工程力学 第13章运动分析基础-习题
工程力学习题册
专业 学号 姓名 日期 成绩第一章 静力学基础一、是非判断题1.1 在任何情况下，体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。
( ) 1.2 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反，沿同一直线。
( ) 1.3 加减平衡力系公理不但适用于刚体，而且也适用于变形体。
( ) 1.4 力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。
( ) 1.5 两点受力的构件都是二力杆。
( ) 1.6 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点，该刚体一定平衡。
( ) 1.7 力的平行四边形法则只适用于刚体。
( ) 1.8 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。
( ) 1.9 只要物体平衡，都能应用加减平衡力系公理。
( ) 1.10 凡是平衡力系，它的作用效果都等于零。
( ) 1.11 合力总是比分力大。
( ) 1.12 只要两个力大小相等，方向相同，则它们对物体的作用效果相同。
( ) 1.13 若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态，则物体处于平衡。
( ) 1.14 当软绳受两个等值反向的压力时，可以平衡。
( ) 1.15 静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。
( ) 1.16 静力学公理中，作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。
( )1.17 凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。
( ) 1.18 如图所示三铰拱，受力F ，F 1作用，其中F 作用于铰C 的销子上，则AC 、 BC 构件都不是二力构件。
( )二、填空题2.1如图所示，F 1在x 轴上的投影为 ；F 1在y 轴上的投影为 ；F 2在x 轴上的投影为 ；F 2在y 轴上的投影为 ；F 3在x 轴上的投影为 ；F 3在y 轴上的投影为 ；F 4在x 轴上的投影为 ；F 4在y 轴上的投影为 。
轴上的投影为 。
2.2将力F 沿x , y 方向分解，已知F = 100 N, F 在x 轴上的投影为86.6 N, 而沿x 方向的分力的大小为115.47 N ， 则F 的y 方向分量与x 轴的夹角β为 ，F 在y 轴上的投影为 。
大学《工程力学》课后习题解答-精品
大学《工程力学》课后习题解答-精品2020-12-12【关键字】情况、条件、动力、空间、主动、整体、平衡、建立、研究、合力、位置、安全、工程、方式、作用、结构、水平、关系、分析、简化、倾斜、支持、方向、协调、推动(e)(c)(d)(e)’CD2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F 1和F 2作用在销钉C 上，F 1=445 N ，F 2=535 N ，不计杆重，试求两杆所受的力。
解：(1) 取节点(2) AC 与BC 2-3 水平力F A 和D 处的约束力。
解：(1) 取整体(2) 2-4 在简支梁，力的大小等于20KN ，如图所示。
若解：(1)(2)求出约束反力：2-6 如图所示结构由两弯杆ABC 和DE 构成。
构件重量不计，图中的长度单位为cm 。
已知F =200 N ，试求支座A 和E 的约束力。
解：(1) 取DE (2) 取ABC2-7 在四连杆机构ABCD 试求平衡时力F 1和F 2解：（1）取铰链B (2) 取铰链C 由前二式可得：F FF ADF2-9 三根不计重量的杆AB，AC，AD在A点用铰链连接，各杆与水平面的夹角分别为450，，450和600，如图所示。
试求在与O D平行的力F作用下，各杆所受的力。
已知F=0.6 kN。
解：(1)间汇交力系；(2)解得：AB、AC3-1 已知梁AB 上作用一力偶，力偶矩为M ，梁长为l ，梁重不计。
