工程力学习题集
工程力学习题集（二）
组合变形思考题1.何谓组合变形？如何计算组合变形杆件横截面上任一点的应力？2.何谓平面弯曲？何谓斜弯曲？二者有何区别？3.何谓单向偏心拉伸（压缩）？何谓双向偏心拉伸（压缩）？4.将斜弯曲、拉（压）弯组合及偏心拉伸（压缩）分解为基本变形时，如何确定各基本变形下正应力的正负？5.对斜弯曲和拉（压）弯组合变形杆进行强度计算时，为何只考虑正应力而不考虑剪应力？6.什么叫截面核心？为什么工程中将偏心压力控制在受压杆件的截面核心范围内？习题1.如图所示木制悬臂梁在水平对称平面内受力F1＝1.6ｋＮ，竖直对称平面内受力F2＝0.8KN的作用，梁的矩形截面尺寸为9×18，，试求梁的最大拉压应力数值及其位置。
题1图2.矩形截面悬臂梁受力如图所示，Ｆ通过截面形心且与ｙ轴成角，已知F ＝1.2ｋN，ｌ＝2ｍ，，材料的容许正应力［σ］＝10MPa，试确定ｂ和ｈ的尺寸。
题2图3.承受均布荷载作用的矩形截面简支梁如图所示，ｑ与ｙ轴成角且通过形心，已知ｌ＝4ｍ，ｂ＝10ｃｍ，ｈ＝15ｃｍ，材料的容许应力［σ］＝10MPa，试求梁能承受的最大分布荷载。
题3图4.如图所示斜梁横截面为正方形，a＝10ｃｍ，F＝3ｋN作用在梁纵向对称平面内且为铅垂方向，试求斜梁最大拉压应力大小及其位置。
题4图5.柱截面为正方形，边长为ａ，顶端受轴向压力F作用，在右侧中部挖一个槽（如图），槽深。
求开槽前后柱内的最大压应力值。
题5图6.砖墙及其基础截面如图，设在1ｍ长的墙上有偏心力F＝40kN的作用，试求截面1-1和2-2上的应力分布图。
题6图7.矩形截面偏心受拉木杆，偏心力F＝160kN，ｅ＝5cm，［σ］＝10MPa，矩形截面宽度ｂ＝16cm，试确定木杆的截面高度ｈ。
题7图8.一混凝土重力坝，坝高Ｈ＝30ｍ，底宽Ｂ＝19ｍ，受水压力和自重作用。
已知坝前水深Ｈ＝30ｍ，坝体材料容重，许用应力[]＝10MPa，坝体底面不允许出现拉应力，试校核该截面正应力强度。
《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(机电一体化技术)_习题集(含答案)
《工程力学》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有习题【说明】：本课程《工程力学》（编号为09004）共有单选题,填空题1,计算题,简答题,填空题2,填空题3等多种试题类型，其中，本习题集中有[填空题2,填空题3]等试题类型未进入。
一、单选题1.工程力学材料力学部分的基本研究对象是（）A.刚体B.质点C.弹性变形体D.变形杆件2.工程力学静力学部分的基本研究对象是（）A.刚体B.质点C.弹性变形体D.变形杆件3.两个力大小相等、方向相反、作用在两个相互作用物体的一条直线上，这是（）。
A.二力平衡公理B.力偶的定义C.作用力和反作用力公理D.二力杆约束反力的特性4.两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体的一条直线上，这是（）。
A.二力平衡公理B.力偶的定义C.作用力和反作用力公理D.二力杆约束反力的特性5.两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体的两条直线上称为（）。
A.二力平衡公理B.力偶的定义C.作用力和反作用力公理D.二力杆约束反力的特性6.刚体上作用着三个力并且保持平衡，则这三个力的作用线一定满足（）。
A.共线B.共面C.共面且不平行D.共面且相交于同一点7.下列四图中矢量关系符合F4=F1+F2+F3的是图（）。
F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3A B C D8.下列四图中矢量关系符合F2+F1=F4+F3的是图（）。
F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3A B C D9.下列四图中矢量关系符合F3+F1=F4+F2的是图（）。
F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3F1F2F4F3A B C D10.柔所约束的约束反力大小未知、作用点是柔索的联接点、方向在柔索的（）方向。
A.垂直B.平行C.牵拉D.倾斜11.柔所约束的约束反力大小未知、作用点是柔索的联接点、方向在柔索的（）方向。
A.垂直B.平行C.牵拉D.倾斜12.光滑铰链约束的约束反力大小和方向的特征是（）A.一个大小方向均未知B.两个大小未知C.两个大小未知方向已知D.一个未知13.光滑铰链约束的约束反力大小和方向均未知，受力分析中常将其表达为（）的力。
工程力学习题集
工程力学习题集2009年11月第一章习题1.1 画出图 1.1(a) ～ (f) 中各物体的受力图。
未画重力的物体 , 质量均不计 , 所有接触处均为光滑接触。
1.2 画出图 1.2 所示各物体系中各物体的受力图。
未画重力的物体 , 质量均不计 , 所有接触处均为光滑接触。
