工程力学教程西南交通大学应用力学与工程系第二版习题答案详解
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x2 M O 2 997.1 7.53m FRy 132.4
14
F3
1m
2m
1m 2m
5m
1m
O2
F2 O1
Me F1
300
2m 1m
F4 O3
MO3 = mO3( Fi ) = F1 sin300 × 8+ F2 × 2 +F3 cos 450 × 4 + Me =729.7N.m
F3
1m 2m 2m 1m 1m 2m 5m 1m
O2
F2 O1
Me
F4 O3
F1
300
11
F Rx = Fx = F1 cos300 – F3 cos45o + F4 = 66.9N
1m F Ry= Fy = F1sin300 + F2+F3sin45o = 132.4N 2m
F3
基础力学1 作业 （静力学）
1
第一章 P19：
F
B
FNB
A
FNA
450
P B FNB FA A
300
P
1-1（ b）
1-2（ a）
2
F FAx A B FNB P A FA
450
B
C FAy
300
FB
或
F
1-2（ b）
A C FA
B
300
FB
1-2（ d）
3
FA A F A
P
D C B A FNE F
A B
300
F
F/
l
解：【 AB】
FA
FB
0
m 0
FA l F a cos30 0
FB FA 0.866Fa l
FA
3Fa 0.866Fa 2l l
10
第四章 P68：
P68： 4-1 平板上力系如图示，试求其合成结果。 已知：F1 80 N，F2 50 N，F3 60 N，F4 40 N，M e 140 N .m
x3 M O 3 729.7 5.51m FRy 132.4
15
P68： 4-3 已知 F=400N,杆重不计，试求C点处的约束力。
F D 0.6m B 0.5m C 0.5m A
解：【 DBC】
F D B
0 FB 45
FCx C FCy
M
M
A
0
0
- FCx 0.5 F 1.1 0
F B C
a
A FAy
a a
FB
MA 0
FB 2a M e F 3a qa
FB M e 3F qa 2a 2 4
a 0 2
F
y
0
FAy FB F qa 0
C
2m
450 2m
B
FB
Fx = 0 Fy = 0
FA
2 2 F 0 2 5
FA
10 F 5 10 15.81kN 4
FB FA
1 2 F 0 2 5
FB 5 2 7.07kN
9
第三章 P47：
P47： 3-4 图示折梁AB，试求支座 A和B的约束力。 梁重及摩擦均可不计。
1m 2m
5m
1m
ห้องสมุดไป่ตู้
O2
F2 O1
Me F1
300
FRx 2 FRy 2 FR 66.9 132.4 148.3N
2 2
2m 1m
F4 O3
FRy 132.4 arctan arctan 63.20 FRx 66.9
O为左下角点
MO = mO( Fi ) = -F1 cos300 × 1 + F1 sin300 × 9 + F2 × 3 +F3 cos 450 × 5 + F2 sin 450 × 1 + Me - F4 × 1 =795.3N.m
F3
O
600
x
2 FR= FRx2 +FRy = … =351.45N
F4
tan =FRy/FRx
=33.16
7
P35： 2-4 图示三铰刚架由AB和 BC两部分组成，A、C 为固定铰支座，B为中间铰。试求支座A、C和铰链B的 约束力。设刚架的自重及摩擦均可不计。
F B FB B
解：【 BC】
M 0 795.3 x 6.01m FRy 132.4
12
F3
1m
1m 2m
5m
1m
2m 2m 1m
O2
F2 O1
Me F1
300
F4 O3
MO1 = mO1( Fi ) = F1 cos300 × 2 + F1 sin300 × 6 +F3 cos 450 × 2 - F3 sin 450 × 2 + Me + F4 × 2 =598.6N.m
/ C FCx
FDx B FDy FB
E FA/ P
F B/
FCx
C FCy B
D FDx
FDy
E FCy/ FNE
1-5
4
C
FC C
B
A P FB/ B FA A P FAx A FAy FB/ B B FB
1-6
P
5
第二章 P35：
P35： 2-1 已知 F1=150N， F2=200N， F3=250N， F4=100N，试分别用几何法和解析法求这四个力的合力。 y
M O1 598.6 x1 4.52m FRy 132.4
13
F3
1m
2m
1m 2m
5m
1m
O2
F2 O1
Me F1
300
2m 1m
F4 O3
MO2 = mO2( Fi ) = F1 cos300 × 4 + F1 sin300 ×8+ F2 × 2 + Me + F4 ×4 =997.1N.m
F1
450 600
几何法
F2
1厘米代表 100N
F2
F3 F4
O
600
F3
x
F1
F4
FR
量出 FR的长度，折算出合力的大小，
量出角度 的值。
6
解析法
FRx= Fx= -F1cos 450 +F2cos600+F3+F4cos 600 y
F1
450
= 293.93N
F2
FR
600
FRy = Fy = F1sin450 +F2sin60-F4sin600 = 192.67N
a
a
A FA
【整体】
C FC FC
450 450
0
二力构件
C FC
FA F
2 FC FA F sin45 F 0.707F 2
【 BC】
FB FC 0.707 F
8
P36： 2-8 图示梁 AB，F=20KN. 试求支座A和 B的约束力。
梁重及摩擦均可不计。
F
A
FA
解：【 AB】
FCy 0.5 F 0.6 0
FCx 880N
FCy 480N
B
FC 8802 4802 1002.4 N
480 arctan 28.60 880
