工程力学作业 (2答案)(完整资料).doc
机电专《工程力学》大作业2(答案)
大作业（二）一、填空题1、在刚体上边长为a 的等边三角形ABC 三个顶点上，分别沿边作用着三个大小相等的力F 1=F 2=F 3=F 0，如图所示。
将此力系向三角形中心O 简化，得主矢F ’R =（ 0 ），主矩M O =（a F 023）。
2、静摩擦力随着主动力的不同而改变，它的大小由(平衡方程)确定，但介于零和最大值之间，最大值可由(N s F f F max )得到。
3、当物体处于将动未动的临界平衡状态时，全反力F R 的作用线在（摩擦角）的边缘。
4、摩擦角φf 随着接触表面的（摩擦因数f s ）的改变而改变。
5、滚动摩擦因数δ是以（长度）为单位的系数。
6、力的作用线通过某轴或与它平行时，此力对该轴之矩为（零）7、空间力系的合力对某一轴之矩等于力系中各分力对同一轴之矩的代数和二、选择题1、平面力系向一点简化，可得一个主矢F ’R 和一个主矩M o ，若F ’R ≠0，M o ≠0，则原力系（C ）A 、简化为一个力偶B 、简化为一个通过简化中心的合力C 、简化为一个不通过简化中心的合力D 、平衡2、下列力系的平衡方程中，只有一个独立方程的是（B ）A 、平面平行力系B 、平面力偶系C 、平面汇交力系D 、平面一般力系 3、如图所示桁架中，零力杆的个数是（D ）A 、一个B 、二个C 、三个D 、四个4、如图所示，用楔子劈物，接触面间的摩擦角均为φf ，欲使楔被劈入后，而不致自动滑出，楔重不计,α角应该满足( B )A 、f ϕα≤B 、f ϕα2≤C 、f ϕα>D 、f ϕα2>5、下面图中，物体的重力均为W ，放在摩擦因数相同的水平面上，要想让物体动起来，（B ）最小A 、B 、C 、D 、6、重为W 的物体放在不光滑的水平面上，在力的作用下处于平衡状态，已知：静摩擦因数f s ，平面对物体的法向反力为F N ，摩擦力为F s ,下面选项中，( D )是正确的?A 、必有F s =F N f sB 、可能有F > F N f sC 、必有F N =WD 、可能有F s <F N f s三、计算题1、试求如图所示悬臂梁固定端A 处的约束力。
工程力学(顾晓勤 刘申全)练习册习题答案(完整资料).doc
第一章静力学基础 5 【最新整理，下载后即可编辑】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。
（d）（f）（g）4 第一章静力学基础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。
第一章静力学基础 5 （a）（b）（c）（d）4 第一章静力学基础（e）第一章静力学基础 5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28 第五章 杆件的内力∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F FB 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 FP F F F BC yBC AB x解得:PF PF 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，三力汇交第五章杆件的内力29 NFNFFFFFFFCAGAyCAx200020110/1tansin,0,cos,0=======∑∑解得：ααα2-4 图示为一拔桩装置。
工程力学(工程静力学与材料力学)第二版答案(完整资料).doc
(a) (b)习题1-1图 【最新整理，下载后即可编辑】1－1 图a 、b 所示，Ox 1y 1与Ox 2y 2分别为正交与斜交坐标系。
试将同一方F 分别对两坐标系进行分解和投影，并比较分力与力的投影。
解：（a ），图（c ）：11 sin cos j i F ααF F +=分力：11 cos i F αF x = ， 11 sin j F αF y = 投影：αcos 1F F x = ， αsin 1F F y =讨论：ϕ= 90°时，投影与分力的模相等；分力是矢量，投影是代数量。
（b ），图（d ）：1y F x xF 1y Fα1xF y F（c ）2F2y F2y2x 2x F2y FF（d ）(a) (b)习题1－2图F DR AC BD AxF AyF(a-1)Ay F FB C A AxF 'F C(a-2) C DF DR(a-3)AxFF A C BD AyF (b-1) 分力：22)tan sin cos (i F ϕααF F x -= ，22sin sin j FϕαF y =投影：αcos 2F F x = ， )cos(2αϕ-=F F y 讨论：ϕ≠90°时，投影与分量的模不等。
1－2 试画出图a 、b 两情形下各物体的受力图，并进行比较。
比较：图（a-1）与图（b-1）不同，因两者之F R D 值大小也不同。
1－3 试画出图示各物体的受力图。
习题1－3图F AxFAyF D C BABF或(a-2)FB AF DCA(a-1)BF AxF AAyF C(b-1)WF BD CF FCBBF AACBF(f-1)(e-3)'A(f-2)1O(f-3)c FF AF DF BF AF A习题1－4图1－4 图a所示为三角架结构。
力F1作用在B铰上。
杆AB 不计自重，杆BD杆自重为W。
试画出图b、c、d所示的隔离体的受力图，并加以讨论。
工程力学练习册第2版答案
工程力学练习册第2版答案工程力学是研究物体在外力作用下的运动规律和内部应力分布的科学。
