工程力学习题 及最终答案

第一章 绪论

思 考 题

1) 现代力学有哪些重要的特征？

2) 力是物体间的相互作用。按其是否直接接触如何分类？试举例说明。 3) 工程静力学的基本研究内容和主线是什么？ 4) 试述工程力学研究问题的一般方法。

第二章刚体静力学基本概念与理论

习题

2-1 求图中作用在托架上的合力F R 。

2-2 已知F 1=7kN ，F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。

2-3 求图中汇交力系的合力F R 。

习题2

-1图120302

00N F

4

560

F 习题2

-2图

2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。b)合力为零。

2-5二力作用如图，F 1=500N 。为提起木桩，欲使垂直向上的合力为F R =750N ，且F 2力尽量小，试求力F 2的大小和

α角。

2-6 画出图中各物体的受力图。

(b)x

45

3

=30N =20N

=40N A x

4560

0N 2=7

00N

0N 习题2-3图 (a )

F 1习题2-4图

F 12

习题2-5图

(b)

(a )

2-7 画出图中各物体的受力图。

(c)

(d)

(e)

(f) (g) 习题2-6图

(a

)

A

C

D

2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。

(b)

(d)

习题2-7图

P

(d)

(c)

(a ) C

A

2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。

2-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。

习题2-8图

习题2-9图

( a )

1F 3 ( b )

F 3F 2( c

)

1F /m

( d )

F 3

2-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷，q 1=400N/m ，q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零，求尺寸a 、b

的大小。

第三章 静力平衡问题

习 题

3-1 图示液压夹紧装置中，油缸活塞直径D=120mm ，压力p =6N/mm 2，若

α=30︒, 求工件D 所受到的夹紧力F D 。

( b )

q ( c )

习题2-10图

B

习题2-11图

3-2 图中为利用绳索拔桩的简易方法。若施加力F =300N ，α=0.1弧度，求拔桩力F AD 。（提示 ：α较小时，有

tg α≈α）。

3-3 已知 q=20kN/m ，F =20kN ，M =16kN •m ，l =0.8m ，求梁A 、B 处的约束力。

3-4 若F 2=2F 1，求图示梁A 、B

处的约束力。

3-5 图示梁AB 与BC 在B 处用中间铰连接，受分布载荷q=15kN/m 和集中力偶M =20kN •m 作用，求各处约束力。

习题3-1图

习题3-2图

习题3-3图 习题3-4图

3-6 偏心夹紧装置如图，利用手柄绕o 点转动夹紧工件。手柄DE 和压杆AC 处于水平位置时，α=30︒，偏心距

e=15mm ，r=40mm ，a =120mm ，b=60mm ，求在力F 作用下，工件受到的夹紧力。

3-7 塔架L=10m ，b=1.2m ，重W =200kN 。为将其竖起，先在O 端设基桩如图，再将A 端垫高h ，然后用卷扬机起吊

。若钢丝绳在图示位置时水平段最大拉力为

F T =360kN, 求能吊起塔架的最小高度h 及此时O 处的

反力。

3-8 汽车吊如图。车重

W 1=26kN, 起吊装置重W 2=31kN ，作用线通过B 点，起重臂重G =4.5kN ，

求最大起重量P max 。

处将脱离接触，约束力为

零。）

3-9 求图示夹紧装置中工件受到的夹紧力F E 。

习题3-6图

习题3-8图

3-10 重W的物体置于斜面上, 摩擦系数为f，受一与斜面平行的力F作用。已知摩擦角ρ<α，求物体在斜面上保持平衡时，F的最大值和最小值。

习题3-10图

3-11 梯子AB长L，重W=200N，靠在光滑墙上，与地面间的摩擦系数为f=0.25。要保证重P=650N的人爬至顶端A 处不至滑倒，求最小角度α。

习题3-11图

3-12 偏心夹具如图。偏心轮O直径为D，与工作台面间摩擦系数为f，施加F力后可夹紧工件，此时OA处于水平位置。欲使F力除去后，偏心轮不会自行松脱，试利用自锁原理确定偏心尺寸e。

习题3-12图

3-13 尖劈顶重装置如图。斜面间摩擦系数为f=tgρ。试确定：

a)不使重物W下滑的最小F值。

b)能升起重物W的最小F值。

习题3-13图

3-14 凸轮机构如图。凸轮在力偶M作用下可绕O点转动。推杆可在滑道内上下滑动，摩擦系数为f。假设推杆与凸轮在A点为光滑接触，为保证滑道不卡住推杆，试设计滑道的尺寸b.

习题3-14图

3-15 图示为辊式破碎机简图。轧辊直径D=500mm, 相对匀速转动以破碎球形物料。若物料与轧辊间摩擦系数为f=0.3, 求能进入轧辊破碎的最大物料直径d。(物料重量不计)