工程力學(xué)競(jìng)賽深刻復(fù)知識(shí)題及答案解析

_16.畫出桿AB的受力圖。17.畫出桿AB的受力圖。18.畫出桿AB的受力圖。25.畫出桿AB的受力圖。_物系受力圖26.畫出圖示物體系中桿AB、輪C、整體的受力圖。感謝閱讀圖示圓柱A重力為G，在中心上系有兩繩AB和AC，繩子分別繞過(guò)光滑的滑輪B和C，并分別懸掛重力為G1和G2的物體，設(shè)G2＞G1。試求平衡時(shí)的α角和水平面D對(duì)圓柱的約束力。謝謝閱讀_解（1）取圓柱A畫受力圖如圖所示。AB、AC繩子拉力大小分別等于G1，G2。精品文檔放心下載（2）建直角坐標(biāo)系，列平衡方程：∑Fx＝0， -G1+G2cosα＝0∑Fy＝0， FN＋G2sinα-G＝0（3）求解未知量。8.圖示翻罐籠由滾輪A，B支承，已知翻罐籠連同煤車共重G=3kN，α=30°，β=45°，求滾輪感謝閱讀A，B所受到的壓力FNA，F(xiàn)NB。有人認(rèn)為FNA=Gcosα，F(xiàn)NB=Gcosβ，對(duì)不對(duì)，為什么？感謝閱讀_解（1）取翻罐籠畫受力圖如圖所示。（2）建直角坐標(biāo)系，列平衡方程：∑Fx＝0， FNAsinα-FNBsinβ＝0感謝閱讀∑Fy＝0，

FNAcosα+FNB

cosβ-G

＝0（3）求解未知量與討論。將已知條件G=3kN，α=30°，β=45°分別代入平衡方程，解得：精品文檔放心下載FNA＝2.2kN FNA＝1.55kN有人認(rèn)為FNA=Gcosα，F(xiàn)NB=Gcosβ是不正確的，只有在α=β=45°的情況下才正確。感謝閱讀_9.圖示簡(jiǎn)易起重機(jī)用鋼絲繩吊起重力G=2kN的重物，不計(jì)桿件自重、摩擦及滑輪大小，A，B，精品文檔放心下載C三處簡(jiǎn)化為鉸鏈連接；求AB和AC所受的力。精品文檔放心下載解（1）取滑輪畫受力圖如圖所示。AB、AC桿均為二力桿。感謝閱讀（2）建直角坐標(biāo)系如圖，列平衡方程：∑Fx＝0， -FAB-Fsin45°+Fcos60°＝0感謝閱讀∑Fy＝0， -FAC-Fsin60°-Fcos45°＝0感謝閱讀（3）求解未知量。將已知條件F=G=2kN代入平衡方程，解得：FAB＝-0.414kN（壓） FAC＝-3.15kN（壓）謝謝閱讀圖示簡(jiǎn)易起重機(jī)用鋼絲繩吊起重力G=2kN的重物，不計(jì)桿件自重、摩擦及滑輪大小，A，B，C三處簡(jiǎn)化為鉸鏈連接；求AB和AC所受的力。謝謝閱讀_解：（1）取滑輪畫受力圖如圖所示。AB、AC桿均為二力桿。感謝閱讀（2）建直角坐標(biāo)系如圖，列平衡方程：∑Fx＝0， -FAB-FACcos45°-Fsin30°＝0謝謝閱讀∑Fy＝0， -FACsin45°-Fcos30°-F＝0謝謝閱讀（3）求解未知量。將已知條件F=G=2kN代入平衡方程，解得：FAB＝2.73kN（拉） FAC＝-5.28kN（壓）謝謝閱讀24.試求圖示梁的支座反力。已知F=6kN，M=2kN·m，a=1m。謝謝閱讀解_（1）取梁AB畫受力圖如圖所示。（2）建直角坐標(biāo)系，列平衡方程：∑Fx＝0， FA－FBx＝0∑Fy＝0， FBy－F＝0∑MB(F)＝0， -FA×a+F×a+M＝0（3）求解未知量。將已知條件F=6kN，M=2kN·m，a=1m代入平衡方程，解得：感謝閱讀FA＝8kN（→）；FBx＝8kN（←）；FBy＝6kN（↑）。謝謝閱讀27.試求圖示梁的支座反力。已知F=6kN，q=2kN/m，M=2kN·m，a=1m。謝謝閱讀解：求解順序：先解CD部分再解ABC部分。CD部分（1）取梁CD畫受力圖如上左圖所示。（2）建直角坐標(biāo)系，列平衡方程：∑Fy＝0， FC-q×a+FD＝0_∑MC(F)＝0，-q×a×0.5a+FD×a＝0感謝閱讀（3）求解未知量。將已知條件q=2kN/m，a=1m代入平衡方程。解得：FC＝1kN；FD＝1kN（↑）感謝閱讀ABC部分（1）取梁ABC畫受力圖如上右圖所示。（2）建直角坐標(biāo)系，列平衡方程：∑Fy＝0， -F/C+FA+FB-F＝0∑MA(F)＝0， -F/C×2a+FB×a-F×a-M＝0謝謝閱讀（3）求解未知量。