本练习册旨在帮助学生更好地理解和掌握工程力学的基本概念、原理和计算方法。
以下是《工程力学练习册第2版》的部分习题及答案。
习题一：静力学基础1. 某物体受到三个共点力的作用，分别为F1=200N，F2=300N，F3=100N。
若F1和F2的夹角为120°，求这三个力的合力大小。
答案：首先，根据矢量合成法则，我们可以使用余弦定理计算合力的大小： \[ F_{合} = \sqrt{F1^2 + F2^2 + 2 \cdot F1 \cdot F2 \cdot\cos(120°)} \]\[ F_{合} = \sqrt{200^2 + 300^2 + 2 \cdot 200 \cdot 300\cdot (-0.5)} \]\[ F_{合} = \sqrt{40000 + 90000 - 60000} \]\[ F_{合} = \sqrt{70000} \approx 264.58N \]2. 一个物体在水平面上，受到一个斜向上的拉力F=150N，与水平方向夹角为30°。
求物体受到的支持力和摩擦力的大小。
答案：将拉力分解为水平和垂直分量：\[ F_{水平} = F \cdot \cos(30°) = 150 \cdot 0.866 \approx 129.9N \]\[ F_{垂直} = F \cdot \sin(30°) = 150 \cdot 0.5 = 75N \] 物体在水平面上，支持力等于垂直向上的力，即：\[ N = F_{垂直} = 75N \]摩擦力的大小由水平力决定：\[ f = \mu \cdot N \]其中μ为摩擦系数，由于题目未给出，我们无法计算具体数值。
习题二：材料力学1. 一根直径为d=20mm，长度为L=2m的圆杆，在一端受到一个拉力P=10kN。
《工程力学(二)》参考样卷及答案.docx
《工程力学（二）》参考样卷20XX 年X 月高等教育自学考试全国统一命题考试工程力学（二）试卷（课程代码02391）本试卷共7页，满分100分，考试时间150分钟。
总分题号 一 二 三 四 核分人题分20202040复查人得分得分 评卷人 复查人 一' 单项选择题（本大题共1°小题’每小题2分’共20分） - -^― --------- 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要 求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.作用在同一个刚体上A 、B 、C 三点的三个共面力F l=F 2=F 3=F ,方向如图，则 该力系A. 为一平衡力系B. 可简化为一合力C. 可简化为一合力偶D. 可简化为一力螺旋 2.图示钢楔劈物，若楔和被劈物间摩擦角为9,欲使劈入后钢楔不滑出，则钢楔顶角 a 应小大于 A. 0.5(p B. (p附件2：C. 1.5"D. 2(p 3.图示力F 作用在边长为a 的正方体右端面的对角线上，它对x 轴之矩大小等于A. -Fa2 口 扼厂 B. --- F Q2 C. Fa D. \[2Fa 4.图示重物A 用绳悬绕在鼓轮上，若以绳与轮缘的切点C 为y 轴坐标原点，A 物的运动方程为＞ =5户m,鼓轮半径为r=lm,则轮外缘上的某点在1= Is 时的加速度应 题4图图不为受轴向荷载作用的等截面直杆ABCD,瓦4为常数，杆件的轴向总变形△/为为A. a T = 5m/s 2 a n =10m/s 2B. a T =10m/s 2a n =10m/s 2 C. a T =100m/s 2a n =10m/s 2D. a T =10m/s 2 a n = lOOm/s 5. C. ----B. ------ _p P 防 V 2PEAEA —「 A n Pl 'B . __ I ___ 1 ___ 1 ____ J C-____ I6. 图示轴为空心圆轴, A TtD .4、J-.A • ------ (1 — cc ) B.32a=-,其极惯性矩为 DP----- (1-a ) 32,2 A. 2P DEA 题5图EA7.截面形状和尺寸完全相同的二简支梁，一为钢梁，另一为木梁，当梁上作用相同的横向荷载时，关于梁的应力，正确答案是【】A.木梁的最大正应力大于钢梁中的最大正应力B.钢梁中的最大正应力大于木梁中的最大正应力C.木梁和钢梁中的最大正应力相同D.钢梁中的最大剪应力大于木梁中的最大剪应力8.某点的应力状态如图所不，其主应力为[ 】D. ’=20 %=0 %=-30 题8 图9.图示结构为【】，////〈//////////(///////〃///(///.A.静定结构\ I /B.一次超静定结构\JL/C.二次超静定结构|D.二次超静定结构10.图示为起吊一杆件示意图，杆件吊索以加速度a向上提升.对于杆件的轴力N,正确答案是I—I横截面上的轴力最大II —II横截面上的轴力最大III—III横截面上的轴力最大D.各横截面上的轴力相同题11图12. 平面力偶系独立的平衡方程个数为=13. 作用在刚体上的力可以平行移动到刚体内的任意一点，但必须 附加一个力偶,该附加力偶的力偶矩应等于。
《工程力学》作业2参考答案
《工程力学》作业2参考答案说明：本次作业对应于文字教材第4章，应按相应教学进度完成。
一、单项选择题（每小题2分，共30分）在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。
不选、错选或多选者，该题无分。