1.4 如图 1.4 所示矩形搁板ABCD 可绕轴线AB 转动，M 、K 均为圆柱铰链 , 搁板用DE 杆支撑于水平位置，撑杆DE 两端均为铰链连接，搁板重为W ，试画出搁板的受力图。
1.5 图 1.5 所示为一水轮机简图，巳知使水轮机转动的力偶矩M z ，在锥齿轮B 处的力分解为三个分力：圆周力F t 、轴向力F a 、径向力F r ，试画出水轮机的受力图。
第二章习题2.1 已知图 2.1 中，F 1 = 150N ，F 2 = 200N 及F 3 = l00N 。
试用图解法及解析法求这四个力的合力。
2.2 起重用的吊环如题图 2.2 所示，侧臂AB 及AC 均由两片组成，吊环自重可以不计，起吊重物P =1200KN ，试求每片侧臂所受的力。
2.3 图示梁在A 端为固定铰支座，B 端为活动铰支座，P =20KN 。
试求在图示两种情形下A 和B 处的约束反力。
2.4 图示电动机重 W=5KN ，放在水平梁AC 的中间，A 和B 为固定铰链，C 为中间铰链，试求A 处的约束反力及杆BC 所受的力。
2.5 简易起重机用钢绳吊起重量G =2000N 的重物。
各杆的自重、滑轮的自重和尺寸都忽略不计，试求杆AB 和AC 受到的力。
假定A 、B 、C 三处可简化为铰链连接。
2.6 重为G =2KN 的球搁在光滑的斜面上，用一绳把它拉住。
巳知绳子与铅直墙壁的夹角为30 0 ，斜面与水平面的夹角为15° ，试求绳子的拉力和斜面对球的约束反力。
2.7 压榨机构如图所示，杆AB 、BC 自重不计，A 、B 、C 都可看作为铰链连接，油泵压力P =3KN ，方向水平。
《工程力学》课后习题与答案全集
工程力学习题答案第一章静力学基础知识思考题：1. X ；2. V ;3. V ;4. V ;5. K 6. K 7. V ;8. V习题一1•根据三力汇交定理，画出下面各图中A 点的约束反力方向。
解：（a ）杆AB 在 A B 、C 三处受力作用。
u由于力p和uuv R B 的作用线交于点Q 如图（a ）所示，根据三力平衡汇交定理, 可以判断支座A 点的约束反力必沿 通过A 0两点的连线。
uP 3uvB 处受绳索作用的拉力uuv R B （b ）同上。
由于力交于0点，根据三力平衡汇交定理, 可判断A 点的约束反力方向如 下图（b ）所示。
的作用线 2.不计杆重，画出下列各图中 AB 杆的受力图。
uP 解：（a ）取杆AB 和E 两处还受光滑接触面约束。
约束力UJVN E uuvuuN A 和 N E，在A的方向分别沿其接触表面的公法线， 外，在 并指向杆。
其中力uuvN A 与杆垂直,通过半圆槽的圆心 Q力 AB 杆受力图见下图（a ）。
和C 对它作用的约束力 NBo------- r -------- —y —uuv N C铰销此两力的作用线必须通过（b ）由于不计杆重，曲杆 BC 只在两端受 故曲杆BC 是二力构件或二力体，和 B 、C 两点的连线，且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. V ;2.＞；3. X ；4. K 5. V ;6.$7.＞；8. x ；9. V .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。
uvR R 解：设该力系主矢为 R ，其在两坐标轴上的投影分别为Rx、y。
由合力投影定理有:。
4.梁AB 的支承和荷载如图, 小为多少？解：梁受力如图所示：2. 位置:d M o /R 25000.232 火箭沿与水平面成F ,100 0.6100 80 2000 0.5 580m 23.2cm,位于O 点的右侧。
江苏师范大学工程力学习题集
B．F(a+b)cosα
C．F
D．F
2．某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用RA、RB表示支座A、B处的约束反力，则它们的关系为( )。
A．RA<RB
B．RA>RB
C．RA=RB
D．无法比较
3．图示中四个力F1、F2、F3、F4对B点之矩是( )
A.mB(F1)=0
B.mB(F2)=F2l
13．图示构架，已知 ，不计各杆自重，试求 杆受力与铰链 处的约束力。
解答：选取构架整体为研究对象，作出其受力图。
取图示投影轴系，建立平衡方程
其中， ， 。
联立上述平衡方程，解得 杆受力
（压）
铰链 处的约束力
14．已知重量为P的圆管用AB杆和绳BC固定在铅垂墙壁上，如图所示，AB杆与墙面间的夹角为α，求AB杆对圆管的支承力。
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
C.mB(F3)=F3lcos45°
D.mB(F4)=F4l
填空题
4．图示直角弯杆的A端作用一与水平线成60°夹角的力 ，弯杆的几何尺寸如图所示，
则力 对O点的矩MO( )=___Fa______。
5．直角弯杆OAB的AB段长度为1m，O端为光滑固定铰链支座，B端放置于倾角为30°的光滑斜面上。在弯杆上作用一力偶，其力偶矩的大小为M=100N·m，弯杆的自重不计，则支座O处约束力的大小为__100___N.