將已知條件F=6kN，M=2kN·m，a=1m，F(xiàn)/C=FC=1kN代入平衡方程。精品文檔放心下載解得：FB＝10kN（↑）；FA＝-3kN（↓）梁支座A，B，D的反力為：FA＝-3kN（↓）；FB＝10kN（↑）；FD＝1kN（↑）。精品文檔放心下載圖示汽車起重機(jī)車體重力G1=26kN，吊臂重力G2=4.5kN，起重機(jī)旋轉(zhuǎn)和固定部分重力感謝閱讀G3=31kN。設(shè)吊臂在起重機(jī)對(duì)稱面內(nèi)，試求汽車的最大起重量G。謝謝閱讀解:（1）取汽車起重機(jī)畫受力圖如圖所示。當(dāng)汽車起吊最大重量G時(shí)，處于臨界平衡，F(xiàn)NA=0。感謝閱讀_（2）建直角坐標(biāo)系，列平衡方程：∑MB(F)=0， -G2×2.5m+Gmax×5.5m+G1×2m=0感謝閱讀（3）求解未知量。將已知條件G1=26kN，G2=4.5kN代入平衡方程，解得：Gmax=7.41kN謝謝閱讀汽車地秤如圖所示，BCE為整體臺(tái)面，杠桿AOB可繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，B，C，D三點(diǎn)均為光滑鉸鏈連接，已知砝碼重G1，尺寸l，a。不計(jì)其他構(gòu)件自重，試求汽車自重G2。精品文檔放心下載解:（1）分別取BCE和AOB畫受力圖如圖所示。謝謝閱讀（2）建直角坐標(biāo)系，列平衡方程：_對(duì)BCE列∑Fy＝0， FBy－G2＝0AOB列∑MO(F)＝0，－F/By×a＋F×l＝0精品文檔放心下載（3）求解未知量。將已知條件FBy=F/By，F(xiàn)=G1代入平衡方程，解得：G2＝lG1/a謝謝閱讀拉桿或壓桿如圖所示。試用截面法求各桿指定截面的軸力，并畫出各桿的軸力圖。感謝閱讀解：（1）計(jì)算A端支座反力。由整體受力圖建立平衡方程：精品文檔放心下載∑Fx＝0，2kN-4kN+6kN-FA＝0FA＝4kN(←)（2）分段計(jì)算軸力桿件分為3段。用截面法取圖示研究對(duì)象畫受力圖如圖，列平衡方程分別求得：謝謝閱讀FN1=-2kN（壓）；FN2=2kN（拉）；FN3=-4kN（壓）謝謝閱讀（3）畫軸力圖。根據(jù)所求軸力畫出軸力圖如圖所示。_4.拉桿或壓桿如圖所示。試用截面法求各桿指定截面的軸力，并畫出各桿的軸力圖。感謝閱讀解：（1）分段計(jì)算軸力桿件分為3段。用截面法取圖示研究對(duì)象畫受力圖如圖，列平衡方程分別求得：謝謝閱讀FN1=-5kN（壓）； FN2=10kN（拉）； FN3=-10kN（壓）謝謝閱讀（2）畫軸力圖。根據(jù)所求軸力畫出軸力圖如圖所示。_7.圓截面階梯狀桿件如圖所示，受到F=150kN的軸向拉力作用。已知中間部分的直徑謝謝閱讀d1=30mm，兩端部分直徑為d2=50mm，整個(gè)桿件長(zhǎng)度l=250mm，中間部分桿件長(zhǎng)度精品文檔放心下載l1=150mm，E=200GPa。試求：1）各部分橫截面上的正應(yīng)力σ；2）整個(gè)桿件的總伸長(zhǎng)精品文檔放心下載量。_某懸臂吊車如圖所示。最大起重荷載G=20kN，桿BC為Q235A圓鋼，許用應(yīng)力[σ]=120MPa。試按圖示位置設(shè)計(jì)BC桿的直徑d。精品文檔放心下載_圖示切料裝置用刀刃把切料模中Ф12mm的料棒切斷。料棒的抗剪強(qiáng)度τb=320MPa。試計(jì)算切斷力。感謝閱讀圖示螺栓受拉力F作用。已知材料的許用切應(yīng)力[τ]和許用拉應(yīng)力[σ]的關(guān)系為精品文檔放心下載[τ]=0.6[σ]。試求螺栓直徑d與螺栓頭高度h的合理比例。謝謝閱讀_已知螺栓的許用切應(yīng)力[τ]=100MPa，鋼板的許用拉應(yīng)力[σ]=160MPa。試計(jì)算圖示焊接板的許用荷載[F]。謝謝閱讀階梯軸AB如圖所示，AC段直徑d1=40mm，CB段直徑d2=70mm，外力謝謝閱讀矩MB=1500N·m，MA=600N·m，MC=900N·m，G=80GPa，精品文檔放心下載_[τ]=60MPa，[φ/]=2（o）/m。