昆明理工大学工程力学习题集册答案解析

第一章静力学基础二、填空题2.1–F1sinα1；F1cosα1；F2cosα2；F2sinα2；0；F3；F4sinα4；F4cosα4。2.21200，0。2.3外内。2.4约束；相反；主动主动。2.53，2.6力偶矩代数值相等（力偶矩的大小相等，转向相同）。三、选择题3.1(c)。3.2A。3.3D。3.4D。3.5A。3.6B。3.7C。3.8(e)(d)FCBAFABCFFFABBBBDCDDAACC(a)(b)(c)四、计算题4.14.2五、受力图5.1(a)(b)(c)ABCFAqACFDCCABCCAABBDBFF1mmKNFM18030)(mmKNFM3.2815325)(20mmKNFM25210.)(01)(FMxmNFMy501)(01)(FMzmNFMx2252)(mNFMy2252)(mNFMz2252)(mNFMx2253)(mNFMy2253)(mNFMz2253)(FCFAFFqAYAXAMBFFCF5.2BAF(a)ABF(b)CAqFB(c)P2ABP1(d)1FAFBAFBFTBFAFBYBXCY5.3(1)小球(2)大球(3)两个球合在一起P2P1ACB(a)CDCFDYEFABCF,CFAYAXFFPABCDFEP(1)AB杆(2)CD杆(3)整体(b)AYAXDYAB1PT2PAYAXP1ACATCNP2CBBTCN'APBCP1(1)AC杆(2)CB杆(3)整体FqABCDF1(1)AC段梁(2)CD段梁(3)整体(d)(c)P1P2P1ACBBTATFqABCAYAXAMBYCYCXAYAXBYBXAYAXAMBYDY(1)CD杆(2)AB杆(3)OA杆C(i)(1)滑轮D(2)AB杆(3)CD杆(j)DDFPPABKIBCFAYAXIYIXKYCID,DF,BCF'IX'IYDCE,EFFCFABE.EFAYAXBYBXCAO,CF,AY,AX0Y0XACP1CDF1BCP1AYAXBYBXCYCXCX'CY'CX'CY'DY第二章力系的简化一、是非判断题1.1(×)1.2(∨)1.2(×)二、填空题2.1平衡。2.2分布载荷图形的面积，合力矩定理，分布载荷图形的形心。2.3平行力系合力的作用点；物体合重力的作用点；物体的几何中心。三、计算题3.1F3F2F1F42510551545˚30˚O1OxykNX98340.kNY13587.5020.cos'RFX8650.cos'RFYcmkNFMMi58460000.)(kNFFRR96678.'cmFMdR7860.''RFRFd0M解：由(2.10)式：由(2.14)式：kNYXFR9667822.)()('3.2第三章力系的平衡方程及其应用一、是非判断题1.1(∨)；1.2(×)；1.3(∨)；1.4(×)；1.5(×)；1.6(∨)二、填空题2.1力偶矩的代数值相等；。2.2力多边形自行封闭；。2.3，A、B的连线不垂直x轴。2.4，A、B、C三点不共线。xy(a)3331724o33xy(b)2030o用负面积法：0cxmmyc086.mmxc125.mmyc1210.0M0X0Y0X0AM0BM0AM0BM0CM2.5(a)、(b)、(c)、(d)。三、计算题3.13.2hBAeCFFCBAbaedP0MBFAF解：取锻锤为研究对象∵力偶只能用力偶平衡，∴FA=FBkNheFFFBA10200201000hFeFA方向如图。BFTxykNFA5447.kNFB1290.kNT6196.3.3aABaaF2F1(c)30˚aAC2aFM(d)BF=20kN(b)0.8mC0.8m0.8m0.8mABDq=2kN/mM=8kN·m(a)B2aMA3aF2F1AFAYAXAMAYAXBY0AX12FFYA1232aFaFMMA0AX)(kNYA3kNYB624.AYAXAYAXBYBF3.4M2mA2m2m2mBCDq)(21293FFXA)(21231FFYA0AX22FaMYA)(212932FFFBaMFYB223M2m2mCD2mA2mBqCCYCXDYAYAX'CY'CX解：取CD为研究对象0X0CX0CMkNYD150YkNYC5取ABC为研究对象0X0CCAXXX'0BMkNYA150YkNYB40xy3.53.660˚BCAD2m2.5m1mP2P1EBY60˚BCD2m2.5m1mP2EP1BYBXACF解：取EBCD为研究对象0X0600cosACBFX0BM0522601102.sinPFPAC0Y)(..kNPPYB2502364612kNPPFAC646523121.).()(32.360cos0kNFXACB∴杆AC受压）（kNFAC646.'060102PFPYACBsinAX解：取整体为研究对象，设滑轮E的半径为r。0AM05124PrPrYB).()()(.).(kNPPYB51051241xy3.7QPWrEADHBOAYBYEDCPPCF0X0PXA0Y)(.kNYPYBA510BAYPYP)(kNPXA12取CE杆、滑轮E和重物为研究对象。0DM05151PrrPFC).(cos.)(.cos.aPFC05151kNPPFC15252.cos522512222..cos杆BC的内力为压力等于15kN。