工程力学(安全技术管理)_习题集(含答案)
《工程力学》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有习题【说明】：本课程《工程力学》（编号为14001）共有单选题,计算题等多种试题类型，其中，本习题集中有[单选题]等试题类型未进入。
一、计算题1.如图所示重力为W的钢管放置在刚性墙和平板之间，管子与平板中点D接触，管子与墙和平板均为光滑接触。
平板下端与墙铰接，上端与墙用缆绳连接，平板与墙的夹角为300。
试求铰链A的约束力和缆绳BC的拉力。
(18分)2.如图所示等直杆，直径为d，AB、BC段的长度均为L ,材料的弹性模量为E AB= 2E BC=E , 绘出杆件的轴力图，并求出杆的总变形△L （不计杆的自重）。
(18分)绘出如图所示梁的弯矩图和剪力图。
（18分）4. 如图所示悬臂梁（抗弯刚度为EI ），求A 、B 点的挠度和转角。
(18分)5. 如图微元为某平面受力构件中一点的受力状态，其应力σx =20 MPa ，σy =10 MPa ，τxy = 5 MPa 。
（1）求主应力和主方向；（2）在Mohr 应力圆上指出代表主平面和以x 、y 为法线的平面的点。
（18分）6. 如图为同时受扭矩m 和轴向力P 作用的实心圆轴。
（1）指出圆轴危险点的位置，并画出危险点的应力状态。
（2）已知P 、m = Pd/8、材料的许用应力为『σ』，试用第三强度理论（最大剪应力强度理论）设计该轴的直径d 。
(18分)7. 如图所示上下铰接，长为Ｌ，直径为Ｄ的圆形截面压杆，承受沿杆轴线方向的压力。
材料的弹性模量为Ｅ，许用（容许）应力为[σ]。
求压杆的临界荷载；并确定柔度小于何值时就不会首先出现稳定性失效？（18分）8. 两个直径为d ，重为P 的钢球，装在直径为D （d<D<2d ）的桶内，不计桶的变形和钢球与桶、钢球与钢球的摩擦。
求钢球之间的作用力、钢球对桶壁的作用力、钢球对桶底的作用力。
（18分）xσ9.绘出图所示梁的剪力图和弯矩图。
(18分)10.如图所示圆截面轴AC，其直径为d，绘出轴AC的扭矩图，并求出最大扭转剪应力。
工程力学习题集
For personal use only in study and research; not for commercial use工程力学习题集2009年11月第一章习题1.1 画出图 1.1(a) ～ (f) 中各物体的受力图。
未画重力的物体 , 质量均不计 , 所有接触处均为光滑接触。
?1.2 画出图 1.2 所示各物体系中各物体的受力图。
未画重力的物体 , 质量均不计 , 所有接触处均为光滑接触。
1.4 如图 1.4 所示矩形搁板ABCD 可绕轴线AB 转动，M 、K 均为圆柱铰链 , 搁板用DE 杆支撑于水平位置，撑杆DE 两端均为铰链连接，搁板重为W ，试画出搁板的受力图。
1.5 图 1.5 所示为一水轮机简图，巳知使水轮机转动的力偶矩M z ，在锥齿轮B 处的力分解为三个分力：圆周力F t 、轴向力F a 、径向力F r ，试画出水轮机的受力图。
第二章习题2.1 已知图 2.1 中，F 1 = 150N ，F 2 = 200N 及F 3 = l00N 。
试用图解法及解析法求这四个力的合力。
2.2 起重用的吊环如题图 2.2 所示，侧臂AB 及AC 均由两片组成，吊环自重可以不计，起吊重物P =1200KN ，试求每片侧臂所受的力。
2.3 图示梁在A 端为固定铰支座，B 端为活动铰支座，P =20KN 。
试求在图示两种情形下A 和B 处的约束反力。
2.4 图示电动机重 W=5KN ，放在水平梁AC 的中间，A 和B 为固定铰链，C 为中间铰链，试求A 处的约束反力及杆BC 所受的力。
2.5 简易起重机用钢绳吊起重量G =2000N 的重物。
各杆的自重、滑轮的自重和尺寸都忽略不计，试求杆AB 和AC 受到的力。
假定A 、B 、C 三处可简化为铰链连接。
2.6 重为G =2KN 的球搁在光滑的斜面上，用一绳把它拉住。
巳知绳子与铅直墙壁的夹角为30 0 ，斜面与水平面的夹角为15° ，试求绳子的拉力和斜面对球的约束反力。
工程力学习题集
第9章思考题在下面思考题中A、B、C、D的备选答案中选择正确的答案。
（选择题答案请参见附录）9.1若用积分法计算图示梁的挠度，则边界条件和连续条件为。
(A) x=0: v=0; x=a+L: v=0; x=a: v左=v右，v/左=v/右。
(B) x=0: v=0; x=a+L: v/=0; x=a: v左=v右，v/左=v/右。
(C) x=0: v=0; x=a+L: v=0，v/=0; x=a: v左=v右。
(D) x=0: v=0; x=a+L: v=0，v/=0; x=a: v/左=v/右。
9.2梁的受力情况如图所示。
该梁变形后的挠曲线为图示的四种曲线中的（图中挠曲线的虚线部分表示直线，实线部分表示曲线）。
x(A)9.3等截面梁如图所示。
若用积分法求解梁的转角和挠度，则以下结论中(A) 该梁应分为AB 和BC 两段进行积分。
(B) 挠度的积分表达式中，会出现4个积分常数。
Ax(C) 积分常数由边界条件和连续条件来确定。
(D) 边界条件和连续条件的表达式为：x=0:y=0; x=L,v 左=v 右=0,v/=0。
9.4是错误的。
