1、工程力學重點題型 工程力學習題解答 2-27 一重量未知的物塊 M 懸掛如以下圖 ,AOBC 為繩子 ,C 端掛 時 ,試確定物塊 M 的重量與距離 y 之間的關系； 一 80N 重物,當平穩(wěn) 2-21 壓榨機 ABC 在鉸 A 處作用水平 力 水平力 P 的作用使 C 塊壓緊物體 D；如 圖所示 , 試求物體 D 所受的壓 R； 力 P, 在點 B 為固定鉸鏈；由于 C 塊與墻壁光滑接 觸 , 壓榨機尺寸如 如以下圖 , 構架 ABC 受力 Q=1000N 作用；其中 AB 與 CD 在點 D 鉸接 , 點 B 與 桿 均為固定鉸鏈；如不計桿重 , 求桿 CD 的內力 S 與支 C B 的約

2、束反力 RB 體 第 1 頁,共 29 頁工程力學重點題型 2-17 電動機重 P=5000N,放在水平梁 AC 的中心 , 如以下圖；梁 A 端以鉸鏈 定, 另一端以撐桿 BC 支持 , 撐桿與水平梁的交角 的 30 ；如忽視梁與撐桿的重量 , 固 為 求撐桿 BC 的內力 S； 2-18 起重機的構架 ABC 可沿鉛直軸 BC 滑動 , 但在軸的上部有一凸緣可支持構, 如圖 所示；設載荷 架 P=10kN,求在 BC 處的反力；忽視構架重量與摩與 擦； 第 2 頁,共 29 頁工程力學重點題型 2-9 物體重 P=20kN,用繩子掛在支架的滑輪 B 上, 繩子的另一端接在鉸 D 上, 如以

3、下圖；轉動鉸車 , 物體便能升起； 設滑輪的大小及其中的摩擦略去不計 車 ,A ,B, C 三處均為鉸鏈連 當物體處于平穩(wěn)狀態(tài)時 , 試求拉桿 AB 與支 CD 所受的接； 桿 力； 2-24 鉸接四連桿機構 CABD的 CD 邊固定；在鉸 A 上作用一力 Q,BAQ=45 在鉸鏈 B 上作用一力 R, ABR=30, 這樣使四邊形 CABD處于平穩(wěn)；如已 鏈 CAQ=90, ABR=60, 求力 Q 與 R 的關系；桿重略去不 知 計； 第 3 頁,共 29 頁工程力學重點題型 2-25 如以下圖 , 三個相根的鋼管各重 P, 放在懸臂的槽內；設下面兩根 鋼管中心的連線恰好與上面的鋼管相切

4、, 試分別就 a=90 ,60 與 30 三種 情形求槽底點 A 所受的壓力 N； 3-5 作用在懸臂梁上的載荷如以下圖 ,試求該載荷對點 A 的力矩； 3-12 圖示一曲棒 , 其上作用兩個力偶 , 試求其合力偶；如令此合力偶的兩力分別 作用在 A, B 兩點, 問這兩力的方向應當怎樣選取 直徑大小忽賂不計； , 能使力的大小為最小；設棒的 3-13 圖示為減速箱 , 在外伸的兩軸上分別作用著一個力偶 偶矩 m1為 2022N m, m2為 1000Nm；減速箱用兩個相距 , 它們的力 400mm 的螺 釘 A 與 B 固定在地面上；試求螺A 與 B 的約束反釘 力； 第 4 頁,共 29

5、頁工程力學重點題型 3-9 四塊相同的均質板 ,各重 Q,長 2b；疊放如圖；在板 I 右端點 A 掛著重物 P,其重 P=2Q；欲 使各板都平穩(wěn) ,求每塊板可伸出的最大距離； 3-14 鉸接四連桿機構 OAB1O, 在圖示位置平穩(wěn) 已知 : OA=40cm,O 1B=60cm, 作用在 OA 上的力偶的力偶矩 m1=1Nm；試求力偶矩 m2的 大小與桿 AB 所受的力 S；各桿的重最不計； 第 5 頁,共 29 頁工程力學重點題型 3-15 在剛性聯(lián)動的鏜床上同時加工一工件的六個孔 均勻分布在直徑 D=366mm的圓周上；每把刀的切削力, 每孔直徑 d=148mm六 , 個孔 F1=F2=F