求在图a ，b ，c 三种情况下，支座A 和B 的约束力解：(a) (b) (c) 3-2 M ，试求A 和C解：(1) 取 (2) 取 3-3 Nm ，M 2解：(1)(2) 3-5 大小为AB 。
各杆 解：(1)(2)可知：(3) 研究OA 杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：AB A3-7 O1和O2圆盘与水平轴AB固连，O1盘垂直z轴，O2盘垂直x轴，盘面上分别作用力偶（F1，F’1），（F2，F’2）如题图所示。
工程力学教程第二版课后习题答案
工程力学教程第二版课后习题答案工程力学是一门应用力学原理研究工程结构和材料力学性能的学科。
作为工程学的基础课程之一，工程力学的学习对于培养工程师的分析和解决实际工程问题的能力至关重要。
而工程力学教程第二版是一本经典的教材，其中的课后习题是帮助学生巩固所学知识的重要辅助材料。
本文将为读者提供工程力学教程第二版课后习题的答案，帮助读者更好地理解和掌握工程力学的知识。
第一章：静力学1. 问题：一根长度为L，截面为矩形的梁，其宽度为b，高度为h。
梁的两端分别固定在支座上，中间有一个集中力P作用在梁上。
求梁在P作用下的最大弯矩和最大剪力。
答案：根据静力学原理，我们可以通过平衡力和力矩来求解该问题。
首先，根据平衡力的原理，梁在P作用下的最大剪力等于P。
其次，根据力矩的原理，梁在P作用下的最大弯矩等于P乘以梁的长度L的一半。
因此，最大弯矩为PL/2。
第二章：动力学1. 问题：一个质量为m的物体以速度v沿着水平方向运动，突然撞击到一个质量为M的静止物体上。
求撞击后两个物体的速度。
答案：根据动量守恒定律，撞击前后两个物体的总动量保持不变。
设撞击后质量为m的物体的速度为v1，质量为M的物体的速度为v2。
由动量守恒定律可得mv = mv1 + Mv2。
另外，根据能量守恒定律，撞击前后两个物体的总动能保持不变。
设撞击前质量为m的物体的动能为1/2mv^2，撞击后质量为m的物体的动能为1/2mv1^2，质量为M的物体的动能为0（静止）。
由能量守恒定律可得1/2mv^2 = 1/2mv1^2 + 0。
综上所述，可以解得v1 = (m - M)v / (m + M)，v2 = 2m / (m + M)。
第三章：应力分析1. 问题：一个长方体的尺寸为a×b×c，其材料的杨氏模量为E，泊松比为v。
求该长方体在x、y、z方向上的应力分量。
答案：根据应力分析的原理，我们可以通过应力的定义和杨氏模量、泊松比的关系来求解该问题。
江苏师范大学工程力学习题集
2．塑性材料的极限应力是( )
A.比例极限 B.弹性极限 C.屈服极限 D.强度极限
3．正应力计算公式σ= 适用范围是( )
A.材料的比例极限之内 B.材料的屈服极限之内
C.材料的弹性极限之内D.直杆的轴向拉伸与压缩
4．工程上区分塑性材料和脆性材料的标准是看其延伸率δ大于等于还是小于（ ）
A． B．TC． D．
8．低碳钢冷作硬化后，材料的（ ）
A．比例极限提高而塑性降低B．比例极限和塑性均提高
C．比例极限降低而塑性提高D．比例极限和塑性均降低
9．图示轴向受力杆件中n-n截面上的轴力为( )
A.-3PB.-4PC.+4PD.+8P
10．一般情况下图所示结构中二杆的合理选材方案是（ ）
A. 1杆用钢材，2杆用铸铁B. 1杆用铸铁，2杆用钢材
A．1%B．3%C．5%D．10%
5．低碳钢的极限应力是( )
A.σeB.σpC.σsD.σb
6．轴向拉伸时，杆的伸长量( )
A.与轴力和抗拉刚度均成正比B.与轴力和抗拉刚度均成反比
C.与轴力成反比，与抗拉刚度成正比D.与轴力成正比，与抗拉刚度成反比
7．轴向拉伸或压缩时，直杆横截面上的内力称为轴力，表示为（ ）
A．0.14kNB．0.265kN
C．0.213kND．0.237kN
6．图示ABC杆，固定端A的反力是( )
A．XA=P, YA=0B．YA=P， mA=Pa
C．.XA=P, YA=0D．XA=P, YA=0,mA=Pa
7．构件在外力作用下平衡时，可以利用( )
A.平衡条件求出所有未知力B.平衡条件求出某些未知力
工程力学受力分析练习带答案
道， A 、B、C处都是铰链连接，不计各杆的自重，各接触面都是光滑的。试分别 画出管道O、水平杆AB、斜杆BC及整体的受力图。
P
A
O
DB
C
解:(1)取管道O为研究对象. P
O
N
(2)取斜杆BC为研究对象.
RB B
C
RC
P
A
ODBLeabharlann CRB B(3)取水平杆AB为研究对象.
