工程力学静力学与材料力学课后习题.docx

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工程力学静力学与材料力学课后习题

试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。

与其它物体接触处的摩擦力均略去。

试画出以下各题中杆的受力图。

试画出以下各题中梁的受力图。

试画出以下各题中指定物体的受力图。

拱；半拱部分；踏板；杠杆；方板；节点。

试画出以下各题中指定物体的受力图。

结点，结点；圆柱和及整体；半拱，半拱及整体；杠杆，切刀及整体；秤杆，秤盘架及整体。

杆、在处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，和作

用在销钉上，，，不计杆重，试求两杆所受的力。

水平力作用在刚架的点，如图所示。

如不计刚架重量，试求支座和处的约束力。

在简支梁的中点作用一个倾斜的力，力的大小等于，

如图所示。

若梁的自重不计，试求两支座的约束力。

如图所示结构由两弯杆和构成。

构件重量不计，图中的

长度单位为。

已知，试求支座和的约束力。

在四连杆机构的铰链和上分别作用有力和

，机构在图示位置平衡。

试求平衡时力和的大小之间

的关系。

三根不计重量的杆，，在点用铰链连接，各杆

与水平面的夹角分别为，，和，如图所示。

试求在与

平行的力作用下，各杆所受的力。

已知。

已知梁上作用一力偶，力偶矩为，梁长为，梁重不计。

求在图，，三种情况下，支座和的约束力

在题图所示结构中二曲杆自重不计，曲杆上作用有主动

力偶，其力偶矩为，试求和点处的约束力。

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，。

求两螺栓处的铅垂约束

力。

图中长度单位为。

四连杆机构在图示位置平衡。

已知，，作用

上的力偶的力偶矩大小为，试求作用在上力偶的力

偶矩大小和所受的力所受的力。

各杆重量不计。

和圆盘与水平轴固连，盘垂直轴，盘

垂直轴，盘面上分别作用力偶（，），（，）如

题图所示。

如两半径为

不计构件自重，试计算轴承和的约束力。

在图示结构中，各构件的自重都不计，在构件上作用一力偶矩为的力偶，各尺寸如图。

求支座的约束力。

试求题图所示各梁支座的约束力。

设力的单位为，力偶

矩的单位为，长度单位为，分布载荷集度为。

提示：

计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分。

梁一端砌在墙内，在自由端装有滑轮用以匀速吊起重物，

设重物的重量为，又长为，斜绳与铅垂线成角，求固定端

的约束力。

练钢炉的送料机由跑车和可移动的桥组成。

跑车可沿桥上的轨道运动，两轮间距离为，跑车与操作架、平臂以及料斗相连，料斗每次装载物料重，平臂长。

设跑车，操作架和所有附件总重为。

作用于操作架的轴线，问至少应多大才能使料斗在满载时跑车不致翻倒？

活动梯子置于光滑水平面上，并在铅垂面内，梯子两部分和

各重为，重心在点，彼此用铰链和绳子连接。

一人重为

立于处，试求绳子的拉力和、两点的约束力。

在齿条送料机构中杠杆，，齿条受到

水平阻力的作用。

已知，各零件自重不计，试求移动

齿条时在点的作用力是多少？

由和构成的复合梁通过铰链连接，它的支承和受

力如题图所示。

已知均布载荷集度，力偶

，，不计梁重，试求支座、、的约束力和

铰链所受的力。

