项目一 构件的静力分析.docx
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项目一构件的静力分析
项目一构件的静力分析
任务一画构件受力图
学习目标:
重点、考点:
选择题
1.以下不属于力偶特性的是()。
A.大小相等B.方向相同C.作用线平行D.方向相反
2.刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线()。
A. 必汇交于一点 B. 必互相平行 C. 必皆为零 D. 必位于同一平面内
3.某学生体重为G,双手抓住单杠吊于空中。
最感到费力的是(),最感到省力的是()。
A.两臂垂直向下与身体平行B.两臂张开成120°角C.两臂张开成30°角
4.下列选项中,属于力矩作用的是()。
A.用卡盘扳手上紧工件B.拧水龙头
C.用起子扭螺钉D.用扳手拧螺母
5.作用在同一物体上的两个力,若其大小相等,方向相反,则它们()。
A.只能是一对平衡力B.只能是一个力偶
C.可能是一对平衡力或一个力偶D.可能是一对作用力和反作用力
6.作用在刚体上的平衡力系,如果作用在变形体上,则变形体()。
A.一定平衡B.一定不平衡C.不一定平衡D.无法确定
7.如图所示功螺纹,如在扳手B点作用一个力F,将力F平移到C点,可与()等效。
A.一个力B.一个力偶矩
C.一个力和力偶矩D.两个大小相等方向相反的平衡力
8.以下不属于力偶特性的是().
A.大小相等B.方向相同C.作用线平行D.方向相反
9.刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线()。
A. 必汇交于一点 B. 必互相平行 C. 必皆为零 D. 必位于同一平面内
10.力偶对物体产生的运动效应为 ( )。
A. 只能使物体转动 B. 既能使物体转动.又能使物体移动
C. 只能使物体移动 D. 它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同
11.分析图中画出的5个共面力偶,与图(a)所示的力偶等效的力偶是( )。
A. 图(b) B. 图(c) C. 图(d) D. 图(e)
12.如图所示,力F对A点之矩为_____。
A.F(L1+L2)sinα
B.F(L1sinα+L2cosα)
C.F(L1+L2)cosα
D.F(L1cosα+L2sinα)
13.在适当的简化点上,分布于同一平面上的一个力和一个力偶____合成为一个力。
A.一定能够B.一定不能够C.不一定能够
14.“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于(D)
A.任何物体;B.固体;C.弹性体;D.刚体
15.当平面一力B时,力对点的距为零。
A、垂直于过矩心的轴 B、通过矩心
C、平行于过矩心的轴 D、沿其作用线移动到离矩心最近
16.固定铰链支座的约束反力的方向是:
A 常用两个互相垂直的分力代替B 必须垂直于固定面C 必须平行于固定面
17.三直角折杆AB、BC、BD连接如题3图示,不计自重。
其中属二力杆的杆件是( A )
A AB杆 B BC杆CBD杆
18.作用力与反作用力分别作用在()的物体上。
A、相同B、两个以上C、同一D、不同
19.在力偶的作用下物体只能产生(A)。
20.悬臂梁固定端约整反力可简化为()
A.一个与悬臂梁垂直的力B.一个与悬臂梁平行的力
C.一个力偶C.一个合力和一个力偶
21.一力对某点的力矩不为零的条件是()。
A.作用力不等于零。
B.力的作用线不通过矩心。
C.作用力和力臂均不为零
22.作用在同一物体上的两个力,若其大小相等,方向相反,则它们
。
A、只能是一对平衡力B、只能是一个力偶
C、可能是一对平衡力或一个力偶D、可能是一对作用力和反作用力
23.力和物体的关系是。
A、力不能脱离物体为独立存在
B、一般情况下力不能脱离物体而独立存在
C、力可以脱离物体而独立存在
D、以上说法都不对。
24.静止在水平地面上的物体受到重力和支持力的作用,物体对地面的压力,则以下说法中正确的是。
A、压力和支持力是一对平衡力
B、重力和支持力是一对作用力和反作用力
C、支持力和压力的性质相同,都是弹力
D、重力和支持力是一对平衡力