C
RC P
A
O
DB
A XA
YA
ND´
DB RB´ P
C (4)取整体为研究对象.
A XA
YA
O
DB
C RC
例2 画出下列各构件的受力图。
说明：三力平衡必汇交 当三力平行时，在无限 远处汇交，它是一种特 殊情况。
例3 尖点问题(摩擦忽略不计)
例4 销钉问题。试分别画出AC、BC杆、销钉C及构架 整体的受力图。
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 2、不要多画力 于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出
它是哪一个施力体施加的。
3、不要画错力的方向 约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不 能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析 两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力 的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反， 不要把箭头方向画错。
❖ 5. 受力图 在解除约束的分离体简图上，画出它所受的全部 外力的简图，称为受力图。
❖ 画受力图时应注意： 只画受力，不画施力；
❖
只画外力，不画内力；
❖
解除约束后，才能画上约束反力。
(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》课后习题与答案全集
由 ，作出速度平行四边形，如图示：
即：
7．图示平行连杆机构中， mm, 。曲柄 以匀角速度 2rad/s绕 轴转动，通过连杆AB上的套筒C带动杆CD沿垂直于 的导轨运动。试示当 时杆CD的速度和加速度。
解：取CD杆上的点C为动点，AB杆为动系。对动点作速度分析和加速度分析，如图（a）、（b）所示。图中：
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 。
(d)由于不计杆重，杆AB在A、C两处受绳索作用的拉力 和 ，在B点受到支座反力 。 和 相交于O点，
根据三力平衡汇交定理，
可以判断 必沿通过
B、O两点的连线。
见图(d).
第二章力系的简化与平衡
思考题：1.√;2.×;3.×;4.×;5.√;6.×;7.×;8.×;9.√.
1．平面力系由三个力和两个力偶组成，它们的大小和作用位置如图示，长度单位为cm，求此力系向O点简化的结果，并确定其合力位置。
则
（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。
工程力学第13章答案
习题13-1图(a)第13章 弹性杆件位移分析与刚度设计13－1 直径d = 36mm 的钢杆ABC 与铜杆CD 在C 处连接，杆受力如图所示。
若不考虑杆的自重，试：1．求C 、D 二截面的铅垂位移；2．令F P1 = 0，设AC 段长度为l 1，杆全长为l ，杆的总伸长EA lF l 2P =∆，写出E 的表达式。
解：（1）4π)(4π)(2sN 2sN d E l F d E l F u u BC BC ABAB A C ++=947.236π41020030001010020001015002333=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+=mm286.536π101054250010100947.24π)(2332cN =⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=+=d E l F u u CD CD C D mm（2）A E l l F A E l F l l l EAl F C D AC c 12P s 12P 2P )(-+=∆+∆=∆=， 令l l 1=ηc s 11E E E ηη-+=s c sc )1(E E E E E ηη-+=13－2长为 1.2m 、横截面面积为31010.1-⨯m 2的铝制筒放置在固定刚块上，直径为15.0mm 的钢杆BC 悬挂在铝筒顶端的刚性板上，若二者轴线重合、载荷作用线与轴线一致，且已知钢和铝的弹性模量分别为E s = 200GPa ，E a = 70GPa ，F P = 60kN 。
