工程力学静力学部分.docx

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工程力学静力学部分

工程力学作业

（静力学）

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静力学公理和物体的受力分析

一、是非题

1、在理论力学中只研究力的外效应。

（）

2、在平面任意力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。

（）

3、约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。

（）

4、共面三力若平衡，则该三力必汇交于一点。

（）

5、当刚体受三个不平行的力作用时，只要这三个力的作用线汇交于同一点，则该刚

体一定处于平衡状态。

（）

二、选择题

1、在下述原理，法则、定理中，只适用于刚体的有_______________。

①二力平衡原理；②力的平行四边形法则；

③加减平衡力系原理；④力的可传性原理；

⑤作用与反作用定理。

2、三力平衡汇交定理所给的条件是_______________。

①汇交力系平衡的充要条件；

②平面汇交力系平衡的充要条件；

③不平行的三个力平衡的必要条件。

3、人拉车前进时，人拉车的力_______车拉人的力。

①大于；②等于；③远大于。

三、填空题

1、作用在刚体上的两个力等效的条件是：

___________________________。

2、二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是等值、反向、共线的，所不同的是：

__________________________________________________。

3、书P24，1-8题

4、画出下列各图中A、B两处反力的方向

（包括方位和指向）。

5、在平面约束中，由约束本身的性质就可以确定约束力方位的约束有

________________________________________，方向不能确定的约束有

_________________________________________（各写出两种约束）。

平面汇交力系与平面力偶系

一、是非题

1、只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。

（）

2、用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力

不同。

（）

3、力偶只能使刚体转动，而不能使刚体移动。

（）

4、两个力的合力的大小一定大于它的任意一个分力的大小。

（）

二、选择题

1、将大小为100N的力F沿着x、y方向分解，若F在x轴上的投影为86.6N，而沿x方向的分力的大小115.47N，则F在y轴上的投影为。

X

F

O

x

y

①0；②50N；

③70.7N；④86.6N；

⑤10N。

2、杆AF、ＢＦ、CD、ＥＦ相互铰接、并

支承如图所示。

今在AF杆上作用一力偶

（P、P′），若不计各杆自重，则A支座

处约束力的作用线。

①过A点平行力P；

②过A点平行BG连线；

③沿AG直线；

④沿AH直线。

3、在图示机构中，如果将作用于构件AC上

的力偶M搬移到构件ＢＣ上，则A、B、Ｃ

三处约束力的大小。

①都不变；

②A、B处约束力不变，C处约束力改变；

③都改变；

④A、Ｂ处约束力改变，Ｃ处约束力不变。

4、三力平衡定理是。

①共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点；

②共面三力若平衡，必汇交于一点；

③三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。

5、已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图所示为平行四边形，由此可知。

①力系可合成为一个力偶；

②力系可合成一个力；

③力系简化为一个力和一个力偶；

④力系的合力为零，力系平衡。

三、填空题

1、汇交力系平衡的必要与充分条件是

平衡的几何条件是

平衡的解析条件是

2、不计重量的直杆AB与折杆CD在B处用光滑铰链连接如图。

若结构受力P

作用，则支座C处约束力的大小为，方向为。

3、图示一等边三角形，边长为a，沿三边分别作用有力F1、F2和F3，且F1=F2=

F3=F，则该力系的简化结果是，大小为，方向或转向为。

4、图示结构受力偶矩为M=300kN·m的力偶作用。

若a＝１ｍ，各杆自重不计，则固定铰支座Ｄ的约束力的大小为　　　　　　　　，方向　　　　　　　　。

5、两直角刚杆ＡＣＤ、ＢEＣ在Ｃ处铰接，并支承如图。

若各杆重不计，试分别画出图示二种受力情况下，Ａ、B支座约束反力的方向（方位和指向）。

四、计算题

α

L

β

α

A

B

小轮A、B的质量分别为mA、mB，用一长度为Ｌ重量不计的杆与轮相连，并且置于图示的光滑斜面上。

若系统处于平衡状态。

试求出以角度α、β表示的二轮质量比mA/mB。

五、计算题

试求图示构件的支座约束力。

（a）已知：

P，R；；

（b）已知：

M，a

（c）求图示构件的支座约束力，已知：

qA、qB、a。

六、计算题

图示平面力系由力，力偶，分布荷载组成，已知：

q0=24N/m，P=72N，

M＝756N·m，a=2m，b=3m，试求该力系合成结果。

平面任意力系

一、是非题

1、平面力系向某点简化之主矢为零，主矩不为零。

则该力系可简化为一合力偶，且该力系向任一点简化之主矩与简化中心的位置无关。

