西南交10秋学期工程力学C离线作业答案

4.4.《工程力学C〉第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共21道小题)考虑力对物体作用的运动效应和变形效应，力是滑动矢量自由矢量定位矢量正确 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ：C解答参考：考虑力对物体作用的运动效应，力是滑动矢量自由矢量定位矢量正确答案：A解答参考：3.图示中的两个力和瓦，斤=—瓦,则刚体处于平衡不平衡不能确定正确答案：B解答参考：作用力爲的大小等于100N,则耳反作用力耳的大小为=-100N(A)(B)不能确定正确答案：B解答参考:力的可传性原理只适用于刚体变形体刚体和变形体正确答案：A解答参考：加减平衡力系公理适用于刚体变形体刚体和变形体正确答案：A解答参考：7.图示的三铰刚架，自重不计，则构件CE是9.9.a二力构件不能确定正确答案：A解答参考：8.图示结构，各杆自重不计，则杆BC是二力杆不能确定正确答案：A解答参考：图示作用于三角架的杆T巧中点处的铅垂力匸如果沿其作用线馳到me的中点，那么C处支座的约束力的方向。仪11.11.不改变改变不能确定正确答案：B解答参考：10.图中所画受力图是如图所示，物体处于平衡，自重不计，接触处是光滑的(A)正确(B)A处约束力不正确(C)不能确定正确答案：B解答参考:如图所示，各杆处于平衡，杆重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图正确A处及B处约束力不正确不能确定正确答案：B解答参考：12.如图所示，梁处于平衡，自重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图是正确B处约束力不正确不能确定正确答案：B解答参考：13.则第四个力的作刚体在四个力作用下平衡，若其中三个力的作用线汇交于一点,用线一定通过汇交点不一定通过汇交点(C)一定不通过汇交点正确答案：A解答参考：平面汇交力系的合力表示为(A)Ft=耳+耳+…+F十正确答案：B解答参考：TOC\o"1-5"\h\z平面汇交力系独立的平衡方程有个123正确答案：B解答参考：16.图中各个力之间的关系厶E+E+E=°(A)只話孑£(B)(C)20.正确答案：A解答参考：17.图中各个力之间的关系R+E+戶3=0(A)(B)］爲=斥-岛(C)正确答案：B解答参考：18.图中各个力之间的关系(A)只*片+耳+瓦=。E=£+E+EJ，:瓦話+E+耳正确答案：A解答参考：图中各个力之间的关系元+F3+F4—019.--月話+E+E少，：呻F'：；「£：F,=耳+耳+只‘1J正确答案：C解答参考：国示的非直角坐标系中，力云沿轴丈y方向的分力的大小与力尸在细仇丁上的投影的大小H祕相等不相等不能确定正确答案：B解答参考：21.如图所示’重量为戶的钢管C搁在斜僧中,则平衡时是有(A)Fa=Pcos,Fb=Pcos(B)FA=Psin,FB=Psin©=片=(D)P2cosf?正确答案：D解答参考:三、判断题(判断正误，共2道小题)25.25.22.平面汇交力系的合力作用线通过汇交点正确答案：说法正确解答参考：23.三力平衡汇交定理表明：作用在物体上汇交于一点的三个力必是平衡力系正确答案：说法错误解答参考:四、主观题洪10道小题）24.试分别画出下列各物体的受力图参考答案：略作下列杆件AB的受力图参考答案：略26.试作下列各杆件的受力图(b)吊囱4钢黑、构件;(J)-辽&整体：+1(f)篥屈、££和癞柱O试作下面物体■枭申备指定物怵的覺力圉：屮ID柱体0、杆曲恳整休；<□)扳吒站…囿柱惨。及整加(e)棘轮Di棘低一占；27.已矢口Fi=150N,F2=200N,参考答案：参考答案：略28.F3=250N及F4=100N,试分别用几何法和解析法求这四个力的合力Frx=N，FRy=N支架由AS.AC两秆組成.