《工程力学》课后习题解答
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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)
A
(e) A
(a)
(b) A
(c)
A
(d)
A
(e)
(c)
(a)
(b)
解：
1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。
(d)
(e)
B
B
(a)
B
(b)
(c)
F B
(a)
(c)
F (b)
(d)
(e)
解：
1-4 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：
(a)
F (b)
W
(c)
(d)
D
(e)
F Bx
(a)
(b)
(c)
(d)
D
(e)
W
(f)
(a)
D
(b) C
B
(c)
B
F D
1-5 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)
(d) F
C
(e)
W
B (f)
F F
BC
(c)
(d)
AT F BA
F (b)
(e)
(b)
(c)
(d)
(e)
C
A
A C
’C
D
D
B
2-2 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：
1
214
0 sin 60053
0 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 1
F F
D
F F A
F D
211 1.1222
D A D D A F F F
F 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。若
梁的自重不计，试求两支座的约束力。
解：(1) 研究AB ，受力分析并画受力图：
(2) 画封闭的力三角形：
相似关系：
B A F F F
CDE cde CD CE ED
∆≈∆∴
== 几何尺寸：
11 22CE BD CD ED =
====求出约束反力：
1
2010 22010.4 45arctan 18.4B A o o
CE F F kN
CD
ED F F kN CD
CE
CD α=
⨯=⨯==⨯===-=
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。
F
F B
F A d
c
e
解：(1) 取DE 为研究对象，DE 为二力杆；F D = F E
(2) 取ABC 为研究对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形：
'15
166.7 23
A D E F F F F N ===
⨯= 2-7 在四连杆机构ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，机构在图示位置平衡。试
求平衡时力F 1和F 2的大小之间的关系。
解：（1）取铰链B 为研究对象，AB 、BC 均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；
F A F
F F BC
F AB F 1
1BC F =
(2) 取铰链C 为研究对象，BC 、CD 均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；
22cos30o CB F F F ==
由前二式可得：
12122212
0.61 1.634
BC CB F F F F F F or F F ==∴=
==
2-9 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) 取整体为研究对象，受力分析，AB 、AB 、AD 均为二力杆，画受力图，得到一个空
间汇交力系； (2) 列平衡方程：
0 cos 45 cos 4500 cos 600
0 sin 60sin 45sin 450
o o x AC AB o y
AD o o o z
AD AC AB F F F F F F F
F F F =⨯-⨯==-==--=∑∑∑
解得：
2 1.2 0.735 AD AC AB AD F F kN F F kN ====
= AB 、AC 杆受拉，AD 杆受压。
C
F CD F 2
F CB F CD