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质量员装饰方向基础知识

第六章建筑力学

第一节平面力系

Z6.1.1力的基本性质、基本概念（P132～133）。

判断题

1.（易）力是物体之间相互的机械作用，这种作用的效果是使物体的运动状态发生改变，而无法改变其形态。

【答案】错误

【解析】力是物体之间相互的作用，其结果可使物体的运动状态发生改变，或使物体发生变形。

见教材第六章第一节P132。

2.（易）两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，沿同一直线，并同时作用在任意一个物体上。

【答案】错误

【解析】两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，沿同一直线，并分别作用在两个物体上。

见教材第六章第一节P132。

3.（中）若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态，则物体处于平衡。

【答案】正确

【解析】作用在同一物体上的两个力使物体平衡的必要和充分条件是，这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。

见教材第六章第一节P132。

单选题

1.（中）图示为一轴力杆，其中最大的拉力为（）。

A．12kN

B．20kN

C．8kN

D．13kN

【答案】B

【解析】作用在刚体上的力可沿其作用线移动到刚体内的任意一点，而不改变原力对刚体的作用效应。

沿轴线向右的拉力为8kN+12kN=20kN，沿轴线向左的拉力为7kN，则最大的拉力为20kN。

见教材第六章第一节P132。

2.（易）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

【答案】A

【解析】一刚体受共面不平行的三个力作用而平衡时，这三个力的作用线必汇交于一点，即满足三力平衡汇交定理。

见教材第六章第一节P133。

3.（难）只适用于刚体的的静力学公理有（）。

A.作用力与反作用力公理B.二力平衡公理C.加减平衡力系公理D.力的可传递性原理

【答案】C

【解析】静力学公理：

作用力与反作用力公理；二力平衡公理；加减平衡力系公理。

加减平衡力系公理和力的可传递性原理都只适用于刚体。

见教材第六章第一节P132。

4.（易）加减平衡力系公理适用于（）。

A.变形体B.刚体C.任意物体D.由刚体和变形体组成的系统

【答案】B

【解析】加减平衡力系公理和力的可传递性原理都只适用于刚体。

见教材第六章第一节P132。

多选题

1.（中）两物体间的作用和反作用力总是（）。

A.大小相等

B.方向相反

C.沿同一直线分别作用在两个物体上

D.作用在同一物体上

E.方向一致

【答案】ABC

【解析】两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，沿同一条直线，并分别作用在这两个物体上。

见教材第六章第一节P132。

2.（中）对力的基本概念表述正确的是（）。

A.力总是成对出现的，分为作用力和反作用力

B.力是矢量，既有大小又有方向

C.根据力的可传性原理，力的大小、方向不变，作用点发生改变，力对刚体的作用效应不变

D.力的三要素中，力的任一要素发生改变时，都会对物体产生不同的效果

E.在国际单位制中，力的单位为牛顿（N）或千牛顿（kN）

【答案】ABDE

【解析】力总是成对出现的，分为作用力和反作用力。

力是矢量，既有大小又有方向。

力的三要素中，力的任一要素发生改变时，都会对物体产生不同的效果。

根据力的可传性原理，力对刚体的作用效应与力的作用点在作用线的位置无关。

在国际单位制中，力的单位为牛顿（N）或千牛顿（kN）。

见教材第六章第一节P132～133。

Z6.1.2约束类型，约束反力方向的确定，并熟练绘制受力图（P133）。

判断题

1.（易）物体受到的力一般可以分为两类：

荷载和约束。

【答案】正确

【解析】物体受到的力一般可以分为两类：

一类是使物体运动或使物体有运动趋势，成为主动力，如重力、水压力等，主动力在工程上称为荷载；另一类是对物体的运动或。

运动趋势起限制作用的力，称为被动力，被动力称为约束。

见教材第六章第一节P133。

2.（难）约束反力的方向总是与约束的方向相反。

【答案】错误

【解析】约束反力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。

见教材第六章第一节P133。

3．（易）画受力图时，应该依据主动力的作用方向来确定约束反力的方向。

【答案】正确

【解析】画受力图的步骤如下：

首先明确分析对象，画出分析对象的分离简图；然后在分离体上画出全部主动力；最后在分离体上画出全部的约束反力，注意约束反力与约束应相互对应。

见教材第六章第一节P133。

单选题

1.（中）如图所示杆ABC，其正确的受力图为（）。

A．图AB.图BC.图CD.图D

【答案】A

【解析】在进行受理分析时，当约束被人为的解除时，必须在接触点上用一个相应的约束反力来代替。

在物体的受力分析中，通常把被研究物体的约束全部解除后单独画出，称为脱离体。

把全部主动力和约束反力用力的图示表示在分离体上，这样得到的图形，成为受力图。

见教材第六章第一节P133。

2.（易）约束对物体运动的限制作用是通过约束对物体的作用力实现的，通常将约束对物体的作用力称为（）。

A.约束B.约束反力C.荷载D.被动力

【答案】B

【解析】约束对物体运动的限制作用是通过约束对物体的作用力实现的，通常将这种力称为约束反力，简称反力，约束反力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。

见教材第六章第一节P133。

多选题

1.（难）下列各力为主动力的是（）。

A.重力B.水压力C.摩擦力D.静电力E.挤压力

【答案】ABD

【解析】物体受到的力一般可以分为两类：

一类是使物体运动或使物体有运动趋势，成为主动力，如重力、水压力等，主动力在工程上称为荷载；另一类是对物体的运动或运动趋势起限制作用的力，称为被动力。

见教材第六章第一节P133。

2.（中）下列约束反力的特点正确的是（）。

A.约束反力是已知的

B.约束反力是未知的

C.约束反力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反

D.约束即为约束反力

E.约束反力的作用点在物体与约束相接触的那一点

【答案】ABD

【解析】约束对物体运动的限制作用是通过约束对物体的作用力实现的，通常将这种力称为约束反力，简称反力，约束反力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。

