1、大學工程力學期末考試習題集 大學 工程力學 期末考試 習題集 第一章 習題 1.1 畫出圖 1.1(a)(f)中各物體的受力圖。未畫重力的物體,質量均不計,所有接觸處均為光滑接觸。 1.2 畫出圖 1.2 所示各物體系中各物體的受力圖。未畫重力的物體,質量均不計,所有接觸處均為光滑接觸。 1.4 如圖 1.4 所示矩形擱板 ABCD 可繞軸線 AB 轉動， M 、 K均為圓柱鉸鏈,擱板用 DE 桿支撐于水平位置，撐桿 DE 兩端均為鉸鏈連接，擱板重為 W ，試畫出擱板的受力圖。 1.5 圖 1.5 所示為一水輪機簡圖，巳知使水輪機轉動的力偶矩 Mz ，在錐齒輪 B 處的力分解為三個分力：圓周力

2、 F F t、軸向力 F F a、徑向力 F F r，試畫出水輪機的受力圖。 第二章 習題 2.1 已知圖 2.1 中， F 1=150N， F 2=200N 及 F 3=l00N。試用圖解法及解析法求這四個力的合力。 2.2 起重用的吊環如題圖 2.2 所示，側臂 AB 及 AC 均由兩片組成，吊環自重可以不計，起吊重物 P =1200KN，試求每片側臂所受的力。 2.3 圖示梁在 A 端為固定鉸支座， B 端為活動鉸支座，P =20KN。試求在圖示兩種情形下 A 和 B 處的約束反力。 2.4 圖示電動機重 W=5KN，放在水平梁 AC 的中間， A 和 B 為固定鉸鏈， C 為中間鉸鏈，

3、試求 A 處的約束反力及桿 BC 所受的力。 2.5 簡易起重機用鋼繩吊起重量 G =2021N 的重物。各桿的自重、滑輪的自重和尺寸都忽略不計，試求桿 AB 和 AC 受到的力。假定 A 、 B 、 C 三處可簡化為鉸鏈連接。 2.6 重為 G =2KN 的球擱在光滑的斜面上，用一繩把它拉住。巳知繩子與鉛直墻壁的夾角為 300，斜面與水平面的夾角為15，試求繩子的拉力和斜面對球的約束反力。 2.7 壓榨機構如圖所示，桿 AB 、 BC 自重不計， A 、 B 、 C 都可看作為鉸鏈連接，油泵壓力 P =3KN，方向水平。 h =20mm，l =150mm，試求滑塊施于工件上的壓力。 2.8

4、圖示為從四面同時壓混凝土立方塊的鉸接機構。桿AB 、 BC 和 CD 各與正方形 ABCD 的三邊重合，桿 1,2,3,4 的長度彼此相等，并沿著正方形的對角線；在 AD 兩點處作用著相等、相反的二力 P P 。如力 P P 的大小為 50KN。試求立方塊四面所受的壓力 N 1， N 2， N 3 和 N 4，以及桿 AB ， BC 和 CD所受的力。 2.9 圖示圓柱體 A 重 W ，在其中心系著繩 AB 和 AC ，它們分別經過滑輪 B 和 C ，并在其端部懸掛著重為 G 1 和 G 2 的物體。設 G 2 G 1，試求平衡時繩 AC 和水平線所構成的角 及 D 處的約束反力。 2.10

5、起重架如圖所示。水平桿 AC 和 A 端用鋼索 AB 拉住， C端以鉸鏈固定。在 AC 桿中點裝一光滑小滑輪，通過它用鉸車 E 將重 G =1KN 的重物勻速吊起。設 BAC =30,試求鋼索所受的拉力和桿 AC 的 C 端所受的約束反力。 2.11 兩定點 A 與 B 間的水平距離 =l7.3m，鉛垂距離=0.4m，在 A ， B 兩點間懸以柔索 ACB ，其長為 l =20m。柔索通過一光滑小滑輪懸重量 G =2KN 的重物。試求柔索的張力和張角 ACB 。 第三章 習題 3.1 試分別計算在圖示各種情況下，力 F F 對 O 點的矩。 3.2 用多軸鉆床同時加工某工件上的四個孔，如圖所示

