工程力學(xué)-范欽珊-課后習(xí)題答案-合訂-

1、工程力學(xué)（靜力學(xué)與材料力學(xué)）(第 1 章)范欽珊 唐靜靜2006-12-181（教師用書）習(xí)題詳細(xì)解答第1章 靜力學(xué)基礎(chǔ)1一 1 圖a和b所示分別為正交坐標(biāo)系Ox1y1與斜交坐標(biāo)系Ox2 y2。試將同一個(gè)力 F分別在兩中坐標(biāo)系中分解和投影，比較兩種情形下所得的分力與投影。(a)(b)習(xí)題 11圖解：圖（a）： F = F cos i1 + F sin j1分力： Fx1 = F cos i1 ， Fy1 = F sin j1投影： Fx1 = F cos， Fy1 = F sin討論： = 90時(shí)，投影與分力的模相等；分力是矢量，投影是代數(shù)量。圖（b）：分力： Fx2 = (F cos F s

2、in tan)i2 ， Fy2=F sin j2sin投影： Fx2 = F cos ，F(xiàn)y2 = F cos( )討論：90時(shí)，投影與分量的模不等。1一 2 試畫出圖a和b兩種情形下各構(gòu)件的受力圖，并加以比較。(a)(b)習(xí)題 12圖FFAyFAyCFCFFAxFAxABCACBDCFFRD習(xí)題 12a解 2圖FRDD習(xí)題 12a解 1圖習(xí)題 12b解圖比較：解 a圖與解 b圖，兩種情形下受力不同，二者的 FRD值大小也不同。21一 3 試畫出圖示各構(gòu)件的受力圖。習(xí)題 13圖FBFFCDCDACFBFAxFAxABBAFAFBFAyFBFAy習(xí)題 13a解 1圖習(xí)題 13a解 2圖習(xí)題 13

3、b解 1圖FCBBDFBFBFDCABCFAWFAxADFAFAyFD習(xí)題 13d解 1圖習(xí)題 13b解 2圖習(xí)題 13c解圖FCDFFCFCABCFDFcABFFAFA習(xí)題 13e解 1圖FB習(xí)題 13d解 2圖習(xí)題 13e解 2圖3DFFO1CAFOxOFOyABFAFB習(xí)題 13e解 3圖W習(xí)題 13f解 1圖FO1FAAO1FOxOFOyFAAW習(xí)題 13f解 3圖習(xí)題 13f解 2圖14 圖a所示為三角架結(jié)構(gòu)。荷載 F1作用在 B鉸上。AB桿不計(jì)自重，BD桿自重為 W，作用在桿的中點(diǎn)。試畫出圖 b、c、d所示的隔離體的受力圖，并加以討論。習(xí)題 14圖FFAFAAABB1FB2xBB習(xí)

4、題 14b解 1圖FBFB2xCFB2 yFFDxB2xF1FDBB1WFB2xCFDyB2yFB2 yFDy習(xí)題 14c解 2圖習(xí)題 14c解 1圖FB2 yF DxDWF1F習(xí)題 14b解 2圖B2B習(xí)題 14b解 3圖F1FAFBFDxDAB1習(xí)題 14d解 1圖FDy習(xí)題 14d解 2圖41一 5 試畫出圖示結(jié)構(gòu)中各桿的受力圖。FEFTEFCFBBEFCxCCCFCyBFEFC(a-2)FEFB習(xí)題 15b解 2圖WEFD習(xí)題 15b解 1圖DFAxFBADFAxFCxACFAyFDB(a-3)(a-1)FCyFAy習(xí)題 15a解圖習(xí)題 15b解 3圖FCFCFBCCFDFEFEFDD

5、FAxEDEABFAyFB習(xí)題 15c解圖16 圖示剛性構(gòu)件 ABC由銷釘 A和拉桿 D所懸掛，在構(gòu)件的 C點(diǎn)作用有一水力 F。如果將力 F沿其作用線移至 D點(diǎn)或 E點(diǎn)處（如圖示），請問是否會(huì)改變銷釘 A和 D桿的受力？5習(xí)題 16圖解：由受力圖 16a，16b和 16c分析可知，F(xiàn)從 C移至 E，A端受力不變，這是因?yàn)榱?F在自身剛體 ABC上滑移；而 F從 C移至 D，則 A端受力改變，因?yàn)?HG與 ABC為不同的剛體。FAFAFAAFGAGGADDFFDECCFCFH HFHFHHHH習(xí)題 16解 2圖FH習(xí)題 16解 3圖習(xí)題 16解 1圖17 試畫出圖示連續(xù)梁中的 AC和 CD梁的受