(A) AB 杆的弯矩表达式为M(x)=q(Lx-x 2)/2。
(B) 挠度的积分表达式为：y(x)=q{∫[∫-(Lx-x 2)dx]dx+Cx+D} /2EI 。
(C) 对应的边解条件为：x=0: y=0; x=L: y=∆L CB (∆L CB =qLa/2EA)。
(D)在梁的跨度中央，转角为零(即x=L/2: y /=0)。
9.5已知悬臂AB 如图，自由端的挠度vB=-PL 3/3EI –ML 2/2EI,则截面C 处的挠度应为。
AxM(A) -P(2L/3)3/3EI –M(2L/3)2/2EI 。
(B) -P(2L/3)3/3EI –1/3M(2L/3)2/2EI 。
(C) -P(2L/3)3/3EI –(M+1/3 PL)(2L/3)2/2EI 。
工程力学习题集(一)学习资料
题5图
6.某人字形闸门中的一扇门受力情况如图所示。门重FG=100kN，水的总压力F=706kN，推拉杆在水平面内并与闸门顶边所成的角α=60°。设在图示位置处于平衡状态，求此时推拉杆的拉力FT及A、B处的反力（A处视为球铰，B处视为普通轴承）。
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。
（3）合力一定比分力大。
（4）二力杆是指两端用铰链连接的直杆。
5.平面中的力矩与力偶矩有什么异同？
习题
1.画出下列物体的受力图。未画重力的物体的重量均不计，所有接触处都为光滑接触。
思 考 题
1.已知一个力F的值及该力与x轴、y轴的夹角α、β，能否算出该力在z轴的投影Fz？
2.根据以下条件，判断力F在什么平面上？
（1）Fx=0，mx（F）≠0；（2）Fx≠0，mx（F）=0；（3）Fx =0，mx（F）=0；
（4）mx（F）=0，my（F）=0。
3.空间任意力系的平衡方程除包括三个投影方程和三个力矩方程外，是否还有其它形式？
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？
4.物体的重心是否一定在物体的内部？
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 。
《工程力学习题集》第1章 静力学基础(填空题)
第1章 静力学基础
填空题
1、 欲使力F 沿x 、y 方向的分力的大小相等，则α＝（ 60 ），β＝（ 120）（任写一组）；欲使力F 在x 、y 轴上的投影相等，则α＝（ 45 ），β＝（ 90 ）。
x
题1
图 题3 图
2、 空间二力偶等效的条件是（力偶矩矢相等 ）。
3、 图示长方形刚体，仅受二力偶作用，已知其力偶矩满足12M M =－，该长方体是否平衡？答：
（ 等效 ）。
4、 在平面约束中，由约束本身的性质就可以确定约束力方位的约束有（活动铰支座，二力杆件 ），可以确定约束力方向的约束有（光滑面接触，柔索 ），方向不能确定的约束有（固定铰支座，固定端约束 ）（各写出两种约束）。
5、 力偶矩矢是一个矢量，它的大小为（ 矢的长度 ），它的方向为（垂直力偶作用面）。
工程力学习题集(2)
1—1 画出下列各图中各物体的受力图（不包含销钉、支座和基础），未画重力的物体的重量均不记，所有接触处均为光滑接触。
1—2 画出下列各图中各物体的受力图（不包含销钉、支座和基础），系统整体受力图。
未画重力的物体的重量均不记，所有接触处均为光滑接触。
（整体图可画原图上）1-3、图示平面任意力系中F1,F2=80N,F3=40N, F4=110N,M=200N.mm。
各力作用位置如图所示。
求：（1）力系向点O简化的结果；（2）力系的合力的大小、方向及合力作用线方程。
1-4、工字钢截面尺寸如图所示，求此截面的几何中心。
的约束力。
2-2、无重水平梁的支承和载荷如图(b)所示。
已知力F、力偶矩为M的力偶和强度为q的均布载荷。
求支座A和B处的约束力。
q=10kN/m，力偶矩M=40 kN·m，不计梁重。
求支座A，B，D的约束力和铰链C处所受的力。
2-4、图示构架中，物体重1200N，由细绳跨过滑轮E而水平系于墙上，尺寸如图，不计杆和滑轮的重量。
求支承A和B处的约束力，以及杆BC的内力F BC。
3.2作图示各杆的扭矩图。
右图中，各外加扭转力偶之矩从左至右依次为：15, 20,10, 35,单位：kN.m。
（3）确定︱F S ︱max 及︱M ︱max 。
4.2 设已知图示各梁的载荷F , q , Me 和尺寸a 。
（1）作剪力图和弯矩图；（2）确定︱F S ︱max 及︱M ︱max 。
30q kN /m=30q kN /m=5.1 阶梯型直杆如图所示。
已知：A1=800mm, A2=500mm。
试求：（1）画轴力图；（2）计算各截面的应力；5.2 直径D=50mm的圆轴，某横截面上的扭矩T=2.15kN.m。
试求该截面上距轴心20mm处的切应力及最大切应力。
5.3计算矩形截面简支梁1-1截面上a点和b的正应力和剪应力。
5.4 铸铁梁的载荷及横截面尺寸如图所示。
试找出梁的危险截面，并求出危险截面上的最大拉应力和最大压应力。
工程力学习题集
一、判断题1、力偶在任一轴上投影为零，故写投影平衡方程时不必考虑力偶。
（）2、轴力的大小与杆件的横截面面积有关。