6、。鉆孔時每個鉆頭的主切削力組成一力偶,其力偶矩 m =15Nm，試求加工時兩個固定螺釘 A 和 B 所受的力。 3.3 鍛錘工作時，如受工作給它的反作用力有偏心，則會使鍛錘 C 發生偏斜，如圖中所示，這將在導軌 AB 上產生很大的壓力，從而加速導軌的磨損并影響鍛件的精度。巳知打擊力 P =1000KN，偏心距 e =20mm，鍛錘高度 =200mm。試求鍛錘給導軌兩側的壓力。 3.4 巳知 m 1=3KNm， m 2=1KNm,轉向如圖所示。 =1m，試求圖示剛架 A ， B 兩處的約束反力。 3.5 折梁的支承和載荷情況如圖所示。不計梁的自重,試求支座 A ， B 處的約束反力。 題 題 3

7、.3 圖 題 題 3.3 圖 圖 第四 章 習題 4.1 巳知圖中 F 1=8N， F 2=6N， F 3=l0N， F 4=5N。求該力系的合力。圖中每格長度為 10mm。 題 題 3.4 圖 圖 題 題 3.5 圖 圖題 題 4.1 圖 圖題 題 4.2 圖 圖 4.2 扳手受到一力和一力偶的作用，如圖所示，求此力系的合力作用點 D 的位置(以距離 b 表示)。 4.3 試求圖中各支承點的約束反力，已知物體的重量G =2KN。 4.4 試計算下列三種支架中 A ， C 兩處的約束反力。懸重G =10kN。 4.5 已知 F =60KN， 200mm，求圖示各梁的支座反力。 4.6 如圖所示

8、,由 AC 和 CD 構成的組合梁通過鉸鏈 C 連接。已知均布載荷集度 q =10KN/m，力偶矩 M =40KNm，不計梁重，試求支座 A ， B ， D 處的反力。 題 題 4.3 圖 圖題 題 4.4 圖 圖題 題 4.5 圖 圖 4.7 如圖所示，用支架 ABC 承托斜面上的圓球，球重G =1000N。若 AB 和 BC 桿的重量及各種摩擦不計，試求 BC桿所受的壓力。 4.8 重為 G 的圓球放在墻與桿 AB 之間，桿的 A 端用鉸聯于墻上， B 端用水平繩 BC 拉住。若 =300， AD = DB ，繩與桿的自重都不計，各接觸面都是光滑的,求 A 點的約束反力及繩 BC 的拉力。

9、 4.9 鋼筋矯直機構如圖所示，如在 E 點作用水平力 F =90N，試求在 D 處將產生多大的壓力，并求鉸鏈支座 A 的約束反力。 4.10 物塊重 G =100N，與水平面間的靜摩擦系數 f =0.3。問：(1)當水平力 P =10N 時，物 塊受多大的摩擦力？(2)當 P =30N 時，物塊受多大的摩擦力？(3)當 P =50N 時，物塊受多大的摩擦力？ 題 題 4.6 圖 圖題 題 4.7 圖 圖 第 五 章 習題 5.1 如圖所示，在邊長為 3，4，5 的長方體上受三力 F F 1 1，F F 2 2， F F 3 3 作用，已知 F 1=3KN， F 2=2KN， F 3=1KN。

10、試計算三力F F 1 1， F F 2 2， F F 3 3 分別在 x ， y ， z 軸上的投影。 5.2 有一力 F F 作用在坐標為( ， ， )的 A 點上(如圖所示)，作用線在與 xy 平面平行的平面內，并與 x 軸方向成 450 夾角。求該力在 x ， y ， z 軸上的投影和它對各坐標軸之矩。 題 題 4.8 圖 圖 題 題 4.9 圖 圖 5.3 作用于手柄端部的力 F =600N，試計算力 F F 在 x ， y ， z軸上的投影及對 x ， y ， z 軸之矩。 5.4 設在圖中水平輪上 A 點作用一力 F F ，其作用線與過 A 點的切線成 600 角，且在過 A 點而

11、與輪子相切的平面內，而 A點與圓心 C 的連線與通過 C 點平行于 y 軸的直線成 450角。設 F =1000N， h = =1m，試求力 F F 在三坐標軸上的投影及其對三坐標軸之矩。 5.5 如圖所示支架由 AB ， AC ， AD 三桿組成，已知AB = AC =2m， ABC 平面為水平面， AD 與鉛垂線夾角為 30，在 A 點懸掛一重物 G =10KN，試求 AB ， AC ， AD 三桿所受的力。 題 題 5.1 圖 圖 題 題 5.2 圖 圖題 題 5.3 圖 圖 5.6 桿 AB 鉸連于墻上 B 點，并在 A 端用繩 AC 及 AD 系住，而兩繩亦系于同一墻上的 C ， D