6、力圖。F1FFCxFAxACFCxDFDxBCFBFCyFAyFCyFDy習(xí)題 17解圖18 圖示為一液壓冷鉚機(jī)，活塞同鉚槍為一整體。工作時(shí)油缸內(nèi)油壓力推動(dòng)活塞下降，鉚槍沖壓鉚釘將鋼板鉚接?；钊c油缸間為光滑接觸。試分別畫出：(1) 油缸的受力圖；(2) 活塞鉚槍的受力圖；(3) 鉚鉗的受力圖。6習(xí)題 18圖ppqqFQFQ(b)(c)習(xí)題 18解圖19 安置塔器的豎起過程如圖所示，下端擱在基礎(chǔ)上，C處系以鋼繩，并用絞盤拉?。簧隙嗽?B處系以鋼纜，通過定滑輪 D連接到卷揚(yáng)機(jī) E上。設(shè)塔器的重量為 FW，試畫出塔器的受力圖。FT1FwFT2FwFN習(xí)題 19圖習(xí)題 19解圖71 一 10 圖示壓

7、路機(jī)的碾子可以在推力或拉力作用下滾過 100mm 高的臺階。假定力 F都是沿著桿 AB的方向，桿與水平面的夾角為30，碾子重量為 250 N。試比較這兩種情形下，碾子越過臺階所需力 F的大小。習(xí)題 110圖解：圖（a）： = arcsin 4 , Fx = 0 ,F sin(60 ) W sin = 0 , F = 1672 N5圖（b）： = 53.13 , Fx = 0 ,F cos( 30) W sin = 0 , F = 217NyFyxBF30D30DW W FNFN習(xí)題 110a解圖習(xí)題 110b解圖1一 11 圖示兩種正方形結(jié)構(gòu)所受載荷 F均為已知。試求兩種結(jié)構(gòu)中 1、2、3桿的

8、受力。習(xí)題 111圖FF3D345DF3A1F2F1習(xí)題 111a解 1圖F3習(xí)題 111a解 2圖8解：圖（a）： 2F3 cos45 F = 0 ,F3 = 2 F （拉）, F1 = F3（拉）,2F2 2F3 cos45 = 0 ,圖（b）： F3 = F3 = 0 ,F2 = F（受壓）F1 = 0, F2 = F（受拉）FF3F3DAF2F1F3習(xí)題 111b解 2圖習(xí)題 111b解 1圖1一 12 圖示為一繩索拔樁裝置。繩索的 E、C兩點(diǎn)拴在架子上，B點(diǎn)與拴在樁 A上的繩索 AB相連接，在 D點(diǎn)處加一鉛垂向下的力F，AB可視為鉛垂方向，DB可視為水平方向。已知0.1 rad.，F(xiàn)

9、=800 N。試求：繩索 AB中產(chǎn)生的拔樁力（當(dāng)很小時(shí)，tan ）。習(xí)題 112圖Fsin解： Fy = 0， FED sin = F Fx = 0， FED cos = FDBFED =FFDB=tan = 10F由圖（a）計(jì)算結(jié)果?？赏瞥鰣D（b）中 FAB = 10FDB = 100F = 80 kN。FCBFEDDFDBFDBBFABF習(xí)題 112解 1圖習(xí)題 112解 2圖113 桿 AB及其兩端滾子的整體重心在 G點(diǎn)，滾子擱置在傾斜的光滑剛性平面上，如圖所示。對于給定的 角，試求平衡時(shí)的 角。9OlA3G2l3FRABGFRB習(xí)題 113圖習(xí)題 113解圖解：AB為三力匯交平衡，如圖

10、（a）所示AOG中：AO = l sin AOG = 90 OAG = 90 AGO = + ll sin 3sin( + ) sin(90 )由正弦定理：即=l sin 1sin( + ) = 3cos )3sin cos = sin cos + cos sin 2sin cos = sin cos 2 tan = tan = arctan(1 tan )2114 圖示兩個(gè)小球 A、B 放置在光滑圓柱面上，圓柱面（軸線垂直于紙平面）半徑OA0.1 m。球 A重 1 N，球 B重 2 N，用長度 0.2 m的線連結(jié)兩小球。試求小球在平衡位置時(shí),半徑 OA 和 OB 分別與鉛垂線 OC 之間的夾