试求钢杆上C 处位移。
习题13-2图m(a)A E kN kNx l l l l解：铝筒：a a P A E l F u u ABB A -=-（其中u A= 0）935.0101010.11070102.1106063333=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-B u mm钢杆：50.4154π10200101.21060935.02333s s P =⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=+=A E l F u u BC B C mm13－3 对于图a 、b 、c 、d 所示的坐标系，小挠度微分方程可写成EI M x w /d /d 22-=形式有以下四种。
工程力学课后习题答案北科
工程力学课后习题答案北科工程力学是一门应用力学原理研究工程结构和机械设备的学科，它是工程学的基础课程之一。
学习工程力学的过程中，课后习题是非常重要的一部分，通过解答习题可以巩固所学的知识，提高解决实际问题的能力。
在北科大学习工程力学的学生，经常会遇到一些难题，下面我将给出一些常见习题的答案和解析。
第一题：一根长为L的均匀杆AB，质量为m，放在光滑的水平桌面上，杆的一端A固定，另一端B由静止被释放。
当杆与桌面的夹角为θ时，求杆的加速度。
解析：根据牛顿第二定律，我们可以得到杆的受力分析图。
杆受到重力的作用，重力的分解力为mgcosθ和mgsinθ，其中mgcosθ垂直于桌面，不会对杆的运动产生影响，只有mgsinθ会使杆产生加速度。
由于杆是刚体，所以杆上各点的加速度大小相等，方向相同。
根据杆的运动学关系，我们可以得到加速度a=gsinθ。
第二题：一辆质量为m的小汽车以速度v通过一个半径为R的水平圆形弯道，小汽车受到向心力的作用，求小汽车通过弯道的最大速度。
解析：小汽车通过弯道时，受到向心力Fc的作用，向心力的大小为Fc=mv^2/R，向心力是由摩擦力提供的，所以摩擦力的大小也为Fc。
根据摩擦力的定义，摩擦力的大小为μN，其中μ为摩擦系数，N为小汽车受到的垂直于弯道的支持力。
由于小汽车在弯道上没有垂直于弯道的加速度，所以N=mg。
将摩擦力和向心力相等，可以得到μmg=mv^2/R，解得v^2=μgR，所以小汽车通过弯道的最大速度为v=√(μgR)。
第三题：一个质量为m的物体以速度v水平地撞击一个质量为M的静止物体，碰撞后两个物体一起运动，求碰撞后的速度。
解析：根据动量守恒定律，碰撞前后物体的总动量保持不变。
碰撞前物体的动量为mv，碰撞后物体的总动量为(m+M)V，其中V为碰撞后的速度。
所以可以得到mv=(m+M)V，解得V=mv/(m+M)。
以上是一些常见的工程力学课后习题的答案和解析，希望对北科大学习工程力学的学生有所帮助。
南华大学理论力学第13章练习答案
M P 0
又 2a1 a 联立解得
a
ma m ra1 FS 2r 1 r 0 2 4
FS A
P
8 F 11 m
均质圆盘B转动。不计支架和绳子的重量及轴上的摩擦，BC=l，
盘B的半径为r，求固定端的约束力。 解：分析轮及物块，加惯性力如图,由
MA
l
C
B
M
B
0
1 ( m2 m1 )r 2 m1 gr 0 2
Fx
Fy
2m1 g ( m2 2m1 )r
，
1 m2 r 2 m2 g 2 m1a A
M
D
r
C
n 2 r 其中 aa
a r
t n
A
E
B
cos ) 则 F m(r 2 sin r 分析轮，加惯性力矩 J
M
C
r
F
J
M mr(r 2 sin r cos ) sin J mr(r 2 sin r cos ) sin M J
a
m1 g
分析整体，
F
F
X
0
0
Fx 0
Fy m1a m1 g m2 g 0
M A m1 g (l r ) m2 gl
Y
Fy
3m1 m2 m2 g 2m1 m2
MC 0
1 m2 r 2 m1 (l r )a 0 2
MA
3m m2 1 m2 r 2 m1 (l r )r m1 g(l r ) m2 gl 1 m2 gl 2 2m1 m2