通常主动力是已知的，约束反力是未知的。

见教材第六章第一节P133。

Z6.1.3约束形式，简化力学模型（P134～137）。

判断题

1.（中）墙对雨篷的约束为固定铰支座。

【答案】错误

【解析】雨篷、挑梁等构件的一端嵌入墙里，此时墙的约束既限制物体沿任何方向移动，同时又限制物体的转动，这种约束称为固定端支座。

见教材第六章第一节P137。

2.柔体约束的约束反力为压力。

【答案】错误

【解析】由于柔体约束只能限制物体沿柔体约束的中心线离开约束的运动，所以柔体约束的约束反力必然沿柔体的中心线而背离物体，即拉力，通常用FT表示。

见教材第六章第一节P135。

3.（易）链杆可以受到拉压、弯曲、扭转。

【答案】错误

【解析】链杆是二力杆，只能受拉或受压。

见教材第六章第一节P136。

4.梁通过混凝土垫块支承在砖柱上，不计摩擦时可视为可动铰支座。

【答案】正确

【解析】梁通过混凝土垫块支承在砖柱上，不计摩擦时可视为可动铰支座。

见教材第六章第一节P136。

单选题

1.（易）只限物体任何方向移动，不限制物体转动的支座称（）支座。

A.固定铰B.可动铰C.固定端D.光滑面

【答案】A

【解析】用光滑圆柱铰链将物体与支撑面或固定机架连接起来，称为固定铰支座。

在固定铰支座的座体与支撑面之间加辊轴就成为可动铰支座。

雨篷、挑梁的一端嵌入墙里，此时墙的约束既限制它沿任何方向移动，同时又限制它的转动，这种约束称为固定端支座。

见教材第六章第一节P136～137。

2.（易）由绳索、链条、胶带等柔体构成的约束称为（）约束。

A.光滑面约束B.柔体约束C.链杆约束D.固定端约束

【答案】B

【解析】由绳索、链条、胶带等柔体构成的约束称为柔体约束。

见教材第六章第一节P135。

3.（易）光滑面对物体的约束反力，作用在接触点处，其方向沿接触面的公法线（）。

A．指向受力物体，为压力

B．指向受力物体，为拉力

C．背离受力物体，为拉力

D．背离受力物体，为压力

【答案】A

【解析】光滑面对物体的约束反力一定通过接触点，沿该点的公法线方向指向被约束物体，即为压力或支持力，通常用FN表示。

见教材第六章第一节P135。

4．（易）固定端支座不仅可以限制物体的（），还能限制物体的（）。

A．运动；移动B．移动；活动C．转动；活动D．移动；转动E.活动；转动

【答案】D

【解析】约束既限制物体沿任何方向移动，同时又限制物体的转动。

见教材第六章第一节P137。

多选题

1.（易）下列约束类型正确的有（）。

A.柔体约束

B.圆柱铰链约束

C.可动铰支座

D.可动端支座

E.固定铰支座

【答案】ABCE

【解析】约束类型有：

柔体约束；光滑接触面约束；圆柱铰链约束；链杆约束；固定铰支座；可动铰支座；固定端支座。

见教材第六章第一节P135～137。

Z6.1.4用解析法求解平面汇交力系的合成与平衡问题（P137～142）。

判断题

1.（易）在平面力系中，各力的作用线都汇交于一点的力系，称为平面汇交力系。

【答案】正确

【解析】在平面力系中，各力的作用线都汇交于一点的力系，称为平面汇交力系。

见教材第六章第一节P137。

2.（中）力的分解即为力的投影。

【答案】错误

【解析】力的分解和力的投影既有根本的区别又有密切联系，分力是矢量，而投影为代数量；分力的大小等于该力在坐标轴上投影的绝对值，投影的正负号反映了分力指向。

见教材第六章第一节P140。

单选题

1.（中）图示结构中BC和AC杆属于（）。

A.压杆，拉杆

B.压杆，压杆

C.拉杆，拉杆

D.拉杆，压杆

【答案】D

【解析】根据平面交汇力系合成的解析法。

在CA方向和BC方向分别分解出对AC杆的压力，和对BC杆的拉力。