11、角1和 2，并求在此位置時(shí)小球 A 和 B對圓柱表面的壓力 FN1和 FN2。小球的尺寸忽略不計(jì)。TBTAB12AFNB2NFNA1N習(xí)題 114解圖習(xí)題 114圖360 = 11435解： AB = 0.2m，1 + 2 = 2（1）2圖（a）：A平衡： Fy = 0，TA = 1sin1T = （2）（3）B平衡： Fy = 0，2 sin2BTA = TB10sin1 = 2sin 2sin1 = 2sin(11435 1)1 =84 44（4）（5）2 = 2951由 A平衡： FNA = 1cos1 = 0.092N由 B平衡： FNB = 2 cos = 1.73N2返回總目錄 下

12、一章11eBook工程力學(xué)（靜力學(xué)與材料力學(xué)）習(xí)題詳細(xì)解答（教師用書）(第 2 章)范欽珊 唐靜靜2006-12-181第 2 章力系的簡化21 由作用線處于同一平面內(nèi)的兩個(gè)力F和2F所組成平行力系如圖所示。二力作用線之間的距離為 d。試問：這一力系向哪一點(diǎn)簡化，所得結(jié)果只有合力，而沒有合力偶；確定這一合力的大小和方向；說明這一合力矢量屬于哪一類矢量。AFd2FBCFR習(xí)題 21圖習(xí)題 21解圖解：由習(xí)題 21解圖，假設(shè)力系向 C點(diǎn)簡化所得結(jié)果只有合力，而沒有合力偶，于是，有MC(F) = 0， F(d + x) + 2F x = 0，x = d ， FR = 2F F = F ，方向如圖示。

13、合力矢量屬于滑動(dòng)矢量。22 已知一平面力系對 A(3，0)，B(0，4)和 C(4.5，2)三點(diǎn)的主矩分別為：MA、MB和 MC。若已知：MA20 kNm、MB0和 MC10kNm，求：這一力系最后簡化所得合力的大小、方向和作用線。解：由已知 MB = 0知合力 FR過 B點(diǎn)；由 MA = 20kNm，MC = -10kNm知 FR位于 A、C間，且AG = 2CD（習(xí)題 22解圖）在圖中設(shè)OF = d，則d = 4cot習(xí)題 22圖(d + 3sin ) = AG = 2CD（1）（2）yCD = CE sin = (4.5 d )sin24GE即C2(d + 3)sin = 2(4.5 d

14、2 )sind + 3 = 9 dd = 33AD d4.5OxFR習(xí)題 22解圖2F點(diǎn)的坐標(biāo)為（-3, 0）合力方向如圖所示，作用線過 B、F點(diǎn)；tan = 43AG = 6sin = 6 4 = 4.85M A = FR AG = FR 4.8FR = 20 =4.8256kN5 10)kNFR = ( ,2 3即43作用線方程： y =x + 4討論：本題由于已知數(shù)值的特殊性，實(shí)際 G點(diǎn)與 E點(diǎn)重合。23三個(gè)小拖船拖著一條大船，如圖所示。每根拖纜的拉力為5kN。試求：(1)作用于大船上的合力的大小和方向。(2)當(dāng)A船與大船軸線x的夾角為何值時(shí)，合力沿大船軸線方向。yFTAFRxFTBFT

15、C習(xí)題 23圖習(xí)題 23解圖解：（1）由題意知 FTA = FTB = FTC = 5kN。由習(xí)題23解圖，作用于大船上的合力在x、y軸上的投影的大小分別為：FRx = 5kN (cos40FRy = 5kN (sin40D+ cos10 sin10D+ cos45 ) =12.3kNDDDsin 45 ) =1.19kND所以，作用于大船上的合力大小為：FR = F2Rx+ F2Ry= 12.32+1.192=12.4kNFRy = arctan 1.19合力與x軸的夾角為： = arctan= 5.53D12.3FRx（2）當(dāng)要使合力沿大船軸線方向，即合力 F 沿軸線 x，則 FRy =

16、0RFRy = 5kN (sin sin10sin = 0.88，Dsin 45D) = 03所以，解得 = 61D24 齒輪受力F lkN，壓力角 = 20PD，節(jié)圓直徑 D=160mm。試求力FP對齒輪軸心O的力矩。FP解：力FP對齒輪軸心O的力矩為：M O(FP) = FP cos D2 + 0= 0.075kN m習(xí)題 24圖25 膠帶輪所受膠帶拉力 FT1 = 200N , FT2 =100N，膠帶FT1輪直徑 D=160mm。試求力 FT1 , FT2對 O點(diǎn)的力矩。解：力 FT1 , FT2對O點(diǎn)的力矩為：M O(F) = (FT1 FT2) D2FT2= (200 100) 0

