理论力学课后习题及答案解析.pdf

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1、-第一章第一章习题习题 4-14-1求图示平面力系的合成结果，长度单位为求图示平面力系的合成结果，长度单位为 m m。解：解：(1)(1)取取 O O 点为简化中心，求平面力系的主矢：点为简化中心，求平面力系的主矢：求平面力系对求平面力系对 O O 点的主矩：点的主矩：(2)(2)合成结果：平面力系的主矢为零，主矩不为零，力系的合成结果是一个合力合成结果：平面力系的主矢为零，主矩不为零，力系的合成结果是一个合力偶，大小是偶，大小是 260Nm260Nm，转向是逆时针。，转向是逆时针。习题习题 4 43 3求以下各图中平行分布力的合力和对于求以下各图中平行分布力的合力和对于 A A 点之矩。点之

2、矩。解：解：(1)(1)平行力系对平行力系对 A A 点的矩是：点的矩是：取取 B B 点为简化中心，平行力系的主矢是：点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对平行力系对 B B 点的主矩是：点的主矩是：向向 B B 点简化的结果是一个力点简化的结果是一个力 R RB B和一个力偶和一个力偶 MMB B，且：，且：如下图；如下图；将将 R RB B向下平移一段距离向下平移一段距离 d d，使满足：，使满足：最后简化为一个力最后简化为一个力 R R，大小等于，大小等于R RB B。其几何意义是：。其几何意义是：R R 的大小等于载荷分布的矩的大小等于载荷分布的矩形面积，作用点通过矩形的形心。形

3、面积，作用点通过矩形的形心。.(2)(2)取取 A A 点为简化中心，平行力系的主矢是：点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对平行力系对 A A 点的主矩是：点的主矩是：向向 A A 点简化的结果是一个力点简化的结果是一个力 R RA A和一个力偶和一个力偶 MMA A，且：，且：如下图；如下图；将将 R RA A向右平移一段距离向右平移一段距离 d d，使满足：，使满足：最后简化为一个力最后简化为一个力 R R，大小等于，大小等于R RA A。其几何意义是：。其几何意义是：R R 的大小等于载荷分布的三的大小等于载荷分布的三角形面积，作用点通过三角形的形心。角形面积，作用点通过三角形的形

4、心。习题习题 4-44-4求以下各梁和刚架的支座反力，长度单位为求以下各梁和刚架的支座反力，长度单位为 m m。解：解：(1)(1)研究研究 ABAB 杆，受力分析，画受力图：杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：反力的实际方向如图示。反力的实际方向如图示。校核：校核：结果正确。结果正确。z.-(2)(2)研究研究 ABAB 杆，受力分析，将线性分布的载荷简化成一个集中力，画受力图：杆，受力分析，将线性分布的载荷简化成一个集中力，画受力图：习题习题 4-54-5重物悬挂如图，重物悬挂如图，G=1.8kNG=1.8kN，其他重量不计；求铰链，其他重量不计；求铰链 A

5、 A 的约束反力和杆的约束反力和杆列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：反力的实际方向如图示。反力的实际方向如图示。校核：校核：结果正确。结果正确。(3)(3)研究研究 ABCABC，受力分析，将均布的载荷简化成一个集中力，画受力图：，受力分析，将均布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：反力的实际方向如图示。反力的实际方向如图示。校核：校核：结果正确。结果正确。.BCBC 所受的力。所受的力。解：解：(1)(1)研究整体，受力分析研究整体，受力分析BCBC 是二力杆，画受力图：是二力杆，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：反力的

6、实际方向如图示。反力的实际方向如图示。习题习题 4-84-8图示钻井架，图示钻井架，G=177kNG=177kN，铅垂荷载，铅垂荷载P=1350kNP=1350kN，风荷载，风荷载q=1.5kN/mq=1.5kN/m，水，水平力平力 F=50kNF=50kN；求支座；求支座 A A 的约束反力和撑杆的约束反力和撑杆 CDCD 所受的力。所受的力。解：解：(1)(1)研究整体，受力分析研究整体，受力分析CDCD 是二力杆，画受力图：是二力杆，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：反力的实际方向如图示。反力的实际方向如图示。习题习题 4-144-14圆柱圆柱 O O 重重 G=10

7、00NG=1000N 放在斜面上用撑架支承如图；不计架重，求铰链放在斜面上用撑架支承如图；不计架重，求铰链A A、B B、C C 处反力。处反力。解：解：(1)(1)研究圆柱，受力分析，画受力图：研究圆柱，受力分析，画受力图：由力三角形得：由力三角形得：z.(2)(2)研究研究 ABAB 杆，受力分析注意杆，受力分析注意 BCBC 为二力杆为二力杆，画受力图：，画受力图：图中的几何关系是：图中的几何关系是：(3)(3)列平衡方程列平衡方程(4)(4)解方程组：解方程组：反力实际方向如图示；反力实际方向如图示；(5)(5)研究研究 BCBC 杆，是二力杆，画受力图：杆，是二力杆，画受力图：由图知