见教材第六章第一节P140。

2.（中）一力F的大小为80kN，其在x轴上的分力大小为40kN，力F与x轴的夹角应为（）。

A.60°B.30°C.90°D.无法确定

【答案】A

【解析】根据力在坐标轴上的投影公式：

FX=Fcosα，即40kN=80kNcosα，则α=60°。

见教材第六章第一节P139。

3.（中）两个大小为3N、4N的力合成一个力时，此合力最大值为（）。

A.5N      B.7N      C.12N      D.1N 

【答案】B

【解析】当两力在坐标轴上方向相反时，合力最小为1N；当两力在坐标轴上方向相同时，合力最大为7N。

见教材第六章第一节P138。

多选题

1.（难）下列关于平面汇交力系的说法正确的是（）。

A.各力的作用线不汇交于一点的力系，称为平面一般力系

B.力在x轴上投影绝对值为FX=Fcosα

C.力在y轴上投影绝对值为FY=Fcosα

D.合力在任意轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和

E.力的分解即为力的投影

【答案】BD

【解析】各力作用线即不完全平行又不完全汇交的力系，称为平面一般力系。

力在x轴上投影绝对值为FX=Fcosα。

力在y轴上投影绝对值为FY=Fsinα。

合力在任意轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和。

力的分解和力的投影既有根本的区别又有密切联系，分力是矢量，而投影为代数量；分力的大小等于该力在坐标轴上投影的绝对值，投影的正负号反映了分力指向。

见教材第六章第一节P139。

2.合力与分力之间的关系，正确的说法为（）。

A.合力一定比分力大

B.两个分力夹角越小合力越大

C.合力不一定比分力大

D.两个分力夹角（锐角范围内）越大合力越小

E.分力方向相同时合力最小

【答案】BCD

【解析】合力在任意轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和。

见教材第六章第一节P138。

Z6.1.5力偶和力矩的概念（P142～144）。

判断题

1.（易）力偶在坐标轴上有投影。

【答案】错误

【解析】力偶在任意轴上的投影等于零。

则力偶在坐标轴上无投影。

见教材第六章第一节P143。

2.（易）力偶不可以用一个合力来平衡。

【答案】正确

【解析】力偶无合力，不能与一个力平衡和等效，力偶只能用力偶来平衡。

力偶在任意轴上的投影等于零。

见教材第六章第一节P143。

3.（易）力偶的作用效果只能产生转动。

【答案】正确

【解析】力偶对物体的作用效应只有转动效应，而转动效应由力偶的大小和转向来度量。

见教材第六章第一节P143。

单选题

1.（易）力偶对物体的作用效应，决定于（）。

A.力偶矩的大小

B.力偶的转向

C.力偶的作用平面

D.力偶矩的大小，力偶的转向和力偶的作用平面

【答案】D

【解析】力偶对物体的作用效应只有转动效应，而转动效应由力偶的大小和转向来度量。

见教材第六章第一节P143。

2.（易）力矩的单位是（）。

A.kN·mB.kN/mC.kND.N

【答案】A

【解析】力矩的单位：

牛顿米（N·m）或者千牛米（kN·m）。

见教材第六章第一节P143。

3.（中）图示力F=2kN对A点之矩为（）kN·m。

A.2 B.4 C.－2 D.－4

【答案】A

【解析】将O点到力F作用线的垂直距离d称为力臂，将力F与O点到力F作用线的垂直距离d的乘积Fd并加上表示转动方向的正负号称为力F对O点的力矩，用MO（F）表示，即MO（F）=±Fd。

