工程力学教程作业1

1、附附基基础础力力学学1作作业业1基础力学基础力学1 1作业作业 （静力学）（静力学）附附基基础础力力学学1作作业业2FNAFNBFABP450第一章第一章 P19：P19： 1-1（b）P19： 1-2（a）FNBA300PBFA附附基基础础力力学学1作作业业3P19： 1-2（b）FNBFAA450PBFBABCF300FAxFAyFBABCF300FAP19： 1-2（d）或或附附基基础础力力学学1作作业业4P21： 1-5PABCEFDFNEFAFDxFDyFBFB/FDxFDyFCxFCyFNEFA/FCx/FCy/ABCBDPFEAC附附基基础础力力学学1作作业业5ABCPFCFBC

2、BABPFB/FAABPFB/FAxFAyP22： 1-6附附基基础础力力学学1作作业业6第二章第二章 P35：P35： 2-1 已知已知F1=150N， F2=200N， F3=250N，F4=100N，试分别用几何法和解析法求这四个力的合力。，试分别用几何法和解析法求这四个力的合力。600OxyF4F3F2600450F1F4F3F2F1FR 1厘米代表厘米代表100N量出量出FR的长度，折算出合力的大小，的长度，折算出合力的大小，量出角度量出角度 的值。的值。几何法几何法附附基基础础力力学学1作作业业7解析法解析法FR 600OxyF4F3F2600450F1= -F1cos 450 +

3、F2cos600+F3+F4cos 600= 293.93N FxFRx=FRy = Fy = F1sin450 +F2sin60-F4sin600 = 192.67NFR= FRx +FRy22= =351.45Ntan=FRy/FRx=33.16 附附基基础础力力学学1作作业业8P35： 2-4 图示三铰刚架由图示三铰刚架由AB和和BC两部分组成，两部分组成，A、C为固定铰支座，为固定铰支座，B为中间铰。试求支座为中间铰。试求支座A、C和铰链和铰链B的的约束力。设刚架的自重及摩擦均可不计。约束力。设刚架的自重及摩擦均可不计。aaaACBFFAFCFCFBBC二力构件二力构件FCFAF450

4、FFFFFAC707. 02245sin0 0.707BCFFF450解：解：【BC】【整体【整体】【BC】附附基基础础力力学学1作作业业9P36： 2-8 图示梁图示梁AB，F=20KN. 试求支座试求支座A和和B的约束力。的约束力。梁重及摩擦均可不计。梁重及摩擦均可不计。2m2mABCF450FBFA Fx = 0 Fy = 002252 FFAkNFFA81.15105410 12025BAFFFkN07. 725 BF解：解：【AB】附附基基础础力力学学1作作业业10P47： 3-4 图示折梁图示折梁AB，试求支座，试求支座A和和B的约束力。的约束力。梁重及摩擦均可不计。梁重及摩擦均可

5、不计。第三章第三章 P47：300aFBlABFF/FA0m 0cos300AFlF a lFalFaFA866. 023 lFaFFAB866. 0 解：解：【AB】附附基基础础力力学学1作作业业11P48：3-10 图示机构中，杆图示机构中，杆AB上有一导槽，套在杆上有一导槽，套在杆CD的的销子销子E上。在杆上。在杆AB与与CD上各有一力偶作用，使机构处于平上各有一力偶作用，使机构处于平衡。已知衡。已知 ，试求，试求 。杆重及摩擦不计。杆重及摩擦不计。Me1Me2ACBD1406080 xEF846010014060AFAFAFAEACmNMe 2012eM18410084 FE1001E

6、eFMMe1ABEFEFA100FE/FCFMe2CDMe1ABEABCDmNMFMeEe8 .3684. 118412FEFFEFMEEe2184附附基基础础力力学学1作作业业12P68： 4-1 平板上力系如图示，试求其合成结果。平板上力系如图示，试求其合成结果。第四章第四章 P68：MeF1300F4F2F3O1O3O22m1m2m2m1m1m1m5m1234e80506040140.FNFNFNFNMN m已知：，附附基基础础力力学学1作作业业130132.4arctanarctan63.266.9RyRxFF 222266.9132.4148.3RRxRyFFFNMO = mO( F

7、i ) = -F1 cos300 1 + F1 sin300 9+ F2 3 +F3 cos 450 5 + F2 sin 450 1 + Me - F4 1=795.3N.mO为左下角点为左下角点0795.36.01132.4RyMxmFF Rx = Fx = F1 cos300 F3 cos45o + F4 = 66.9NF Ry= Fy= F1sin300 + F2+F3sin45o = 132.4NMeF1300F4F2F3O1O3O22m1m2m2m1m1m1m5m附附基基础础力力学学1作作业业14MO1 = mO1( Fi ) = F1 cos300 2 + F1 sin300 6

8、+F3 cos 450 2 - F3 sin 450 2 + Me + F4 2=598.6N.m11598.64.52132.4ORyMxmFMeF1300F4F2F3O1O3O22m1m2m2m1m1m1m5m附附基基础础力力学学1作作业业15MO2 = mO2( Fi ) = F1 cos300 4 + F1 sin300 8+ F2 2 + Me + F4 4=997.1N.m22997.17.53132.4ORyMxmFMeF1300F4F2F3O1O3O22m1m2m2m1m1m1m5m附附基基础础力力学学1作作业业16MO3 = mO3( Fi ) = F1 sin300 8+