曲柄滑块机构如图所示已知圆轮半径为r对转轴的转动惯量为j轮上作用一不变力偶矩mabd滑道的质量为m不计摩擦
《工程力学》章节测试答案
《工程力学》章节测试答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 工程力学中，力的三要素不包括以下哪项？A. 力的大小B. 力的方向C. 力的作用点D. 力的速度答案：D2. 在平面力系中，以下哪种情况力的合力不一定为零？A. 力系中各力大小相等，方向相同B. 力系中各力大小相等，方向相反C. 力系中各力大小不等，方向相同D. 力系中各力大小不等，方向相反答案：C3. 平面力偶的等效条件是？A. 力偶矩大小相等，转向相同B. 力偶矩大小相等，转向相反C. 力偶矩大小不等，转向相同D. 力偶矩大小不等，转向相反答案：A4. 拉伸试验中，材料破坏时的应力称为？A. 强度B. 抗拉强度C. 抗压强度D. 疲劳强度答案：B5. 杆件在受力时，产生的内力称为？A. 应力B. 应变C. 内力D. 外力答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 力学是研究物体在力的作用下的________和________的学科。
答案：运动状态，变形2. 在国际单位制中，力的单位是________，符号是________。
答案：牛顿，N3. 平面力偶的三个基本性质是：力偶无________，力偶的________与力偶中力的大小和力偶臂的长短有关，在平面内，力偶________。
答案：等效点，力偶矩，可以任意移动4. 材料的强度包括________强度和________强度。
答案：抗拉，抗压5. 杆件的变形分为________变形和________变形。
答案：弹性，塑性三、判断题（每题2分，共20分）1. 力的三要素包括力的大小、方向和作用点。
（）答案：正确2. 在平面力系中，力的合力一定为零。
（）答案：错误3. 力偶矩是力与力臂的乘积。
（）答案：正确4. 拉伸试验中，材料的抗拉强度等于材料的屈服强度。
（）答案：错误5. 杆件的应力与应变之间的关系称为应力应变关系。
（）答案：正确四、简答题（每题10分，共30分）1. 简述力的平行四边形法则。
建筑力学 第十三章答案
C1mABD441ADCP i=11B1(a)(b)习题13-2图13-2解：（1）建立支座移动的实状态（a ），和虚设单位力状态（b ）。
(2)由∑-=∆C R iiC 公式求三种情况时的D 点的水平位移：1）当只有支座A 发生向左10mm 的位移时)(1001.0)01.01(←-=-=⨯-=-=∆=∆∑mm m m C R i iC H D (负号表示D 点的水平位移与所设的向右的单位力方向相反，向左。
)2）当只有支座A 只发生向下10mm 的位移时)(5.20025.0)01.041(←-=-=⨯-=-=∆=∆∑mm m m C R i iCH D 3）当只有支座B 只发生向下10mm 的位移时)(5.20025.0)01.041(→==⨯--=-=∆=∆∑mm m m C R i iCH D （正号表示D 点的水平位移与所设的向右的单位力方向相同，向右。
）CBqAaM=qa 2aqa 223qax x2a2a1A1B2aM i=1A11aB22xx aP i=1a 1) a 2) a 3)习题13-5a)图13-5a 解：(1) 荷载作用的实状态如图13-5 a 1)。
其弯矩方程如a 1）式)]2,0[212a a x qx qa M P ∈=21-x(2) 选虚拟状态如图13-5 a 2)、a 3)。
其弯矩方程分别如a 2）、a 3）式)]2,0[2121a a x aM ∈-=x)]2,[21)(21],0[2132a a a x a x a x x a x M ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∈+-=--∈=x(3)由求位移公式知：1）积分实状态a 1) 和虚拟状态a 2)的弯矩表达式求B ϕ。
EIqa dx qx qa x a EI ds EI M M a P B 3)2)(21(132021-=-==∑⎰∑⎰21-x ϕ()2）积分实状态a 1) 和虚拟状态a 3)的弯矩表达式求VC ∆。