25.举重时双手向上举杠铃,杠铃向下压手,但终归将杠铃举起,因此这二力的关系是。
A、手举杠铃的力大于杠铃对手的压力
B、举力和压力属于平衡力
C、举力和压力属于一对作用力和反作用力
D、不能确定
26.下列属于力矩作用的是。
A、作丝锥攻螺纹B、双手握方向盘
C、用起子扭螺钉D、用扳手拧螺母
一等边三角板如图所示,变长为a,沿三边分别作用有力F1、F2、F3且,F1=F2=F3,则此三角板所处的形态是()。
A.平衡B.转动C.移动D.既移动又转动
填空题
1.对非自由体的运动起限制作用的物体称为;约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向;约束反力由实现,且随改变而改变。
2.符号Mo(F)中,角标o表示 ;若没有角标o,则符号M的意义是。
3.工程上常见的约束类型有柔性约束、、、
、。
4.力偶对任意点之矩等于,力偶没有合力,力偶只能用来平衡。
力偶中的两个力在任一坐标轴上的投影的代数和等于。
5.受二力作用的刚体处于平衡的必要充分条件是:
二力的大小相等、方向相反并且。
6.力对物体的作用效应是和力的变形效应力对点的矩的正负号的
7.一般规定是这样的:
力使物体绕矩心方向转动时力矩取正号,反之取负号。
8.由两个大小相等、方向相反、作用线平行但不共线的力所组成的力系称为
。
9.固定端约束可阻止被约束物体作____和_______。
10.常见的铰链约束有和。
11.用力拧紧螺母,其拧紧的程度不仅与力的有关,而且与螺母中心到力的作用线的有关。
12.力的单位是,力矩的单位是,力偶矩的单位是。
13.用丝锥攻螺纹时,如果在铰杠单边上用力,丝锥除受到一个使它转动的作用,还将受到一个的作用,使丝锥容易。
说明了物体间相互作用关系的公理是()。
A.二力平衡B.加减平衡力系
C.作用力与反作用力D.平行四边形法则
4.如右图所示,小球共受()力的作用。
A.1个B.2个C.3个D.4个
5.如图所示,大小相等的四个力,作用在同一平面上且力的作用线交于一点C,试比较四个力对平面上点O的力矩,对O点之矩最大的是_______。
力的合成与分解应遵循法则。
判断题
()1.二力平衡的必要和充分条件是:
二力等值、反向、共线。
()2.合力一定大于分力。
()3.只受两力作用但不保持平衡的物体不是二力体。
()4.平面汇交力系平衡的必要和充分条件是力系的力多边形封闭。
()5.画力多边形时,变换力的次序将得到不同的结果。
()6.力的作用点沿作用线移动后,其作用效果改变了。
()7.力对一点之矩,会因力沿其作用线移动而改变。
()8.作用在物体上的力,向一指定点平行移动必须同时在物体上附加一个力偶。
()9.力偶可以合成为一个合力。
()10.力偶在任何坐标轴上的投影代数和恒为零。
()11.力偶就是力偶矩的简称。
()12.合力偶矩等于每一个分力偶矩的矢量和。
()13.在同平面内的两个力偶,如果力偶矩相等,则两力偶彼此等效。
()14.作用在刚体上点A的力F平移到一点B,不附加一个力偶,不会改变力F的对物体的作用效果。
()15.平面力偶系平衡的条件是:
力偶系中的各力偶矩代数和为零。
()16.固定铰支约束反力的方向能预先确定。
()17.合力一定比分力大。
()18.力不能脱离物体而存在。
()19.柔性约束对物体的约束反力作用于接触点,方向沿柔性体而指向物体。
()20.力矩对物体的转动效果比力偶对物体的转动效果好。
()21.二力构件是指两端用铰链连接并且只受两个力作用的构件。
()22.对于二力构件,因为作用的两个力位于同一直线上,所以必须是直杆。
()23.如果物体相对于地面保持静止或匀速运动状态,则物体处于平衡。
()24.正交分解法是指把力分解成两个相互垂直的分力。
()25.一力在某坐标轴上的投影为零,该力的大小一定为零。
()26.凡在两个力作用下的构件称为二力构件。
()27.力系的合力一定比各分力大。
()28.作用在一个物体上有三个力,当这三个力的作用线汇交于一点时,则此力系必然平衡。
()力偶对其作用面内任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩,同时与力偶与矩心间的相对位置相关。
()平衡是指物体相对地面运动或直线移动.
