1、工 程 力 学练 习 册学 校 学 院 专 业 学 号 教 师 姓 名 第一章 静力学基础 1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。（a） （b）（c）2 第一章 静力学基础（d）（e）（f） （g）第一章 静力学基础 31-2 试画出图示各题中 AC 杆（带销钉）和 BC 杆的受力图（a） （b） （c）（a）4 第一章 静力学基础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。（a） 第一章 静力学基础 5（b）（c） （d）6 第一章 静力学基础（e）
2、 第一章 静力学基础 7（f） （g） 8 第二章 平面力系第二章 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 PFFBAyABx 30sinsi,0coc解得: NPB52-2 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，第二章 平面力系 9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，
3、求拉杆 AB 和支杆 BC 所受的力。题 2-2 图03cos0sin, inPFBCyAx解得: PAB732.2-3 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10 第二章 平面力系以 AC 段电线为研究对象，三力汇交 NFFCAGyCAx201/tansi,co0解 得 ：2-4 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 BE，将它的另一端固定在点 E。然后在绳
4、的点 D 用力向下拉，并使绳 BD 段水平，AB 段铅直；DE 段与水平线、CB 段与铅直线成等角 =0.1rad（弧度） （当 很小时，tan ） 。如向下的拉力 F=800N，求绳 AB 作用于桩上的拉力。题 2-4 图作 BD 两节点的受力图 ACyBDCx EyEx FFFBDcos,0,sin,0in,co,节 点 ：节 点 ：第二章 平面力系 11联合解得： kNFFA801tan22-5 在四连杆机构 ABCD 的铰链 B 和 C 上分别作用有力 F1 和 F2， ，机构在图示位置平衡。求平衡时力 F1 和 F2 的大小间的关系。题 2-5 图 以 B、C 节点为研究对象，作受力
5、图03cos,045,211BCxBCxFF节 点 ：节 点 ：解得： 46212-6 匀质杆重 W=100N，两端分别放在与水平面成 300和 600倾角的光滑斜面上，求平衡时这两斜面对杆的约束反力以及杆与水平面间的夹角。12 第二章 平面力系题 2-6 图 2-7 已知梁 AB 上作用一力偶，力偶矩为 M，梁长为 l，梁重不计。求在图 a,b,两三种情况下，支座 A 和 B 的约束反力。（a） （b）题 2-7 图（a） (注意，这里，A 与 B 处约束力为负，表示实际方向与假定方向lMFBA相反，结果应与你的受力图一致，不同的受力图其结果的表现形式也不同)第二章 平面力系 13(b) c
6、oslMFBA2-8 在题图所示结构中二曲杆自重不计，曲杆 AB 上作用有主动力偶，其力偶矩为M，试求 A 和 C 点处的约束反力。题 2-8 图作两曲杆的受力图，BC 是二力杆，AB 只受力偶作用，因此 A、B 构成一对力偶。即 BAFaMFaaFCBAB4242 32,02-9 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 的约束反力。14 第二章 平面力系题 2-9 图1 作受力图2、BC 只受力偶作用，力偶只能与力偶平衡 lMFCB3、构件 ADC 三力汇交 lMFFA CAX20,02-10 四连杆机构 ABCD 中的 AB=
7、0.1m, CD=0.22m,杆 AB 及 CD 上各作用一力偶。在图示位置平衡。已知 m1=0.4kN.m,杆重不计，求 A、 D 两绞处的约束反力及力偶矩 m2。第二章 平面力系 15题 2-10 图 kNmMMlFCDABCDBA7.175sin,0302 21解 得 ：杆杆 ：2-11 滑道摇杆机构受两力偶作用，在图示位置平衡。已知OO1=OA=0.4m，m 1=0.4kN.m,求另一力偶矩 m2。 及 O、 O1 处的约束反力。16 第二章 平面力系题 2-11 图kNFkmMCDMFOBAOAA15.8.0,43060sin.,1221解 得 ：杆杆 和 滑 块 ：2-12 图示为
8、曲柄连杆机构。主动力 作用在活塞上。不计构件自重，试问在40F曲柄上应加多大的力偶矩 M 方能使机构在图示位置平衡？题 2-12 图第二章 平面力系 172-13 图示平面任意力系中 N， ， ， ，2401F80N43F104。各力作用位置如图所示，图中尺寸的单位为 mm。求：（1）力系向mN20MO 点简化的结果；（2）力系的合力并在图中标出作用位置。2-14 某桥墩顶部受到两边桥梁传来的铅直力 ， ，水平力kN1940Fk802，桥墩重量 ，风力的合力 。各力作用线位置如图kN193FkN5280P所示。求力系向基底截面中心 O 的简化结果；如能简化为一合力，求合力作用线位置并在图中标出