1．力法计算的基本未知量为（ D ）A杆端弯矩B结点角位移C结点线位移D多余未知力2．超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（B ）A无关B相对值有关C绝对值有关345．在力法方程的系数和自由项中（ B ）C绝对值有关D相对值绝对值都有关8．力法典型方程中的自由项iP∆是基本体系在荷载作用下产生的（C ）C结点数D杆件数11．力法的基本体系是（D ）A一组单跨度超静定梁B瞬变体系C可变体系D几何不变体系12．撤去一单铰相当于去掉了多少个约束（C ）A1个B3个C2个D4个）1．超静定次数一般不等于多余约束的个数。
（╳）2．力法计算的基本体系不能是可变体系。
（√）） ） ╳ ）） ） 8．对称结构在对称荷载作用下内力中 弯矩、轴力是对称的， 剪力是反对称的 。
9．力法的基本体系是无多余约束的几何不变体系 。
10．力法的基本方程使用的是 位移协调条件；该方法只适用于解 超静定 结构。
四、计算题 （共40分）1．对下面图a 所示的超静定结构，选图b 所示的力法基本体系，要求（1）列出力法典型方程；（2）画1M ，2M ，P M 图； （3）求出各系数及自由项。
（10分）（3）求出各系数及自由项。
（10分）EI l3211=δ EIl 322=δ EI l 62112-==δδ EIql F 2431-=∆ 02=∆F2．用力法计算图示刚架（求出系数及自由项列出方程即可）（10分）x 1 x 1=1x 2 基本体系 1M 图 x 2=1 2M 图 1 解：（1）图示刚架为两次超静定结构，选力法基本体系如图， （2）列出力法典型方程：22221211212111=∆++=∆++P P x x x x δδδδ 22.5m kN ⋅（3）作1M ，2M ，P M 图，求出各系数及自由项。
《建设工程力学》第2次作业解答(平面力系
《工程力学》第2次作业解答（平面力系）2008－2009学年第2学期一、填空题1．合力在某坐标轴上的投影，等于其各分力在 同一轴 上投影的 代数 和。
2．画力多边形时，各分力矢量 首尾 相接，而合力矢量是从第一个分力矢量的 起点 指向最后一个分力矢量的 终点 。
3．如果平面汇交力系的合力为零，则物体在该力系作用下一定处于 平衡 状态。
4．平面汇交力系平衡时，力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。
5．平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。
6．力矩是力使物体绕定点转动效应的度量，它等于力的大小与力臂的乘积，其常用单位为N m ⋅或kN m ⋅。
7．力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。
8．力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零（即力的作用线通过矩心）。
9．力偶不能合成为一个力，力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。
10．力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。
11．同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。
12．力偶是由大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力组成的特殊力系。
13．力偶没有 合力，也不能用一个力来平衡，力偶矩是转动效应的唯一度量；14．力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。
15．平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。
这个力称为原力系的主矢，它作用在简化中心，且等于原力系中各力的矢量合；这个力偶称为原力系对简化中心的主矩，它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。
17．平面任意力系的平衡条件是：力系的主矢和力系对任何一点的主矩分别等于零；应用平面任意力系的平衡方程，选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。
二、选择题1．力使物体绕定点转动的效果用（ A ）来度量。
A ．力矩；B ．力偶矩；C ．力的大小和方向；D ．力对轴之矩。
(完整word版)《工程力学》课后习题解答
1—1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。
与其它物体接触处的摩擦力均略去。
解：1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。
(a) B(b)(c)(d)(e)A(a)(b) A(c)A(d)(e)(c)(a)(b)解：1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。
解:(e)BB(a)B(b)(c)F B(a)(c)F (b)(d)(e)FWA1—4 试画出以下各题中指定物体的受力图。
（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：(d)D(e)F Bx(a)(b)(c)(d)(e)W(f)(a)D(b) CB(c)BF DF CBF F BC1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。
