工程力学练习题.ppt

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工程力学练习题第一章静力学基础知识和物体的受力分析第一章静力学基础知识和物体的受力分析一、判断题1力对物体作用效果有两种，即使物体运动状态发生改变和使物体形状发生改变。

（）2作用于刚体上的平衡力系，如果作用到变形体上，这变形体也一定平衡。

（）3作用于刚体上的力可在该刚体上移动而不改变其对刚体的运动效应。

（）4两端用光滑铰链连接的构件都是二力构件。

（）5二力构件是指只有两点受力且自重不计的构件。

（）对对对对错错错错错错二、填空题1力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的、和。

2所谓平衡，就是指物体在力的作用下相对于惯性参考系保持。

3对非自由体的运动所加的限制称为；约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势方向；约束反力由力引起，且随改变而改变。

4力对物体的作用效应一般分为效应和效应。

大小大小方向方向作用点作用点静止或匀速直线运动状态静止或匀速直线运动状态约束反力约束反力相反相反主动主动主动力主动力外外内内三、选择题：

1物体处于平衡状态，是指物体对于周围物体保持。

A静止B匀速直线运动状态CA和BDA或B2在力的作用下绝对不发生变形的物体称为。

A液体B刚体C固体D硬物3不是力的三要素之一。

A力的大小B力的方向C力的作用点D力的数量4力是。

A标量B矢量C数量DA或B5作用在刚体上的力是。

A定位矢量B滑动矢量C旋转矢量D双向矢量6刚体受两个力作用而平衡的充分与必要条件是此二力等值、反向、共线。

这是。

A二力平衡原理B加减平衡力系原理C力的可传递性原理D作用与反作用定律DBDBBA7二力平衡原理适用于。

A刚体B变形体C刚体和变形体D任意物体8约束反力的方向与该约束所能限制的运动方向。

A相同B相反C无关D视具体情况而定9属于铰链约束。

柔性约束固定铰链约束活动铰链约束中间铰链约束ABCD10一般情况下，光滑面约束的约束反力可用来表示。

A一沿光滑面切线方向的力B一个力偶C一沿光滑面法线方向的力DA+C11一般情况下，固定铰链约束的约束反力可用来表示。

A一对相互垂直的力B一个力偶CA+BD都不对ABDCA12一般情况下，可动铰链约束的约束反力可用来表示。

A一沿支承面切线方向的力B一个力偶C一沿支承面法线方向的力DA+C13一般情况下，中间铰链约束的约束反力可用来表示。

A一对相互垂直的力B一个力偶CA+BD都不对14图示三角拱，自重不计，若以整体为研究对象，以下四图中正确的受力图是CAA1-3试画出以下各题中AB梁的受力图。

解：

1-4试画出以下各题中指定物体的受力图。

（b）半拱AB部分；第二章汇交力系一、判断题一、判断题1如果作用在刚体上的平面汇交力系的合力等于零，即力多边形自行封闭，则此力系平衡。

（）2如图所示，刚体在A、B、C三点受F1、F2、F3三个力的作用，则该刚体处于平衡状态。

（）3力多边形自行封闭是汇交力系平衡的几何条件。

（）对对对对错错4作用力与反作用力是一对等值、反向、共线的平衡力。

（）5力是滑移矢量，沿其作用线滑移不改变对刚体的作用效果。

（）6力的可传性原理在材料力学中也实用。

（）7静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。

（）8同一平面上作用线互不平行的三个力作用而使刚体保持平衡时，这三个力作用线必汇交于一点。

（）9三力平衡必汇交于一点。

（）10无论坐标轴正交与否，力沿坐标轴的分力值和投影值均相同。

（）对对对对对对错错错错错错错错二、选择题二、选择题11二力平衡原理适用于。

A刚体B变形体C刚体和变形体D任意物体12在作用于刚体上的任一力系上，加上或减去任一平衡力系所得到的新力系与原力系等效。

这是。

A二力平衡原理B加减平衡力系原理C力的可传递性原理D作用与反作用定律13加减平衡力系原理适用于。

A刚体B变形体C刚体和变形体D任意物体ABA14力的作用点可沿其作用线在同一刚体内任意移动并不改变其作用效果。

这是。

A二力平衡原理B加减平衡力系原理C力的可传递性原理D作用与反作用定律15力的可传递性原理适用于。