9、。2-15 试求图示各梁支座的约束反力。设力的单位为 kN，力偶矩的单位为 kN.m，长度的单位为 m，分布载荷集度为 kN/m。题 2-13 图题 2-14 图18 第二章 平面力系（a） （b）题 2-12 图受力分析如图： kNFkFMBAY BA21,1508.0,0 4.26.4.8.2解 得 ：受力分析如图： kNFkkNFFMBAyAxBAyYB23.4,3.0,12.,023, 32,0解 得 ：2-16 在图示刚架中，已知 ， ， ，不计刚架/m q 6mk 01M自重。求固定端 A 处的约束力。题四图题 2-16 图第二章 平面力系 192-17 在图示 a，b 两连续梁中
10、，已知 q，M ，a，及 ，不计梁的自重。求各连续梁在A，B ，C 三处的约束反力。2-13 在图示 a，b 两连续梁中，已知 q，M，a，及 ，不计梁的自重。求各连续梁在A，B ，C 三处的约束反力。（a） （b）题 2-13 图1 作受力图，BC 杆受力偶作用 cosaMFCB2.对 AB 杆列平衡方程 MaFMFaBAAyYBAxX cos,0)(, tnsin,020 第二章 平面力系所以： MaFAyAxtan1.以 BC 为研究对象，列平衡方程 21cos,0)( 0,sin0qaFMqaFCByYCBxX cos2tan2qaFqFCByx1.以 AB 为研究对象，列平衡方程 2
11、1,0)(2, tan,0qaFMFqFByAByyYBxAxX 第二章 平面力系 21cos212tanqaFMqFCAByyxAx2-18 如图所示，三绞拱由两半拱和三个铰链 A，B，C 构成，已知每个半拱重P=300kN，l=32m，h=10m。求支座 A、 B 的约束反力。题 2-15 图以整体为研究对象，由对称性知： kNPFByAyxx30以 BC 半拱为研究对象22 第二章 平面力系kNFlFhlPMAxBx ByBxC120283,2-19 图示构架中，物体重 1200N，由细绳跨过滑轮 E 而水平系于墙上，尺寸如图所示，不计杆和滑轮的重量。求支承 A 和 B 处的约束反力以及
12、杆 BC 的内力 FBC。题 2-19 图以整体为研究对象第二章 平面力系 230)5.1()2(4,0)(0, rPrPFMFBAyYAxX解得： NFBAyx1052以 CDE 杆和滑轮为研究对象 05.125.1,)( PMBD解得： NFB1502-20 在图示构架中，各杆单位长度的重量为 300N/m，载荷 P=10kN，A 处为固定端，B，C，D 处为绞链。求固定端 A 处及 B，C 为绞链处的约束反力。题 2-20 图 24 第二章 平面力系显然： NP180P1802NP1503以整体为研究对象 kNPPMFkAAyYAxX 4.68236,0)( 1.5, 21 以 ABC
13、杆为研究对象 ）（ 式）（ 式式 363,0)( 2)1(0, AxBxAACyyyY xBxAxX FMFP以 CD 杆为研究对象（式 4）214,)(2PCyD由 1、2、3、4 式得： kNFkNFNFkNF CyCxByBx 5.4,8.,85.7,8. 2-21 试用节点法求图示桁架中各杆的内力。F 为已知，除杆 2 和杆 8 外，其余各杆长度均相等。 Aa214356CBDE789H第二章 平面力系 252-22 平面桁架结构如图所示。节点 D 上作用一载荷 F，试求各杆内力。2-23 桁架受力如图所示，已知 ， 。试求桁架kN10FkN2032F4，5，7，10 各杆的内力。题
14、2-21 图题 2-22 图题 2-23 图26 第二章 平面力系2-24 平面桁架的支座和载荷如图所示，求杆 1，2 和 3 的内力。 （提示：先截断AD、3、2 杆，用截面法分析；再取 C 节点）2-25 两根相同的均质杆 AB 和 BC， 在端点 B 用光滑铰链连接，A，C 端放在不光滑的水平面上，如图所示。当 ABC 成等边三角形时，系统在铅直面内处于平衡状态。求杆端与水平面间的摩擦因数。题 2-25 图题 2-24 图第二章 平面力系 27以整体为研究对象 PNFMCA,0)(AC以 AB 杆为研究对象 32132: 3421,0)( fNfPF lFlPlAA AB得 2-26 图
15、示两无重杆在 B 处用套筒式无重滑块连接，在 AD 杆上作用一力偶，其力偶矩 MA=40N.m，滑块和 AD 间的摩擦因数 fs=0.3。求保持系统平衡时力偶矩 MC 的范围。题 2-26 图28 第二章 平面力系以 AD 杆为研究对象 112/13,0)(3BBAlABA NfFlMNFM考 虑 临 界 平 衡 状 态 ，以 BC 杆为研究对象当摩擦力反向处于临界平衡mllNFBBC 6.493.0623,0)(11态，如 b 图所示，则以 AD 杆为研究对象 112/13,0)(3BBAlABA NfFlMFM考 虑 临 界 平 衡 状 态 ，以 BC 杆为研究对象 mNllNFBBCC 39.70.6023,0)( 112-27 尖劈顶重装置如图所示。在 B 块上受力 P 的作用。A 与 B 块间的摩擦因数为fs（其他 有滚珠处表示光滑） 。如不计 A 和 B 块的重量，求使系统保持平衡的力 F 的值。题 2-27 图