O点称为力矩中心，简称矩心。

力使物体绕矩心逆时针转动时，力矩为正；反之，为负。

对A点取矩，力臂垂直距离d=1m，方向为逆时针方向，即正，则力F对A点之矩为2kN·m。

见教材第六章第一节P143。

4.（中）力使物体绕某点转动的效果要用（）来度量。

A.力矩B.力C.弯曲D.力偶

【答案】D

【解析】力偶对物体的作用效应只有转动效应，而转动效应由力偶的大小和转向来度量。

见教材第六章第一节P143。

5.（中）保持力偶矩的大小、转向不变，力偶在作用平面内任意转移，则刚体的转动效应（）。

A.变大B.变小C.不变D.变化，但不能确定变大还是变小

【答案】C

【解析】力偶对物体的作用效应只有转动效应，而转动效应由力偶的大小和转向来度量。

见教材第六章第一节P143。

多选题

1.（难）力偶的特性是（）。

A.两个力的大小相等

B.两个力的方向相反

C.两个力的大小不等

D.两个力的方向相同

E.两个力的作用线平行

【答案】AB

【解析】力偶：

把作用在同一物体上大小相等、方向相反但不共线的一对平行力组成的力系称为力偶，记为（F,F’）。

见教材第六章第一节P142。

2.（难）有关力偶的性质叙述不正确的是（）。

A.力偶对任意点取矩都等于力偶矩，不因矩心的改变而改变

B.力偶有合力，力偶可以用一个合力来平衡 

C.只要保持力偶矩不变，力偶可在其作用面内任意移转，对刚体的作用效果不变

D.只要保持力偶矩不变，可以同时改变力偶中力的大小与力偶臂的长短

E.作用在同一物体上的若干个力偶组成一个力偶系

【答案】BCE

【解析】力偶无合力，不能与一个力平衡和等效，力偶只能用力偶来平衡。

力偶对其平面内任意点之矩，恒等于其力偶距，而与距心的位置无关。

平面力偶的合成：

作用在同一物体上的若干个力偶组成一个力偶系，若力偶系的各力偶均作用在同一平面内，则称为平面力偶系。

力偶对物体的作用效应只有转动效应，而转动效应由力偶的大小和转向来度量。

见教材第六章第一节P143。

第二节杆件的内力

Z6.2.1单跨静定梁的形式和受力（P144～145）。

判断题

1.（易）以轴线变形为主要特征的变形形式称为弯曲变形或简称弯曲。

【答案】错误

【解析】以轴线变弯为主要特征的变形形式称为弯曲变形或简称弯曲。

见教材第六章第一节P144。

单选题

1.（中）平行于横截面的竖向外力称为（），此力是梁横截面上的切向分布内力的合力。

A．拉力    B．压力 C．剪力    D．弯矩

【答案】A

【解析】轴力：

截面上的切向分布内力的合力，使杆产生伸长变形为正。

平行于横截面的竖向外力称为拉力；平行于横截面的竖向内力称为压力。

见教材第六章第一节P145。

多选题

1.（难）反力、内力与（）有关。

A.结构的尺寸

B.构件截面尺寸

C.结构的几何形状

D.构件形状

E.支座沉陷

【答案】AC

【解析】静定结构只在荷载作用下才产生反力、内力；反力、内力只与结构的尺寸、几何形状有关，而与构件截面尺寸、形状、材料无关，且支座沉陷、温度变化、制造误差等均不会产生内力，只产生位移。

见教材第六章第一节P144。

Z6.2.2根据平衡的概念应用截面法，确定任意横截面上的内力分量（P145）。

判断题

1.（易）平面平行力系的力的作用线都平行于X轴，该平行力系的平衡条件为

。

【答案】错

【解析】平面一般力系的平衡条件：

平面一般力系中各力在两个任选的直角坐标轴上的投影的代数和分别等于零，以及各力对任意一点之矩的代数和也等于零。

即

；

；

。

见教材第六章第一节P140。

单选题

1.（难）某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用RA、RB表示支座A、B处的约束反力，则它们的关系为（）。

