工程力学课后详细答案Word格式文档下载.docx
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（d）
由平衡方程有：
（拉力）
（拉力）
2-4
（a）受力分析如图所示：
由
由
（b）解：
受力分析如图所示：
由
联立上二式，得：
2-5解：
几何法：
系统受力如图所示
三力汇交于点D，其封闭的力三角形如图示
所以：
（压力）
（与X轴正向夹150度）
2-6解：
受力如图所示：
已知，
，
2-7解：
受力分析如图所示，取左半部分为研究对象
联立后，解得：
由二力平衡定理
2-8解：
杆AB，AC均为二力杆，取A点平衡
联立上二式，解得：
（受压）（受压）
2-9解：
各处全为柔索约束，故反力全为拉力，以D，B点分别列平衡方程
（1）取D点，列平衡方程
（2）取B点列平衡方程：
2-10解：
取B为研究对象：
取C为研究对象：
联立上二式，且有
解得：
取E为研究对象：
故有：
2-11解：
取A点平衡：
联立后可得：
取D点平衡，取如图坐标系：
由对称性及
2-12解：
整体受力交于O点，列O点平衡
联立上二式得：
（压力）
列C点平衡
（拉力）
2-13解：
（1）取DEH部分，对H点列平衡
联立方程后解得：
（2）取ABCE部分，对C点列平衡
且
联立上面各式得：
（3）取BCE部分。
根据平面汇交力系平衡的几何条件。
2-14解：
（1）对A球列平衡方程
（1）
（2）
（2）对B球列平衡方程
（3）
（4）
且有：
（5）
把（5）代入（3），（4）
由
（1），
（2）得：
（6）
又（3），（4）得：
（7）
由（7）得：
（8）
将（8）代入（6）后整理得：
2-15解：
，和P构成作用于AB的汇交力系，由几何关系：
又
整理上式后有：
取正根
第三章力矩平面力偶系
3-1试分别计算图示各种情况下力P对点O之矩。
3-2已知P1=P2=P3=P5=60KN，P4=P6=40KN，图中长度单位为mm，求图示平面力偶系合成的结果。
构成三个力偶
因为是负号，故转向为顺时针。
3-3图示为卷扬机简图，重物M放在小台车C上，小台车上装有A轮和B轮，可沿导轨ED上下运动。
已知重物重量G=2KN，图中长度单位为mm，试求导轨对A轮和B轮的约束反力。
小台车受力如图，为一力偶系，故
，
由
3-4锻锤工作时，如工件给它的反作用力有偏心，则会使锻锤C发生偏斜，这将在导轨AB上产生很大的压力，从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度，已知打击力P=1000KN，偏心距e=20mm，锻锤高度h=200mm，试求锻锤给导轨两侧的压力。
锤头受力如图，锤头给两侧导轨的侧压力和构成一力偶，与，构成力偶平衡
3-5炼钢用的电炉上，有一电极提升装置，如图所示，设电极HI和支架共重W，重心在C上。
支架上A，B和E三个导轮可沿固定立柱JK滚动，钢丝绳在D点。
求电极等速直线上升时的钢丝绳的拉力及A，B，E三处的约束反力。
电极受力如图，等速直线上升时E处支反力为零
即：
且有：
3-6已知m1=3KNM，m2=1KNM，转向如图。
Α=1m试求图示刚架的A及B处的约束反力。
A，B处的约束反力构成一力偶
3-7四连杆机构在图示位置时平衡，α=30，β=90。
试求平衡时m1/m2的值。
，受力如图，
由，分别有：
杆：
将（3）代入
（2）后由
（1）
（2）得：
3-8图示曲柄滑道机构中，杆AE上有一导槽，套在杆BD的销子C上，销子C可在光滑导槽内滑动，已知m1=4KNM，转向如图，AB=2m,在图示位置处于平衡，θ=30,试求m2及铰链A和B的反力。
杆ACE和BCD受力入图所示，且有：
对ACE杆：
对BCD杆：
第四章平面一般力系
4-1已知F1=60N，F2=80N，F3=150N，m=，转向为逆时针，θ=30°
图中距离单位为m。
试求图中力系向O点简化结果及最终结果。
∴α=196°
42′
（顺时针转向）
故向O点简化的结果为：
由于FR′≠0，L0≠0，故力系最终简化结果为一合力，大小和方向与主矢相同，合力FR的作用线距O点的距离为d。
FR=FR=
d=L0/FR=5.37m
4-2已知物体所受力系如图所示，F=10Kn，m=，转向如图。
（a）若选择x轴上B点为简化中心，其主矩LB=，转向为顺时针，试求B点的位置及主矢R’。
（b）若选择CD线上E点为简化中心，其主矩LE=，转向为顺时针，α=45°
，试求位于CD直线上的E点的位置及主矢R’。
（a）设B点坐标为（b，0）
LB=∑MB（）=-m-Fb=
∴b=（-m+10）/F=-1m
∴B点坐标为（-1，0）
=
∴FR′=10kN，方向与y轴正向一致
（b）设E点坐标为（e，e）
LE=∑ME（）=-m-F•e=
∴e=（-m+30）/F=1m
∴E点坐标为（1，1）
FR′=10kN
方向与y轴正向一致
4-3试求下列各梁或刚架的支座反力。
受力如图
由∑MA=0
FRB•3a-Psin30°
•2a-Q•a=0
∴FRB=（P+Q）/3
由∑x=0
FAx-Pcos30°
=0
∴FAx=P
由∑Y=0
FAy+FRB-Q-Psin30°
∴FAy=（4Q+P）/6
（b）受力如图
FRB•cos30°
-P•2a-Q•a=0
∴FRB=（Q+2P）
FAx-FRB•sin30°
∴FAx=（Q+2P）
FAy+FRB•cos30°
-Q-P=0
∴FAy=（2Q+P）/3
（c）解：
受力如图：
由∑MA=0FRB•3a+m-P•a=0
∴FRB=（P-m/a）/3
由∑x=0FAx=0
由∑Y=0FAy+FRB-P=0
∴FAy=（2P+m/a）/3
（d）解：
由∑MA=0FRB•2a+m-P•3a=0
∴FRB=（3P-m/a）/2
∴FAy=（-P+m/a）/2
（e）解：
FRB•3-P••5=0
∴FRB=P/2+5Q/3
FAx+Q=0
∴FAx=-Q
FAy+FRB-P=0
∴FAy=P/2-5Q/3
（f）解：
FRB•2+m-P•2=0
∴FRB=P-m/2
FAx+P=0
∴FAx=-P
FAy+FRB=0
∴FAy=-P+m/2
4-4高炉上料的斜桥，其支承情况可简化为如图所示，设A和B为固定铰，D为中间铰，料车对斜桥的总压力为Q，斜桥（连同轨道）重为W，立柱BD质量不计，几何尺寸如图示，试求A和B的支座反力。
结构受力如图示，BD为二力杆
由∑MA=0
-FRB•a+Q•b+W•l/2•cosα=0
∴FRB=（2Qb+Wlcosα）/2a
由∑Fx=0
-FAx-Qsinα=0
∴FAx=-Qsinα
由∑Fy=0
FRB+FAy-W-Qcosα=0
∴FAy=Q（cosα-b/a）+W（1-lcosα/2a）
4-5齿轮减速箱重W=500N，输入轴受一力偶作用，其力偶矩m1=，输出轴受另一力偶作用，其力偶
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