清华大学版理论力学答案

【篇一：理论力学课后习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 答案整合(清华大学出版社2004年版)】宜＞第1章受力分析概述－1图a、b所示，ox1y1与ox2y2分别为正交与斜交坐标系。试将同一力f分别对两坐标系进行分解和投影，并比较分力与力的投影。习题1－1图(c)解:(a)图(c)：f?fsoc?i1?fnis?j1分力：fx1?fcos?i1，fy1?x2(d)2fsin?j1投影：fx1?fcos?，fy1?fsin?(b)图(d)：分力：fx2?(fcos??fsin?cot?)i2,fy2投影：fx2?fcos??fsin?sin?j2，fy2?fcos(???)1－2试画出图a和b习题1－2图frdc(a-2)frd(a-3)比较：图(a-1)与图(b-1)不同，因两者之frd值大小也不同。rd(b-1)1－3试画出图示各物体的受力图。习题1－3图b(a-1)(b-1)aaf或(a-2)f或(b-2)(e-1)baxay(c-1)o1(f-1)(f-2)(f-3)1－4图a所示为三角架结构。荷载fl作用在铰b上。杆ab不计自重，杆bc自重为w。试画出b、c、d所示的隔离体的受力图，并加以讨论。习题1－4图ffb1dxf1b2y(c-1)ffbyf(b-2)f1(b-3)b2yfff1f1(d-2)1－5图示刚性构件abc由销钉a和拉杆d支撑，在构件c点作用有一水平力f。试问如果将力f沿其作用线移至d或e(如图示)，是否会改为销钉a的受力状况。解：由受力图1－5a，1－5b和1—5c分析可知，f从c移至e,a端受力不变，这是因为力f在自身刚体abc上滑移；而f从c移至d，则a端受力改变，因为hg与abc为不同的刚体。f习题1－5图(a)fc(b)1-6试画出图示连续梁中的ac和cd梁的受力图。h(c)f习题1-6图fdx(a)(b)1-7画出下列每个标注字符的物体的受力图，各题的整体受力图未画重力的物体的自重均不计，所有接触面均为光滑面接触。faxfd(a-3)ce(b-1)(b-2)bfax(b-3)cffdfbay(c)1-7d1-7e1-7f1-7g22nn3n3ffrecyrdfrdfbyrecydffaxbbbxfb?fafbcyt2dxft?ffteyt3fbfacye?x【篇二：清华大学版理论力学课后习题答案大全第7章质点动力学】卜第7章质点动力学7-1图示滑水运动员刚接触跳台斜面时，具有平行于斜面方向的速度40・2km/h,忽略摩擦，并假设他一经接触跳台后，牵引绳就不再对运动员有作用力。试求滑水运动员从飞离斜面到再落水时的水平长度。解：接触跳台时v0?40.2?1036003?11.17m/s设运动员在斜面上无机械能损失v?v0?2gh0?2.17?2?9.8?2.44?8.7682m/s习题7-1图vx?vcos??8.141m/s,m/svy?vsin??3.256vyv0h1?vy22gvyg?0.541mt1??0.332s12gt22(h1?h0)??2(0.541?2.44)9.8o习题7-1解图?0.780st2?2(h1?h0)gt?t1?t2?1.112sx?vxt?8.141?1.112?9.05m7-2图示消防人员为了扑灭高21m仓库屋顶平台上的火灾，把水龙头置于离仓库墙基15m、距地面高1m处，如图所示。水柱的初速度?0?25m/s，若欲使水柱正好能越过屋顶边缘到达屋顶平台，且不计空气阻力，试问水龙头的仰角?应为多少？水柱射到屋顶平台上的水平距离s为多少？解：(1)t1?15v0cos?(1)12gt1?202v0sin??t1?(2)习题7-2图(1)代入(2)，得500cos2?2?375sin?cos??44.1?02500cos??44.1?375co?s?cos?390625coscos24??96525cos2??1944.81?0??0.22497v0sin?g,??61.68?5(2)t2?到最高点所经过时间)ms?(v0cos??t2?15)?2?23.26解：1、物块不上滑时受力图(a)fnsin??fscos??mafncos??mg?fssin??0临界：fs?fsfn(1)(2)(3)代入(1)、⑵，消去fn,得amax?sin??fsco?sco?s?fssin?(5)(6)(7)(8)2、物块不下滑时受力图(b)：fnsin??fscos??mafncos??mg?fssin??0临界：fs?fsfn⑺代入(5)、(6),消去fn,得amin?sin??fsco?sco?s?fssin?mg?k?st(1)fk?k(?st?x)(2)2记？nmx?mg?fk■■■■(3)(1)、(2)代入(3),得mx?kx?0■■(4)x??kmkmx?0,则?x?asin?(nt??)初始条件：t?0时,x?a,x代入(5),得?0(6)习题7-4图(b)受力图(e)mx?mg?fkfk?kxxc■kmkmx7gg9Mmgk(e)270sx3X7as5'(7nt77)7兰毬爭一xb2as5'(20畀xkmmgk(c)朋&®f}■■7X)新smx2kx20kmx70Xc7as5'7(nt72)270底t70耳X77P77a!2.n(mx?fk?mgfk??kx■■mx?kx当t■■??mgx?kmx??gmgkx?asin(?nt??)??0??0时，x??(a??st),xxd??asin(kmt?)