17、.16 = 8N m習(xí)題 25圖226 鋼柱受到一偏心力 l0kN的作用，如圖所示。若將此力向中心線平移，得到一力(使鋼柱壓縮)和一力偶(使鋼柱彎曲)。已知力偶矩為800Nm，求偏心距d。解：偏心距d為：MF800N m3 = 0.08m = 80mm=10kN 10d =習(xí)題 26圖27 在設(shè)計(jì)起重吊鉤時(shí)，要注意起吊重量 F對n-n截面產(chǎn)生兩種作用力，一為作用線與F平行并過B點(diǎn)的拉力，另一為力偶。已知力偶矩為 4000 Nm，求力F的大小。解：力F的大小為：Md4000N m-3 = 40103N = 40kNF = 100mm10習(xí)題 27圖上一章 返回總目錄 下一章4eBook工程力學(xué)（

18、靜力學(xué)與材料力學(xué)）習(xí)題詳細(xì)解答（教師用書）(第 3 章)范欽珊 唐靜靜2006-12-181第 3章 靜力學(xué)平衡問題31 圖 a、b、c所示結(jié)構(gòu)中的折桿 AB以 3種不同的方式支承。假設(shè)3種情形下，作用在折桿 AB上的力偶的位置和方向都相同，力偶矩?cái)?shù)值均為 M。試求3種情形下支承處的約束力。習(xí)題 31圖FBBFBBMAMFAAF習(xí)題 31a解圖習(xí)題 31b解圖BFBDDFB45DFDFBDFDMMAAFAFA習(xí)題 31c解 1圖習(xí)題 31c解 2圖)解：由習(xí)題 31a解圖FA = FB = M2l由習(xí)題 31b解圖MlFA = FB =將習(xí)題 31c解 1圖改畫成習(xí)題 31c解 2圖，則FA

19、= FBD = Ml2Ml2MFB = FBD =FD = 2FBD =，l32 圖示的結(jié)構(gòu)中，各構(gòu)件的自重都略去不計(jì)。在構(gòu)件 AB上作用一力偶，其力偶矩?cái)?shù)值 M800 Nm。試求支承 A和 C處的約束力。BFBFBBM45DDA45DCFAFC習(xí)題 32解 1圖習(xí)題 32解 2圖習(xí)題 32圖解：BC為二力構(gòu)件，其受力圖如習(xí)題 32解 1圖所示。考慮 AB平衡，由習(xí)題 32解圖，A、B二處的形成力偶與外加力偶平衡。FA = FB = M=800 1.8 = 269.4 NBD1.2 2 +233 圖示的提升機(jī)構(gòu)中，物體放在小臺車 C上，小臺車上裝有 A、B輪，可沿垂導(dǎo)軌ED上下運(yùn)動(dòng)。已知物體重

20、 2 kN。試求導(dǎo)軌對 A、B輪的約束力。DAFA800FBB300CW習(xí)題 33解圖習(xí)題 33圖解：W = 2kN，T = WFx = 0， FA = FBMi = 0， W 300 FA 800 = 0，F(xiàn)A = 3W = 0.75kN，F(xiàn)B = 0.75 kN，8方向如圖示。334 結(jié)構(gòu)的受力和尺寸如圖所示，求：結(jié)構(gòu)中桿 1、2、3桿所受的力。F1dF2M1 d23AAF3習(xí)題 34圖FAF習(xí)題 34解 1圖習(xí)題 34解 2圖解：1、2、3桿均為為二力桿由習(xí)題 34解 1圖Mi = 0， F3 d M = 0 ,F3 = Md,F = F3（壓）由習(xí)題 34解 2圖Fx = 0，F(xiàn)2 =

21、 0,Fy = 0， F1 = F = Md （拉）35 為了測定飛機(jī)螺旋槳所受的空氣阻力偶，可將飛機(jī)水平放置，其一輪擱置在地秤上。當(dāng)螺旋槳未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，測得地秤所受的壓力為 4.6 kN；當(dāng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，測得地秤所受的壓力為 6.4 kN。已知兩輪間的距離 l2.5 m。試求螺旋槳所受的空氣阻力偶的力偶矩 M的數(shù)值。MOWW22FF習(xí)題 35解圖習(xí)題 35圖解： W2 = 4.6 kNF = 6.4 4.6 = 1.8 kNMi = 0， M + F l = 0M = F l = 1.8 2.5 = 4.5 kNm436 兩種結(jié)構(gòu)的受力和尺寸如圖所示。求：兩種情形下 A、C二處的約束力。習(xí)題 3