A刚体B变形体C刚体和变形体D任意物体16两物体间的作用力与反作用力总是等值、反向、平行，分别作用在这两个物体上。

这是。

A二力平衡原理B加减平衡力系原理C力的可传递性原理D作用与反作用定律CAD17作用与反作用定律适用于。

A刚体B变形体C刚体和变形体DA与B均不适用18力在正交坐标轴上的投影大小力沿这两个轴的分力的大小。

A大于B小于C等于D不等于19力在相互不垂直的两个轴上的投影大小力沿这两个轴的分力的大小。

A大于B小于C等于D不等于20分力合力。

A大于B等于C小于D不一定小于CCDD21、刚体受两个力作用而平衡的充分与必要条件是此二力等值、反向、共线。

这是。

A二力平衡原理B加减平衡力系原理C力的可传递性原理D作用与反作用定律22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必都为零D必位于同一平面内AD三、填空题三、填空题23合力在任一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和，这就是定理。

24若有一平面汇交力系已求得Fx和Fy，则合力大小R=。

25平面汇交力系的合力，其作用线通过，其大小和方向可用力多边形的表示。

26平面汇交力系平衡的解析条件是。

27平面汇交力系，有个独立的平衡方程，可求解个未知量。

合力投影合力投影封闭边；封闭边；汇交点；汇交点；Fx0，Fy022四、计算题1、杆AC、BC在C处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F1和F2作用在销钉C上，F1=445N，F2=535N，不计杆重，试求两杆所受的力。

FBCFBCFABFABFBCFABF2F1解解

（1）取）取AB、BC杆和杆和C点作为研究对象点作为研究对象画受力图，建立直角坐标系，画受力图，建立直角坐标系，列平衡方程列平衡方程FBCFABF2F1FAC207NFBC=164NAC与与BC两杆均受拉力作用。

两杆均受拉力作用。

解方程：

解方程：

2、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。

解法解法1：

（1）取刚架ABCD为研究对象。

画受力图，画力的多边形

（2）由力三角形得：

解法2：

（1）取刚架ABCD为研究对象。

画受力图，画力的多边形列平衡方程：

Fx0FFAX0Fy0FDFAy0MA（F）0FD2aFa0解方程：

FAXFFAy0.5FFD=0.5FFAF2AXF2Ay（0.5F）2（0.5F）21.12F3、在简支梁AB的中点C作用一个倾斜为45的力F，力的大小等于20KN，如图所示，若梁的自重不计，试求两支座的约束力。

4、如图所示结构由两弯杆ABC和DE构成，构件重量不计，图中的长度单位为cm，已知F200N，试求支座A和E处的约束力。

解：

（1）取DE为研究对象，DE为二力杆；FD=FE

（2）取ABC为研究对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形：

2-7在四连杆机构ABCD的铰链B和C上分别作用有力F1和F2，机构在图示位置平衡。

试求平衡时力F1和F2的大小之间的关系第三章力偶系一、判断题1力偶可以从刚体的作用平面移到另一平行平面，而不改变它对刚体的作用效应。

（）2构成力偶的两个力（F、F），所以力偶的合力等于零。

（）3两力偶只要力偶矩大小相等，则必等效。

（）4力偶不能用力来等效，但力可用力偶来等效。

（）对对对对错错错错二、填空题5平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的；平面力偶系平衡的充要条件是。

6平面汇交力系合力对平面内任意一点的矩等于其分力对同一点之矩的代数和，这是定理。

7力偶与一个力等效，也被一个力平衡。

8同一平面内的两个力偶，只要相同，对刚体的外效应就相同。

力偶矩大小相等、转向一致；力偶矩大小相等、转向一致；合力偶矩为零合力偶矩为零合力矩合力矩不能不能力偶矩大小和转向力偶矩大小和转向不能不能三、选择题9在保持力偶矩的大小和力偶转向不变的条件下，力偶在刚体作用面内任意转移。

