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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 (e)(d)FCBAFABCFFFABBBBDCDDAACC(a)(b)(c)四、计算题4.1 4.2 五 、受力图5.1 (a)(b)(c)ABCFAqACFDCCABCCAABBDBFF15.2 ABF(b)BAF(a)AFBP2ABP1(d)CAqFB(c)AB5.3 (1) 小球(2) 大球(3) 两个球合在一起P2P1ACB(a)ABCDFEP(1) AB杆(2) CD杆(3)整体(b)P2CBP1ACABCFCDP2P1ACBAPBCP1(1) AC杆(2) CB杆(3)整体FqABCDF1(1) AC段梁(2) CD段梁(3)整体(d)(c)P1FqABCCBP1P1ACF1DC(1) CD杆(2) AB杆(3) OA杆C(i)(1) 滑轮D(2) AB杆(3) CD杆(j)DCEDABE.CAOABKICID第二章 力系的简化一、是非判断题1.1 ( )1.2 ( )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 。解：由(2.10)式：三、计算题3.1 F3F2F1F4251055154530O1Oxy由(2.14)式：33xy(b)2030o3.2 用负面积法：xy(a)3331724o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 解：取锻锤为研究对象hBAeCFF力偶只能用力偶平衡，FA = FB方向如图。3.2 CBAbaedP3.3 (a)B2aMA3aF2F1F=20kN(b)0.8mC0.8m0.8m0.8mABDq=2kN/mM=8kNmaAC2aFM(d)BaABaaF2F1(c)30解：取CD为研究对象M2mA2m2m2mBCDq3.4 M2m2mCD取ABC为研究对象2mA2mBqC3.5 解：取EBCD为研究对象60BCAD2m2.5m1mP2P1E杆AC受压BCD2m2.5m1mP2EP1603.6 解：取整体为研究对象，设滑轮E的半径为r 。取CE杆、滑轮E和重物为研究对象。杆BC的内力为压力等于15kN。QPWrEADHBO3.7 解：取AB杆为研究对象。QPEAHB取圆柱为研究对象：OEW绳子会断。D解：取传动轴为研究对象。3.8 传动轴绕y轴匀速转动xyzFDABM22cm12.2cmE第四章 材料力学的基本假设和基本概念一、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 2FF2FF3F2FFF(+)(+)2F(-)(-)F2FaaaqF=qaF=qa30kN80kN50kN60kN(+)30kN(+)qa(-)(+)(-)20kNqaFa2a(+)4.2 4.3 aaa33221120kN20kN10kN4.4 A2FD2Fll/3l/3BCFF(+)F(+)(-)F4.5 解：100kN1.5m3mACB100kN160kN(-)260kN(-)4.6 30CABFW查表（P370）得不等边角钢63404的横截面面积为：斜杆AB的轴力为： 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：nmFF4.7 由(5.3)和(5.4)式得：2）求许可载荷： 4.8 解：取ED杆为研究对象BC30AD2m300kN/m取销钉A为研究对象E由强度条件：D2m300kN/mE查表(P366)AD杆选等边角钢80806mm：由强度条件：30A 查表(P367)AB杆选等边角钢10010010mm：4.9 解：取刚性杆AB为研究对象；为1次超静定aaaADFCE12BFaaaACEBF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 。T题2.8图（a）（b）（c）TT2.8 三、选择题3.1 D 。 3.2 D 。 3.3 A ， B 。 3.4 A，C 。四、计算题4.1试画出下列各轴的扭矩图。2m1m3.5m0.5m6KNm10KNm4KNm（+）（+）（+）（）（）aam（+）2KNm2KNm2KNm（+）（）ECBA1m0.5mm4.2 解：M1700500M2ABC4.3 作用在BC段内任一截面的周边各点（）解：(1) 画扭矩图：解：设3个轮上的扭力矩分别为M1，M2，M3。4.4 由（8.3a）式：主动轮输入最大功率时，两段轴上的max = ，即：代入（b）式得：代入（a）式得：4.5 解：由（8.3b）式：1）按强度条件，由（8.22）式：1）按刚度条件，由（8.26）式：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s=120MPa。试校核梁的强度。P30o3.5mABCzyNo182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ACPXYSD由平衡方程求得 （2）作梁的弯矩图和轴力图35KNm+3464KN此时横梁发生压弯变形，D截面为危险截面，（3）由型钢表查得 No.18工字钢 （4）强度校核故梁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st=35MPa，若P=15kN，试确定立柱所需要的直径d。PP400d解：（1）内力分析PN400M如图作截面取上半部分，由静力平衡方程可得所以立柱发生拉弯变形。（2）强度计算先考虑弯曲应力取立柱的直径d = 122mm，校核其强度所以立柱满足强度要求。-18-