绳及杆的重量均可不计，A.B.C均为光滑鮫链在H点悬挂重量対声的物休*试求在图示四种情况下，杆AB^AC所受的力」29.参考答案：@）Fab=P（拉），Fac=P（压）；（b）Fab=P（拉），Fac=P（压）；（c）Fab=2P（拉），Fac=P（压）；（d）Fab=Fac=P（拉）30.图示重物的重量P=500N,试求轴0对定滑轮的约束力。设滑轮和绳子的重量以及摩擦力均可不计。参考答案：Fox=P（―），FOy=P（f）31.图示三铰刚架由AB和BC两部分组成，A、C为固定铰支座，B为中间铰。试求支座A、C和铰链B的约束力。设刚架的自重及摩擦均可不计。参考答案:Fa=0.707F(和)fFp=0,707F,Fc=0,707F(4?X)32.压路的碾子O重P=20kN，半径R=400mm。试求碾子越过高度=80mm的石块时，所需最小的水平拉力Fmin。设石块不动。参考答案：Fmin=15kN33.简易起重机用钢丝绳吊起重P=2kN的物体。起重机由杆AB、AC及滑轮A、D组成，不计杆及滑轮的自重。试求平衡时杆AB、AC所受的力（忽略滑轮尺寸）。参考答案：Fab=-kN（压），Fac=-kN（压）(A)平衡(A)平衡(A)1《工程力学C》第2次作业、单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题)1.在图示梁上作用一力偶，其力偶矩为Me。则支座A、B的约束力满足条件務"2-—菽丄——J■*14B(D)不能确定正确答案：C解答参考:2.在图(a)中支座约束力与图(b)中支座约束力(町⑹相等不相等不能确定正确答案：A解答参考：3.平面力偶系有个独立的平衡方程。TOC\o"1-5"\h\z234正确答案：A解答参考：»飢力F村点O之如閤所示’作用于按手上的力F=200N,/=0.40tn,◎二矩为・#4.Nm—Nm80Nm—80Nm正确答案：B解答参考：5.F：'，耳力爹过形封匱如超a.所示，左物耶上作用有两力嗎(占.用)杠(A*(图bh则该物体W)(时不平衡不能确定正确答案：B解答参考:6.甩)作用在平面纸内*二力偶(亓，科)作月在平面。砂内’另一力偶(易'它们的力偶矩大小相尊二则此两力鹤•屮等效不等效不能确定正确答案：B解答参考：平面任意力系有个独立的平衡方程TOC\o"1-5"\h\z1234正确答案：C解答参考：平面平行力系有个独立的平衡方程1234正确答案：B解答参考：9.静定图示结构是(一次超静定二次超静定三次超静定正确答案：B解答参考：10.图示为两个相互啮合的齿轮或作用在齿轮A上的切向力斥平移到齿轮B的中心°»(A)不可以可以不能确定正确答案：A解答参考：11.图示桁架中杆件内力等于零，即所谓“零杆”为\/Ez\LBCACBC,AC,ADBCAC正确答案：A解答参考：三、判断题(判断正误，共18道小题)12.二力平衡条件中的两个力作用在同一物体上；作用力和反作用力分别作用在两个物体上。正确答案：说法正确解答参考：分力一定小于合力正确答案：说法错误解答参考：刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件正确答案：说法正确解答参考：力系的主矢是力系的合力正确答案：说法错误解答参考：若一平面力系向点A简化得到一个合力，而向点B简化可以得到一合力偶正确答案：说法错误解答参考：首尾相接构成一自行封闭力多边形的平面力系是平衡力系正确答案：说法错误解答参考：力系的主矢和主矩都与简化中心的位置有关正确答案：说法错误解答参考：当力系简化为合力偶时，主矩与简化中心的位置无关正确答案：说法正确解答参考：桁架中的零杆可以从结构中去掉正确答案：说法错误解答参考：在平面问题中，力对点之矩是代数量正确答案：说法正确解答参考：力偶与一个力不等效，也不能与一个力平衡正确答案：说法正确解答参考：力偶对刚体的转动效应与其在作用面内的位置有关正确答案：说法错误解答参考：力对刚体的转动效应用力矩度量正确答案：说法正确解答参考：力偶在任何坐标轴上的投影不等于零正确答案：说法错误解答参考：力偶只能改变物体的转动状态正确答案：说法正确解答参考：在同一平面内的两个力偶，如它们的力偶矩大小相等，则此两力偶等效正确答案：说法错误解答参考：平面力偶系合成的结果是一力偶正确答案：说法正确解答参考：力偶对刚体的转动效应用力偶矩度量正确答案：说法正确解答参考：四、主观题（共12道小题）30.