第一章静力学公理与物体的受力分析.doc

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1、- 22 -第一章 静力学公理与物体的受力分析一、判断题1力是滑动矢量，可沿作用线移动。 （ ）2凡矢量都可用平行四边形法则合成。 （ ）3凡是在二力作用下的构件称为二力构件。 （ ）4两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。 （ ）5凡是合力都比分力大。 （ ）6刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件。 （ ）7若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于一点，则该刚体必处于平衡状态。（ ）二、填空题1作用力与反作用力大小 ，方向 ，作用在 。2作用在同一刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是这两个力 ， ， 。3在力的平行四边形中，合力位于 。三、选择题GT 1在下述公理、法则、定理中，只适

2、用于刚体的有（ ）。A二力平衡公理 B 力的平行四边形法则C加减平衡力系原理 D 力的可传性E 作用与反作用定律2图示受力分析中，G是地球对物体A的引力，T是绳子受到的拉力，则作用力与反作用力指的是（ ）。A T与G B T与G C G与G D T与G3作用在一个刚体上的两个力FA、FB，若满足FAFB的条件，则该二力可能是（ ）。A 作用力与反作用力或一对平衡力 B 一对平衡力或一个力偶C一对平衡力或一个力或一个力偶 D作用力与反作用力或一个力偶四、作图题1试画出下列各物体的受力图。各接触处都是光滑的。（b）ABCW（a）ABP（d）ABCDPW（c）ACDEW（e）ABCPD（f）2 试画

3、出图示系统中系统及各构件的受力图。假设各接触处都是光滑的，图中未画出重力的构件其自重均不考虑。（a）ABP2P1ABCP（b）ABCDqP（c）ABCDEFP（d）ABCDEFP（e）（f）ABECDW（g）ABCDEFPM第二章 平面汇交力系与平面力偶系一、判断题1. 两个力F1、F2在同一轴上的投影相等，则这两个力大小一定相等。 （ ）2. 两个力F1、F2大小相等，则它们在同一轴上的投影大小相同。 （ ）3. 力在某投影轴方向的分力总是与该力在该轴上的投影大小相同。 （ ）4. 平面汇交力系的平衡方程中，选择的两个投影轴不一定要满足垂直关系。 （ ） 5力偶各力在其作用平面上任意轴上投影

4、的代数和都等于零。 （ ）6. 因为构成力偶的两个力满足FF，所以力偶的合力等于零。 （ ）题10图7在图7中圆轮在力偶矩为M的力矩和力F的共同作用下保持平衡，则说明一个力偶可由一适合的力平衡。 （ ）FWO题7图二、填空题1.平面汇交力系平衡的几何条件是 ；平衡的解析条件是 。2.平面内两个力偶等效的条件是 ；力偶系的平衡条件是 。3. 如图所示，AB杆自重不计，在5个已知力作用下处于平衡，则作用于B点的四个力的合力FR的大小FR ，方向沿 。4. 作用于刚体上的四个力如图所示，则：1）图a中四个力的关系为 ，其矢量表达式为 。2）图b中四个力的关系为 ，其矢量表达式为 。3）图c中四个力的

5、关系为 ，其矢量表达式为 。a b c题11图三、选择题1一刚体受到两个作用在同一直线上、方向相反的力F1和F2作用，它们之间的大小关系是F12 F2，则该两力的合力矢R可表示为（ ）A R = F1 - F2 B. R = F2 - F1 C. R = F1 + F2 D. R = F22. OA构件上作用一力矩为M1的力偶，BC构件上作用一力矩为M2的力偶，如图所示，若不计各处摩擦，则当系统平衡时，两力偶矩应满足的关系为（ ）A . M14 M2 B. M12 M2 C . M1M2 D. M10.5 M2 3. 某力F在某轴上的投影的绝对值等于该力的大小，则该力在另一任意与之共面的轴上的

6、投影为：（ ） A. 一定等于零；B. 不一定等于零；C. 一定不等于零；D. 仍等于该力的大小。四、计算题1. 图示四个平面共点力作用于物体的O点。已知F1=F2=200KN， F3=300KN ，F4=400KN力 水平向右。试分别用几何法或解析法求它们的合力的大小和方向。OABCG（a）2. 简易起重装置如图a，b所示，如A、B、C三处均可简化为光滑铰链连接，各杆和滑轮的自重可以不计；起吊重量。求直杆AB，AC所受力的大小，并说明其受拉还是受压。3. 梁AB的支座如图所示，在梁的中点作用一力P=20KN，力与梁的轴线成角。如梁的重量略去不计，试求梁的支座反力。ABP2m2m4. 一力偶矩