（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。
解：（a ）（b ）(c ）(c)(d)ATFBAF(b)D(e)(d ）（e)’CB2—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C 为研究对象，画受力图，注意AC 、BC 都为二力杆，（2） 列平衡方程：12140 sin 600530 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N=⨯+-==⨯--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。
2—3 水平力F 作用在刚架的B 点，如图所示.如不计刚架重量，试求支座A 和D 处的约束力。
解：(1) 取整体ABCD 为研究对象，受力分析如图,画封闭的力三角形：(2）F 1F FDF F AF D211 1.122D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===2-4 在简支梁AB 的中点C 作用一个倾斜45o的力F ，力的大小等于20KN ，如图所示。
工程力学作业解答(重大版)(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】工程力学课后解答2.9 题图2.9所示中段开槽的杆件，两端受轴向载荷P 的作用，试计算截面1-1和2-2上的应力。
已知：P = 140kN ，b = 200mm ，b 0 = 100mm ，t = 4mm 。
题图2.9解：(1) 计算杆的轴力 kN 14021===P N N (2) 计算横截面的面积21m m 8004200=⨯=⨯=t b A202mm 4004)100200()(=⨯-=⨯-=t b b A(3) 计算正应力MPa 1758001000140111=⨯==A N σ MPa 3504001000140222=⨯==A N σ(注：本题的目的是说明在一段轴力相同的杆件内，横截面面积小的截面为该段的危险截面)2.10 横截面面积A=2cm 2的杆受轴向拉伸，力P=10kN ，求其法线与轴向成30°的及45°斜截面上的应力ασ及ατ，并问m ax τ发生在哪一个截面？解：(1) 计算杆的轴力kN 10==P N(2) 计算横截面上的正应力MPa 501002100010=⨯⨯==A N σ(3) 计算斜截面上的应力MPa 5.37235030cos 2230=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯==σσMPa 6.2123250)302sin(230=⨯=⨯=στ MPa 25225045cos 2245=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯== σσMPa 251250)452sin(245=⨯=⨯= στ(4) m ax τ发生的截面∵ 0)2cos(==ασαταd d 取得极值∴0)2cos(=α因此：22πα=， 454==πα故：m ax τ发生在其法线与轴向成45°的截面上。
（注：本题的结果告诉我们，如果拉压杆处横截面的正应力，就可以计算该处任意方向截面的正应力和剪应力。
对于拉压杆而言，最大剪应力发生在其法线与轴向成45°的截面上，最大正应力发生在横截面上，横截面上剪应力为零）2.17 题图2.17所示阶梯直杆AC ，P =10kN ，l 1=l 2=400mm ，A 1=2A 2=100mm 2，E =200GPa 。
工程力学课后习题答案(-章 版本2)
3.3 图3.3所示钢架的点B 作用一个水平力F ，钢架重量忽略不计。
求支座A 、D 的约束力。
解：由图3.3可以确定D 点受力的方向，这里将A 点的力分解为x 、y 方向，如图3.3.1根据力与矩平衡有0)2(:)(0:)(0:)(=-=-=-∑∑∑FL L F A M F F y F F F x F Dy D x （1）解上面三个方程得到)(2),(2),(↑=↓=←=F F F F F F D y x3.5如图3.5铰链四杆机构ABCD 的CD 边固定，在铰链A 、B 处有力F1、F2作用，如图所示。
该机构在图示位置平衡，杆重忽略不计。
求力F1和力F2的关系。
解：（1）对A 点分析，如图3.5.1，设AB 杆的内力为T ，则将力投影到垂直于AC 方向的AM 上有0)15cos()30cos(:)(1=︒-︒∑T F AM F ① 图3.5（2）对B 点分析，如图3.5.2，将力投影到垂直于BD 方向的BN 有0)30cos()60cos(:)B N (2=︒-︒∑T F F ②由①、②可得22108593790.64395055332F F F ≈+=3.8如图3.8有5根杆件组成的结构在A 、B 点受力，且CA 平行于DB ，CA DE BE DB ===。
F=20kN,P=12kN 。
求BE 杆的受力。
解：（1）对A 点受力分析，将力投影到垂直于AC 方向的AN 上有 060sin :)(=-︒∑F F AN F AB ①（2）对B 点受力分析，如图3.8.2.将力投影到垂直于BD 方向的BM 上有060cos 60sin 30cos :)B M (=︒-︒-︒∑P F F F BE AB ②由①、②可得373095kN 16.1658075kN 328≈=BE F （方向斜向上）3.9如图（见书上）所示3根杆均长2.5m ，其上端铰结于K 处，下端A 、B 、C 分别与地基铰结，且分布在半径r=1.5m 的圆周上，A 、B 、C 的相对位置如图所示。