8、：由图知：习题习题 4 41515静定多跨梁的荷载及尺寸如下图，长度单位为静定多跨梁的荷载及尺寸如下图，长度单位为 m m；求支座反力和中；求支座反力和中间铰处压力。间铰处压力。解：解：(1)(1)研究研究 BCBC 杆，受力分析，画受力图：杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：研究研究 BCBC 杆，受力分析，画受力图：杆，受力分析，画受力图：.-列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：(2)(2)研究研究 CDCD 杆，受力分析，画受力图：杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：研究研究 ACAC 杆，受力分析，画受力图：杆，受

9、力分析，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：(3)(3)研究研究 BCBC 杆，受力分析，画受力图：杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：研究铰研究铰 B B，受力分析，画受力图：，受力分析，画受力图：z.-列平衡方程：列平衡方程：解方程：解方程：研究研究 ABAB 杆，受力分析，画受力图：杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：习题习题 4 41717组合构造的荷载及尺寸如下图，长度单位为组合构造的荷载及尺寸如下图，长度单位为 m m；求支座反力和各链；求支座反力和各链杆的力。杆的力。解：解：(1)(1)研究整体，受

10、力分析注意研究整体，受力分析注意 1 1 杆是二力杆，画受力图：杆是二力杆，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：(2)(2)研究研究 1 1 杆二力杆杆二力杆，受力分析，画受力图：，受力分析，画受力图：由图得：由图得：(3)(3)研究铰研究铰 C C，受力分析，画受力图：，受力分析，画受力图：.由力三角形得：由力三角形得：杆杆 1 1 和杆和杆 3 3 受压，杆受压，杆 2 2 受拉。受拉。习题习题 3 39 9图示破碎机传动机构，活动颚板图示破碎机传动机构，活动颚板 AB=60cmAB=60cm，设破碎时对颚板作用力，设破碎时对颚板作用力垂直于垂直于 ABAB 方向的分力方

11、向的分力 P=1kNP=1kN，AH=40cmAH=40cm，BC=CD=60cmBC=CD=60cm，OE=10cmOE=10cm；求图示位置时电机对杆；求图示位置时电机对杆 OEOE 作用的转矩作用的转矩 MM。解：解：(1)(1)研究研究 ABAB 杆，受力分析注意杆，受力分析注意 BCBC 是二力杆，画受力图：是二力杆，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：(2)(2)研究铰研究铰 C C，受力分析注意，受力分析注意 BCBC、CDCD、CECE 均是二力杆均是二力杆，画受力图：，画受力图：由力三角形：由力三角形：其中：其中：(3)(3)研究研究 OEOE，受力分析，画受力图：，受力分析，

12、画受力图：列平衡方程：列平衡方程：习题习题 4 42020图示液压升降装置，由平台和两个联动机构所组成，联动机构上的图示液压升降装置，由平台和两个联动机构所组成，联动机构上的液压缸承受相等的力液压缸承受相等的力 图中只画了一副联动机构和一个液压缸图中只画了一副联动机构和一个液压缸。连杆连杆 EDBEDB 和和 CGCG 长均为长均为 2a2a，杆端装有滚轮，杆端装有滚轮 B B 和和 C C，杆，杆 ADAD 铰结铰结于于 EDBEDB 的中点。举起重量的中点。举起重量 WW 的一半由图示机构承受。设的一半由图示机构承受。设z.-W=9800NW=9800N，a=0.7ma=0.7m，l l=

13、3.2m=3.2m，求当，求当=60=60o o时保持平衡所需的液压时保持平衡所需的液压缸的推力，并说明所得的结果与距离缸的推力，并说明所得的结果与距离 d d 无关。无关。解：解：(1)(1)研究研究 ABCABC 局部，受力分析注意局部，受力分析注意 ACAC 是二力杆，画受力图：是二力杆，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程组：解方程组：(2)(2)研究滚轮研究滚轮 C C，受力分析注意，受力分析注意 BCBC、CGCG 是二力杆是二力杆，画受力图：，画受力图：由力三角形得：由力三角形得：(3)(3)研究平台和联动机构，受力分析注意研究平台和联动机构，受力分析注意 CGCG、DHDH 为二力杆为二力杆，画受力图：，画受力图：列平衡方程：列平衡方程：解方程得：解方程得：可见结果与可见结果与 d d 无关；无关；由几何关系知：由几何关系知：.z.