12、 兩點，且 C ， D ， A 三點在同一水平面內。已知 G =10KN，求繩及桿所受的力。 5.7 起重機裝在三輪小車 ABC 上，機身重 G =100KN，重力作用線在平面 LMNF 內，至機身軸線 MN 的距離為 0.5m。已知AD = DB =1m， CD =1.5m， CM =lm。求當載重 G 1=30KN，起重機的平面 LMNF 平行于 AB 時，車輪對軌道的壓力。 5.8 一齒輪傳動軸如圖所示。大齒輪的節圓直徑 D =100mm，小齒輪的節圓直徑 50mm。兩輪都是直齒輪，壓力角均為 =200，已知作用在大齒輪上的圓周力 F t1=1950N，試求傳動軸作勻速轉動時，小齒輪所受

13、的圓周力 F t2 的大小及兩軸承的反力。（提示： F r= F ttan ） 5.9 一傳動軸上裝有齒輪與皮帶輪，如圖所示。已知皮帶拉力 T 1=1300N， T 2=700N，皮帶輪半徑 R =500mm，直齒輪節圓題 題 5.4 圖 圖 題 題 5.5 圖 圖 題 題 5.6 圖 圖 半徑 300mm，壓力角 =20,尺寸 =500mm，試求齒輪圓周力、徑向力及軸承 A ， B 處的約束反力。 5.10 電動卷揚機如圖所示。皮帶與水平線夾角為 300，皮帶輪半徑 R =200mm，鼓輪半徑 100mm，起吊物體重量G =10KN，設皮帶拉力 T 1=2 T 2，試衣皮帶拉力及 A ， B

14、 軸承的約束反力。 6.1 求圖示型材截面的形心，尺寸如圖所示，單位為 mm。 6.2 在半徑為 R 的圓內挖去一半徑為 的圓孔，求剩余面積的形心。 題 題 5.9 圖 圖 題 題 5.10 圖 圖 4.13 習題 8.2 題 題 6.1 圖 圖 題 題 6.2 圖 圖 題 題 6.3 圖 圖 題 題 8.2 圖 8.3 8.4 題 題 8.5 圖 8.5 題 題 8.6 圖 8.6 題 題 8.7 圖 8.7 題 題 8.8 圖 8.8 題 題 8.9 圖 8.9 題 題 8.10 圖 8.10 題 題 8.2 圖 8.11 8.12 題 題 8.13 圖 8.13 題 題 8.14 圖 8

15、.14 題 題 8.15 圖 8.15 習題 題 題 9.2 圖 9.2 題 題 9.4 圖 9.4 題 題 9.5 圖 9.5 題 題 9.6 圖 9.6 習題 題 題 9.7 圖 9.7 題 題 10.1 圖 10.1 10.2 題 題 10.2 圖 題 題 10.3 圖 10.3 10.4 第十一 章習題 題 題 10.4 圖 題 題 10.5 圖 10.5 題 題 11.1 圖 11.1 題 題 11.2 圖 11.2 題 題 11.3 圖 11.3 題 題 11.4 圖 11.4 題 題 11.5 圖 11.5 題 題 11.6 圖 11.6 題 題 11.7 圖 11.7 題 題

16、11.8 圖 11.8 題 題 11.9 圖 11.9 題 題 11.10 圖 11.10 11.11 第十二 章習題 題 題 11.11 圖 題 題 12.1 圖 12.1 題 題 12.2 圖 12.2 12.3 題 題 12.3 圖 題 題 12.4 圖 12.4 題 題 12.5 圖 12.5 題 題 12.6 圖 12.6 題 題 12.7 圖 12.7 題 題 12.8 圖 12.8 第.章 習題 題 題 12.9 圖 12.9 題 題 12.10 圖 12.10 13.1 題 題 13.1 圖 題 題 13.2 圖 13.2 題 題 13.3 圖 13.3 題 題 13.4 圖 13.4 題 題 13.5 圖 13.5 13.6 題 題 13.6 圖 題 題 13.7 圖 13.7 題 題 13.8 圖 13.8 第十四 章習題 題 題 13.9 圖 13.9 題 題 13.10 圖 13.10 題 題 14.1 圖 14.1 題 題 14.2 圖 14.2 題 題 14.3 圖 14.3 題 題 14.4 圖 14.4 題 題 14.5 圖 14.5 題 題 14.6 圖 14.6 題 題 14.7 圖 14.7 第十五 章習題 題 題 14.8 圖