工程力学答案第2章
工程力学（第2版）第2章 平面力系题库：主观题（1-10）道 + 计算题（11-36）道 + 填空题（37-52）道 + 选择题（53-69）道 + 判断题（70-85）道 一、主观题2-1 如何利用几何法和解析法求平面汇交力系的合力？答案：利用几何法时，可根据力的平行四边形法则或作力多边形得到合力；利用解析法时，可先求Rx x Ry y F F F F ⎧=⎪⎨=⎪⎩∑∑，进而得到()()()()cos ,,cos ,RRx Ry x y R Rx R R Ry RF F F F F F i F F F j F F ⎧=+=+⎪⎨⎪==⎩∑∑ 知识点：2.1节 参考页：P19-P20 学习目标：1 难度：12-2 指出思考题2-2图的各图中，哪个是力系的合力？答案：图（a ），1F 是合力；图（b ），合力为零；图（c ），2F 是合力。
知识点：2.1节 参考页：P19-P20 学习目标：1 难度：22-3 用解析法求合力时，若选不同的直角坐标轴，所得的合力是否相同？答案：当选择不同的坐标轴时，所得力的投影不同，但合力的大小和方向是相同的。
知识点：2.1节 参考页：P20 学习目标：1 难度：22-4 已知某一平面一般力系向A 点简化得到的主矢50 N AF '=，主矩20 N m A M =⋅，试求原力系向B 点简化结果。
其中20 mm AB =。
答案：50 N BA F F ''==0350cos302010 N m A B M F -⎛⎫'=⨯⨯=⋅ ⎪⎝⎭()20 N m A B A B M M M F ⎛⎫'=+=+⋅ ⎪⎝⎭知识点：2.3节参考页：P24 学习目标：3 难度：22-5 思考题2-5图所示力F 和力偶,F F ⎛⎫''' ⎪⎝⎭对轮的作用有何不同？设轮轴静止，2F F F '''=-=。
工程力学 习题 第二部分 附答案
为零。
A：合力
B：合力偶
C：主矢 D：主矢和主矩
3-3 是非判断题：
二个力在坐标轴上投影相等，则二个力一定相等。（ ）
力沿作用线移动，力对点之矩不变。（ ）
-1-
工程力学习题
3-4 各力的作用线共面的力系成为平面力系。试讨论平面力系的简化结果。 3-5 大小均等于 FP 的四个力作用于边长为 a 的正方形的四条边上，如图所示。该力系是
2)FPa (i − j) ⋅ ( 3i + 4
3j +
2k) = 0
所以该力系必存在合力。
-3-
工程力学习题解答
3-8 三棱柱的高为 b ，底面为等腰直角三角形，直角边长也为 b 。力 F1 作用于 A 点， 力 F2 和 F3 作用于 O 点，方向如图示，且有 F1 = F2 = F3 = FP
-4-
因此，原力系合力为 4FPk ，作用线过正方形中点。 3-10 求下列平面图形的形心位置(图中长度单位为 mm )
第 3 章 汇交力系
解：对第一个图形，由对称性，形心 x 坐标为零。
将第一个平面图形分解成三部分。
图形 1
面积 Si mm2
29800
形心坐标 y mm
325
图形 2
18000
140
哪一个图中的哪一个力代表合力。有以下四种说法，正确的应是
。
F1
F2
F1
F2
F4
F3
图a
F4
F3
图b
A. 图（a）的F4为合力，图（b）为平衡力系 B. 图（a）、图（b）都是平衡力系 C. 图（a）、图（b）都不是平衡力系 D. 图（a）是平衡力系，图（b）的F4是合力
工程力学习题册第二章答案
第二章平面基本力系答案一、填空题(将正确答案填写在横线上)1.平面力系分为平面汇交力系、平面平行力系和平面一般力系.2.共线力系是平面汇交力系地特例.3.作用于物体上地各力作用线都在同一平面内 ,而且都汇交于一点地力系,称为平面汇交力系.4.若力FR对某刚体地作用效果与一个力系地对该刚体地作用效果相同,则称FR为该力系地合力,力系中地每个力都是FR地分力 .5.在力地投影中,若力平行于x轴,则F X＝ F或-F ;若力平行于Y轴,则Fy＝F或-F :若力垂直于x轴,则Fx=0;若力垂直于Y轴,则Fy＝ 0 .6.合力在任意坐标轴上地投影,等于各分力在同一轴上投影地代数和 .7.平面汇交力系平衡地解析条件为：力系中所有力在任意两坐标轴上投影地代数和均为零 .其表达式为∑Fx＝0 和∑Fy＝0 ,此表达式有称为平面汇交力系地平均方程 .8.利用平面汇交力系平衡方程式解题地步骤是：（1）选定研究对象 ,并画出受力图.（2）选定适当地坐标轴 ,画在受力图上；并作出各个力地投影 .（3）列平衡方程,求解未知量.9.平面汇交力系地两个平衡方程式可解两个未知量.若求得未知力为负值,表示该力地实际指向与受力图所示方向相反 .10.在符合三力平衡条件地平衡刚体上,三力一定构成平面汇交力系 .11.用力拧紧螺丝母,其拎紧地程度不仅与力地大小有关,而且与螺丝母中心到力地作用线地距离有关.12.力矩地大小等于力和力臂地乘积,通常规定力使物体绕矩心逆时针转动时力矩为正,反之为负.力矩以符号Mo(F) 表示,O点称为距心 ,力矩地单位是N.M .13.由合力矩定力可知,平面汇交力系地合力对平面内任一点地力矩,等于力系中地各分力对于同一点力矩地代数和 .14.绕定点转动物体地平衡条件是：各力对转动中心O点地矩地代数和等于零 .用公式表示为∑Mo(Fi) ＝0 .15.大小相等、方向相反、作用线平行地二力组成地力系,称为力偶.力偶中二力之间地距离称为力偶臂.力偶所在平面称为力偶作用面 .16.在平面问题中,力偶对物体地作用效果,以力地大小和力偶臂地乘积来度量,这个乘积称为偶距 ,用符号M表示.17.