∑⎰=∆ds EIM M PV C 2)(24)2)(21()2)(21(1422022202↑-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=+=⎰⎰⎰⎰EIqa dx qx qa a x dx qx qa x EI dx EIM M dx EI M M a a a a a PaP 21-x 21-x 右左C B 5m10mA xxP i=1xxCB A xxB ACP i=1CAB xxM i=1a 1) a 2) a 3) a 4)13-6a)13-6a) 解：(1) 荷载作用的实状态如图a 1)。
大学_工程力学教程(西南交通大学应用力学与工程系著)课后答案下载_1
工程力学教程(西南交通大学应用力学与工程系
著)课后答案下载
工程力学教程(西南交通大学应用力学与工程系著)内容提要第1章静力学基础
1-1 静力学中的基本概念
1-2 静力学公理
1-3 约束和约束力
1-4 研究对象和受力图
习题
第2章平面汇交力系
2-1 平面汇交力系合成与平衡的几何法
2-2 平面汇交力系合成与平衡的解析法
习题
第3章力矩与平面力偶系
3-1 关于力矩的概念及其计算
3-2 关于力偶的概念
3-3 平面力偶系的合成与平衡
习题
第4章平面一般力量
4-1 力线平移定理
4-2 平面一般力系向一点简化
4-3 分布荷载
4-4 平面一般力系的
工程力学教程(西南交通大学应用力学与工程系著)图书目录
本书是教育科学“十五”国家规划课题研究成果,根据“高等学校工科本科工程力学基本要求”编写而成,涵盖了理论力学和材料力学的主要内容。
本书共18章,包括静力学基础、平面汇交力系、力矩与平面力偶系、平面一般力系、重心和形心、内力和内力图、拉伸和压缩、扭转、弯曲、应力状态分析和强度理论、压杆的稳定性、点的运动、刚体的`基本运动、点的复合运动、刚体的平面运动、质点的运动微分方程、动力学普遍定理、动静法。
本书在讲述某些概念和方法的同时,给出了相关的思考题,供课堂讨论之用。
本书具有很强的教学适用性,有助于培养工程应用型人才。
本书可作为高等学校工科本科非机、非土类各专业中、少学时工程力学课程的教材,也可供高职高专与成人高校师生及有关工程技术人员参考。
工程力学讲义13章例题PPT课件
F AY
P
A
N B 5）A点的约束反力也可以用两个分力
表示 FAX , FAY 。
B 注：作业的书写格式 。
F AX
NB
1
第一章 静力学基本公理和物体的受力分析
[例1] 试分析杆AB的受力。 注：作业的书写格式 。
P
解：1．杆 AB
A
B 2） 主动力 P , N B , N A
NA
P
A
B
NB
2
第一章 静力学基本公理和物体的受力分析
第一章 静力学基本公理和物体的受力分析
[例1] 试分析杆AB的受力。
P
A
B
画物体受力图主要步骤为：
解：1．杆 AB
2） 主动力 P
① 选研究对象； ② 画分离体； ③ 先画主动力；
3） B点的约束反力 N B ④ 后画约束反力。
NA
P
A
根据三力平衡汇交原理确定A的反力
B 4）A点的约束反力 N A
或：
由平衡的几何条件，力多边形封闭，故
FPtg NBcoPs
又由几何关系：
tg
r2(rh)2 0.577
rh
13
[例] 已知压路机碾子重 P20kN, r 60cm, 欲拉过h = 8cm的障 碍物。求：在中心作用的水平力F的大小和碾子对障碍物的压力。
解： ①研究对象:碾子 ②画受力图
FPtg NBcoPs
F Bx
杆CD
物块
杆AC
F By ' F Ax
F Ay
F Bx '
杆与滑轮
F Ax F Ay
7
第一章 静力学基本公理和物体的受力分析
[例6] 画出整体构件的受力图 SD
《工程力学》第十三章精选习题及解答提示
《工程力学》第十三章精选习题及解答提示思 考 题13.1什么是牵连速度？是否动参考系中任何一点的速度就是牵连速度？答：牵连速度指的是某一瞬时动参考系上与动点相重合的那一点（牵连点）的速度。
因此动参考系中一般情况下只有牵连点的速度才是牵连速度。
特殊情况下：动参考系做平移运动时，任何一点的运动（速度，角速度）都与牵连点的运动相同。
13.2 某瞬时动点的绝对速度0=a v ，是否动点的相对速度0=r v 及牵连速度0=e v ？为什么？ 答：不一定。