（）3、轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。
（）4、平面图形对任一轴的惯性矩恒为正。
（）5、弯曲应力有正应力和剪应力之分。
一般正应力由弯矩引起，剪应力由剪力引起。
（）6、构件抵抗变形的能力称为刚度。
（）7、作用力与反作用力是一组平衡力系。
（）8、两个力在同一轴上的投影相等，此两力必相等。
（）9、力偶对其作用面内任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩，同时与力偶与矩心间的相对位置相关。
（）10 、平面任意力系简化后，其主矢量与简化中心有关，主矩与简化中心无关。
（）11、力系的合力一定比各分力大。
（）12、平面汇交力系由多边形法则及的合力R，其作用点仍为各力的汇交点，其大小和方向与各力相加的次序无关。
（）13、作用于物体上的力，均可平移到物体的任一点，但必须同时增加一个附加力偶。
（）14、平面任意力系向任一点简化，其一般结果为一个主矢量和一个主矩。
（）16、约束反力是被约束物体对其他物体的作用力。
（）17、在拉（压）杆中，拉力最大的截面不一定是危险截面。
（）18、平面弯曲梁的挠曲线必定是一条与外力作用面重合的平面曲线。
（）19、两根材料、杆件长度和约束条件都相同的压杆，则其临界力也必定相同。
（）20、主矢代表原力系对物体的平移作用。
（）二、填空题1．工程实际中所使用的联接件其主要两种破坏形式为和。
2．实心圆杆扭转剪应力在横截面上的分布为，其中心应力为。
3．平面弯曲是。
4．内力图是指。
5．材料力学中变形固体的基本假设是，，和。
6．截面法的要点是（1）；（2）；（3）。
8．轴向拉伸（压缩）的强度条件是。
9. 强度是指的能力，刚度是指的能力，稳定性是指的能力。
10.力使物体产生的两种效应是效应和效应。
11.力偶对任意点之矩等于，力偶只能与平衡。
12.从拉压性能方面来说，低碳钢耐铸铁耐。
2020新版工程力学习题库
(X) (V) (X) (X)则该力系是工程力学习题集第一篇静力学第一章静力学公理及物体的受力分析、判断题1. 二力杆是指在一构件上只受两个力作用下的构件，对吗？2. 刚体的平衡条件对变形体平衡是必要的而不是充分的，对吗?3. 三力平衡汇交定理是三力平衡的充要条件，对吗？4. 如图所示两个力三角形的含义一样，对吗？5, 如图所示，将作用于AC 杆的力P 沿其作用线移至 BC 杆上而成为P',结构的效应不变， 对吗？（X ）7.所谓刚体就是在力的作用下， 其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。
（V ）8.力的作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体反生变形。
（V ）9. 作用于刚体上的平衡力系， 如果移到变形体上， 该变形体也一定平衡。
（X ） 10. 在两个力作用下处于平衡的杆件称为二力杆，二力杆一定是直杆。
（X ）二、填空题1. 力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用' _____2. 平衡汇交力系是合力等于零且力的作用线交于一点的力系：持静物体在平衡力系作用下总是保止或匀速运动状态；平面汇交力系是最简单的平衡力系。
3. 杆件的四种基本变形是拉彳、剪切扭转和弯曲4•载荷按照作用范围的大小可分为集中力和分布______5. 在两个力作用下处于平衡的构件称为二力杆（或二力构件），此两力的作用线必过这两力作用点的连线。
6. 力对物体的矩正负号规定一般是这样的，力使物体绕矩心逆时针方向转动时力矩取正号, 反之取负号。
7. 在刚体上的力向其所在平面内一点平移，会产生附加矢___8. 画受力图的一般步骤是，先取隔离体，然后画主动力和约束反力。
c）（a）10.关于材料的基本假设有均匀性、连续性和各向同性。
三、选择题1、F i，F2两力对某一刚体作用效应相同的充要条件是（B）。
A、F i，F2两力大小相等B、F i，F2两力大小相等，方向相同，作用在同一条直线上C、F i，F2两力大小相等，方向相同，且必须作用于同一点上D、力矢F i与力矢F2相等2、作用与反作用力定律的适用范围是（ D ）。
工程力学课后部分习题集讲解
第一章静力学基础P20-P23 习题：1-1、已知：F1=2000N，F2=150N，F3=200N，F4=100N，各力的方向如图1-1所示。
试求各力在x、y轴上的投影。
解题提示:计算方法：F x= + F cosαF y= + F sinα注意：力的投影为代数量；式中：F x、F y的“+”的选取由力F的指向来确定；α为力F与x轴所夹的锐角。
图1-11-2、铆接薄钢板在孔A、B、C、D处受四个力作用，孔间尺寸如图1-2所示。
已知：F1=50N，F2=100N，F3=150N，F4=220N，求此汇交力系的合力。
解题提示:——计算方法。
一、解析法F R x=F1x+F2x+……+F n x=∑F xF R y=F1y+F2y+……+F ny=∑F yF R = √F R x2+ F R y2tanα=∣F R y/ F R x∣二、几何法按力多边形法则作力多边形，从图1-2图中量得F R的大小和方向。
1-4、求图1-4所示各种情况下力F对点O的力矩。