力偶三要素是：力偶矩地大小、转向和作用面方位 .二、判断题（正确地打“√”,错误地打“×”）1.共线力系是平面汇交力系地特殊情形,但汇交点不能确定. （√）2.平面汇交力系地合力一定大于任何一个分力. （×）3.力在垂直坐标轴上地投影地绝对值与该力地正交分力大小一定相等. （√）4.力系在平面内任意一坐标轴上投影地代数和为零,则该力系一定是平衡力系. （×）5.只要正确地列出平衡方程,则无论坐标轴方向及矩心位置如何取定,未知量地最终计算结果总一致. （√）6.平面汇交力系地合力,等于各分力在互相垂直两坐标轴上投影地代数和. （×）7.力矩和力偶都是描述受力物体转动效果地物理量；力矩和力偶地含义和性质完全相同.( × )8.力对物体地转动效果用力矩来度量,其常用单位符号为N﹒m. （√）9.力矩使物体绕定点转动地效果取决于力地大小和力臂地大小两个方面. （×）10.同时改变力偶中力地大小和力偶臂长短,而不改变力偶地转向,力偶对物体地作用效果就一定不会改变. ( × ) 11.力偶矩地大小和转向决定了力偶对物体地作用效果,而与矩心地位置无关. （√）三.选择题（B ）1.平面汇交力系地合力一定等于________.A.各分力地代数和B.各分力地失量和C.零（A ）2.如图2—1所示地两个三角形,________是平衡力系.A.图aB.图bC.两个都不是（A ）3.力使物体绕定点转动地效果用_______来度量.A.力矩B.力偶矩C.力地大小和方向（C ）4.如图2—2所示中地______正确表示了力F对A点之矩Ma（F）2FL.（C ）5.力偶可以用一个_______来平衡.A.力B.力矩C.力偶（C ）6.力矩不为零件地条件是_______.A.作用力不等于零B.力地作用线不通过矩心C.作用力和力臂均不为零（C ）7.如图2—3所示地各组力偶中,两个力偶等效地是_______.（C ）8.为便于解题,力地投影坐标轴方向一般应按_______选取,且将坐标原点与汇交点重合.A. 水平或者铅垂B. 任意C. 尽量与未知力垂直或多数力平行四．简答题1.如图2—4所示地钢架,A、D两点上地力F1、F2地作用线交于B点,若在D点上加力F3,并使钢架平衡,则力F3地作用线一定通过哪一点?其指向如何?答:通过B点,由B点指向D点.因为在主动力F1地作用下,C点地运动趋势方向向上,根据三力平衡汇交定理可知F3地方向是由B点指向D点.2.如图2-5所示,刚体受两力偶(F1,F1’)和(F2,F2’)作用,其力多边形恰好闭合,刚体处于平衡状态吗?答:刚体不会平衡.因为刚体受力偶(F1,F1’)和(F2,F2’)作用产生顺时针方向转动.3.如图2-6中,半径为r地圆盘在力偶M=Fr地作用下转动,如在盘地r/2处加一力F’,且F’=2F,便可使圆盘得到平衡,说明力偶距可用一个力来平衡,对吗?答:不对.力偶距是由力F’对O点地产生地距相平衡地.4.按图2-7所示a.b两种不同地捆法(a＜β)吊起同一重物,哪种捆法易断?为什么?答:a图易断.计算起吊重物地钢丝绳强度时,应考虑起吊重物上升时地加速度,因为此时钢丝绳所受地拉力最大,应加上一定地安全系数.如图所示a＜120°且越小越好;当a=180时,钢丝绳受力无穷大,无法保证其工作地安全性.5.结合图2-8所示地实例说明里偶地等效性.答：力偶地等效性有：(1)只要保持力偶矩大小和转向不变,力偶可在其作用面内任意移动,而不改变其作用效应.(2)只要保持力偶距大小和转向不变,可以同时改变力偶中力地大小和力偶臂地长短,其作用效果不变.图中d1<d2,若F1×d2=F2×d1,只要F2>F1,丝锥地转动效应会保持不变.五．计算题1.如图2—9所示,已知：F1＝F2＝F3＝F4＝40N.试分别求出各力在X,Y轴上地投影.解:F1x＝F1·cos30°＝34.64NF1y ＝F1·cos30°＝20NF2x＝0F2y＝－F2＝－40NF3x＝－F3＝－40NF3y＝0F4x＝－F4·cos135°＝－28.28NF4y＝F4·cos45°＝28.28N2.试求图2—10所示中各力在X轴和Y轴上地投影.已知F1＝F2＝F4＝100N,F3＝F5＝150N,F6＝200N.解:F1x＝F1＝100NF1y＝0NF2x＝0NF2y＝F2＝100NF3x＝F3·cos30°＝129.9NF3y＝F3·cos60°＝75NF4x＝F4·cos60°＝50NF4y＝－F4·cos150°＝－86.6NF5x＝F5·cos60°＝75NF5y＝－F5·cos150°＝－129.9NF6x＝－F6·cos120°＝－100NF6y＝－F6·cos150°＝－173.2N3.试求图2—11所示中各力分别对O点和对A点地力矩.(用代数式表示)解：Mo(F1) ＝F1×1＝F1M A(F1) ＝－F1×1＝－F1Mo(F2) ＝－F2×2＝－2F2M A(F2) ＝－F2×4＝－4F2Mo(F3) ＝F3×0＝0M A(F3) ＝F3×1×sin45°＝0.707F3Mo(F4) ＝F4×3＝3F4M A(F4) ＝F4×4＝4F4Mo(F5) ＝F5×1.141＝1.141F5M A(F5) ＝－F5×1×sin45°＝－0.707F54.计算图2—12所示中力F对B点地力矩.已知F＝50N,la＝0.6m ,a＝30°.（a) M B(F) ＝F1·la＝30N·m（b) M B (F) ＝F 1·la·cosa ＝25.98N·m5.如图2—13所示矩形板ABCD 中,AB ＝100mm,BC ＝80mm,若力F ＝10N,a ＝30°.试分别计算力F 对A 、B 、C 、D 各点地力矩.