6、3=F4=P5=F6=6kN；假 定六把刀頭安裝方位配置如以下圖 , 試分析當每把刀繞各自的轉動中心 即孔心 轉動時工件所受的力； 4-32 梯子的兩部分 AB 與 AC 在 A 鉸接 , 又在 D,E 兩點用水平繩連接 , 如以下點 梯子放在光滑的水平面上 , 其一邊作用有鉛直力 p, 尺寸如以下圖；如不計梯重 , 圖； 求繩的拉力 S； 第 6 頁,共 29 頁工程力學重點題型 4-34 如以下圖 , 組合梁由 AC 與 DC 兩段鉸接構成 , 起重機放在梁上；已知起重機 重 Q=50kN,重心在鉛直線 EC 上 , 起重載荷 P=10kN,如不計梁重 , 求支座 A,B 與 三處的約束反

7、力； , D 4-35 由 AC 與 CD 構成的組合梁通過鉸 C 連接；它的支承與受力如以下圖；鏈 知均布載荷強度 q=10kN/m,力偶矩 m=40kNm,不計梁重；求支座 A,B,D 的約 已 反力與鉸鏈 C 處所受的 束 力； 4-38 如以下圖 , 在齒條送料機構中 , 杠桿 AB=500mm,AC=100m齒m條受到水平阻 Q 的作用；已知 Q=5000N,各零件自重不計；試求移動齒條時在點 力 B 的作用力 P是多少 . 就 第 7 頁,共 29 頁工程力學重點題型 4-40 如以下圖 , 軋碎機的活動顎板 AB 長 60cm,設機構工作時石塊施于板的合力用在離點 A 40cm處

8、, 其垂直分力 P=1000N；又桿 BC,CD的長各為 60cm,OE長 作 10cm；略去各桿的重量 , 試依據平穩(wěn)條件運算在圖示位置時電機作用力矩 M 的大小；中尺寸為 cm； 圖 4-44 如以下圖 , 無底的圓柱形形空簡放在光滑的固定面上 , 內放兩個重球； 設每個球重為 P, 半徑為 r, 圓筒的半徑為 度, 求圓筒不致傾倒的最小重量 QminR；如不計各接觸面的摩擦 , 不計圓筒厚 4-45 構架 ABC 由三桿 AB,AC 與 DF 組成, 如以下圖；DF 上的銷子 E 可在桿 桿 的槽內滑動； 求在水平桿 DF 的一端作用鉛直 P 時, 桿 AB 上的點 A,D與 B 所 A

9、C 力 受 的力； 第 8 頁,共 29 頁工程力學重點題型 4-46 如以下圖 , 用三根桿連接成一構架 , 各連接點均為鉸鏈 , 各接觸表 面均為光滑表面；圖中尺寸單位為 m；求鉸鏈 D 受的E 支持 , 如圖所 B 處的約束 反 力； 4-47 物體 Q 重 1200N,由三桿 AB,BC與 CE 所組成的構架與滑示；已知 AD=DB=2m,CD=DE,=51m,不計桿與滑輪重量；求支承 A 輪 力, 以及桿 BC 的內S； 與 力 第 9 頁,共 29 頁工程力學重點題型 4-53 桁架受力如以下圖 , 已知 P1=10kN,P2=P3=20KN；試求桁架 4,5,7,10各桿 的內力