图1-4解题提示:——计算方法。
①按力矩的定义计算M O（F）= + Fd②按合力矩定理计算M O（F）= M O（F x）+M O（F y）1-5、求图1-5所示两种情况下G与F对转心A之矩。
解题提示：此题按合力矩定理计算各力矩较方便、简捷。
以图1-5a为例：力F、G至A点的距离不易确定，如按力矩的定义计算力矩图1-5既繁琐，又容易出错。
若将力F、G分别沿矩形两边长方向分解，则各分力的力臂不需计算、一目了然，只需计算各分力的大小，即可按合力矩定理计算出各力的力矩。
M A（F）= -F cosαb- F sinαaM A（G）= -G cosαa/2 - G sinαb/21-6、如图1-6所示，矩形钢板的边长为a=4m，b=2m，作用力偶M（F，F′）。
当F=F′=200N时，才能使钢板转动。
试考虑选择加力的位置与方向才能使所费力为最小而达到使钢板转一角度的目的，并求出此最小力的值。
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。
《工程力学》课后习题答案全集
工程力学习题答案令狐采学第一章静力学基础知识思考题：1. ×;2. √;3. √;4. √;5. ×;6. ×;7. √;8. √习题一1．根据三力汇交定理，画出下面各图中A点的约束反力方向。
解：（a）杆AB在A、B、C三处受力作用。
由于力p和B R的作用线交于点O。
如图（a）所示，根据三力平衡汇交定理，可以判断支座A点的约束反力必沿通过A、O两点的连线。
（b）同上。
由于力p和B R的作用线交于O点，根据三力平衡汇交定理，可判断A点的约束反力方向如下图（b）所示。
2．不计杆重，画出下列各图中AB杆的受力图。
解：（a）取杆AB为研究对象，杆除受力p外，在B处受绳索作用的拉力B T，在A和E两处还受光滑接触面约束。
约束力A N和E N的方向分别沿其接触表面的公法线，并指向杆。
其中力E N与杆垂直，力A N通过半圆槽的圆心O。
AB杆受力图见下图（a）。
(b)由于不计杆重，曲杆BC只在两端受铰销B和C对它作用的约束力B N和C N，故曲杆BC是二力构件或二力体，此两力的作用线必须通过B、C两点的连线，且N=C N 。
研究杆AB，杆在A、B两点受到约束反力A N和BN，以及力偶m的作用而平衡。
根据力偶的性质，A N和BB N 必组成一力偶。
(d)由于不计杆重，杆AB 在A 、C 两处受绳索作用的拉力A T 和C T ，在B 点受到支座反力B N 。
A T 和C T 相交于O 点，根据三力平衡汇交定理， 可以判断B N 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。
解：设该力系主矢为R '，其在两坐标轴上的投影分别为x R 、y R 。
工程力学(一)习题集及部分解答指导
工程力学学习参考资料第一章静力学基础一、判断题1-1．如物体相对于地面保持静止或匀速运动状态,则物体处于平衡。
（）1-2．作用在同一刚体上的两个力,使物体处于平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线。
( ) 1-3．静力学公理中,二力平衡公理和加减平衡力系公理仅适用于刚体。
( ) 1-4．二力构件是指两端用铰链连接并且指受两个力作用的构件。
( ) 1-5．对刚体而言，力是滑移矢量，可沿其作用线移动。
（）1-6．对非自由体的约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向相反。
（）1-7．作用在同一刚体的五个力构成的力多边形自行封闭，则此刚体一定处于平衡状态。
（）1-8．只要两个力偶的力偶矩相等，则此两力偶就是等效力偶。
（）二、单项选择题1-1．刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线( )。
A、必汇交于一点B、必互相平行C、必都为零D、必位于同一平面内1-2．力的可传性（）。
A、适用于同一刚体B、适用于刚体和变形体C、适用于刚体系统D、既适用于单个刚体，又适用于刚体系统1-3．如果力F R是F1、F2二力的合力,且F1、F2不同向，用矢量方程表示为F R= F1+ F2，则三力大小之间的关系为()。
A、必有F R= F1+ F2B、不可能有F R= F1+ F2C、必有F R＞F1, F R＞F2D、必有F R＜F1, F R＜F21-4．作用在刚体上的一个力偶，若使其在作用面内转移，其结果是（）。
A、使刚体转动B、使刚体平移C、不改变对刚体的作用效果D、将改变力偶矩的大小三、计算题1-1．已知：F1=2000N，F2=150N，F3=200N，F4=100N，各力的方向如图1-1所示。
试求各力在x、y轴上的投影。
解题提示F x= + F cosαF y= + F sinα注意：力的投影为代数量；式中：F x、F y的“+”的选取由力F的指向来确定；α为力F与x轴所夹的锐角。
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一、判断题1、力偶在任一轴上投影为零，故写投影平衡方程时不必考虑力偶。
（）2、轴力的大小与杆件的横截面面积有关。
