆件受拉、压时的应力，在截面上是__均匀__分布的。
6.正应力的正负号规定与__轴力__相同，__拉伸_时的应力为__拉应力__，符号为正。__压缩_时的应力为__压应力_，符号位负。
7.为了消除杆件长度的影响，通常以_绝对变形_除以原长得到单位长度上的变形量，称为__相对变形_，又称为线应变，用符号ε表示，其表达式是ε＝ΔL/L。
8.实验证明：在杆件轴力不超过某一限度时，杆的绝对变形与_轴力__和__杆长__成正比，而与__横截面面积__成反比。
9.胡克定律的两种数学表达式为σ＝Eε和ΔL＝F N Lo/EA。E称为材料的_弹性模量__。它是衡量材料抵抗_弹性变形_能力的一个指标。
工程力学习题 及最终答案
第一章 绪论
思 考 题
1) 现代力学有哪些重要的特征？
2) 力是物体间的相互作用。按其是否直接接触如何分类？试举例说明。 3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么？ 4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论
习题
2-1 求图中作用在托架上的合力F R 。
2-2 已知F 1=7kN ，F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
习题2
-1图120302
00N F
4
560
F 习题2
-2图
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。b)合力为零。
2-5二力作用如图，F 1=500N 。为提起木桩，欲使垂直向上的合力为F R =750N ，且F 2力尽量小，试求力F 2的大小和
α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
(b)x
45
3
=30N =20N
=40N A x
4560
0N 2=7
00N
0N 习题2-3图 (a )
F 1习题2-4图
F 12
习题2-5图
(b)
(a )
2-7 画出图中各物体的受力图。
(c)
(d)
(e)
(f) (g) 习题2-6图
(a
)
A
C
D
2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
(b)
(d)
习题2-7图
P
(d)
(c)
(a ) C
A
2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
2-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
习题2-8图
习题2-9图
( a )
1F 3 ( b )
F 3F 2( c
)
1F /m
( d )
F 3
2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷，q 1=400N/m ，q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零，求尺寸a 、b
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第5章作业答案5-1解：
5-8b 解：
5-12 解：
5-14解：
5-16解：
5-19解：
分析销钉受力如图所示，中段为双剪面，其中单面剪力为F S =F P /2=9kN ，剪切面为圆形截面；最大挤压应力发生在中段侧面，挤压力为F b =F P =18kN ，计算挤压面为矩形截面。
由剪切强度条件 A
F s ＝τ≤[τ]， 32910460d π⨯⨯≤ 得 d ≥ 13.82mm 由挤压强度条件 b bs F A
σ＝≤[σbs ]， 3
18102008d ⨯≤ 得 d ≥ 11.25mm 所以，销钉直径可取d = 14mm
5-20解：分析接头下半部分构件受力，如图所示。
其中剪切面为矩形截面，面积为A S =300⨯150=4.5⨯104mm 2，剪力为F S =40kN ；
挤压面为矩形截面，面积为A bs =50⨯150=7.5⨯103mm 2，挤压力为F b =40kN 。
最大拉应力发生于中段凹槽处，该段为偏心拉伸，即拉弯组合变形，偏心距e=50mm ，
接头剪应力 s F A τ＝=3440104.510⨯⨯=0.89MPa < [τ]=1MPa 接头挤压应力 b bs F A σ＝=3
340107.510⨯⨯=5.3MPa <[σbs ]=10MPa
接头最大拉应力 N t z F M A W σ+＝=33
24010401050615050
15050⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=37.33MPa >[σ]=8MPa 综上可知，该接头抗拉强度不够，不安全。
5-23解：