A可以B不可以C无法确定10两个力偶在同一作用面内等效的充要条件是。

A力偶臂相等B力偶矩大小相等C转向相同DB+C11两个力偶等效，力偶臂相等，组成力偶的力的大小相等。

A一定一定B一定不一定、C不一定一定D不一定不一定12当力偶中任一力沿作用线移动时，力偶矩的大小。

A增大B减小C不变D无法确定ADDC19下列关于力矩的说法是正确的。

力矩的大小与矩心的位置有很大关系力的作用线通过矩心时，力矩一定等于零互相平衡的一对力对同一点之矩的代数和为零力沿其作用线移动，会改变力矩的大小ABCD20力偶对物体产生的运动效应为。

A只能使物体转动B只能使物体移动C既能使物体转动，又能使物体移动D它与力对物体产生的效应相同AA四、计算题：

21、已知梁AB上作用一力偶，力偶矩为M，梁长为l，梁重不计。

求在图a，b，三种情况下，支座A和B的约束力。

解：

（a）受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶；列平衡方程：

（b）受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶；列平衡方程：

（c）受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶；列平衡方程：

22如图所示轨道中的锤头，已知其上受的力FF1000kN，距离e20mm，h200mm，求：

锤头加给两侧导轨的压力。

解：

取锤头为研究对象画受力图列平衡方程M0FePh=0锤头加给两侧导轨的压力PP=Fe/h=100020/200=100KN第四章平面任意力系一、判断题1平面任意力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系中各力对同一点的矩的代数和。

（）2平面任意力系简化的最后结果可得一个力和一个力偶。

（）3当平面任意力系对某点的主矩为零时，该力系向任一点简化的结果必为一个合力。

（）4某力系在任意轴上的投影都等于零，则该力系一定是平衡力系。

（）5当摩擦力不为零时物体就会运动。

（）对对错错错错错错错错二、选择题1是平面一般力系简化的基础。

A二力平衡公理B力的可传性定理C作用和与反作用公理D力的平移定理2作用在刚体上的力可以等效地向任意点平移，但需附加一力偶，其力偶矩矢量等于原力对平移点的力矩矢量。

这是。

A力的等效定理B力的可传性定理C附加力偶矩定理D力的平移定理3平面平行力系有个独立的平衡方程，平面汇交力系有个独立的平衡方程。

A33B32C22D23DDC三、计算题：

1、已知F=15kN，M=3kN.m，求A、B处支座反力。

解：

取AB梁为研究对象，画受力图建立直角坐标系，列平衡方程Fy=0FAFFB0MA（F）0MF2FB30解方程：

FA4KNFB11KN2如图a所示为一悬臂吊车示意图，已知横梁的自重G4k，小车及其载荷共重Q10k，梁的尺寸如图。

求的杆的拉力及处的约束反力。

解：

取梁AB为研究对象画受力图，列平衡方程FX0FAXFBcos30=0Fy0FAyGQ+FBsin30=0MA（F）03G4Q+6FBsin30=0解方程得：

FB=17.33KNFAx=15KNFAy=5.3KN3塔式起重机如图3-10所示。

设机架自重为G，重心在C点，与右轨距离为e，载重W，吊臂最远端距右轨为l，平衡锤重Q，离左轨的距离为a，轨距为b。

试求塔式起重机在满载和空载时都不致翻倒的平衡锤重量的范围。

解：

解：

（1）满载时满载时:

解解:

取塔式起重机为研究对象，作用在起重机上的取塔式起重机为研究对象，作用在起重机上的力有重物力有重物WW、机架重、机架重GG、平衡锤的重力、平衡锤的重力QQ及钢轨的约及钢轨的约束反力束反力NANA和和NBNB，这些力构成了平面平行力系，起，这些力构成了平面平行力系，起重机在该平面平行力系作用下平衡。

重机在该平面平行力系作用下平衡。

（1）

（1）满载时满载时:

WWWmaxWmax，QQQminQmin，机架可能绕，机架可能绕BB点右翻，点右翻，在临界平衡