刚架和刚架通过铰链连接，并与地面通过铰链、、连接，如题图所示，载荷如图，试求刚架的支座约束力尺寸单位为，力的单位为，载荷集度单位为。

由杆、和组成的支架和滑轮支持着物体。

物体

重。

处亦为铰链连接，尺寸如题图所示。

试求固定

铰链支座和滚动铰链支座的约束力以及杆所受的力。

起重构架如题图所示，尺寸单位为。

滑轮直径

，钢丝绳的倾斜部分平行于杆。

吊起的载荷

，其它重量不计，求固定铰链支座、的约束力。

、、三杆连接如题图所示。

杆上有一插销套在杆的导槽内。

求在水平杆的端有一铅垂力作用时，杆上所受的力。

设，，，所有杆重均不计。

一重量的匀质薄板用止推轴承、径向轴承和绳索支持在水平面上，可以绕水平轴转动，今在板上作用一力偶，其力偶矩为，并设薄板平衡。

已知，，，，试求绳子的拉力和轴承、约束力。

作用于半径为的齿轮上的啮合力推动皮带绕水平轴作匀速转动。

已知皮带紧边拉力为，松边拉力为，尺寸如题图所示。

试求力的大小以及轴承、的约束力。

尺寸单位。

某传动轴以、两轴承支承，圆柱直齿轮的节圆直径，压力角。

在法兰盘上作用一力偶矩的力偶，如轮轴自重和摩擦不计，求传动轴匀速转动时的啮合力及、轴承的约束力图中尺寸单位为。

已知物体重，斜面倾角为题图，，物块与斜面间摩擦因数为，，求物块与斜面间的摩擦力？

并问物体在斜面上是静止、下滑还是上滑？

如果使物块沿斜面向上运动，求施加于物块并与斜面平行的力至少应为多大？

重的物体置于重的物体上，又置于水平面上如题图所示。

已知，，今在上作用一与水平面成的力。

问当力逐渐加大时，是先动呢？

还是、一起滑动？

如果物体重为，情况又如何？

均质梯长为，重为，端靠在光滑铅直墙上，如图所示，已知梯与地面的静摩擦因数，求平衡时？

如图所示，欲转动一置于槽型中的棒料，需作用一力偶，

力偶矩，已知棒料重，直径。

试

求棒料与型槽之间的摩擦因数。

砖夹的宽度为，曲杆与在点铰接。

砖的重量为，提砖的合力作用在砖对称中心线上，尺寸如图所示。

如砖夹与砖之间的摩擦因数，试问应为多大才能把砖夹起是点到砖块上所受正压力作用线的垂直距离。

试求图示两平面图形形心的位置。

图中尺寸单位为。

试求图示平面图形形心位置。

尺寸单位为。

试求图示各杆的轴力，并指出轴力的最大值。

试画出所示各杆的轴力图。

图示阶梯形圆截面杆，承受轴向载荷与作用，与段的直径分别为和，如欲使与段横截面上的正应力相同，试求载荷之值。

题图所示圆截面杆，已知载荷，，段的直径，如欲使与段横截面上的正应力相同，试求段的直径。

图示木杆，承受轴向载荷作用，杆的横截面面积，粘接面的方位角，试计算该截面上的正应力与切应力，并画出应力的方向。

图示桁架，杆与杆的横截面均为圆形，直径分别为与，两杆材料相同，许用应力。

该桁架在节点处承受铅直方向的载荷作用，试校核桁架的强度。

图示桁架，杆为圆截面钢杆，杆为方截面木杆，在节点处承受铅直方向的载荷作用，试确定钢杆的直径与木杆截面的边宽。

已知载荷，钢的许用应力，木的许用应力。

题所述桁架，试定载荷的许用值。

图示阶梯形杆，，，，，试计算杆的轴向变形△。

图示桁架，杆与杆的横截面面积与材料均相同，在节点处承受载荷作用。

从试验中测得杆与杆的纵向正应变分别为与，试确定载荷及其方位角之值。

已知：

，。

题所述桁架，若杆与的横截面面积分别为与，杆的长度，钢与木的弹性模量分别为、。

试计算节点的水平与铅直位移。

图示两端固定等截面直杆，横截面的面积为，承受轴向载荷作用，试计算杆内横截面上的最大拉应力与最大压应力。

图示结构，梁为刚体，杆与杆用同一种材料制成，横截面面积均为，许用应力，载荷，试校核杆的强度。