7、为M的力偶作用在直角曲杆ADB上。如果这曲杆用不同方式支承如图a和b，不计杆重，求每种支承情况下支座A，B对杆的约束反力。ABDMa2a5. 图示多轴钻床在水平工作台上钻孔时，每个钻头的切削刀刃作用于工件的力在水平面内构成一力偶。已知切削力力偶矩大小分别为，求工件受到的合力偶的力偶矩。若工件在A，B两处用螺栓固定，求螺栓所受的水平力。ABL6.在图示机构中，曲柄OA上作用一力偶，其力偶矩为M；另在滑块D上作用水平力F。机构尺寸如图所示，各杆重量不计。求当机构平衡时，力F与力偶矩M的关系。ABCDOMHllFHa第三章 平面任意力系一、判断题1 作用于刚体上的力沿力线滑移或平移改变力线位置都不会

8、改变力对刚体的作用效应。 （ ）2根据力的平移定理，可以将一个力分解成一个力和一个力偶，反之，共面内一个力和一个力偶肯定能合成为一个力。3平面任意力系对其面内某点主矩为零，则该力系必可简化成一个合力。 （ ）4平面任意力系向平面内某点简化得到的主矢一定就是该力系的合力。 （ ）5平面任意力系向某点简化得一合力，则一定存在适当的简化中心使该力系简化成一力偶。 （ ）6平面任意力系主矢，则该力系必可简化成一个合力偶。 （ ）7平面任意力系向某点简化为力偶时，如向另一点简化则结果相同。 （ ）8平面任意力系向O点简化，主矢、主矩均不为零，则适当选择简化中心可使主矢为零，主矩不为零。 （ ）适当选择简

9、化中心可使主矩为零，主矢不为零。 （ ）9平面汇交力系不可能合成为一个合力偶，平面力偶系也不可能合成为一个合力，因此平面汇交力系不可能与平面力偶系等效。 （ ）二、填空题1某平面一般力系，若分别满足下表所列的各种条件时，试判断该力系合成的最后结果可能是什么？力系满足的条件xxOyAxBA合成的可能结果力系满足的条件xABABxCBACBA合成的可能结果三、计算题2040yx50M201图示四个力和一个力偶组成一平面力系。已知，。图中长度单位为mm。求（1）力系向O点简化结果；（2）力系的合力R的大小、方向和作用位置（以作用线在x、y轴上的截矩表示）。并将结果用简图表示。2求下列各梁的支座反力，

10、长度单位为m。AB2222（a）CAB33（b）3水平梁AB（视为均质杆）重为P，长为2a，其A端插入墙内，B端与重量为Q的均质杆BC铰接，C点靠在光滑的铅直墙上，,试求A、C两点的反力。ABCPQ4如图所示，起重机放在连续梁上，重物重P10KN，起重机重Q50KN，其重心位于铅垂线CE上，梁自重不计，求支座A、B和D的反力。ABCDEPQ4m1m3m6m1m3m5图示平面结构，各杆自重不计，已知，q、a。求支座A、B、D处的约束反力和BC杆的内力。aaaaaABCDq6AB、BC、AD三根直杆铰接成一构架。ABCD四点正好是正方形的四个顶点，且AB成水平，D点放在光滑水平面上，已知铅直力P和

11、长度b，不计各杆自重，求A、B、E三点的反力。ABCDEP3bb7用节点法计算图示各个杆件的内力，已知；P140kN，P2=10kN。AB123456789aaaa8用截面法求图示桁架中指定杆件内力，图中长度单位为m，力的单位为KN。AB123410101010109.试用最简捷的方法求图示桁架指定杆件的内力。ABCDEFP12第四章 空间力系一、判断题1空间问题中，力对点的矩矢在任一轴上的投影等于力对该轴的矩。 （ ）2空间力系的主矢、主矩与原力系等效。 （ ）3空间平行力系简化的最终结果不可能成为力螺旋。 （ ）4有一空间力系，向不共线的三点A、B、C简化时所得的主矩相同，则该力系简化的最