22、6圖FDDAM45DDBMFAFDBFRAFRC習(xí)題 36a解圖CFRCD習(xí)題 36b解 1圖習(xí)題 36b解 2圖解：對于圖（a）中的結(jié)構(gòu)，CD為二力桿，ADB受力如習(xí)題 36a解圖所示，根據(jù)力偶系平衡的要求，由Mi = 0，M2MFRA = FRC=d2 d2對于圖（b）中的結(jié)構(gòu)，AB為二力桿，CD受力如習(xí)題 36b解 1圖所示，根據(jù)力偶系平衡的要求，由Mi = 0，F(xiàn)RC = FD = MdMF =FRA = Dd37 承受兩個(gè)力偶作用的機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)保持平衡，求這時(shí)兩力偶之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。習(xí)題 37圖5解：AB和 CD的受力分別如習(xí)題 37解 1圖和習(xí)題 37解 2圖所示。由習(xí)題

23、37解 1圖，有Mi = 0，M1dFD =（1）FDBADM 1M 2FAFD習(xí)題 37解 1圖習(xí)題 37解 2圖由習(xí)題 37解 2圖，有Mi = 0，F(xiàn) d = M 2DM 2dF =（2）D由（1）、（2），得 M1 = M238 承受 1個(gè)力 F和 1個(gè)力偶矩為 M的力偶同時(shí)作用的機(jī)構(gòu)，在圖示位置時(shí)保持平衡。求機(jī)構(gòu)在平衡時(shí)力 F和力偶矩 M之間的關(guān)系式。習(xí)題 38圖解：連桿為二力桿，曲柄和滑塊的受力圖分別如習(xí)題 38解 1圖和習(xí)題 38解 2圖所示。由習(xí)題 38解 1圖，有Fx = 0FAB cos = F（1）由習(xí)題 38解 2圖，有Mi = 0F d cos = M（2）AB由（1

24、）、（2），得 M = Fd6FABAFABFBMFOFNO習(xí)題 38解 1圖習(xí)題 38解 2圖39 圖示三鉸拱結(jié)構(gòu)的兩半拱上，作用有數(shù)值相等、方向相反的兩力偶 M。試求 A、B二處的約束力。FCCCMMMFAxFBxABFBFAyFBy習(xí)題 39解圖(a)(b)習(xí)題 39圖解：由習(xí)題 39解圖（a）：Mi = 0FBy = FAy = 0圖（b）：Mi = 0MFBx=dMFRB = （）d由對稱性知MFRA = （）d310 固定在工作臺上的虎鉗如圖所示，虎鉗絲杠將一鉛垂力 F=800N施加于壓頭上，且沿著絲杠軸線方向。壓頭鉗緊一段水管。試求壓頭對管子的壓力。FNBFNCFNCFNFNBF

25、N習(xí)題 310圖習(xí)題 310解圖7解：以水管為研究對象，用圖解法，見習(xí)題310解圖，解此題FNB FNC 800N311 壓榨機(jī)的肋桿 AB、BC長度相等，重量略擊不計(jì)， A、B、C三處均為鉸鏈連接。已知油壓合力 P=3kN，方向?yàn)樗剑?h=20mm,l=150mm。試求滑塊C施加于工件上的壓力。解：取節(jié)點(diǎn)B為研究對象，見習(xí)題311a解圖，F(xiàn)y = 0 : FBC cos FAB cos = 0Fx = 0 : 2FBC sin = FPFBC = FABFPFBC =2sinyyFAB FBCFPFQxCxFPFBC FN習(xí)題 311b解圖習(xí)題 311圖習(xí)題 311a解圖取節(jié)點(diǎn)C為研究對象

26、，見習(xí)題311b解圖， Fy = 0 : FBC cos = FNFN = FP cos = FP = 315 =11.25kN2sin2tan2 2312 蒸汽機(jī)的活塞面積為 0.1m2，連桿AB長2m，曲柄BC長0.4m。在圖示位置時(shí)，活塞兩側(cè)的壓力分別為 p0=6.010 5Pa, p1=1.010 5Pa， ABC=90D。試求連桿 AB作用于曲柄上的推力和十字頭 A對導(dǎo)軌的壓力 (各部件之間均為光滑接觸)。yFTFPAxFN習(xí)題 312解圖習(xí)題 312圖解：取十字頭 A為研究對象，見習(xí)題312解圖，由幾何關(guān)系得 tan = BC = 0.4 = 0.2，BA 2 =11.3D8又FP