参考答案：31.刚架上作用有力戸，试分别计算力戸对貳点和占点的力矩。血伽iF)=-fbcos少?Mq(F)=aftin◎*bFcos砂已知AB梁上作用一矩为Me的力偶，梁长为1,梁重及摩擦均不计。试求在图示四种情况下支座A、B的约束力。W折梁的支承和荷载如图所示。不计梁的自重及摩擦，试求支座AB处的约束力0.866aF0.866aF’参考答案：如F⑴’⑺于⑴33.汽锤在锻打工件时，由于工件偏置使锤头受力偏心而发生偏斜，它将在导轨DA和BE上产生很大的压力，从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度。已知锻打力F=1000kN，偏心距e=20mm，锤头高度h=200mm，试求锻锤给两侧导轨的压力。参考答案：Fn=100kN34.图示均质杆AB，长为m,重为150N，由绳子悬挂于房顶。杆的两端与光滑铅垂墙壁接触试求A、B两点处的约束力。参考答案:参考答案:参考答案：Fa=N(—),Fb=N(J)35.机构OABO，在图示位置平衡。已知OA=400mm，OiB=600mm,小|Mei|=1Nm。试求力偶矩Me2的大小和杆AB所受的力。作用在OA上的力偶的力偶矩之大各杆的重量及各处摩擦均不计。36.在图示平板上作用有四个力和一个力偶，其大小分别为:140Nm，方向如图。试求其合成结果。Fi=80N,F2=50N,F3=60N,F4=40N,Me=^=66.9NT^=132,4N(t)f工Af。'亓)=59为Mq(F)=997,lN^m-£胚口(F)=72&7N-m2J37.在图示结构中，A、B、C处均为光滑铰接。已知F=400N，杆重不计，尺寸如图所示。试求C点处的约束力。左端」固定而右端号自由的悬臂梁•松，自董不计，承受集度为q(N-m)的满布均匀荷载.并在自由就受集中荷载戶作用。梁的长度为*试癲定嫌38./处的约東力°*C-5_J"1I11111■11r11訓1-—1—1参考答案:39.1f~①％二址亠F〈t),Ma--q/2+FMerFa3Fa+/We⑹b=F+gg—1Za试分别求图中两根外伸梁其支座处的约束力。梁重及摩擦均不计40.试分别求图示两个构架上AB处所受到的约束力。不计构件自重及各处的摩擦。图b中C处为铰链。LOOkN),Fe=196.2kN(4)密\AininkN/mIIIF40kN■*Li-纟M111!aP2mj2mJm-2m.参考答案:^=28.3kN(^)-f^=833kN(f)3My459・9l 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 构件正确答案：说法错误解答参考：构件的强度、刚度和稳定性与所用材料的力学性能有关正确答案：说法正确解答参考:要使结构安全正常地工作，就必须要求组成它的大部分构件能安全正常地工作正确答案：说法错误解答参考：任何物体在外力作用下，都会产生变形正确答案：说法正确解答参考：设计构件时，强度越高越好正确答案：说法错误解答参考：轴力是拉压杆横截面上唯一的内力正确答案：说法正确解答参考：仅由平衡条件求不出超静定问题的全部未知力正确答案：说法正确解答参考：设计构件时，须在节省材料的前提下尽量满足安全工作的要求正确答案：说法错误解答参考：四、主观题（共17道小题）36.试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力，并作轴力图。^aiJK=冷*「Fh=-f、参考答案:0121ipq=F口2137.试京團示等菊橫哉面1-1Q和3-3上的轴力併作轴力團。