解： ()0A M F N m =⋅()sin B M F F AB α=-∙∙1101005002N mm =-⨯⨯=-⋅ ()cos sin C M F F BC F AB αα=∙∙-∙∙31108010100192.822N mm =⨯⨯-⨯⨯=⋅ ()cos 0D M F F AD α=∙∙+31080692.82N mm =⨯⨯=⋅ 6. 如图2—15所示,已知：F ＝100N,La ＝80mm,Lb ＝15mm .试求力F 对点A 地力矩.解:(a) ()cos30sin 30A b a M F F l F l =-∙︒∙+∙︒∙ 311001510080 2.70122N m =-⨯⨯+⨯⨯=⋅ （b ）()cos 60sin 60A a b M F F l F l =∙︒∙+∙︒∙131008010015 5.29922N m =⨯⨯+⨯⨯=⋅7.如图2-15所示为拖拉机制动装置,制动时用力F踩踏板,通过拉杆CD而使拖拉机制动. 设F=100N,踏板和拉杆自重不计.求图示位置拉杆地拉力FD及铰链支座B地约束反力. 解:(1)取踏板ABC为研究对象由三力平衡定理可知:B点地约束反力FB通过汇交点O,如图所示以O点为坐标原点建立坐标系.(2)做投影Fx＝－F·cos135°＝－0.707F F Y＝－F·cos135°＝－0.707FF D x＝F D F DY＝0F B x＝－F B·cos135°＝－0.866F B F BY＝F B·cos60°＝0.5F B(3)列方程由ΣFix＝0 : Fx+F D x+F B x＝0由ΣFi Y＝0 : F Y+F DY+F BY＝0(4) 解方程解方程得到:F D＝193.2NF B＝141.2N。
工程力学(二)第一次作业题及答案.doc
C.外力作用点与中性轴始终处于截面形心的相对两边
D.截面核心与截面的形状、尺寸及载荷大小有关
35.若在强度计算和稳定性计算中取相同的安全系数，则在下列说法中，
()是正确的。
A.满足强度条件的压杆一定满足稳定性条件
B.满足稳定性条件的压杆一定满足强度条件
C.满足稳定性条件的压杆不一定满足强度条件
AB杆的A处靠在光滑的墙上，B端较支，在自重作用下发生变形，AB杆发 （）变形。
平面弯曲
斜弯
拉弯组合
压弯组合
10,图中四杆均为圆截面直杆，杆长相同，且均为轴向加载,关于四者临界载荷的 大小，有四种解答，试判断哪一种是正确的（其中弹簧的刚r ( a ) < Fpcr ( b)<Fpc r ( c)<Fpc r ( d)
A.2 V e
B.4 V e
C.8 V e
D.16 V e
23.在点的合成运动问题中，当牵连运动为定轴转动时（）
A.A一定会有科氏加速度
B.B不一定会有科氏加速度
C.C一定没有科氏加速度
D.D无法确定
24.汽车左转弯时，已知车身作定轴转动，汽车左前灯A的速度为vA,汽车右
前灯B的速度为vB, A、B之间的距离为b,则汽车定轴转动的角速度大小为（）
D.最大内力
21.关于扭转剪应力公式t（p） = NLP/Ip的应用范围有以下几种，试判断哪 一种是正确的
A.等截面圆轴，弹性范围内加载
B.等截面圆轴
C.等截面圆轴与椭圆轴
D.等截面圆轴与椭圆轴，弹性范围内加载
22.一梁在集中力F作用下，其应变能为V c o若将力F改为2 F，其他 条件不变，则其应变能为（）。
高等教育出版社 工程力学2作业参考答案
9－10 等截面钢轴如图所示。
轴材料的许用应力[σ]=60MPa 。
若轴传递的功率N ＝2.5马力，转速n =12r/min ，试解最大剪应力理论确定轴的直径。
解：轴的受力与内力（忽略剪力）图如图所示。
m kN 463.1125.202.702.7⋅===n N m kN 32.74.02463.12/11=×==D m F P kN 85.55.02463.12/22=×==D m F P 从内力图上可以看出D 以左截面为危险截面其上之弯矩和扭矩分别为m kN 817.0244.078.02222⋅=+=+=z y M M Mm kN 463.1⋅=x M应用最大剪应力理论=+=2234τσσr ][817.0463.13232222222σπ≤+=++=+dWM M M WM M z y x x 于是有65.8mm m 0658.01060676.132][676.132333==××=×≥−πσπd F P2F P1习题9－10图(y M (x M (z M习题9－10解图10－2图示a 、b 、c 、d 四桁架的几何尺寸、圆杆的横截面直径、材料、加力点及加力方向均相同。
关于四桁架所能承受的最大外力F Pmax 有如下四种结论，试判断哪一种是正确的。
（A ）F Pmax (a)=F Pmax (c)<F Pmax (b)=F Pmax (d)； （B ）F Pmax (a)=F Pmax (c)=F Pmax (b)=F Pmax (d)； （C ）F Pmax (a)=F Pmax (d)<F Pmax (b)=F Pmax (c)； （D ）F Pmax (a)=F Pmax (b)<F Pmax (c)=F Pmax (d)。
参考答案：A(b)(a)AB F PAB(d)(c)C ADBF PC ADBa a习题10－2图10－10 图示结构中，AB 及AC 均为圆截面杆，直径d = 80 mm ，材料为Q235钢，求此结构的临界载荷Fcr习题10－10图解：1、计算在F 力作用下各杆的轴力2、计算各杆的柔度两杆均为大柔度杆3、分别计算各杆的临界轴力，确定结构的临界载荷该结构的临界载荷取两者中较小者，即 F cr=661.4 kN10－12图示结构中BC 为圆截面杆，其直径d=50mm ，AC 为边长a =70mm 的正方形截面杆，已知该结构的结束情况为A 端固定，B 、C 为球铰。