10、； 2-4 求圖示階梯狀直桿橫截面 1-1 , 2-2 與 3-3 上的軸力 , 并作軸力 2 2 2圖；如橫截面面積 A1=200mm,A 2=300mm,A 3=400mm; 求各橫截面上的應力； 2-9 一根等直桿受力如以下圖；已知桿的橫截面面積 A 與材料的彈性 模量 E；試作軸力圖 , 并求桿端點 D 的位移； 第 10 頁,共 29 頁工程力學重點題型 2 2-8 圖示拉桿承擔軸向拉力 P=10kN,桿的橫截面面積 A=100mm；如以 表示 斜截面與橫截面的夾角 , 試求當 =0,30,45,60,90時各斜截面上的正應 力與剪應力 , 并用圖示出； 2-15 圖示實心圓鋼桿 A

11、B 與 AC 在 A 點以鉸相連接 , 在 A 點作用 鉛錘向下的力 P=35kN；已知 AB 桿與 AC 桿的直徑分別 有 d1=12mm 為 d2=15mm鋼 , 的彈性模量 E=210GPa 試求 A 點在鉛垂方向的位 與移； 2-17 圖示圓錐形桿受軸向拉力作用 , 求此桿的伸長； 第 11 頁,共 29 頁工程力學重點題型 2-24 一結構受力如以下圖；各桿都由兩個等邊角鋼組成；已知材料的許用應力 . =170Mpa 試選擇 AC 桿 與 CD 桿的截面型 號； 32-28 已知混凝土的容重 r=22kN/m , 許用壓應力 . =2MPao試按強度條件確定圖 示混凝土柱所需的橫截面

12、面積 位移； 2-29 A1 與 A2 如混凝土的彈性模量 E=20GPa求 , 柱頂 A 的 1 剛性梁 AB 用兩根鋼桿 AC,BD懸掛著 ; 受力如以下圖； 已知鋼桿 AC 與 BD 的 直 徑 分 別 為 d1=25mm 與 d2=18mm 鋼, 的 許 用 應 力 .=170MPa, 彈 性 模 量 E=210GPa, 試校核鋼桿的強度 ; 并運算鋼桿的變形 l AC l DB及 A,B 兩點的豎直位移 A, 第 12 頁,共 29 頁工程力學重點題型 B 2 如荷載 P=100kN 作用于 A 點處, 求 F 點的豎直位移 F；運算結果說, F= 明 A, 事實上這就是線性彈性體中

13、普遍存在的關系 , 稱為位移互等定理； 2-31 作圖示等直桿的軸力圖； 2-32 圖示支架承擔荷載 p=10kN, 1,2,3 各桿由同一材料制成 , 其橫截面面積分 2 2別為 A1=100mm2,A 2=150mm與 A3=200mm；試求各桿的軸力；2-33 圖示結構的三根桿件用同一種材料制成；已知三根桿的橫截面面積分別為 A1=200mm,A 2=300mm,A 3=400mm, 荷載 P=40kN；試求各桿截面上的應力； 第 13 頁,共 29 頁工程力學重點題型 4-40 水平性橫梁 AB 上部由桿 1 與桿 2 懸掛 , 下部由鉸支 C 支承, 如以下圖； 座 于制造誤差 ,

14、使桿 1的長度做短了 =1,5mm；已知兩桿材料與橫截面面積均相同 由 , 且 E1=E2=E=200GPa,A 1=A2=A；試求裝配后兩桿的應力； 第 14 頁,共 29 頁工程力學重點題型 第 15 頁,共 29 頁工程力學重點題型 第 16 頁,共 29 頁工程力學重點題型 第 17 頁,共 29 頁工程力學重點題型 3-23 圖示為一兩端固定的鋼圓軸 , 其直徑 d=60mm；該軸在截面C 處受一矩為 3,8kN m 的外力偶作用；已知鋼的剪變樸量 G=80GPa 試求截 m= C 兩側橫截面 上的最大剪應力與截面 C 的扭轉角； 面 3-19 圖示等直圓桿 , 已知外力偶矩 mA=

