工程力学课后答案合 - 单祖辉主编

2-2解：(1) 取节点C为研究对象，画受力图，注意AC、BC都为二力杆，

(2) 列平衡方程：

FBC CF2 x y FAC F1 4F?0 F??FACsin60o?F2?0?y153F?0 F??FBC?FACcos60o?0 ?x15?FAC?207 N FBC?164 NAC与BC两杆均受拉。

2-3解：(1) 取整体ABCD为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形：

FA (2) 由力三角形得 A F

B C FD

F FA

D FD

FFFFFF?D?A??D?A1BCABAC25?FD?2-4解：(1) 研究AB，受力分析并画受力图：

(2) 画封闭的力三角形：

相似关系：

e

E D 45o C 15F FA?F?1.12F22F B

FA A α FB

FA FB F

c d

?CDE??cde ?几何尺寸：

FFF?B?A CDCEED22115CE?BD?CD ED?CD?CE?5CE?CD

222求出约束反力：

《工程力学》习题选解

CE1?F??20?10 kN2CDED5FA??F??20?10.4 kN

2CDCE??45o?arctan?18.4oCDFB?2-6解：(1) 取DE为研究对象，DE为二力杆；FD = FE FD D

E

FE (2) 取ABC为研究对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形：

B F FA D F’D F

3 4 F’D

3

A FA F'A?FD?F1E?2F?53?166.7 N 2-7解：（1）取铰链B为研究对象，AB、BC均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；

FBC B FBC

45o

FFAB AB F1 F1 FBC?2F1

(2) 取铰链C为研究对象，BC、CD均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；

FC

FCB CB FCD

FFCD

F2

2 F3CB?F2cos30o?2F2 由前二式可得：

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《工程力学》习题选解

FBC?FCB 2F1?3F22

?F61?4F2?0.61F2 or F2?1.63F12-9 解：(1) 取整体为研究对象，受力分析，AB、AB、AD均为二力杆，画受力图，得到一个空间汇交力系；

(2) 列平衡方程：

?Foox?0 FAC?cos45? FAB?cos45?0?Fy?0 F?FADcos60o?0

?Fz?0 FADsin60o?FoACsin45?FABsin45o?0解得：

F6AD?2F?1.2 kN FAC?FAB?4FAD?0.735 kN AB、AC杆受拉，AD杆受压。

3-1 解：(a) 受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶； l/2 M A B

FA l FB

列平衡方程：

?M?0 FMB?l?M?0 FB?l

?FFMA?B?l(b) 受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶； M

l/3 A B

FA l FB

列平衡方程：

?M?0 FMB?l?M?0 FB?l

?FMA?FB?l (c) 受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶； M

FA l/2

A B θ l 列平衡方程：

FB 上海理工大学 力学教研室 2

《工程力学》习题选解

?M?0 F?FA?FB?B?l?cos??M?0 FB?Mlcos?Mlcos?

3-2 解：(1) 取BC为研究对象，受力分析，BC为二力杆，画受力图； F

B

B C FC

FB?FC

(2) 取AB为研究对象，受力分析，A、B的约束力组成一个力偶，画受力图；

B

FA A MF’B 2'MM'FB??3a?a??M?0 FB??0.3542a 22aM?FA?FC?0.354a?M?0 3-3 齿轮箱的两个轴上作用的力偶如题图所示，它们的力偶矩的大小分别为M1=500 Nm，M2 =125 Nm。求两螺栓处的铅垂约

束力。图中长度单位为cm。

A M1 M2 B FA FB 50

解：(1) 取整体为研究对象，受力分析，A、B的约束力组成一个力偶，画受力图；

(2) 列平衡方程：

?M?0 FB?l?M1?M2?0 FB??FA?FB?750 NM1?M2500?125??750 N l503-5 四连杆机构在图示位置平衡。已知OA=60cm，BC=40cm，作用BC上的力偶的力偶矩大小为M2=1N.m，试求作用在OA

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