?mgk；7-5图示质量为m的平板置于两个反向转动的滑轮上，两轮间的距离为2d,半径为r。若将板的重心推出，使其距离原对称位置o为x0,然后无初速度地释放，则板将在动滑动摩擦力的作用下作简谐振动。板与两滑轮间的动摩擦因数为f。试求板振动的运动规律和周期。解：1、图(a)?fy?0,fn1?fn2?mg(1)?mo?0,fn2d?fn1d?mgx?0xd?1212(2)即fn2?fn1?mgmg(1?mg(1?xd)xdxd)由(1)、(2)解得：fn2f1即?ffn1?12习题7-5图fn1?)fmg(1?12xd)f2?ffn2?■■fmg(1?f1?f2?mx■■(a)mx?■■fmgdx?0x?fgdx?0?n?fgd?dfg振动周期：t?n运动方程：x当t?0时，x?asin(?nt??)??0?x0，xfgdt?运动规律：x?x0sin(3?st?■■mgk(1)(2)(3)习题7-6图mx?mg?fkfk?k(x??st)■■(1)、(3)代入(2)，得mx?kx?0x?kmx?0x?asin?(nt??)?v?0.3m/s（4）（5）（6）（7）t=0时，x=0,x代入（4）,得x?t?nsin?nt2.75?103?1036?n?km??30.3rad/s将（5）、（7）代入（6）得(a)x?9.9sin(30.3t)(mm,t以秒计)7-7质量m=2kg的物体从高度h=0.5m处无初速地降落在长为l=1m的悬臂木梁的自由6端上，如图所示。梁的横截面为矩形，高为30mm，宽为20mm，梁的弹性模量e=10mpa。若不计梁的质量，并设物体碰到梁后不回弹，试求物体的运动规律。解：物体作用在梁端点产生的静变形?st?mgl3ei3?1.45?10?4m（1）（2）mg?k?st?3eil3当量刚度：k(3)习题7-7图任意位置弹性恢复力fk?k(?st?x)物体运动微分方程mx?mg?fk将(1)、(2)、(3)代入(4)，得mx?kx?0(4)(5)■■x?令？n?kmkmx?0?33eiml?260rad/s(6)(7)则理学x?asin?(nt??)当t=0时，x???st,xtan???■?v?2gh?3.13m/s?n?stv??0.012，???0.012rada???stsin??0.012m=12mmmmx?12sin(260t?0.012)7-8图示用两绳悬挂的质量m处于静止。试问：解：1、图1.两绳中的张力各等于多少？2.若将绳a剪断，则绳b在该瞬时的张力又等于多少?（a）an?0?fy?0,fb?2mg?fx?0,fa?mg2、图（b）绳a剪断瞬时，?fn?0，fb?22mg习题7-8图（a）（b）7-9质量为1kg的滑块a可在矩形块上光滑的斜槽中滑动，如图所示。若板以水平的等加速度a0=8m/s2运动，求滑块a相对滑槽的加速度和对槽的压力。若滑块相对于槽的初速度为零，试求其相对运动规律。ae?a0fiea习题7-9图（a）解：滑块a为动点，矩形板为动系，牵连加速度ae?a0，相对加速度ar，a块受力如图（a），其中fie?ma0?8nmg?9.8nfir?mar由滑块相对“平衡”：?fr?0，fir?fiecos30??mgsin30??43?4.9?11.83n?fn?0，fn?mgcos30??fiesin30??8.49?4?4.49n【篇三：理论力学解答（清华版）】xt>1-1考虑力对物体作用的运动效应，力是（a）。a■滑动矢量b.自由矢量c■定位矢量1-2如图1-18所示，作用在物体a上的两个大小不等的力fl和f2,沿同一直线但方向相反，则其合力可表为（c）。a.f1-f2b.f2-f1c.f1+f2图1-18图1—191-3f=100n，方向如图1-19所示。若将f沿图示x,y方向分解，则x方向分力的大小fx=n,y方向分力的大小fyn。a.86.6b.70.0c.136.6d.25.91-4力的可传性只适用于。a.刚体b.变形体1-5加减平衡力系公理适用于。a.刚体；b.变形体；c.刚体和变形体。1-6如图1-20所示，已知一正方体，各边长a,沿对角线bh作用一个力f,则该力在x1轴上的投影为a。a.0b.f/2c.f/6d.-f/37如图1-20所示，已知f=100n，则其在三个坐标轴上的投影分别为：fx=-402n,fy=302n,fz=502n。图1-20图1-21第二章力系的简化1．通过a（3,0,0）,b（0,4,5）两点（长度单位为米）,且由a指向b的力f，在z轴上投影为，对z轴的矩的大小为。答:f/；62f/5。图2-40图2-412-3．力通过a（3,4、0）,b（0,4,4）两点（长度单位为米）,答:-60n；若f=100n，则该力在x轴上的投影为，对x轴的矩为。320n.mmx（f）=；my（f）=；mz（f）=。答:mx（f）=0,my（f）=-fa/2；mz（f）=6fa/4cm图2-42图2-432-6．试求图示中力f对o点的矩。d:2mo?f??fsin?l12?l22-7•图示力f=1000n,求对于z轴的力矩mz。题2-7图题2-8图解:将力系向o点简化rx=f2-f1=30nrv=-f3=-40n:.r=50n合力的作用线至o点的矩离d=mo/r=6m合力的方向:cos（r,i）=0.6,cos（r,i）=-0.8主矩：c=+(，?)mcy=0mc=(mcx2+mcy2+mcz2)1/2c方向：题2－9图题2－10图解：向o点简化，主矢r?投影2