27、 = ( po p1)A = 50kN Fx = 0 : FP FT cos = 0 Fy = 0 : FN FT sin = 0解得，F(xiàn)T50.99kN，F(xiàn)N= 10kN即連桿 AB作用于曲柄上的推力大小為 50.99kN，方向與FT相反，十字頭 A對導(dǎo)軌的壓力大小為10kN，方向與FN方向相反。313 異步電機(jī)軸的受力如圖所示，其中 G=4kN為轉(zhuǎn)子鐵心繞組與軸的總重量， P=31.8kN為磁拉力，F(xiàn)P=12kN為膠帶拉力。試求軸承A、B處的約束力。FPFPFBFA習(xí)題 313圖解：分析軸承受力為一組平行力系，由平衡方程：習(xí)題 313解圖M B(F) = 0 : FP 1380 FA 10

28、20 + (G + P ) 640 = 0解得， FA = 6.23kN () Fy = 0 : FP + FA (G + P ) = 0解得， FB =17.57kN ()314 拱形桁架 A端為鉸支座； B端為輥軸支座，其支承平面與水平面成 30傾角。桁架的重量為 100kN；風(fēng)壓的臺力為 20kN，方向平行于 AB，作用線與 AB間的距離為 4m。試求支座 A、B處的約束力。FBFAxFAy習(xí)題 314解圖習(xí)題 314圖解：對拱形桁架受力分析，畫出受力圖，如圖 314解圖。這是平面一般力系，列平衡方程求解。9M A(F) = 0 : FB 20cos30D +10010+ 20 4 =

29、0FB = 62.4kN Fy = 0 : FB cos30D+ FAy 100 = 0 FAy = 46kN() Fx = 0 : FB sin 30D+ FAx 20 = 0 FAx = 11.2kN()315露天廠房的牛腿柱之底部用混凝土砂漿與基礎(chǔ)固結(jié)在一起。若已知吊車梁傳來的鉛垂力 Fp60kN，風(fēng)壓集度 q=2kN/m，e=0.7m，h=10m。試求柱底部的約束力。FPFPFAyFAxM A習(xí)題 315圖習(xí)題 315 解解：A端為固定端約束，約束力如圖315解圖。對平面一般力系，建立平衡方程：Fx = 0 : FAx = qh = 20kNFy = 0 : FAy = FP= 60k

30、Nqh2=142kN mM A(F) = 0 : M A =F Pe +2316 圖示拖車是專門用來運(yùn)輸和舉升導(dǎo)彈至其發(fā)射位置的。車身和導(dǎo)彈的總重為 62kN，重心位于 G處。車身由兩側(cè)液壓缸 AB推舉可繞 O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)車身軸線與 AB垂直時(shí)，求每一個(gè)液壓缸的推力以及鉸鏈 O處的約束力。xyFOyFAFwFOx習(xí)題 316圖習(xí)題 316解圖解：取車身和導(dǎo)彈為研究對象，受力如圖 316解圖，10由幾何關(guān)系得cos = 4500 = 0.9， sin = 0.4365000列平衡方程M O(F) = 0: 2FA 4500F Wcos 5000+F Wsin 1250 = 0解得 FA = 27.

31、25 kN Fx = 0 : FOx = FW sin = 27.03kN Fy = 0 : FOy = FW cos 2FA =1.3kN方向如圖所示。317 手握重量為 100N的球處于圖示平衡位置，球的重心為 F W。求手臂骨 頭受力 F B的大小和方向角 以及肌肉受力 F T的大小。解：取整體為研究對象，受力圖如圖3 17解 圖，列平衡方程M B(F) = 0 : FT50 FW(300cos60D + 200) = 0FT =100(300cos60D+ 200) / 50 = 700NFTFTFw習(xí)題 317圖習(xí)題 317解圖 Fx = 0 : FT sin 30D FB cos

32、= 0D Fy = 0 : FT cos30 FB sin FW = 0將上面兩式相除，得到tan = FT cos30D FW700cos30D 100 =1.446=D700sin 30DF sin 30T = 55.3DFB = FT sin 30D = 700sin 30D = 615Ncoscos55.3D11318 試求圖示兩外伸梁的約束力 FRA、FRB。(a)中 M60 kNm，F(xiàn)P20 kN；(b)中 FP10 kN，F(xiàn)P120 kN，q20 kN/m，d0.8 m。習(xí)題 318圖MqdFFP1MFABBCCABDFRBFAyFRAF習(xí)題 318a解圖習(xí)題 318a解圖解：對