解：取AB杆为研究对象。05605230200rQPrFrEcos.cosNQPFE1125525231).(0AMDYDXxy3.8xyzFDABM22cm12.2cmEAYAXxyQPEAHBWEDOEF'EFTDY030060030r2取圆柱为研究对象：NFTE11252332)('NNT10001125∴绳子会断。AZBZAX解：取传动轴为研究对象。0cos2MdFkNdMF67122017301030220.cos.cos0yM∵传动轴绕y轴匀速转动第四章材料力学的基本假设和基本概念一、是非判断题1.1(∨)1.2(∨)1.3(×)1.4(×)1.5(∨)1.6(∨)1.7(∨)1.8(×)二、填空题BX03420220BZF.sin.0xM)(..sin.kNFZB792342020220003420220BXF.cos.0zMkNFXB6673420202200..cos.0BAXFXcos0XkNXFXBA254200.cos0BAZFZsin0Z)(.sinkNZFZBA5412002.1强度，刚度。2.2强度，刚度稳定性。2.3连续性，均匀性，各向同性。2.4连续性假设。应力、应变变形等。2.5拉伸压缩弯曲。2.6弯曲剪切压弯组合。2.7γ＝2α；γ＝α-β；γ＝0。第五章轴向拉压的应力与变形一、是非判断题1.1(×)1.2(×)1.3(×)1.4(×)1.5(×)1.6(×)1.7(×)1.7(×)二、填空题2.1外力合力的作用线与杆轴向重合；杆沿轴线方向伸长或缩短。2.2产生拉伸变形的轴力为正；反之为负。2.3横，σ=FN/A；450斜，σ/2。2.4（1）校核；（2）设计界面尺寸；（3）确定许可载荷。2.52，σ≤σp。2.6__大于1的_，___小_____。三、选择题3.1_D_。3.2B。3.3B。3.4B。3.5_D_。3.6B。3.7A。四、计算题4.12FF2FF3F2FF30kN80kN50kNaaaqF=qaF=qa2FF(+)(-)F(+)2F(-)4.24.3aaa33221120kN20kN10kNqa(-)qa(+)20kN(-)30kN(+)60kN(+)Fa2a(+)Aa13AaAa11MPaAFN100102001020631111114.44.5A2FD2Fll/3l/3BCF1.53mAC100kN160kNMPaAFN33310300101063222222.MPaAFN2510400101063333333FF(+)(-)F(+)CDBCABADllllEAlFEAlFEAlFNCDNBCNAB333EAFl3100kN解：kNFNAC1001)(kNFNBC2601601004.630°CABFW(-)(-)260kNMPaAFACNACAC521020020010100263.)(MPaAFBCNBCBC56102002001026063.510523.)(EACAC51056.EBCBCBCBCACACBCAClllll)(4)(.m4103510YABFCFxy02300WFABsinkNWFAB601544查表（P370）得不等边角钢63×40×4的横截面面积为：kNFFABNAB6020584cmA.斜杆AB的轴力为：4.7nmFFαMPaAFABNABAB93731005842106043..MPa170∴斜杆AB满足强度条件解：1）为使杆件承受最大拉力，应使胶合面上的σ和τ同时达到它们的许用应力，即：由(5.3)和(5.4)式得：2cos22sin2222sincos2ctgsincos05726.2）求许可载荷：22由：coscosAF4.8BC30°AD2m300kN/mkNAF5057261041010020462).(coscoskNF50取30°AD2m300kN/mEEDFxy'DFACFABF解：取ED杆为研究对象0Y0300'sinDABFF0EM0130022DF取销钉A为研究对象由强度条件：ADDADNADADAFAF2228282cmFADAD.查表(P366)AD杆选等边角钢80×80×6mm：23979cmAAD.由强度条件：ABABABNABABAFAF22kNFD300kNFFDAB6002'4.9aaaADFCE12BFkNF301kNF602MPaAFAFN3010100010306311111265172cmFAABAB.查表(P367)AB杆选等边角钢100×100×10mm：226119cmAAB.aaaACEBF1F2FMPaAFAFN6010100010606322222解：取刚性杆AB为研究对象；为1次超静定第八章杆件的扭转一、是非判断题1.1（×）；1.2（×）；1.3（×）；1.4（×）；1.5（×）；1.6（×）二、填空题2.11/8，1/16。2.2_相等__，_不同__。2.31.等直圆轴；2.τmax≤τp。2.4空心轴＞实心轴；相同。2.5_扭转刚度_；抵抗扭转变形的。2.6_大_，大。2.7C，D轮位置对调。2.8三、选择题3.1D。3.2D。3.3A，B。3.4A，C。T题2.8图（a）（b）（c）TT四、计算题4.1试画出下列各轴的扭矩图。6KN·m10KN·m4KN·m2KN·m2KN·m2KN·m2m1m3.5m0.5m（