若橫截面面积且=400mm1,试求各槁截面上的应力o屮32?0kN110kNJjfl————■*■加kN:3‘_a21-a1k2020参考答案:F&=-20kNr'氐=_10kN仪2=+10kN>'-20xl03400x10^-10x10-400710^二—50MPa*1=-25\IPa*]0xl0:-400xWf=-25MPa10帶10试求厨示阶梯飞直杆構载面1-bM和閃上廡由力J并作抽力埶若横截面面积A=200mm2==30Dmni*:島=400mm'、并求各構哉面上的应力口#38.参考答案:备=-20kN』氐=-10kN^^-3=+i0kN^甩-20x10,2OOxW6二-100MPa*甩_-10xlOaC71=-5_■=舄300^10"fIOkW3400x10^=42<_OMPa3A2述kNA.1JOkN4/”，—1_■«-—■-—^Bp—■=—卄32110田9010珂.kN39.團示匸混合屋架结构的计算简劭屋架的上弦用宅00混谨土制成。下面的拉杆和中间竖向挥杆用角钢构陽其截面均为两个75mmXSmm的尊边角钢亠已知犀面祇愛黨度为n=20kNin的竖直均布荷载。A坯为固定技支座、B处为活动技支座。试求拉杆曲和参考答案:4.37CO5C2=4.47故耳厂竺■=-356x4,47-366kNCIS)4372)75Xa¥边角钢的面枳4=11.5cm3*旦叫"5謂（卧2n1L5x10^366x10'2签1】.5灯沪=15?XfPa（拉）q=I77.4kNM:瓦二耳片=lx20x!7J4=177.4k:N^■上1)求內力*■'馭H分离体乞血=山(417+4Ti1qx「°〜耳』(4一3了+4.5)+^ffx2.2=O^*得Fr=356LN〔拉)卍取节点F询分直体屮送耳二°〉costz-356kN1E=7437*-bf=4.47mi石砌桥墩的墩身高f=10fn,其橫戳面尺寸如囹所示。若荷载F=1000kN,材料的密度°二2.35xl0?kgm3求墩身病部橫誠面上的压应力，屮i■yjiii¥«1oiiii\¥40.0^1Fp^AIF£7.=—+:参考答案:1000x109.14十】=0.34X-lPa（压）亠41..二M等真冇受力如團所示。已知杆的植载面面积/和材料的彈性模量总。试作轴力國,翊咖^的位移。*IFcA-JpKjj厶LAFFF-Z/.3aX—■J—EA门EAe—参考答案:3X4£.005544.£.005544.42.简易起重设■&的计算简團如團所示。已知斜杆曲用两根63mmx40mm4mm不等边角钢组成，钢的许用应力0]=17OMP,试问在提起重量为P=15kN的重物时』斜杆一扭是否港足强度条件J参考答案:43.^Sin30-2F7.Fnas=4W=4x15kN』er=占沁=」J%=74MPa^A2x4.058xl0-41.TEm1.Em2.5m1.5m二传动轴作匀速转动，转速n=200rmin「轴上装有近个轮子，王动轮II输入的功率为60kW?从动轮*I,Iff,IV,V依次输出18kW,12kW,22kW和8kwo试伍铀的扭矩图…参考答案:My=9.55x18200=O.8595kNmTkXm12皿円55天顾"573啖*陆4“爲"映世mCL0595©J01tt.332I1432Sg=9.55x二03820kN*tn^200z参考答案:空心钢轴的外径D=100mm,内径d=50mm«已知间距为=2.7m的两橫戳面的相对扭轉角"1•门材料的切变模量GMOGP/竝抽内的最去切应如「参考答案：GI©Ji180?F(pGADL8x8XxlOgjixO,1„===4&疔MPa*7^x180^2/xl802x2.7x180丁=皿8冥KT畀纶曲一曲)“迓£180x2,732x1012801Q32x10则业雪亡竺注沖讪.9550xlSOX2.732xlO1;/XL45.