9、F2 2 +F3 cos 450 4 + Me=729.7N.m33729.75.51132.4ORyMxmFMeF1300F4F2F3O1O3O22m1m2m2m1m1m1m5m附附基基础础力力学学1作作业业17P68： 4-3 已知已知F=400N,杆重不计，试求杆重不计，试求C点处的约束力。点处的约束力。FBFCxFCy450F0.6m0.5m0.5mABCDBCDNFFFMCxCxA880 01 . 15 . 0- 0 NFFFMCyCyB480 06 . 05 . 0 0 NFC4 .100248088022 06 .28880480arctan 第四象限第四象限解：解：【DBC】F

10、附附基基础础力力学学1作作业业18P69： 4-5(b) 试求外伸梁支座处的约束力。梁重及摩擦均不计。试求外伸梁支座处的约束力。梁重及摩擦均不计。aaFMeaaABCDqFAyFB0232 0 aqaaFMaFMeBA4232qaFaMFeB 0 0 qaFFFFBAyy5224eAyMFqaFa 解：解：【AB】附附基基础础力力学学1作作业业19P69：4-6(a) 试求构架试求构架A、B处的约束力。构件重及摩擦均不计。处的约束力。构件重及摩擦均不计。600ABFAxFAyFNB2.5m2.5m3m400kN 0AM05 . 2400323521 NBNBFFkNFNB2 .196 kNFF

11、FFAxNBAxx9 .169 023 0 10 4000 301.92yAyNBAyFFFFkN解：解：【AB】附附基基础础力力学学1作作业业20P69：4-7 活塞机构如图，活塞机构如图，F=800N，方向垂直于，方向垂直于ED。设活塞。设活塞D和缸壁间和缸壁间的接触面光滑，各构件重均不计。试求活塞的接触面光滑，各构件重均不计。试求活塞D作用于物块作用于物块C上的压力。上的压力。300BCEDF1.2m0.4m450A300BEDFFNDFCFB解：解：【EBD】kNNFFFNFFFMCCxBBD94. 11943 021800229 .3312 09 .3312 06 . 1214 .

12、0234 . 022 0活塞活塞D作用于物块作用于物块C上的压力与上的压力与FC等值、反向、共线。等值、反向、共线。附附基基础础力力学学1作作业业21P69：4-8 机构如图，设机构如图，设A、C两点在同一铅垂线上，两点在同一铅垂线上，且且AC=AB。试问杆保持平衡时角。试问杆保持平衡时角等于多少？等于多少？滑轮半径滑轮半径R与杆长与杆长l相比很小。绳重及摩擦均不计。相比很小。绳重及摩擦均不计。AP2BC21800P1AB21800P1FAxFAy0 AM0sin22180sin102lPlP2cos2sin222cos12PP122sinPP12arcsin2PP解：解：【AB】FTB=P2

13、附附基基础础力力学学1作作业业22P70：4-10 图示双跨静定梁，由梁图示双跨静定梁，由梁AC和梁和梁CD通过铰链通过铰链C连接而成。连接而成。试求支座试求支座A、B、D处的约束力和中间铰处的约束力和中间铰C处两梁之间相互作用的力。处两梁之间相互作用的力。梁的自重及摩擦均不计。梁的自重及摩擦均不计。ABCDq=10kN/m2mMe=40kN.m2m2m1m1m解：有主次之分的物体系统解：有主次之分的物体系统【CD】DMe=40kN.mCFAyFBFDFDFCy0 CM0120404DFkNFD150yF02015CyF5CyFkN【整体【整体】0 AM2 15 84040 40BF 40BF

14、kN0yF40 15400AyF15AyFkN 附附基基础础力力学学1作作业业23P71：4-17（a） 试用截面法求图示桁架中指定杆件的内力。试用截面法求图示桁架中指定杆件的内力。100kN50kNFAyFBABCDE321FN3FN1FN250kNFBBE1CD32【右半部分【右半部分】0yF045cos02BNFF253NFkN1m41m=4m0 DM01cos45 120NBFF 1125NFkN 0 EM3110NBFF 387.5NFkN解：【整体解：【整体】0 AM4 100 250 30BF 87.5BFkN附附基基础础力力学学1作作业业24P84：5-1 已知已知=30=30

15、0 0，P=350N，FT=100N，fs=0.35，fd=0.25。试问物块是否平衡？并求出摩擦力的大小和方向。试问物块是否平衡？并求出摩擦力的大小和方向。yxP 1FTAFfFN0 xF 0sincos fTFPF 88.4fFN0yF cossin0NTFPF353.1NFNNFfFNsf6 .123 所以物块平衡。所以物块平衡。由由fs=0.35得得 =19.29=19.290 0 。附附基基础础力力学学1作作业业25P85：5-5 物块物块A置于水平面上，自重置于水平面上，自重P=150N，物块与水平面，物块与水平面间的间的fs=0.25，试求使物块滑动所需的力，试求使物块滑动所需的

16、力F1的最小值及对应的角的最小值及对应的角度度 。PF1 APF1minFA004.14arctan sf NPF3 .36sinmin1 附附基基础础力力学学1作作业业26P120：6-13 求图形的形心位置。求图形的形心位置。2111800010080,50,40mmAmmymmx 222250,50,60 603600 xmm ymm Amm 40 800050360031.880003600iicx AxmmA 50iicy AymmAxy100202020o80附附基基础础力力学学1作作业业27P120：6-14 求图形阴影面积的形心坐标求图形阴影面积的形心坐标xc。242110,1204.52 10 xmm Amm222130,180 9081002xm