1、工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-1-第一章 静力学基础二、填空题2.1 F1 sin1； F1 cos1； F2 cos2； F2 sin2 ； 0 ；F3 ； F4 sin4； F4 cos4。2.2 1200 ， 0 。2.3 外 内 。2.4 约束 ； 相反 ； 主动 主动 。2.5 3 ，2.6 力偶矩代数值相等（力偶矩的大小相等，转向相同） 。三、选择题3.1 (c) 。3.2 A 。 3.3 D 。3.4 D 。3.5 A 。3.6 B 。3.7 C 。3.8 四、计算题4.1 4.2 五 、受力图5.1 (a) (b) (c)ABC FAqA CF
2、DCCA BCCAABBDBFF1(e)(d)FCBAFABCF F FA BB BBDCD DA AC C(a) (b) (c) mKNFM18030)( 3.252mKNFM2510.)(1)(xy51)( 1)(z252 22 25mNMx3)( Ny3)(z3)(工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-2-5.2 5.3 BAF(a)A BF(b)CAqFB(c)P2ABP1(d)(1) 小球(2) 大球(3) 两个球合在一起P2P1ACB(a)ABCDF EP(1) AB 杆(2) CD 杆(3)整体(b)YAXYA B1PT2YXFCA Fq1AYXAMAB
3、FBAFTYX工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-3-A P BCP1 (1) AC 杆(2) CB 杆(3)整体FqA BC DF1 (1) AC 段梁(2) CD 段梁(3)整体(d)(c)P1(1) CD 杆(2) AB 杆(3) OA 杆C(i)(1) 滑轮 D(2) AB 杆(3) CD 杆(j)CDFYEABCF,YXPP2P1ACBTP1A CTNP2C BTACP1C DF1BCP1YXY FqA BCXMYYYXYXY工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-4-第二章 力系的简化一、是非判断题1.1 ( ) 1.2 ( )
4、1.2 ( )二、填空题2.1 平衡 。 2.2 分布载荷图形的面积 ， 合力矩定理 ， 分布载荷图形的形心 。2.3 平行力系合力的作用点 ； 物体合重力的作用点 ； 物体的几何中心 。三、计算题3.1 3.2 xy(a)3 331724oF3F2F1F42510551545 30O1Oxy33xy(b)2030okNX98340.kNY13587.52.cosRF60.cosRFcmkMi 58400 .)(kN9678.dR70.Rd0M用负面积法： xc125.解：由(2.10)式：由(2.14)式：92)()( DFPABKICYXYCID,F,BXYDC E ,FABE.FYXCA
5、O,F,X0工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-5-第三章 力系的平衡方程及其应用一、是非判断题1.1 ( )；1.2 ( )；1.3 ( ) ；1.4 ( )；1.5 ( )；1.6 ( )二、填空题2.1 力偶矩的代数值相等 ； 。2.2 力多边形自行封闭 ； 。2.3 ， A、B 的连线不垂直 x 轴 。2.4 ， A、B、C 三点不共线 。2.5 (a)、(b)、(c) 、(d) 。三、计算题3.1 3.2 hBAeCFFC BAbaedP0cxmy86. myc120.0M0XY0AMBABC0M解：取锻锤为研究对象力偶只能用力偶平衡，FA = F B k
6、NheBA102hFA方向如图。Txy kNFA47.B12906工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-6-3.3 3.4 aA Ba aF2 F1(c)30aA C2aFM(d)BF=20kN(b)0.8mC0.8m 0.8m 0.8mABDq=2kN/m M=8kNm(a)B2aMA3aF2F1M2mA2m 2m 2mB CDqBFAYX YX0A12YAM0A)(kNYA3B624.X X)(2193FXA)(213FYA0A2YA21B aMFB23M2m 2mCD2mA2mBqCYXY解：取 CD 为研究对象0XCCkNYD15取 ABC 为研究对象0X0C