12、终结果应该是一个合力偶。 （ ）5若空间任意力系对任意两点的主矩的大小和转向保持不变，则该力系肯定能够简化为一合力偶。 （ ）6作为空间力系的特例，空间汇交力系不可能简化为合力偶；同样，空间力偶系也不能简化为合力。 （ ）7力可以与力合成和平衡，力偶可以与力偶合成和平衡，因此力与力偶既可以合成也可以平衡。 （ ）8空间力系的平衡方程，除了三个在坐标轴上的投影式、三个对坐标轴的力矩式外，不能有其他形式。 （ ）二、填空题1某空间力系，若（1）各力作用线平行于某一固定平面；（2）各力作用线垂直于某一固定平面；（3）各力作用线分别在两个平行的固定平面内，则其独立的平衡方程式的最大数目分别为（1） ；

13、（2） ；（3） 个。2空间力偶的三要素是： 、 、 。3空间二力偶等效的条件是 。三、选择题1空间力系向两个不同的点简化，则可能的情形有 A. 主矢相等、主矩也相等； B. 主矢不等、主矩相等；C. 主矢相等、主矩不相等； D. 主矢、主矩均不相等。四、计算题1在边长为a的正方体的顶角A处和B处，分别作用有力P和Q如图示，求（1）此二力在x、y、z轴上的投影。（2）此二力对x、y,、z轴之矩。（3）求力系的主矢和对O点的主矩。ABPQOaaayxz2重物重Q10kN，由杆AD及绳索BD和CD所支持，A端以铰链固定，A、B、C三点在同一铅直墙上，OD垂直于墙面，且OD20CM，其尺寸如图所示。

14、试求杆AD及绳索BD、CD所受的力（不计AD杆重量）。ABCDQO202020403 重G10kN的圆柱被电机通过皮带传动而匀速提升。皮带两边都和水平面成角。已知r=10cm，R=20cm，皮带紧边拉力T2是松边拉力T1的两倍。求皮带的拉力和A，B处的反力。图中的长度的单位为cm。ABrRGyxz3030404确定各平面图形的形心。图中单位为cm。30yx35o7.57.55（a）（b）550404.5560yx第五章 摩 擦一、判断题 1 摩擦力属于未知的约束反力，它的大小、方向完全可以由平衡方程确定。 （ ） 2 摩擦力作为未知的约束反力，它的方向和其他类型的约束反力一样可任意假定，所定方

15、向是否正确，可由数值正负判定。 （ ） 3 临界平衡状态的摩擦力，其大小和方向已经确定，因此它的指向不能任意假定。（ ）4当一个物体上有几处与周围物体接触时，这几个接触面上的摩擦力同时达到临界状态。 （ ）5只要接触面间有正压力存在，就必然会产生滑动摩擦力。摩擦角是指全反力与支承面法线的夹角。 （ ）6若作用在物体上的主动力的合力的作用线落在摩擦锥以内，则无论主动力的合力有多大，物体总能保持平衡。 （ ） 7轮子纯滚动时静摩擦力一定等于fFN。 （ ）二、计算题GP（a）1 物块放于粗糙的水平面上，如图所示。已知力G100N，P=200N，摩擦系数f0.3。试求下列两种情况下的摩擦力。PG（c

16、）2. 重为W的轮子放在水平面上，并与垂直墙壁接触，已知各接触面的摩擦系数均为f，使轮子开始转动时所需的力偶矩M。rM3. 如图所示为一折梯放在水平面上，它的两脚A、B与地的摩擦系数分别为，AC一边的中点放置重物Q500N，梯子重量不计。求（1）折梯能否平衡？（2）若平衡，计算两脚与地面的摩擦力。6060CQAB4.平面曲柄连杆滑块机构如图所示。OAL，在曲柄OA上作用有一力偶矩为M的力偶，OA水平。连杆AB与铅垂线的夹角为q，滑块与水平面之间的摩擦因数为fs，不计重量，且tanqfs。求机构在图示位置保持平衡时力F的值。ABOMFbq5. 尖劈顶重装置如图所示。尖劈的顶角，所有接触面间的摩擦角均为铅直载荷G10kN作用于B上，水平力F作用于A上。AB的自重均可略去不计。试求能使B上升所需F的最小值。ABFG（a）6. 均质杆OC长4m，重500N;轮重300N，与杆OC及水平面接触处的摩擦系数分别为，。设滚动摩擦不计，求拉动圆轮所需的Q的最小值。（提示：既要考虑轮相对A点滑动的情况，又要考虑到轮相对B点的滑动情况。）BOACQ0.1m0.4m1m3m