試校核該軸的強(qiáng)度和剛度。感謝閱讀_圖示圓軸AB所受的外力偶矩Me1=800N·m，Me2=1200N·m，Me3=400N·m，G=80GPa，l2=2l1=600mm[τ]=50MPa，[φ/]=0.25（o）/m。試設(shè)計(jì)軸的直徑。精品文檔放心下載8.直徑d=25mm的圓鋼桿，受軸向拉力F=60kN作用時(shí)，在標(biāo)矩l=200mm的長(zhǎng)度內(nèi)伸長(zhǎng)l=0.113mm；受外力偶矩Me=200N·m，的作用時(shí)，相距謝謝閱讀_l=150mm的兩橫截面上的相對(duì)轉(zhuǎn)角為φ=0.55o。試求鋼材的E和G。感謝閱讀試列出圖示梁的剪力方程和彎矩方程，畫剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和Mmax。設(shè)q，F(xiàn),l均為已知。精品文檔放心下載_9.試列出圖示梁的剪力方程和彎矩方程，畫剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max和謝謝閱讀Mmax。設(shè)q，l均為已知。_試列出圖示梁的剪力方程和彎矩方程，畫剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max感謝閱讀Mmax。設(shè)q，l，F(xiàn)，Me均為已知。__不列剪力方程和彎矩方程，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max精品文檔放心下載Mmax。解：（1）由靜力平衡方程得：FA=F，MA=Fa，方向如圖所示。精品文檔放心下載（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。謝謝閱讀（3）梁最大絕對(duì)值剪力在AB段內(nèi)截面，大小為2F。梁最大絕對(duì)值彎矩在C截謝謝閱讀面，大小為2Fa。_不列剪力方程和彎矩方程，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max精品文檔放心下載Mmax。解：（1）由靜力平衡方程得：FA=3ql/8（↑），F(xiàn)B=ql/8（↑）。（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。精品文檔放心下載（3）梁的最大絕對(duì)值剪力在A右截面，大小為3ql/8。梁的最大彎矩絕對(duì)值在精品文檔放心下載距A端3l/8處截面，大小為9ql2/128。感謝閱讀_不列剪力方程和彎矩方程，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max精品文檔放心下載Mmax。解：（1）由靜力平衡方程得：FB=2qa，MB=qa2，方向如圖所示。（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。感謝閱讀（3）梁的最大絕對(duì)值剪力在B左截面，大小為2qa。梁的最大絕對(duì)值彎矩在距AC段內(nèi)和B左截面，大小為qa2。精品文檔放心下載_不列剪力方程和彎矩方程，畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖，并求出FS，max精品文檔放心下載Mmax。解：（1）由靜力平衡方程得：FA=9qa/4（↑），F(xiàn)B=3qa/4（↑）。（2）利用M，F(xiàn)S，q之間的關(guān)系分段作剪力圖和彎矩圖。感謝閱讀（3）梁最大絕對(duì)值剪力在A右截面，大小為5qa/4。梁最大彎矩絕對(duì)值在A感謝閱讀_截面，大小為qa2/2。空心管梁受載如圖所示。已知[σ]=150MPa，管外徑D=60mm，在保證安全的條件下，求內(nèi)經(jīng)d的最大值。精品文檔放心下載_鑄鐵梁的荷載及橫截面尺寸如圖所示，已知Iz=