图示桁架，杆、杆与个杆分别用铸铁、铜与钢制成，

许用应力分别为，，，

弹性模量分别为，，。

若载

荷，，试确定各杆的横截面面积。

图示木榫接头，，试求接头的剪切与挤压应力。

图示摇臂，承受载荷与作用，试确定轴销的直径。

已知载荷，，许用切应力，许用挤压应力。

图示接头，承受轴向载荷作用，试校核接头的强度。

已知：

载荷，板宽，板厚，铆钉直径，许用应力，许用切应力，许用挤压应力。

板件与铆钉的材料相等。

试求图示各轴的扭矩，并指出最大扭矩值。

试画题所示各轴的扭矩图。

解：

某传动轴，转速转分），轮为主动轮，输入的功率，轮、轮与轮为从动轮，输出功率分别为，。

试画轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩。

若将轮与论的位置对调，轴的最大扭矩变为何值，对轴的受力是否有利。

图示空心圆截面轴，外径，内径，扭矩，试计算点处的扭转切应力，以及横截面上的最大与最小扭转切应力。

题所述轴，若扭力偶矩，许用切应力，单位长度的许用扭转角，切变模量，试确定轴径。

图示两端固定的圆截面轴，直径为，材料的切变模量为，

截面的转角为，试求所加扭力偶矩之值。

试计算图示各梁指定截面（标有细线者）的剪力与弯矩。

试建立图示各梁的剪力与弯矩方程并画剪力与弯矩图。

图示简支梁，载荷可按四种方式作用于梁上，试分别画弯矩图，并从强度方面考虑，指出何种加载方式最好。

图示各梁，试利用剪力、弯矩与载荷集度的关系画剪力与弯矩图。

图示悬臂梁，横截面为矩形，承受载荷与作用，且，试计算梁内的最大弯曲正应力，及该应力所在截面上点处的弯曲正应力。

图示梁，由槽钢制成，弯矩，并位于纵向对称面（即平面）内。

试求梁内的最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力。

图示简支梁，由工字钢制成，在集度为的均布载荷作用下，测得横截面底边的纵向正应变，试计算梁内的最大弯曲正应力，已知钢的弹性模量，。

图示槽形截面悬臂梁，，，许用拉应力，许用压应力，试校核梁的强度。

可见梁内最大拉应力超过许用拉应力，梁不安全。

图示矩形截面钢梁，承受集中载荷与集度为的均布载荷作用，试确定截面尺寸。

已知载荷，，许用应力。

图示外伸梁，承受载荷作用。

已知载荷，许用应力，试选择工字钢型号。

当载荷直接作用在简支梁的跨度中点时，梁内最大弯曲正应力超过许用应力。

为了消除此种过载，配置一辅助梁，试求辅助梁的最小长度。

图示悬臂梁承受载荷与作用，已知，，，许用应力试分别在下列两种情况下确定截面尺寸。

截面为矩形，；

截面为圆形。

图示矩形截面钢杆，用应变片测得其上、下表面的轴向正应变分别为与，材料的弹性模量。

试绘横截面上的正应力分布图。

并求拉力及偏心距的数值。

图示板件，载荷，许用应力，试求板边切口的允许深度。

（）

图示两端球形铰支细长压杆，弹性模量＝，试用欧拉公式计算其临界载荷。

圆形截面，，；

矩形截面，＝＝，＝；

工字钢，＝。

图示桁架，由两根弯曲刚度相同的等截面细长压杆组

成。

，设载荷与杆的轴线的夹角为，且，试求

载荷的极限值。

图示矩形截面压杆，有三种支持方式。

杆长＝，截面宽度＝，高度＝，弹性模量＝，＝，＝，中柔度杆的临界应力公式为

＝

试计算它们的临界载荷，并进行比较。

图示压杆，截面有四种形式。

但其面积均为＝，试计算它们的临界载荷，并进行比较。

材料的力学性质见上题。

图示压杆，横截面为的矩形，试从稳定性方面考虑，确定的最佳值。

当压杆在平面内失稳时，可取＝。