7、AXBkNY15xy工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-7-3.5 3.6 60BCAD2m2.5m1mP2P1EBYCX0YkNB4060BC D2m2.5m1mP2EP1YXAF解：取 EBCD 为研究对象0X06cosACBF0BM05260112 .sinPPACY)(kNPB25036412kN43).()(.k杆 AC 受压 （4 1ACsinAYBYEDCPF解：取整体为研究对象，设滑轮 E 的半径为 r 。0X0PAM54rYB).()( )(.kNYPBA51(12BPxy X2取 CE 杆、滑轮 E 和重物为研究对象。0DM05151rFC).(
8、cos.(akNPC152.cos2.杆 BC 的内力为压力等于 15kN。YXxy工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-8-3.7 3.8 第四章 材料力学的基本假设和基本概念x yz FDA B M22cm 12.2cm EQPWrEADHBOAYXxyQPEAHBWEDOFFT036032解：取 AB 杆为研究对象。 05623020rQPrFrEcos.cosN1251)(AM取圆柱为研究对象： NFTE12532)(N015绳子会断。ZZXX解：取传动轴为研究对象。 0cos2MdFkNdF67121730cosy传动轴绕 y 轴匀速转动034220BZ.s
9、in.M )(inB942coz kX6300sBAXFsX NXFBA5co0Zin0Z )(.sinkZZ4120工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-9-一、是非判断题1.1 ( ) 1.2 ( ) 1.3 ( ) 1.4 ( ) 1.5 ( )1.6 ( ) 1.7 ( ) 1.8 ( )二、填空题2.1 强度 ， 刚度 。2.2 强度 ， 刚度 稳定性 。2.3 连续性 ， 均匀性 ， 各向同性 。2.4 连续性假设 。 应力 、 应变 变形等 。2.5 拉伸 压缩 弯曲 。2.6 弯曲 剪切 压弯组合 。2.7 2 ； - ； 0 。第五章 轴向拉压的应力
10、与变形一、是非判断题1.1 ( ) 1.2 ( ) 1.3 ( ) 1.4 ( ) 1.5 ( )1.6 ( ) 1.7 ( ) 1.7 ( )二、填空题2.1 外力合力的作用线与杆轴向重合 ； 杆沿轴线方向伸长或缩短 。2.2 产生拉伸变形的轴力为正；反之为负 。2.3 横 ， = F N / A ； 450 斜 ， /2 。2.4 （1） 校核 ；（2） 设计界面尺寸 ；（3） 确定许可载荷 。2.5 2 ， p 。2.6 _大于 1 的_， _小_。三、选择题3.1 _D_。3.2 B 。3.3 B 。3.4 B 。3.5 _D_。3.6 B 。3.7 A 。四、计算题4.1 工程力学
11、习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-10-4.2 4.3 4.4 2FF 2FF 3F2FF30kN80kN 50kNaa aqF=qa F=qaA 2F D2Fll/3l/3B CFa a a33221120kN20kN 10kN2FF(+)(-)F(+)2F(-)qa(-)qa(+)20kN(-)30kN(+)60kN(+)F a2a(+)Aa13Aa1MPaAN10206311 F2 .aN25046333CDBADllll 工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-11-4.5 4.6 4.7 1.5m3mACB100kN160kN30CABFW
12、nmFFFF(+)(-)F(+)EAlFlEAlFNCDNBNB33l(-)(-)100kN260kNMPaAFCN52102263.)( B63.解： k101 kNNBC51023.)(EAC 510.EBCBABCAllll )(4 )(.m430YAFxy 020WFABsinkN6154查表（P370）得不等边角钢 63404 的横截面面积为： kFABN0208cm.斜杆 AB 的轴力为： MPaABN937105842643 Pa17斜杆 AB 满足强度条件解：1）为使杆件承受最大拉力，应使胶合面上的 和 同时达到它们的许用应力，即：工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请
13、不要传播 李鹏程-12-4.8 4.9 BC30AD2m300kN/ma a aAD FC E1 2BF由(5.3)和(5.4)式得： 2cos 2sin22sincotgin0576.2）求许可载荷： 22取coscsAFkNF5076140122 ).(sos kNF50 取30AD2m300kN/mEE FxyDFCB解：取 ED 杆为研究对象 0Y030sinDABFEM12D取销钉 A 为研究对象由强度条件： ADNADF28cm.查表(P366)AD 杆选等边角钢 80806mm： 2397cAD.由强度条件： 265172cmFAB.查表(P367)AB 杆选等边角钢 10010