当动点的相对速度与牵连速度大小相等方向相反时，动点的绝对速度为零，但相对速度与牵连速度有可能不为零。
习 题13.1 试在图示机构中，选取动点、动参考系，并指出动点的绝对运动、相对运动、牵连运动（即牵连点的运动）。
解：（a ）选择滑块上A 1点为动点，动参考系固结在导槽2上，定参考系为地面，则动点的绝对运动为绕O 点的圆周运动，相对运动为垂直方向的往返直线运动；牵连运动为水平方向的往返直线运动。
（b ）选择摇杆1上A 1点为动点，动参考系固结在摇杆2上，定参考系为地面，则动点的绝对运动为水平方向的直线运动，相对运动为沿曲柄方向的往返直线运动；牵连运动为绕O 点的摆动。
（c ）选择导杆1上A 1点为动点，动参考系固结在曲柄2上，定参考系为地面，则动点的绝对运动为垂直方向的直线运动，相对运动为沿曲柄方向的往返直线运动；牵连运动为绕O 1点的转动。
（d ）选择圆环2上A 2点为动点，动参考系固结在摇杆1上，定参考系为地面，则动点的绝对运动为沿大圆环圆周运动，相对运动为沿摇杆方向的往返直线运动；牵连运动为绕O 1点的摆动。
13.2 车厢以速度1v 沿水平直线轨道行驶，雨滴M 以速度2v 铅垂落下，试求从车厢中观察到的雨滴速度的大小和方向。
解：以雨滴为动点，动参考系固定在车厢上，则(牵连运动为水平平移，动点绝对运动为垂直方向直线运动，如图13.2所示)：2v v a =1v v e =从车厢中观察到的雨滴的速度为相对速度：222122v v v v v a e r +=+=2111tan tan v v v v a e --==α 方向图13.2所示13.3 三角块沿水平方向运动，其斜边与水平线成α角。
运动学与动力学复习指导
上而不下落，问小车的加速度 a 至少应为多大？
思考题 15-7 图
15-8 判断下列说法是否正确： 1)运动的质点必定受到力的作用。 2)质点的运动方向就是作用在质点上各力的合力的方向。 3)质点运动时，速度大则惯性也大，速度小则惯性也小。 4)质点的速度与其所受力的大小成正比，速度大则受力也大，速度小则受力也小。 5)质量相同的两质点，若受力相同，则同一瞬时两质点的速度、加速度也相等。 6)受常力(即大小和方向都不改变的力)作用的质点既可能作直线运动，也可能作曲线运
思考题 16-5 图 16-6 图（a），（b），（c）中各匀质物体分别绕过点 O 的固定轴转动，图（d）中 的匀质圆 盘在固定水平面上作纯滚动。设各物体的质量都是 M ，物体的角速度都是 ω，杆子的长度 是 l，圆盘的半径是 r。试分别计算各物体的动能。
思考题 16-6 图 16-8 为什么切向力做功，而法向力不做功？为什么作用在瞬心上的力不做功？ 16-12 运动员起跑时，什么力使运动员的质心加速运动？什么力使运动员的动能增加？产生 加速度的力一定作功吗? 16-13 甲乙两人重量相同，沿绕过无重滑轮的细绳，由静止起同时向上爬升，如图。如甲比 乙更努力上爬，问：
能的？
思考题 13-2 图 13-3 点 M 沿螺线自外向内运动，如图所示。它走过的弧长与时间的一次方成正比，问点的 加速度是越来越大、还是越来越小？点 M 越跑越快、还是越跑越慢？
思考题 13-3 图 13-5 作曲线运动的两个动点，初速度相同、运动轨迹相同、运动中两点的法向加速度也相 同。判断下述说法是否正确：
定轴转动刚体的动能： T
=
1 2
I zω 2
平面运动刚体的动能： T
=
1 2
MvC2
工程力学 第13章 杆件的位移分析与刚度设计
n 梁的弹性曲线与梁的挠度和转角
梁在弯矩（My 或 Mz ）的作用下发生弯曲变形，为叙述简便起见，以下讨论只有一个方 向的弯矩作用的情形，并略去下标，只用 M 表示弯矩，所得到的结果适用于 My 或 Mz 单独 作用的情形。 图 13－3a 所示的梁的变形，若在弹性范围内加载，梁的曲线在梁弯曲后变成一连续光 滑曲线，如图 13－3b 所示。这一连续光滑曲线称为弹性曲线 （elastic curve） ，或挠度曲线 （deflection curve） ，简称弹性线 或挠曲线 。 梁在弯曲变形后，其横截面的位移包括三部分：
图 13－4 梁的位移与约束的关系
在图 13－3b 所示 Oxw 坐标系中，挠度与转角存在下列关系：
dw = tanθ dx
dw =θ dx
(13－9)