33、于圖（a）中的梁 Fx = 0，F(xiàn)Ax = 0 M A = 0， M FP 4+ FRB 3.5 = 0 ,60 20 4 + FRB 3.5 = 0 ,FRB = 40 kN（） Fy = 0， FAy + FRB FP = 0 ,FAy = 20 kN（）對于圖 b中的梁，M = FPd M A = 0， qd d + FPd + FRB 2d FP1 3d = 0,212 qd + FP + 2FRB 3FP1 = 0 ,12 20 0.8 +10 + 2FRB 3 20 = 0FRB = 21 kN（） Fy = 0，F(xiàn)RA = 15 kN（）12319 直角折桿所受載荷、約束及尺寸均

34、如圖示。試求 A處全部約束力。FMBFAxAMAFAy習(xí)題 319圖習(xí)題 319解圖解：圖（a）： Fx = 0， FAx = 0 Fy = 0， FAy = 0（） M A = 0， M A + M Fd = 0 , M A = Fd M320 拖車重 W20 kN，汽車對它的牽引力 FS10 kN。試求拖車勻速直線行駛時(shí)，車輪 A、B對地面的正壓力。F sABFFFF習(xí)題 320圖習(xí)題 320解圖解：根據(jù)習(xí)題 320解圖：W 1.4 FS 1+ FNB 2.8 = 0 , M A(F) = 0 ,FNB =13.6kN Fy = 0， FNA = 6.4 kN321 旋轉(zhuǎn)式起重機(jī) ABC具

35、有鉛垂轉(zhuǎn)動(dòng)軸 AB，起重機(jī)重 W3.5 kN，重心在 D處。在 C處吊有重 W110 kN的物體。試求：滑動(dòng)軸承 A和止推軸承 B處的約束力。FACDW1WBFBxFBy習(xí)題 321圖習(xí)題 321解圖解：由習(xí)題 321解圖，有13 Fy = 0， FBy = W +W1 =13.5 kN M B = 0， 5FA 1W 3W1 = 0 , FA = 6.7 kN（）, Fx = 0， FBx = 6.7 kN（）322裝有輪子的起重機(jī)，可沿軌道 A、B移動(dòng)。起重機(jī)衍架下弦 DE桿的中點(diǎn) C上掛有滑輪（圖中未畫出），用來吊起掛在鏈索 CO 上的重物。從材料架上吊起重量 W50 kN的重物。當(dāng)此重

36、物離開材料架時(shí)，鏈索與鉛垂線的夾角20D。為了避免重物擺動(dòng)，又用水平繩索 GH 拉住重物。設(shè)鏈索張力的水平分力僅由右軌道 B 承受，試求當(dāng)重物離開材料架時(shí)軌道 A、B的受力。CTCTCTHFBxGBAWFFByRA習(xí)題 322解 2圖習(xí)題 322解 1圖習(xí)題 322圖解：以重物為平衡對象：受力如習(xí)題322解1圖所示圖（a），F(xiàn)y = 0，TC = W / cos （1）以整體為平衡對象：受力如習(xí)題322解2圖所示圖（b），F(xiàn) = 0， FBx T sin = W tan= xCMB = 0， FRA 4h +T C2cos h +TC sin 4h = 0，F(xiàn)RA = (1 + tan)W （

37、）2FBy = (1 tan)W （）Fy = 0，2323 將下列各構(gòu)件所受的力向 O點(diǎn)平移，可以得到一力和一力偶。試畫出平移后等效力系中的力及力偶，并確定它們的數(shù)值和方向。(a)(b)習(xí)題 323 圖14解：(a) Fz=-100N, Mx=60Nm(b) Fy=1.2cos27Fz=1.2sin27o+0.3=1.37kN,o=0.545kNMx=-(1200-300)0.1=-90Nm324 “齒輪膠帶輪”傳動(dòng)軸受力如圖所示。作用于齒輪上的嚙合力 FP使軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知膠帶緊邊的拉力為200N，松邊的拉力為100N，尺寸如圖中所示。試求力 FP的大小和軸承A、B的約束力。FP習(xí)題 3