第四象限
16
P69： 4-5(b) 试求外伸梁支座处的约束力。梁重及摩擦均不计。
q
Me
D
a 解：【 AB】
14
F3
1m
2m
1m 2m
5m
1m
O2
F2 O1
Me F1
300
2m 1m
F4 O3
MO3 = mO3( Fi ) = F1 sin300 × 8+ F2 × 2 +F3 cos 450 × 4 + Me =729.7N.m
F3
1m 2m 2m 1m 1m 2m 5m 1m
O2
F2 O1
Me
F4 O3
F1
300
11
F Rx = Fx = F1 cos300 – F3 cos45o + F4 = 66.9N
1m F Ry= Fy = F1sin300 + F2+F3sin45o = 132.4N 2m
F3
基础力学1 作业 （静力学）
1
第一章 P19：
F
B
FNB
A
FNA
450
P B FNB FA A
300
P
1-1（ b）
1-2（ a）
2
F FAx A B FNB P A FA
450
B
C FAy
300
FB
或
F
1-2（ b）
A C FA
B
300
FB
1-2（ d）
3
FA A F A
P
D C B A FNE F
A B
300
F
F/
l
解：【 AB】
FA
FB
0
m 0
FA l F a cos30 0
FB FA 0.866Fa l
FA
3Fa 0.866Fa 2l l
10
第四章 P68：
P68： 4-1 平板上力系如图示，试求其合成结果。 已知：F1 80 N，F2 50 N，F3 60 N，F4 40 N，M e 140 N .m
x3 M O 3 729.7 5.51m FRy 132.4
15
P68： 4-3 已知 F=400N,杆重不计，试求C点处的约束力。
F D 0.6m B 0.5m C 0.5m A
解：【 DBC】
F D B
0 FB 45
FCx C FCy
M
M
A
0
0
- FCx 0.5 F 1.1 0
F B C
a
A FAy
a a
FB
MA 0
FB 2a M e F 3a qa
FB M e 3F qa 2a 2 4
a 0 2
F
y
0
FAy FB F qa 0
C
2m
450 2m
B
FB
Fx = 0 Fy = 0
FA
2 2 F 0 2 5
FA
10 F 5 10 15.81kN 4
FB FA
1 2 F 0 2 5
FB 5 2 7.07kN
9
第三章 P47：
P47： 3-4 图示折梁AB，试求支座 A和B的约束力。 梁重及摩擦均可不计。
1m 2m
5m
1m
ห้องสมุดไป่ตู้
O2
F2 O1
Me F1
300
FRx 2 FRy 2 FR 66.9 132.4 148.3N
2 2
2m 1m
F4 O3
FRy 132.4 arctan arctan 63.20 FRx 66.9
O为左下角点
MO = mO( Fi ) = -F1 cos300 × 1 + F1 sin300 × 9 + F2 × 3 +F3 cos 450 × 5 + F2 sin 450 × 1 + Me - F4 × 1 =795.3N.m
F3
O
600
x
2 FR= FRx2 +FRy = … =351.45N
F4
tan =FRy/FRx
=33.16
7
P35： 2-4 图示三铰刚架由AB和 BC两部分组成，A、C 为固定铰支座，B为中间铰。试求支座A、C和铰链B的 约束力。设刚架的自重及摩擦均可不计。
F B FB B
解：【 BC】
M 0 795.3 x 6.01m FRy 132.4
12
F3
1m
1m 2m
5m
1m
2m 2m 1m
O2
F2 O1
Me F1
300
F4 O3
MO1 = mO1( Fi ) = F1 cos300 × 2 + F1 sin300 × 6 +F3 cos 450 × 2 - F3 sin 450 × 2 + Me + F4 × 2 =598.6N.m
/ C FCx
FDx B FDy FB
E FA/ P
F B/
FCx
C FCy B
D FDx
FDy
E FCy/ FNE
1-5
4
C
FC C
B
A P FB/ B FA A P FAx A FAy FB/ B B FB
1-6
P
5
第二章 P35：
P35： 2-1 已知 F1=150N， F2=200N， F3=250N， F4=100N，试分别用几何法和解析法求这四个力的合力。 y
M O1 598.6 x1 4.52m FRy 132.4
13
F3
1m
2m
1m 2m
5m
1m
O2
F2 O1
Me F1
300
2m 1m
F4 O3
MO2 = mO2( Fi ) = F1 cos300 × 4 + F1 sin300 ×8+ F2 × 2 + Me + F4 ×4 =997.1N.m
F1
450 600
几何法
F2
1厘米代表 100N
F2
F3 F4
O
600
F3
x
F1
F4
FR
量出 FR的长度，折算出合力的大小，
量出角度 的值。
6
解析法
FRx= Fx= -F1cos 450 +F2cos600+F3+F4cos 600 y
F1
450
= 293.93N
F2
FR
600
FRy = Fy = F1sin450 +F2sin60-F4sin600 = 192.67N
a
a
A FA
【整体】
C FC FC
450 450
0
二力构件
C FC
FA F
2 FC FA F sin45 F 0.707F 2
【 BC】
FB FC 0.707 F
8
P36： 2-8 图示梁 AB，F=20KN. 试求支座A和 B的约束力。
梁重及摩擦均可不计。
F
A
FA
解：【 AB】
FCy 0.5 F 0.6 0
FCx 880N
FCy 480N
B
FC 8802 4802 1002.4 N
480 arctan 28.60 880
第四象限
16
P69： 4-5(b) 试求外伸梁支座处的约束力。梁重及摩擦均不计。
q
Me
D
a 解：【 AB】