工程力学课后答案_单祖辉主编
工程力学课后答案_单祖辉
主编
-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
2-2解：(1) 取节点C 为研究对象，画受力图，注意AC 、BC 都为二力杆，
(2) 列平衡方程：
1
214
0 sin 60053
0 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N
=?+-==?--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。
2-3解：(1) 取整体ABCD 为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形：
(2)
211 1.1222D A D D A F F F
F F BC AB AC F F F F F =====∴=
==
2-4解：(1) 研究AB ，受力分析并画受力图：
(2) 画封闭的力三角形：
相似关系：
B A F F F
CDE cde CD CE ED
?≈?∴
== 几何尺寸：
11 22CE BD CD ED =====求出约束反力：
F F
D
F F A
F D
F
F B
F A d
c
e
1
2010 22010.4 45arctan 18.4B A o o
CE F F kN
CD
ED F F kN CD
CE
CD
α=
?=?==?===-=
2-6解：(1) 取DE 为研究对象，DE 为二力杆；F D = F E
(2) 取ABC 为研究对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形：
'
15166.7 23
A D E F F F F N ===?=
2-7解：（1）取铰链B 为研究对象，AB 、BC 均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；
1BC F =
(2) 取铰链C 为研究对象，BC 、CD 均为二力杆，画受力图和封闭力三角形；
22cos302
o CB F F F ==
由前二式可得：
12122212
0.61 1.63BC CB F F F F F F or F F ==∴=
==
2-9 解：(1) 取整体为研究对象，受力分析，AB 、AB 、AD 均为二力杆，画受力图，得到一个空间汇交力系；
(2) 列平衡方程：
F D A F F F BCB
F AB
F 1
F CD
F 2
F CB F CD
0 cos 45 cos 4500 cos 600
0 sin 60sin 45sin 450
o o x AC AB o y
AD o o o z
AD AC AB F F F F F F F
F F F =?-?==-==--=∑∑∑
解得：
2 1.2 0.735 AD AC AB AD F F kN F F kN ====
= AB 、AC 杆受拉，AD 杆受压。
3-1 解：(a) 受力分析，画受力图；A 、B 处的约束力组成一个力偶；
列平衡方程：
0 0 B B A B M
M F
l M F l
M F F l
=?-==
∴==
∑
(b) 受力分析，画受力图；A 、B 处的约束力组成一个力偶；
列平衡方程：
0 0 B B A B M M F l M F l
M F F l
=?-==
∴==
∑
(c) 受力分析，画受力图；A 、B 处的约束力组成一个力偶；
列平衡方程：
0 cos 0 cos cos B B A B M M F l M F l M
F F l θθ
θ
=??-==
∴==
∑
3-2 解：(1) 取BC 为研究对象，受力分析，BC 为二力杆，画受力图；
F
B F A F B C
B C F F =
(2) 取AB 为研究对象，受力分析，A 、B 的约束力组成一个力偶，画受力图；
(
)''
30 0.35420.354
B B A
C M M F a a M F a M
F F a
=?+-===∴==∑ 3-3 齿轮箱的两个轴上作用的力偶如题图所示，它们的力偶矩的大小分别为M 1=500 Nm ，M 2 =125 Nm 。求两
螺栓处的铅垂约束力。图中长度单位为cm 。
解：(1) 取整体为研究对象，受力分析，A 、B 的约束力组成一个力偶，画受力图；
(2) 列平衡方程：
1212500125
0 0 750 50
750 B B A B M M M F l M M F N
l F F N
--=?-+==
==∴==∑ 3-5 四连杆机构在图示位置平衡。已知OA=60cm ，BC=40cm ，作用BC 上的力偶的力偶矩大小为M 2=，试求作
用在OA 上力偶的力偶矩大小M 1和AB 所受的力F AB 所受的力。各杆重量不计。
解：(1) 研究BC 杆，受力分析，画受力图：
列平衡方程：
B
F B
220 sin 300
1
5 0.4sin 30sin 30
o B
B o o
M F
BC M M F N BC =?-====?∑ (2) 研究AB （二力杆），受力如图：
可知：
''
5 A B B F F F N ===
(3) 研究OA 杆，受力分析，画受力图：
列平衡方程：
110 0
50.6 3 A
A M F
OA M M F OA Nm
=-?+=∴=?=?=∑
3-7 O 1和O 2圆盘与水平轴AB 固连，O 1盘垂直z 轴，O 2盘垂直x 轴，盘面上分别作用力偶（F 1，F ’1），
（F 2，F ’2）如题图所示。如两半径为r =20 cm, F 1 =3 N, F 2 =5 N,AB =80 cm,不计构件自重，试计算轴承A 和B 的约束力。
解：(1) 取整体为研究对象，受力分析，A 、B 处x 方向和y 方向的约束力分别组成力偶，画受力图。
(2) 列平衡方程：
22110 2
2
2205
2.5 2.5 800 2022203
1.5 1.5 80x Bz Bz Az Bz z Bx Bx Ax Bx M F AB F r rF F N F F N
AB
M F AB F r rF F N F F N
AB
=-?+?=??======-?+?=??=
====∑∑
AB 的约束力：
8.5 8.5 A B A F N
F F N
=
=
===
3-8 在图示结构中，各构件的自重都不计，在构件BC 上作用一力偶矩为M 的力偶，各尺寸如图。求支座A
的约束力。 A
B B A F A
F y
2