工程力学(静力学和材料力学)第2版课后习题答案_范钦珊主编_第1章_静力学基础

(a) (b) 习题1－1图

第1章 静力学基础

1一1 图a 和b 所示分别为正交坐标系11y Ox 与斜交坐标系22y Ox 。试将同一个力F 分别在两中坐标系中分解和投影，比较两种情形下所得的分力与投影。

解：图（a ）：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。 图（b ）： 分力：22)tan sin cos (i F ϕααF F x −= ， 22sin sin j F ϕ

α

F 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。

1一2 试画出图a 和b 两种情形下各构件的受力图，并加以比较。

比较：解a 图与解b 图，两种情形下受力不同，二者的F R D 值大小也不同。

D

R

习题1－2b 解图

D

R

习题1－2a 解2

图

C

习题1－2a 解1图

(a) (b)

习题1－2图

1一3 试画出图示各构件的受力图。

习题1－3图

B F 习题1－3a 解2

图 B

习题1－3a 解1图

习题1－3b 解1图

F Ay Ax 习题1－3c 解图 A

习题1－3b 解2图

习题1－3d 解1图

习题1－3e 解1图

习题1－3e 解2图

1－4 图a 所示为三角架结构。荷载F 1作用在B 铰上。AB 杆不计自重，BD 杆自重为W ，作用在杆的中点。试画出图b 、c 、d 所示的隔离体的受力图，并加以讨论。

习题1－4图

1

习题1－3f 解1图

F

习题1－3e 解3图

'A

习题1－

3f 解2图

1

O 习题1－3f 解3图

F F'F 1习题1－4d 解2图

F y B 2

1

习题1－4c 解1图 A

A B 1B F

Dx y

2B 习题1－4b 解2图 1

习题1－4b 解3图 F y B 2

习题1－4c 解2图 F A B

1B F

Ax

F

'

习题1－5b 解3图

E D

(a-3)

E B F

习题1－5b 解2图

习题1－5b 解1图

'Ax

F

F B

习题1－5c 解图

1一5 试画出图示结构中各杆的受力图。

习题1－5a 解图

1—6 图示刚性构件ABC 由销钉A 和拉杆D 所悬挂，在构件的C 点作用有一水力F 。

如果将力F 沿其作用线移至D 点或E 点处（如图示），请问是否会改变销钉A 和D 杆的受力？

习题1－5图

解：由受力图1－6a ，1－6b 和1－6c 分析可知，F 从C 移至E ，A 端受力不变，这是因为力F 在自身刚体ABC 上滑移；而F 从C 移至D ，则A 端受力改变，因为HG 与ABC 为不同的刚体。

1—7 试画出图示连续梁中的AC 和CD 梁的受力图。

1—8 图示为一液压冷铆机，活塞同铆枪为一整体。工作时油缸内油压力推动活塞下降，铆枪冲压铆钉将钢板铆接。活塞与油缸间为光滑接触。试分别画出： (1) 油缸的受力图；

(2) 活塞铆枪的受力图； (3) 铆钳的受力图。

习题1－6图

F

习题1－6解1图

F H

习题1－6解3

图

C

习题1－6解2图

习题1－7图

'F Cx

F Dx

习题1－7解图

1—9 安置塔器的竖起过程如图所示，下端搁在基础上，C 处系以钢绳，并用绞盘拉住；上端在B 处系以钢缆，通过定滑轮D 连接到卷扬机E 上。设塔器的重量为F W ，试画出塔器的受力图。

F Q

q'

'

Q F p

q

p

)

b ()

c (

习题1－8解图

习题1－8图

w

F 习题 1—9图

T 1

T F 2

F N

F w

F

习题 1—9解图

习题1－10a

解图

习题1－10b 解图

1一10 图示压路机的碾子可以在推力或拉力作用下滚过100mm 高的台阶。假定力F 都是沿着杆AB 的方向，杆与水平面的夹角为30°，碾子重量为250 N 。试比较这两种情形下，碾子越过台阶所需力F 的大小。

解：图（a ）：5

4

arcsin

=θ, 0=∑x F , 0sin )60sin(=−−°θθW F , 1672=F N 图（b ）：°=13.53θ, 0=∑x F , 0sin )30cos(=−°−θθW F , N 217=F

1一11 图示两种正方形结构所受载荷F 均为已知。试求两种结构中1、2

、3杆的受力。

′3F

习题1－

11a 解2图

习题1－11a 解1图

习题1－11图

习题1－10图