工程力學(xué)第二章答案

1、工程力學(xué)第二章答案范欽珊教育教學(xué)工作室FAN Qin-Shari s Education & Teaching StudioeBook工程力學(xué)習(xí)題詳細(xì)解答（教師用書）（第2章）2006-12-18第2章力系的簡(jiǎn)化2 1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(wèn)：這一力系向哪一點(diǎn)簡(jiǎn)化，所 得結(jié)果只有合力，而沒(méi)有合力偶；確定這一合力 的大小和方向；說(shuō)明這一合力矢量屬于哪一類矢習(xí)題21圖A2=djBxjF1(a)F解：由圖(a),假設(shè)力系向C點(diǎn)簡(jiǎn)化所得結(jié)果 只有合力，而沒(méi)有合力偶，于是，有$Mc(F)=0 ,-F(d +x)七F =0，”=d，

2、二Fr 三F -F =F ,圖示。合力矢量屬于滑動(dòng)矢量。2 2已知一平面力系對(duì) A(3, 0), B(0, 4)和 C( 4.5, 2)三點(diǎn)的主矩分別為:Ma、Mb和Me。若已知：Ma= 20 kN.m、Mb= 0和 Mc= 10kN.m, 求：這一力系最后簡(jiǎn)化所得合力的大小、 方向和作用線由 Ma = 20kN m,Fr位于A、e間，且AG =2CD (圖(a) 在圖(a)中： 設(shè) OF = d,貝Vd =4cot 解：由已知Mb = 0知合力Fr過(guò)B點(diǎn)；1 y/m.C*0A-t，- m習(xí)題2-2圖(1)(2)Me = -10kN m 知(d 3sinr) =AG =2CDCD 二CEsin

3、 r -(4.59) sin -i2即 (d 3)s i 印=2(45 _訴 i 中d 3 =9 -dd 二 3F點(diǎn)的坐標(biāo)為(-3, 0) 合力方向如圖(a),作用線如圖過(guò)B、F點(diǎn);(a)g 44AG=6sinr-64.85M A 二Fr AG 二Fr 4.82025FR 頁(yè) WkN 即 F R （5，10）k N 作用線方程：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。2-3 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。(a)D(d)(c)(b)A習(xí)題2-3圖M

4、2l_F _M一 FB M Fa解：圖（a）:圖（b）:由圖（c）改畫成圖（=Fb 二d),FbF M二 Fbdl_F_M Fbd l7Fd 二.2Fbd 二-2叢l2-4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M =800 N.m。試求支承 A和C處的約束力。習(xí)題2-4圖、BX45 、CBB(a)DXA7 f廠A2-5圖示的提升機(jī)構(gòu)中，物體放在小臺(tái)車 C 上，小臺(tái)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2 kN。試求導(dǎo)軌對(duì)A、B輪 的約束力。習(xí)題2 5圖DA1800B300F AFbCW(a)解：W = 2kN，T = W工 Fx = 0，F(xiàn)

5、a = Fb工 M i = 0 ，W 漢300 - Fa 漢800 =0 ，=8w =0kN， Fb = 0.75 kN，方向如圖示。A習(xí)題2-6圖F7iLF 3d丄MF(a)a（b）2-6結(jié)構(gòu)的受力和尺寸如圖所示， 桿1、2、3桿所受的力。解：3桿為二力桿圖（a）: S Mi = 0，F(xiàn)3 d_m =o,F3斗,F = F3（壓）圖（b）: S Fx = 0, F2 = 0,S Fy = 0, F1 =F 斗（:拉）2-7為了測(cè)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(cè)得地秤所受的壓力為 4.6 kN;當(dāng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，測(cè)得地秤所受的壓力為6.

6、4 kN。已知兩輪間的距離l= 2.5 m。試求螺旋槳所 受的空氣阻力偶的力偶矩 M的數(shù)值。解:W2 =4.6 kN. F =6.4 -4.6 =1.8 kN 工 M i = 0,- lf i =oM 二.：F l T.82.5 二4.5 kNm習(xí)題2 8圖2 8兩種結(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。解：（a），CD為二力桿，圖（c）力偶系（C）(d)(e)工 Mi = 0,m T2mF RA 二 FRC :lid d2(b) AB為二力桿 圖(d)工 Mi = 0,F F MF RC =F D :dF F MF RA 二 FD :d29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。D圖（b）:MiFd冷(a)解：圖(a):工 Mi = 0,(1)2 10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。解：AB為二力桿圖圖F AB(a) :工 Fx = 0Fab cos t -F( 1 )(b) :工 Mi = 02 11圖示三鉸拱結(jié)構(gòu)的兩半拱上，作用有