（）3、轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。
（）4、平面图形对任一轴的惯性矩恒为正。
（）5、弯曲应力有正应力和剪应力之分。
一般正应力由弯矩引起，剪应力由剪力引起。
（）6、构件抵抗变形的能力称为刚度。
（）7、作用力与反作用力是一组平衡力系。
（）8、两个力在同一轴上的投影相等，此两力必相等。
（）9、力偶对其作用面内任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩，同时与力偶与矩心间的相对位置相关。
（）10 、平面任意力系简化后，其主矢量与简化中心有关，主矩与简化中心无关。
（）11、力系的合力一定比各分力大。
（）12、平面汇交力系由多边形法则及的合力R，其作用点仍为各力的汇交点，其大小和方向与各力相加的次序无关。
（）13、作用于物体上的力，均可平移到物体的任一点，但必须同时增加一个附加力偶。
（）14、平面任意力系向任一点简化，其一般结果为一个主矢量和一个主矩。
（）16、约束反力是被约束物体对其他物体的作用力。
（）17、在拉（压）杆中，拉力最大的截面不一定是危险截面。
（）18、平面弯曲梁的挠曲线必定是一条与外力作用面重合的平面曲线。
（）19、两根材料、杆件长度和约束条件都相同的压杆，则其临界力也必定相同。
（）20、主矢代表原力系对物体的平移作用。
（）二、填空题1．工程实际中所使用的联接件其主要两种破坏形式为和。
2．实心圆杆扭转剪应力在横截面上的分布为，其中心应力为。
3．平面弯曲是。
4．内力图是指。
5．材料力学中变形固体的基本假设是，，和。
6．截面法的要点是（1）；（2）；（3）。
8．轴向拉伸（压缩）的强度条件是。
9. 强度是指的能力，刚度是指的能力，稳定性是指的能力。
10.力使物体产生的两种效应是效应和效应。
11.力偶对任意点之矩等于，力偶只能与平衡。
12.从拉压性能方面来说，低碳钢耐铸铁耐。
13.平面一般力系向一点简化时得到的主矢、主矩与简化中心的选取有关的是无关的是。
14.如右图所示构件的剪切面积是挤压面积是。
15、AB杆自重不计，在五个力作用下处于平衡状态。
则作用于BF= ，方向沿。
点的四个力的合力R16、作用在刚体上的两个力偶的等效条件是。
17、梁的三种截面形状如图所示，其抗弯截面系数分别为、和。
18、第一、二强度理论主要适用于_____ ____材料。
第三、四强度理论主要适用于___ ______材料。
19、对于不同柔度的塑性材料压杆，其最大临界应力将不超过材料的。
20. A、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′=__________，附加力偶矩m A=__________。
22.杆件的横截面A=1000mm2，受力如图所示。
此杆处于平衡状态。
P=______________、σ1-1=__________。
23.图示圆轴，受到四个外力偶作用，则其外力偶矩m=_____、T1=_______、T2=_______。
24、平面汇交力系平衡的充分必要条件是_____________________________。
25、圆轴扭转时，横截面上各点只有剪应力，其作用线__ __, 同一半径的圆周上各点剪应力__ _。
26、梁在集中力作用处，剪力Q_______________,弯矩M________________。
27、强度条件[]σ≤+W T M 22只适用于___________________________。
28、以截面的左侧的外力计算剪力时，向________的外力取正号；向______的外力取负号。
若以右侧的外力计算，则外力正负规定与此__________。
29、平面任意力系平衡方程，⎪⎩⎪⎨⎧===000B A m m X ∑∑∑的附加条件是_______，而⎪⎩⎪⎨⎧===000C B A m m m ∑∑∑的附加条件是_____________________。
30、梁某截面的弯矩，若梁在该截面附近弯成________________ ,则弯矩为正；弯成________________则弯矩为负。
31、当梁的材料是钢时，应选用____ 的截面形状；若是铸铁，则应采用______的截面形状。
32、塑性材料的弯扭组合变形圆轴的强度条件为_____33、柔性约束对物体只有沿_________的___________力。
34、铰链约束分为_________和_________。
35、平面汇交力系平衡的充分必要条件为______________________________。
36、力偶是指______________________________________________________。
37、作用于刚体上的力，均可____到刚体上任一点，但必须同时____ 一个________。
38、 光滑面约束力必过_________沿_________并指向______________的物体。
39、 活动铰链的约束反力必通过___________并与___________相垂直。
40、平面力偶系的特点为________________________________________。
41、力偶对物体的转动效应取决于________、_________、 ________三要素。