15、2,99kNm, mB=7,20kNm,mC=4,21kNm, 許用剪應力 =70MPa,許可單位長度扭轉角 =1 /m, 剪變模量 G=80GP；a試 第 18 頁,共 29 頁工程力學重點題型 確定該軸的直徑 d 3-20階梯形圓桿 ,AE 段為空心 , 外徑 D=140mm內, 徑 d=100mm; BC段為實心 , 直徑 d=100mm；外力偶矩 mA=18kNm,mB=32kNm,mc=14kNm；已 知: = 80MPa,= 1, 2 /m,G=80GPa；試校核該軸的強度與剛度； 3-22 圖示為一根兩端固定的階梯形圓軸 , 它在截面突變處受一矩為 m的外力偶作用；如 d1=2d

16、2, 求固定端的支反力偶矩 mA 與 mB 并作扭矩圖；第 19 頁,共 29 頁工程力學重點題型 3-8 實心圓軸的直徑 d=100mm 剪變模量 G=80GP；a試求 : 長 , l=1m, 其兩端所受外力偶的矩 m=14kNm,材料的 1 最大剪應力及兩端截面間的相對扭轉角 ; 2 圖示截面上 A,B,C 三點處剪應力的數(shù)值及方向 ; 3 C 點處的剪應變； 3-9 圖示一等直圓桿 , 已知 d=40mm,a=400mm,G=80GPa,DB=1試求 : （ 1）最大剪應力 （ 2）截面 A 相對截面 C 的扭轉角 3-15直徑 d=25mm的鋼圓桿 , 受軸向拉力 60kN 作用時 ,

17、 在標距為 200mm的長度內 伸長了 0,113 mm；當它受一對矩為 0, 2kNm 的外力偶作用而扭轉 , 在標距 為 200mm 的長度內相對扭轉 時 0, 732 的角度； ； 了 試求鋼材的彈性常數(shù) E,G 與； 第 20 頁,共 29 頁工程力學重點題型 *5-8 在運算圖示矩形截面梁 a 點處的彎曲剪應力時 , 其中的靜矩 Sz 如取 a 點以上或 a 點以下部分的面積來運算 , 試問結果就是否相同 .為什么 . 5-14 簡支梁的荷載情形及尺寸如以下圖；試求梁的下邊緣的總伸長； 6 4 5-15 已知圖示鑄鐵簡支梁的 l z1=645,6x10 mm,E=120GPa, 許用

18、拉應力 . t =30MPa,許用壓應力 . c=90MPa； 試求 : 1 許可荷載 P;2 在許可荷載作用下 , 梁下邊緣的總伸長量； 第 21 頁,共 29 頁工程力學重點題型 15-18 矩形截面梁受荷載如以下圖；試繪出圖中所標明的 1,2,3,4,5 諸單元體上的應力；并寫出各應力的運算式； 5-25 橫截面如以下圖的鑄鐵簡支梁 , 跨長 l=2m, 在其中點受一集中荷載 P=80kN 作用；已知許用拉應力 .t =30MPa,許用壓應力 .c=90MPa；試確定截面尺寸 .第 22 頁,共 29 頁工程力學重點題型 值； 5-34 一矩形截面木梁 , 其截面尺寸及荷載如圖 ,q=1

19、 ,3kN/m；已知 . =10MPa, =2MPa；試校核梁的正應力強度與剪應力強度； 5-37 簡支梁 AB 承擔如以下圖的均布荷 , 其集度 q=407kN/m圖 a ；此梁橫截 面的形狀及尺寸如圖 b 所示；梁的材料的許用彎曲正應力 . =210MPa,許用剪應 載 力 =130MPa；試校核此梁的正應力強度與剪應力強度； 第 23 頁,共 29 頁工程力學重點題型 5-36 由工字鋼制成的簡支梁受力如以下圖；已知材料的許用彎曲正應力 . =170MPa,許用剪應力 =100MPa；試選擇工字鋼號碼； 5-40 外伸梁 AC 承擔荷載如以下圖 ,m=40kN m, q=20kN/m；材料的許用彎曲正應 力 . =170MP