去E風超的直径d-100mm*长『=1m*其两第所受夕卜力居矩X=14kN、m”材料的切变摸量G=80GPafi试求：仪最大切应力及两端截面间的相对扭转角；團示截面上儿3*匸三点处切应力的数值及方向；存<3)匸点处的切应变：卄T_莎兀xlOO3□x1614x10一=714XC>ap1097714xl03xlISO仆十卩==x=1.02』期SxlOl^X100X1Q-1=朮32参考答案:比=^=0X46xl0-3G46.图示二1等直圜杆，d=40inmTa=400nun»G=80GPa；(pDB=1°c试求；卒最丈切应力；p截面A相对千截匱＜?的扭转角二一(1)由已知I得壬鬼匡心)卜-VadaGd忑兀80x10“工4Qx10'，,三石亍一3G0a360x400x10^=69.8x]0fi=69.3KfFa^16QJ兀=2^已知实心圆轴的转速n=300r/min,传递的功率P=330kW,魏材粧的许用切应力[rl=60MPa,切变模量G-80GPa.若要求在亦长度的相对扭转甬不超过『，试求该轴的直径.祕参考答案:r=9550=10.5kN-TilH30010,?xl057Lrf316xlO-5<6Oxl0\，=99.5mm*J16xlO5xlO1:V7ix60xW610,5xl0sx2xl80z,,Tl卩=~^T~-0]CiJp32」SlylO.SxlSOxlO1-rf=15；-111mmVSOxIO^xjt畝该軸直蛙选用lllmm或珞大48.参考答案:*((>*1010A£C4J1.0m05m图示瓮覩杆・餉夕卜力醸・叽=2・99kNmMs-7.20kN-m--4JlkNm详冃切应力[r)=70MPa,许可单位长度扭转ft[^]=l(4)/mT切=fiOGPo试碑定邃li国直径仇*叫些从〔门考虑薩匿.最大扭建在毗段-且4,21xlO3““巧<7O>10^遇16Jf-丿111116x421d.2IJ-亠=0.0674m=67.4mmV7O7rxiD^(2)考虑变砖*Tl®-瓦乞91'0T180--—xJGZP兀180T.(32x180x421x103VX8OX1O9LB曰4Z?kXm■II2=0.0744in=744mm比较式<1)-<2)；取75mm或略大，屮49.试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩fa)兀it=0^M]_]=-2kN・m•丿近2・2=-5kN“A/2_2=-2-5x2=一12kNm“(b)L=2kN“屜=3kN“耳卜厂鼻厂+2kN“A/—]=2x3=6kN・m耳2・2=-民B=-3kN“Af2-2=心bx2=6kN-m卩5kNt=^5^B(c)孑=4炽"Frb=4kN^爲H=+4kN“心]=+4kN"乓2-2=+4kN*M…二一切-L-11A/3_3=—Ma50.试指出图示剪力图和弯矩图的错误参考答案：（a）正确：（b）正确:代2（c）正确:51.矩形截面的悬臂梁受集中力和集中力偶作用，如图所示。试求截面m-m和固定端截面n-n上A,B，C,D四点处的正应力。ZJrr对m-m及ri-n截面r都给以坐标系如图所示°于是有；$y,=-yD二一0*150111屮yB=0.100ni_yc=g册JM截面及HF截面的弯矩分别是：*V二20kN・nidW!AZ=20-15x3=-25kNrt横截面对2轴妁惯性矩为：PI=—bh^=—x0.180xO.SOO3=405x10"6m4^1212因此，各点豹正应力分别是：「20xUT.〔—0］旳｝405x10_£^-7.41xlO6N/m=-7+41MPa-b仙=—九=>'aOJOO-0J50x(-7Jl)=4.?4MPa*=OpUA_聪_:宀=(-25xl05)x(;0.150)=926xioSN/m3=926KIpa405x10^x926=-6J8MPa0100-0J50由两恨2羽号噌钢组成的閒支梁受三个宾中力件用.如图所示*己知遽魏魁为-AQ石5钢.其許月弯曲正应力[cr]=170MPa.f52国许巧荷拨耳亠iF-参考答案:F<285xl0JN=28.9kN*'参考答案:F<285xl0JN=28.9kN*'由己知览构裁荒对称，得團5〕=-3=4QW2x340328x10^<[c-]=170^10e.