A.RA

B.RA>RB

C.RA=RB

D.无法比较

【答案】C

【解析】平面力偶系的平衡条件为：

平面力偶系中各个力偶的代数和等于零。

因此，为了平衡力矩M产生的影响，支座A、B处会有一对力偶。

，

，则RA=RB。

见教材第六章第一节P140。

2.（难）构件在外力作用下平衡时，可以利用（）。

A.平衡条件求出所有未知力

B.平衡条件求出某些未知力

C.力系的简化求未知力

D.力系的合成或分解求未知力

【答案】B

【解析】平面交汇力系有两个独立的方程，可以求解两个未知数。

平面平行力系有两个独立的方程，所以也只能求解两个未知数。

见教材第六章第一节P140。

3.（易）平面一般力系向一点O简化结果，得到一个主矢量R′和一个主矩m0，下列四种情况，属于平衡的应是（）。

A.R′≠0m0=0B.R′=0m0=0

C.R′≠0m0≠0D.R′=0m0≠0

【答案】B

【解析】作用于刚体上的力，可以平移到刚体上任意一点，必须附加一个力偶才能与原力等效，附加的力偶矩等于原力对平移点的矩。

见教材第六章第一节P140。

4.（难）图示平面机构，正方形平板与直角弯杆ABC在C处铰接。

平板在板面内受矩为M=8N·m的力偶作用，若不计平板与弯杆的重量，则当系统平衡时，直角弯杆对板的约束反力大小为（）。

A.2N

B.4N

C.2

N

D.4

N

【答案】C

【解析】根据平面一般力系的平衡条件：

平面一般力系中各力在两个任选的直角坐标轴上的投影的代数和分别等于零，以及各力对任意一点之矩的代数和也等于零。

即直角弯杆ABC对正方形平板也有矩为M’=8N·m的力偶作用，方向相反。

力臂为LAC=2

m，则约束反力F=M’/LAC=2

N。

见教材第六章第一节P145。

5．（中）一个物体上的作用力系，满足（）条件，就称这种力系称为平面汇交力系。

A．作用线都在同一平面内，且汇交于一点     

B．作用线都在同一平面内，但不交于一点 

C．作用线在不同一平面内，且汇交于一点 

D．作用线在不同一平面内，且不交于一点 

【答案】A

【解析】平面汇交力系：

如果平面汇交力系中的各力作用线都汇交于一点O，则式中

，即平面汇交力系的平衡条件为力系的合力为零，其平衡方程为：

；

。

见教材第六章第一节P140。

6．（中）平面汇交力系的合成结果是（）。

A．一扭矩    B．一弯矩 

C．一合力    D．不能确定 

【答案】C

【解析】平面汇交力系：

如果平面汇交力系中的各力作用线都汇交于一点O，则式中

，即平面汇交力系的平衡条件为力系的合力为零，其平衡方程为：

；

。

见教材第六章第一节P140。

7．（中）平面汇交力系的必要和充分条件是各力在两个坐标轴上投影的代数和（）

A．一个大于0，一个小于0    B．都等于0 

C．都小于0    D．都大于0 

【答案】B

【解析】平面汇交力系：

如果平面汇交力系中的各力作用线都汇交于一点O，则式中