工程力学答案汇总(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】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. 若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于同一个点，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. 凡是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. 在任何情况下，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一直线上的汇交力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，哪一个图表示力矢R 是F 1和F 2两力矢的合力矢量 ( B )F 1 F 2 R (A) F 1 F 2 R (B) F 1 F 2 R (C) F 1 R F 2 (D)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，哪一个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。
大工《工程力学》二1.2.3网上测试题及答案
大工13春《工程力学（二）》在线作业1、单选题（共10 道试题，共60 分。
）1. 两物块A和B叠放在水平面上，物块A重0.5kN，物块B重0.2kN，物块A、B间的摩擦系数f1=0.25，物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2，拉动B物块所需要的最小力为（）。
A. 0.14kNB. 0.265kNC. 0.213kND. 0.237kN满分：6 分2. 对于单个刚体，通过空间汇交力系平衡方程最多可求得（）个未知量。
A. 2B. 3C. 4D. 6满分：6 分3. 两端固支等截面细长压杆的长度因数为（）。
A. 0.5B. 0.7C. 1D. 2满分：6 分4. 等直梁发生弯曲变形时，下列说法不正确的是（）。
A. 危险截面上距中性轴最远的点正应力最大B. 最大切应力一般出现在剪力最大截面的中性轴上C. 最大切应力所在的点为纯剪应力状态D. 梁的设计是由切应力强度条件决定的满分：6 分5. 求解梁的挠曲线方程时需利用支座处的约束条件，固定铰支座处截面的（）。
A. 转角为零，挠度不为零B. 挠度为零，转角不为零C. 转角和挠度均为零D. 转角和挠度均不为零满分：6 分6. 过一点两根互相垂直微线段的直角改变量称为该点的（）。
A. 正应变B. 剪应变C. 线应变D. 以上都不对满分：6 分7. （）认为材料发生塑性屈服的主要因素是最大切应力，只要最大切应力达到极限切应力材料就屈服。
A. 第一强度理论B. 第二强度理论C. 第三强度理论D. 第四强度理论满分：6 分8. 关于常见约束及其约束反力，下列选项不正确的是（）。
A. 柔索约束只能承受拉力B. 固定铰支座可限制构件的移动和转动C. 光滑面约束反力方向为接触点公法线方向D. 固定端支座可提供三个约束反力满分：6 分9. 平面一般力系向其作用平面内任意一点简化，下列选项中不正确的是（）。
A. 平面一般力系向其作用平面内任一点简化得到一个力和一个力偶B. 主矢等于原力系中各力的矢量和C. 主矩等于原力系中各力对简化中心之矩的代数和D. 主矩为原力系的合力偶矩满分：6 分10. 梁在集中力偶作用的截面处，其内力图（）A. 剪力图有突变，弯矩图光滑连续B. 剪力图有突变，弯矩图有转折C. 弯矩图有突变，剪力图光滑连续D. 弯矩图有突变，剪力图有转折满分：6 分大工13春《工程力学（二）》在线作业1、判断题（共10 道试题，共40 分。
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《工程力学》作业（第2章平面问题的受力分析）班级学号姓名成绩
习题2-1 物体重P=20 kN，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、AB与CB杆自重及摩擦略去不计，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CB所受的力。
习题2-3 在图示刚架的点B作用一水平力F，刚架重量略去不计。
求支座A，D的约束力F A和F D。
习题2-5 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DE，将它的另一端固定在
点E。
然后在绳的点D用力向下拉，并使绳的
BD段水平，AB段铅直，DE段与水平线、CB
段与铅直线间成等角0.1
θ=rad（弧度）（当θ很
小时，tanθθ≈）。
如向下的拉力F=800 N，求绳AB作用于桩上的拉力。
习题2-6 在图示结构中，各构件的自重略去不计，在构件BC上作用一力偶矩为M的力偶，各
尺寸如图。
求支座A的约束力。
习题2-7 在图示机构中，曲柄OA上作用一力偶，其矩为M；另在滑块D上作用水平力F。
机构尺寸如图所示，各杆重量不计。
求当机构平衡时，力F与力偶矩M的关系。
习题2-8（c）已知梁AB上作用一力偶，力偶矩为M，梁长为l，粱重不计。
求支座A和B的约束力。
解。