38、24 圖解：由平衡方程Mx = 0： (200 100)80 FPy 120 = 0FPz = FPy tan 20D = 24.3NFPy = 66.7NMy = 0： 300 250 24.3100 FzB 350 = 0 FzB = 207NZ = 0： 300 24.3 207 FzA 350 = 0 FzA = 68.7NMz = 0： 66.7100 + FyB 350 = 0 FyB =19.1NY = 0： 66.7 19.1 FyA = 0 FyA = 47.6N325 齒輪傳動(dòng)軸受力如圖所示。大齒輪的節(jié)圓直徑 D1=100mm，小齒輪的節(jié)圓直徑 D 2=50mm ，壓力角均

39、為 =20D 。已知作用在大齒輪上的切向力 FP11950N。當(dāng)傳動(dòng)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求小齒輪所受的切向力 FP2的大小及兩軸承的約束力。15FP2FP1習(xí)題 325 圖解：由總體平衡Mx = 0： FP1 D2 FP2d2 = 0FP2 = 3900N于是有FR1 = FP1 tan 20DFR2 = FP2 tan 20DFR1 = 709.7NFR2 =1419N考慮軸的平衡：My = 0： FBz 270 FR2 150 FP1 100 = 0FAz + FBz FP1 FR2 = 0Mz= 0： FBy 270 FP2 150 FR1 100 = 0Y = 0： FAy FBy + FR

40、1 + FP2 = 0FBz =1510NFBy = 2430NZ = 0：FzA =1859NFAy = 2180N326 試求圖示靜定梁在 A、B、C三處的全部約束力。已知 d、q和 M。注意比較和討論圖 a、b、c三梁的約束力以及圖 d、e兩梁的約束力。16FBCFRCFBy習(xí)題 326a解 1圖qFABM AFBy習(xí)題 326a解 2圖qBFBxCFRCFBy習(xí)題 326圖習(xí)題 326b解 1圖FBy解：a題：由習(xí)題 326a解 1圖，有Fx = 0，F(xiàn)Bx = 0MB = 0，F(xiàn)RC = 0Fy = 0，F(xiàn)By = 0由習(xí)題 326a解 2圖，有Fx = 0，F(xiàn)Ax = 0Fy =

41、0，F(xiàn)Ay = 2qdFABMAFAy習(xí)題 326b解 2圖MA = 0， M A 2qd d = 0，MA = 2qd 2；b題：由習(xí)題 326b解 1圖，有Fx = 0，F(xiàn)Bx = 0MB = 0， FRC 2d q 2d d = 0，F(xiàn)RC = qd ；Fy = 0，F(xiàn)Ay = qd由習(xí)題 326b解 2圖，有Fx = 0，F(xiàn)Ax = 0MA = 0， M A= FBy 2d =2qd 2；qFy = 0， FAy = FBy = qd；FCc題：由習(xí)題 326c解 1圖，有Fx = 0，F(xiàn)Bx = 0MB = 0，F(xiàn)ByFRC習(xí)題 326c解 1圖 qd d2 + FRC 2d = 0

42、，qFABqdMAFRC=FAyFBy4習(xí)題 326c解 2圖Fy = 0，3MFBy = qdB4C由習(xí)題 326c解 2圖，有Fx = 0，F(xiàn)Ax = 0Fy = 0，F(xiàn)RCFBy習(xí)題 326d解 1圖17FAy = qd + FBy = 7qd4FByMA = 0，AMAB3d = 0M A FBy 2d qd 2FMA = 3qd 2；習(xí)題 326d解 2圖d題：由習(xí)題 326d解 1圖，有RC = MMB = 0， FFBx2dFy = 0， FBy = 2Md由習(xí)題 326d解 2圖，有BCFByFRC習(xí)題 326e解 1圖Fy = 0， FA = 2MdMA = 0， M A =

43、 FBy 2d = M ；MMAFBe題：由習(xí)題 326e解 1圖，有Fx = 0，F(xiàn)Bx = 0MB = 0，F(xiàn)RC = 0Fy = 0，F(xiàn)By = 0由習(xí)題 326e解 2圖，有Fx = 0，F(xiàn)Ax = 0Fy = 0，F(xiàn)Ay = 0MA = 0，MA = M。AFAy習(xí)題 326e解 2圖327 一活動(dòng)梯子放在光滑的水平地面上，梯子由 AC 與 BC 兩部分組成，每部分的重量均為 150 N，重心在桿子的中點(diǎn)，AC與 BC兩部分用鉸鏈 C和繩子 EF相連接。今有一重量為600 N的人，站在梯子的 D處，試求繩子 EF的拉力和 A、B兩處的約束力。CCEFTEFFABBFRBFRBF習(xí)題 327圖習(xí)題 327解 1圖習(xí)題 327解 2圖解