，即平面汇交力系的平衡条件为力系的合力为零，其平衡方程为：

；

。

见教材第六章第一节P140。

8．（中）利用平衡条件求未知力的步骤，首先应（）。

A．取隔离体    B．作受力图 

C．列平衡方程    D．求解

【答案】B

【解析】利用平衡条件求未知力的步骤：

（1）取整个桁架为研究对象；

（2）画受力图；（3）选取坐标系，列方程求解。

见教材第六章第一节P145。

9．（中）平面汇交力系的平衡条件是（）。

A．∑X=0    B．∑Y=0 

C．∑X=0和∑Y=0    D．都不正确

【答案】C

【解析】平面汇交力系：

如果平面汇交力系中的各力作用线都汇交于一点O，则式中

，即平面汇交力系的平衡条件为力系的合力为零，其平衡方程为：

；

。

见教材第六章第一节P140。

多选题

1.（易）平面汇交力系平衡的解析条件是（）。

A.

B.

C.

D.

【答案】ABD

【解析】如果平面汇交力系中的各力作用线都汇交于一点O，则式中

即平面汇交力系的平衡条件为力系的合力为零，其平衡方程为：

平面汇交力系有两个独立的方程，可以求解两个未知数。

见教材第六章第一节P140。

2.（易）平面一般力系的平衡条件是：

力系的（）均等于零。

A.活荷载B.主失C.恒荷载D.主矩E.动荷载

【答案】BD

【解析】平面一般力系的平衡条件：

平面一般力系中各力在两个任选的直角坐标轴上的投影的代数和分别等于零，以及各力对任意一点之矩的代数和也等于零。

见教材第六章第一节P140。

3.（中）图示ABC杆，固定端A的反力是（）。

A.XA=P

B.YA=P

C.YA=0

D.MA=Pa

E.MA=Pl

【答案】ACD

【解析】根据平面一般力系的平衡条件：

平面一般力系中各力在两个任选的直角坐标轴上的投影的代数和分别等于零，以及各力对任意一点之矩的代数和也等于零。

即

；

；

。

力P对A点取矩MA=Pa，同理A点反力对C点取矩MC=Pa，大小相等，方向相反，则XA=P；因该力系中无Y轴方向的作用力，则YA=0。

见教材第六章第一节P140。

4.（难）作用在刚体上的三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线（）。

A.必定交于同一点

B.不一定交于同一点

C.必定交于同一点

D.交于一点但不共面

E.三个力的作用线共面

【答案】CE

【解析】在刚体内，力沿其作用线滑移，其作用效果不改变。

根据平面一般力系的平衡条件：

平面一般力系中各力在两个任选的直角坐标轴上的投影的代数和分别等于零，以及各力对任意一点之矩的代数和也等于零。

即

；

；

。

见教材第六章第一节P140。

Z6.2.3多跨静定梁的概念，多跨静定梁的计算步骤（P146～147）。

判断题

1.（易）多跨静定梁是若干根梁用铰链连接，并用若干支座与基础相连而组成的

【答案】正确

【解析】多跨静定梁是指由若干根梁用铰链连接