42、静力学的研究对象是 _，材料力学的研究对象是 。
43、图示直杆，横截面积A=300mm 2，则杆内最大正应力为 _。
题1-2图 题1-3图44、如图木榫接头的剪切应力为 ，挤压应力为 。
45、受扭转作用的实心圆轴，其直径为125mm ，已知最大切应力为100Mpa ，则其横截面上直径为25mm 处的切应力是 。
46、已知简支梁的剪力图和弯矩图如图，则B 左截面的弯矩为 ，C 截面的弯矩为 。
题1-6图 题1-7图 47、梁的支撑和受力如图所示，用积分法求挠曲线方程时，需应用的支承条件是 ；光滑连续性条件是 。
48、杆件的基本变形包括轴向拉压、 、 和 。
49、受扭转作用的实心圆轴，其直径为125mm ，已知最大切应力为100MPa ，则其横截面上直径为25mm 处的切应力是 。
50、悬臂梁Ⅰ、Ⅱ的材料相同，所受载荷及截面尺寸如下图所示，则Ⅰ梁最大弯矩是Ⅱ梁最大弯矩的 倍，Ⅰ梁最大正应力是Ⅱ梁最大正应力的 倍。
(Ⅰ) (Ⅱ)51、悬臂梁的支撑和受力如上图Ⅱ梁所示，用积分法求得其挠曲线方程为是3121()6w P x L C x C EI=-++，EI 和P 视为已知，则积分常数1C 等于 ，积分常数2C 等于 。
三、选择题1. 静定杆件的内力与其所在截面的（ ）可能有关．A ．形状B ．大小C ．位置D ． 材料2. 图1阶梯形杆，AB 段为钢，BD 段为铝。
在P 力作用下（ ）。
A ．AB 段轴力最大 B ．BC 段轴力最大C ．CD 段轴力最大 D ．三段轴力—祥大图1 图23. 工字钢的一端固定、一端自由，自由端受集中力P的作用。
若梁的横截面和P力作用线如图2，则该梁的变形状态为（）。
A．平面弯曲B．斜弯曲+扭转C．平面弯曲+扭转D．斜弯曲4. 图2矩形截面，则m-m线以上部分和以下部分对形心抽z的两个静距的（）。
A．绝对值相等，正负号相同B．绝对值相等，正负号不同C．绝对值不等，正负号相同D．绝对值不等，正负号不同5. 扭转应力公式适用于（）杆件。
A．任意截面形状B．任意实心截面形状C．任意材料的圆截面D．线弹性材料的圆截面6. 在下列关于梁转角的说法中，（）是错误的。
A．转角是横截面绕中性轴转过的角位移B．转角是变形前后同一横截面间的夹角C．转角是横截面绕梁轴线转过的角度D．转角是挠曲线之切线与轴的坐标轴间的夹角7. 塑性较好的材料在交变应力作用下，当危险点的最大应力低于屈服极限时（）。
A．既不可能有明显塑性变形，也不可能发生断裂B．虽可能有明显塑性变形，但不可能发生断裂C．不仅可能有明显的塑性变形．而且可能发生断裂D．虽不可能有明显的塑性变形，但可能发生断裂8. 均匀性假设认为，材料内部各点的（）是相同的．A．应力B．应变C．位移D．力学性质9. 在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中，（）是错误的。
A．拉压杆的内力只有轴力B．轴力的作用线与杆轴重合C．轴力是沿杆轴作用的外力D．轴力与杆的横截面积和材料无关10．在图1悬臂梁的AC段上，各个截面上的（）。
A．剪力相同，弯矩不同B．剪力不同，弯矩相同C．剪力和弯矩均相同D．剪力和弯矩均不同图1 图2 图311．在图2刚架中，（）段发生拉弯组合变形。
12．在下列关于平面图形的结论中，（）是错误的．A．图形的对称轴必定通过形心B．图形两个对称轴的交点必为形心C．图形对对称轴的静距为零D．使静矩为零的轴必为对称轴13．根据圆轴扭转的平面假设．可以认为圆轴扭转时其横截面（）。
A．形状尺寸不变，直径仍为直线B．形状尺寸改变，直径仍为直线C．形状尺寸不变，直径不保持直线D．形状尺寸改变，直径不保持直线14．图3悬臂梁受力。
其中（）。
A．AB段是纯弯曲，BC段是剪切弯曲B．AB段是剪切弯曲，BC段是纯弯曲；C．全梁均是纯弯曲；D．全梁均为剪切弯曲15．自由落体冲击时，当冲击物重量G增加一倍时，若其它条件不变，则被冲击物内的动应力（）。
A．不变B．增加—倍C．增加不足—倍D．增加16．构件在外力作用下（）的能力称为稳定性。
A．不发生断裂B．不产生变形C．保持原有平衡状态D．保持静止17．实心圆轴、两端扭矩作用。
直径为D时，设轴内的最大剪应力为τ，若轴的直径改为D/2，其它条件不变，则轴内的最大剪应力变为（）。
A．8τ B．τ/8 C．16τ D．τ/1618．等截面直杆承受拉力N作用，若选用三种不同的截面形状：圆形、正方形、空心圆，比较材料用量，则（）。
A．正方形截面最省料B．圆形截面最省料C．空心圆截面最省料D．三者用料相同19．单元体的应力状态如图1，则主应力σ1为（）MPa。
A ．弹性B ．塑性C ．刚性D ．稳定性23．截面极惯性矩的量纲是（ ）。
A ．长度B ．长度的二次方C ．长度的三次方D ．长度的四次方24．在纯剪应力状态中，任意两相互垂直截面上的剪应力，必定是（ ）A ．均为正值B ．均为负值C ．一为正一为负D ．均为零25．广义虎克定律的适用范围是（ ）。
A ．脆性材料B ．塑性材料C ．任何材料D ．材料为各向同性且处于线弹性范围内26．四种梁的截面形状，从梁的正应力强度方面考虑，最合理的截面形状是（ ）。
A ．圆形B ．I 字形C ．长方形D ． 正方形 27．材料相同的悬臂梁图1（a ）和（b ），所受荷载及截面尺寸如图。