在小变形条件下，挠曲线较为平坦，即θ很小，因而上式中 tanθ≈θ。于是有 (13－10)
上述二式中 w＝ w（x） ，称为挠度方程 （deflection equation） 。 应用式（13－2）或式（13－3）以及曲线的曲率公式：
习 题
本章正文 返回总目录
2
第 13 章 弹性杆件位移分析与刚度设计
§ １３—１ 变形与位移的相依关系
１３－１－１ 应力分析中得到的结论－杆件微段变形
对于细长杆件，六个内力分量 FN x、FQ y、FQz、M x、My 、Mz 中，剪力 FQ y 和 FQz 对变形 的影响很小，因而，剪力引起的变形，工程中一般不予考虑。 根据第 8 章和第 9 章的分析，得到 FN x、My、Mz 和 Mx 引起的杆件微段变形分别由下列 各式确定：
Δl＝∫
n
l
0
FNx F l dx = Nx EA EA
工程力学习题集(一)
3.二力平衡公理和作用与反作用定律中，作用于物体上的二力都是等值、反向、共线,其区别在哪里？
4.判断下列说法是否正确。
（1）物体相对于地球静止时，物体一定平衡；物体相对于地球运动时，则物体一定不平衡。
（2）桌子压地板，地板以反作用力支撑桌子，二力大小相等、方向相反且共线，所以桌子平衡。
题2图
3.图示一承受轴向拉力F=10kN的等直杆，已知杆的横截面面积A=100 。试求α= 、30°、45°、60°、0°的各斜截面上的正应力和剪应力。
题3图
4.图示结构中，AB为一刚杆，CD由A3钢制造的斜拉杆。已知F1=5kN，F2=10kN,l=1m,钢杆CD的横截面面积A=100mm2,钢材的弹性模量E=0.2×106MPa,∠ACD=45°试求杆CD的轴向变形和刚杆AB在端点B的铅直位移。
8.一根受扭的钢丝，当扭转角为90°时的最大剪应力为95 MPa ，问此钢丝的长度与直径之比是多少 ,G = 79 GPa.
9.试求图中各图形对z轴的面积矩。
(a) (b)
题9图
10.图示⊥形截面，图中尺寸单位为m。试求
（1）形心C的位置；
（2）阴影部分对z轴的面积矩。
题10图
11.求图示两截面对形心主轴z的惯性矩。
3．两根不同材料的等截面直杆，承受着相同的拉力，它们的截面积与长度都相等。问①两杆的内力是否相等？②两杆应力是否相等？③两杆的变形是否相等？
4．什么是平面假设？提出这个假设有什么实际意义？
5．在轴向拉（压）杆中，发生最大正应力的横截面上，其剪应力等于零。在发生最大剪应力的截面上，其正应力是否也等于零？
题11图
12.试计算图示组合截面对形心轴y、z的惯性矩。图中尺寸单位为m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
13.1 半径为R的圆轮在地上沿直线匀速滚动，已知轮心的速度为C v，试求轮缘上一点M的运动方程﹑轨迹﹑速度和加速度。
解：建立直角坐标如图，t=0时，
M点的运动方程：
cos o o x v v =-sin o v y v R
=2sin 2o o v v t R =v v CM ⊥n
π2=点接触地时
ϕ
o
2cos o o
y v v a y t
R R
==sin o o
x v v a x t
R R
==加速度：
2
2
2
0x y
v a a a R
=+=()0
cos ,cos cos v a y t R
ϕ
==即
M 点的加速度大小为常量，方向恒指向轮心O
13.2 如图所示，曲柄CB 以等角速度ω0 绕轴C 转动，其转动方程为 0t ϕω= 。
滑块B 带动摇杆OA 绕轴Ｏ转动。
设OC ＝h ，CB ＝r 。
求摇杆的转动方程和角速度及角加速度。
知
13.3 如图所示，纸盘由厚度为a的纸条卷成，令纸盘的中心不动，而以等速v拉纸条。
求纸盘的角加速度（以半径r的函数表示）。
以等速v拉纸条。
求纸盘的角加速度。
解：设纸盘初始半径为R，则在任意时刻t时纸盘减
13.4图示一飞轮绕定轴O转动，其轮缘上任一点的全加速度在运动过程中与轮半径的交角恒为60°，当运动
开始时，其转角ϕ0等于零，角速度为ω0。
求飞轮的转动方程以及角速度与转角的关系。
例
7-3
一飞轮绕固定轴O 转动，其轮缘上任一点的全加速度在某段运动过程中与轮半径的交角恒为60º。
当运动开始时，其转角φ0等于零，角速度为ω0。
求飞轮的转动方程以及角速度与转角的关系。