()力偶在其作用面内的位置可任意搬动而不影响它对物体的作用效果。
()作用力和反作用力总是同时存在的,并作用于同一个物体上而使物体达到平衡。
()力偶不能与一个力等效,而只能与另一个力偶等效。
()约束反力的方向总是与约束所能限制的运动方向相同。
()所谓刚体,就是在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。
()力偶没有合力。
()压力的方向总是垂直于受压面。
()三个力作用下处于平衡状态,其中两个力的作用线汇交于一点,则第三个力的作用线必通过该点。
名词解释
1.力
2.力的三要素
3.约束
4.力矩
5.力偶
简答题
1.力偶中的两个力是等值反向的,作用力与反作用力也是等值反向的,而二力平衡条件中的两个力也是等值反向的,试问三者有何区别?
计算题
2.求如图所示各图中F对点O的力矩。
(每题3分,共12分)
作图题
1.画出下列各物体的受力图。
(每题3分,共24分)
······································装······························订······························线···································
如图所示,锅炉汽包的重力为G,安置在焊接转轮上,试画出汽包的受力图。
2.画出下列各指定物体的受力图。
(每题5分,共20分)
杆AB,球C
球A,B
杆AB,杆CD
梁AC,梁BC
杆AB,杆C
杆AB,杆CD
任务二求解平面力系
学习目标:
重点、考点:
选择题
1.水平梁AB由三根直杆支承,载荷和尺寸如图所示,为了求出三根直杆的约束反力,可
采用以下( )所示的平衡方程组。
A.ΣMA =0,ΣFx =0,ΣFy =0 B. ΣMA =0,ΣMC =0,ΣFx =0
C. ΣMA =0,ΣMC =0,ΣMD =0 D. ΣMA =0,ΣMC =0,ΣMB =0
2.平面任意力系独立平衡方程的个数为(C)
A.1个B.2个C.3个D.6个
填空题
1.在任一力系中加上或减去一个平衡力,不会影响原力系对刚体的作用效果。
平面任意力系平衡的必要和充分条件是。
判断题
()平行力系中心只与力系各力的大小和作用点有关,而与各力的方向无关。
()平面力系如果平衡,该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零。
()平面任意力系向平面某点简化所得的主矢等于零就平衡。
()平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩,等于力系各力对同一点的矩的代数和。
名词解释
简答题
计算题
1.求下列图中各梁或刚架的支座反力。
2.图示的三角支架中,在铰链A处悬挂重物G=80kN,分别求出AB杆和BC杆上的作用力。
(13分)
3.如图所示,水平杆AB的A端用铰链固定在墙上,中点用杆CD拉住,L=1m,B端受力F=1kN,杆的自重不计,求杆CD的拉力和铰链A的约束反力。
已知AC=CB=l,G=10kN。
求铰链A和DC杆受力。
作图题
1.在水平的外伸梁上载荷如图所示,已知:
F=20kN,q=20kN/m,M=8kN·m,a=0.8m。
试求支座A、B的约束反力。
解:
取外伸梁为研究对象,受力如同(b)(将外伸梁的受力画在图(b)上)。
根据平面力系的平衡方程有
① Σ MA(F) =0,
②Σ Fy =0,
③Σ Fx =0,
可分别求得:
FB = ;FAx = ;FAy = 。
2.作一个与水平方向成60°的大小为3000N的力。
1.求如图所示,绳子AC和BC的拉力。
(本题4分)
如图所示,已知重物G=60KN,到两支座的距离为a和2a,试求两铰链的支座反力。
(7分)
如图所示,一零件受三个力作用。
各力的大小分别为F1=500N,F2=100N,F3=600N。
试求此力系的合力。
(15分)
图示的简易起重支架,已知横梁AB的自重G=2kN,最大起重量W=10kN,几何尺寸如图,α=30°,求图示位置时,杆CD所受的力和铰链A处的约束力。
(FAx=-22.5kN,FAy=-1kN,F=22.5kN。
)
26.手动水泵手柄压力P=200N,结构及尺寸如图示。
求图示位置时水压力Q和A、B处作用力。
(NBC=1.21kN,XA=-120N(←),YA=-1kN(↓))
求如图所示支架中AB杆,BC杆所受的力,已知W=40KN。
5、求如图所示支架中A、C处的约束反力,已知W=50KN。
电动机重P=5000N,放在水平梁AC的中央,如图所示。
梁的A端以铰链固定,另一端以撑杆BC支持,撑杆与水平梁的夹角为300。
如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A、B处的约束反力。
水平力F作用在刚架的B点,如图所示。
如不计刚架重量,试求支座A和D处的约束力。