14、010mm： 2619cAB.ABN解：取刚性杆 AB 为研究对象；为 1 次超静定kN6工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-13-第八章 杆件的扭转一、是非判断题1.1（ ） ；1.2（ ） ；1.3（ ） ；1.4（ ） ；1.5（ ） ；1.6（ ）二、填空题2.1 1/8 ， 1/16 。 2.2 _相等_，_不同_。2.3 1. 等直圆轴；2. max p 。2.4 空心轴实心轴 ； 相同 。2.5 _扭转刚度_； 抵抗扭转变形的 。2.6 _大_， 大 。2.7 C，D 轮位置对调 。2.8 三、选择题3.1 D 。 3.2 D 。 3.3 A ， B
15、。 3.4 A，C 。四、计算题kNF301kNF602MPaA3161a a aA C E BF1F2 N00622 T题 2.8 图（a） （b） （c）T T工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-14-4.1 试画出下列各轴的扭矩图。4.2 6KNm 10KNm 4KNm2KNm2KNm 2KNm2m 1m3.5m 0.5mECBAeM1m 0.5mm（+）（）50.（+）.2（）kN4（+）mk6（）（+）mkN2kN2 aa m（+）解： mkNTeBCA141) PadIpE823.MWt7163.max49310722.) pABABGIlT21085r
16、ad4931075.pACACIlT2108rad工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-15-4.3 4.4 1d2M1700 500M2A B C（）mN1765293解：(1) 画扭矩图： MPaWTtAB.4307.29)(max MPaBC7.4maxaax WTtBC.05163max作用在 BC 段内任一截面的周边各点 pBCpABCABCGIlTl)3( 4949 05.1.803276.10.832726.5.6rad解：设 3 个轮上的扭力矩分别为 M1，M2，M3。1616331 dMdWTt max1M23x由（8.3a）式： mNrnkWi)/
17、(9542aN0x 012 )(b312主动轮输入最大功率时，两段轴上的 max = ，即： 16632322 dMdWTt max代入（b）式得： )3132 （ kWdnN 970516809546954 32 .).(工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-16-4.5 8-3. 图示起重架的最大起吊重量（包括行走小车等）为 P=40kN，横梁 AC 由两根 No18 槽钢组成，材料为 Q235 钢，许用应力=120MPa。试校核梁的强度。解：（1）受力分析 当小车行走至横梁中间时最危险，此时梁 AC 的受力为代入（a）式得：解：由（8.3b）式： mNrnHPN
18、Me 175624077024mi)/(3dTWtaxTe156取1）按强度条件，由（8.22）式： mTd 760107641516233 8284dGTIp1）按刚度条件，由（8.26）式： GTd 85910951076332 24294 m61取P30o3.5mABCzyNo182AC PXY SD工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-17-由平衡方程求得 kNYXkNS20 64.3 40（2）作梁的弯矩图和轴力图此时横梁发生压弯变形，D 截面为危险截面， kNmMkN35 64.3max（3）由型钢表查得 No.18 工字钢 239. 152cAcWy（4
19、）强度校核 05.12maxmaxaxPWyc故梁 AC 满足强度要求。8-8. 图示钻床的立柱为铸铁制成，许用拉应力为t=35MPa，若 P=15kN，试确定立柱所需要的直径 d。PP400d35KNm+3464KN工程力学 习题集 昆明理工大学只限自己使用，请不要传播 李鹏程-18-解：（1）内力分析如图作截面取上半部分，由静力平衡方程可得 kNmPMkNP64.0 15所以立柱发生拉弯变形。（2）强度计算先考虑弯曲应力 mdWtt4.120 3ax取立柱的直径 d = 122mm，校核其强度 94.332maxttMPadNA所以立柱满足强度要求。PN400M解：取整体为研究对象 2l03
