工程力学（静力学与材料力学）(第1章)范钦珊唐静静2006-12-181（教师用书）习题详细解答第1章静力学基础1一1图a和b所示分别为正交坐标系Ox1y1与斜交坐标系Ox2y2。试将同一个力F分别在两中坐标系中分解和投影，比较两种情形下所得的分力与投影。(a)(b)习题1－1图解：图（a）：F=Fcosαi1+Fsinαj1分力：Fx1=Fcosαi1，Fy1=Fsinαj1投影：Fx1=Fcosα，Fy1=Fsinα讨论：ϕ=90°时，投影与分力的模相等；分力是矢量，投影是代数量。图（b）：分力：Fx2=(Fcosα−Fsinαtanϕ)i2，Fy2=Fsinαj2sinϕ投影：Fx2=Fcosα，Fy2=Fcos(ϕ−α)讨论：ϕ≠90°时，投影与分量的模不等。1一2试画出图a和b两种情形下各构件的受力图，并加以比较。(a)(b)习题1－2图FFAyFAyCFCFFAxFAxABCACBD'CFFRD习题1－2a解2图FRDD习题1－2a解1图习题1－2b解图比较：解a图与解b图，两种情形下受力不同，二者的FRD值大小也不同。21一3试画出图示各构件的受力图。习题1－3图FBFFCDCDACFBFAxFAxABBAFAFBFAyFBFAy习题1－3a解1图习题1－3a解2图习题1－3b解1图FCBBDFBFBFDCAαBCFAWFAxADFAFAyFD习题1－3d解1图习题1－3b解2图习题1－3c解图FCDFFαCFCABCFDF'cABFFAFA习题1－3e解1图FB习题1－3d解2图习题1－3e解2图3DFFO1CAFOxOFOyABFAFB习题1－3e解3图W习题1－3f解1图FO1F'AAO1FOxOFOyFAAW习题1－3f解3图习题1－3f解2图1－4图a所示为三角架结构。荷载F1作用在B铰上。AB杆不计自重，BD杆自重为W，作用在杆的中点。试画出图b、c、d所示的隔离体的受力图，并加以讨论。习题1－4图FFAFAAABB1F'B2xBB习题1－4b解1图F'BF'B2xCF'B2yFFDxB2xF1F'DBB1WF'B2xCFDyB2yFB2yFDy习题1－4c解2图习题1－4c解1图F'B2yFDxDWF1F'习题1－4b解2图B2B习题1－4b解3图F1FAFBFDxDAB1习题1－4d解1图FDy习题1－4d解2图41一5试画出图示结构中各杆的受力图。－FEFTEFCFBBEFCxCCCFCyBF'EF'C(a-2)FEFB习题1－5b解2图WEF'D习题1－5b解1图DFAxF'BADFAxF'CxACFAyFDB(a-3)(a-1)F'CyFAy习题1－5a解图习题1－5b解3图FCF'CF'BCCFDFEF'EF'DDFAxEDEABFAyFB习题1－5c解图1—6图示刚性构件ABC由销钉A和拉杆D所悬挂，在构件的C点作用有一水力F。如果将力F沿其作用线移至D点或E点处（如图示），请问是否会改变销钉A和D杆的受力？5习题1－6图解：由受力图1－6a，1－6b和1－6c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。FAFAFAAFGAGGADDFFDECCFCFH′HFHFHHHH习题1－6解2图FH习题1－6解3图习题1－6解1图1—7试画出图示连续梁中的AC和CD梁的受力图。－F1FF'CxFAxACFCxDFDxBCFBFCyFAyF'CyFDy习题1－7解图1—8图示为一液压冷铆机，活塞同铆枪为一整体。工作时油缸内油压力推动活塞下降，铆枪冲压铆钉将钢板铆接。活塞与油缸间为光滑接触。试分别画出：(1)油缸的受力图；(2)活塞铆枪的受力图；(3)铆钳的受力图。6习题1－8图ppq'qFQFQ'(b)(c)习题1－8解图1—9安置塔器的竖起过程如图所示，下端搁在基础上，C处系以钢绳，并用绞盘拉住；上端在B处系以钢缆，通过定滑轮D连接到卷扬机E上。设塔器的重量为FW，试画出塔器的受力图。FT1FwFT2FwFN习题1—9图习题1—9解图71一10图示压路机的碾子可以在推力或拉力作用下滚过100mm高的台阶。假定力F都是沿着杆AB的方向，杆与水平面的夹角为30°，碾子重量为250N。试比较这两种情形下，碾子越过台阶所需力F的大小。习题1－10图解：图（a）：θ=arcsin4,∑Fx=0,Fsin(60°−θ)−Wsinθ=0,F=1672N5图（b）：θ=53.13°,∑Fx=0,Fcos(θ−30°)−Wsinθ=0,F=217NyFyxBF30D30DWθWθFNFN习题1－10a解图习题1－10b解图1一11图示两种正方形结构所受载荷F均为已知。试求两种结构中1、2、3杆的受力。习题1－11图FF3D345DF3A1F2F1习题1－11a解1图F3′习题1－11a解2图8解：图（a）：2F3cos45°−F=0,F3=2F（拉）,F1=F3（拉）,2F2−2F3cos45°=0,图（b）：F3=F3′=0,F2=F（受压）F1=0,F2=F（受拉）FF3F3DAF2F1F3′习题1－11b解2图习题1－11b解1图1一12图示为一绳索拔桩装置。绳索的E、C两点拴在架子上，B点与拴在桩A上的绳索AB相连接，在D点处加一铅垂向下的力F，AB可视...