（）

2、某一平面力系，向A、B两点简化的结果有可能相同，而且主矢和主矩都不为零。

（）

3、某平面力系，如果对该平面内任意点的主矩等于零，用该平面力系不可能合成为一个力偶。

（）

4、在某平面力系作用面内任取两点A、B，如该力系对这两点的主矩都为零，则该力系不可能合成为一个力。

（）

二、选择题

1、于作用在Oxy平面内的平面平衡力系，

其独立的平衡方程是。

①∑MA=0，∑MB=0，∑MC=0；

②∑MA=0，∑MO=0，∑Fx=0；

③∑MA=0，∑MB=0，∑MO=0；

④∑Fx=0，∑Fy=0，∑FAB=0。

2、在图示系统中，绳DE能承受的最大拉力为

10kN，杆重不计。

则力P的最大值为。

①5kN；

②10kN；

③15kN；

④20kN。

3、均质杆AB重P，用铅垂绳CD吊在天花板

上，A、B两端分别靠在光滑的铅垂面上，则

A、B两端反力的大小是＿＿＿＿。

①A点反力大于B点反力；

②B点反力大于A点反力；

③A、B两点反力相等。

4、图示结构中，静定结构有，静不定结构有。

①（a）系统；

②（b）系统；

③（c）系统；

④（d）系统。

5、图示各杆用光滑铰链连接成一菱形结构，各杆重不计，在铰链A、B处分别作用力F1和F2，且F1＝F2＝F，则杆5内力的大小是。

①0；②F/3；③

；④F。

三、填空题

1、图示结构受集中力P作用，各杆自重

不计。

则杆①的内力为

（须注明拉、压）。

（写出计算过程）

2、图示结构中，两直角曲杆ACE和BCD在C处饺接。

受矩为M的平面力偶作用，

若不计各杆重量，则E铰对DE杆的铅直方向约束力的大小为，水平方向

约束力的大小为。

（须写出计算过程）

.

3、图示珩架中，杆①的内力为，

杆②的内力为。

（须写出计算过程）

四、计算题

图示平面力系已知：

T1＝8kN，T2＝3kN，M＝10kN·m，R＝2m，θ=120°。

试求：

（1）力系向O点简化结果；

（2）力系的最后简化结果，并示于图上。

五、计算题

梁的跨度L=6m，θ=30°，q=2kN/m，M=2kN·m。

若不计梁的自重，试求A、B支座的约束力。

六、计算题

图示结构由丁字梁与直梁铰接而成，自重不计。

已知：

P＝2kN，q＝0.5kN/m，M＝5kN·m，L＝2m。

试求支座C及固定端A的约束力。

八、计算题

图示曲柄摇杆机构，在摇杆的B端作用一水平阻力R，己知：

OC＝r，AB＝L，各部分自重及摩擦均忽略不计，欲使机构在图示位置（OC水平）保持平衡，试求在曲柄OC上所施加的力偶的的力偶矩M，并求支座O、A的约束力。

摩擦

一、是非题

1、重W的物体自由地放在倾角为α的斜面上，若物体与斜面的摩擦角ψm>α，则该物体在斜面上静止不动。

（）

2、静滑动摩擦系数的正切值等于摩擦角。

（）

3、重W的物快自由地放在倾角为α的斜面上，若物块与斜面的摩擦角ψm<α，则该物块将滑动。

（）

4、自锁现象是指所有主动力的合力指向接触面，且其作用线位于摩擦锥之内，不论合力多大，物体总能平衡的一种现象。

（）

二、选择题

1、一重W的物体置于倾角为α的斜面上，若摩擦系数为f，且tgα

若增加物体重量，则物体；若减轻物体重量，则物体。

①静止不动；

②向下滑动；

③运动与否取决于平衡条件。

2、当左右两木板所受的压力均为Ｆ时，物体Ａ夹在木板中间静止不动。

若两端木板所受压力各位２Ｆ，则物体Ａ所受到摩擦力为　　　　　　。

①和原来相等；　　　　　

②是原来的两倍；　　　　　

③是原来的四倍。

３、图示系统仅在直杆ＯＡ与小车接触的Ａ点处存在摩擦，在保持系统平衡的前提下，逐步增加拉力Ｔ，则在此过程中，Ａ处的法向约束力将。

①越来越大；　　　　　　

②越来越小；

③保持不变；　　　　　　

④不能确定。

4、重W的物体自由地放在倾角为α的倾角上，物体与斜面的摩擦角为ψm，若

ψm<α，则物体。

1

静止；

2滑动；

3当Ｗ很小时能静止；

4处于临界状态。

三、填空题

1、若矿砂与料斗之间的摩擦系数f=0.7，欲使料斗正常工作，则倾角α应大于

。

2、物块重W=50N，与接触面间的摩擦角ψm=30°，受水平力Q作用，当Q=50N

时物块处于（只要回答处于静止或滑动）状态。

当Q=

N时，物块处于临界状态。

3、置于铅垂面的均质正方形薄板重Q=100kN，与地面间的摩擦系数f=0.5，欲使薄板静止不动，则作用在A点的力T的最大值应为。

四、计算题

重Q的物块放在倾角θ大于摩擦角φm的斜面上，在物块上另加一水平力P，已知：

Q=500N，P=300N，ｆ＝０.4，θ＝３0°。

试求摩擦力的大小。

θ

P

Q

五、计算题

曲柄连杆机构在图示位置平衡。

已知：

滑块重P，与斜面间的摩擦系数为f，OA=r，

且ＯＡ⊥ＡＢ，各杆重不计。

.试求作用于

曲柄OA上的力偶距M。

六、计算题

杆BC重G，一端靠在墙上，另一端放在水平悬臂梁AC上，已知；G=2kN，a=2m，b=0.3m，α=30°，fB=fC=0.2。

试求使系统处于静止状态，加在杆上的最大作用力Pmax及与Pmax值相应的A、B、C处约束反力。

静力学综合题

一、是非题

1、作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。

（）

2、汇交于一点的三个力，只要其中的两个力在一条直线上，则第三个力必然为零。

（）

3、力矩与力偶矩的单位相同，常用的单位为牛·米，千牛·米等。

（）

4、一空间力系向某点简化后，得主矢FR’、主矩MO，若FR’与MO平行，则此力系可进一步简化为一合力。

（）

二、选择题

1、图示系统只受F作用而平衡。

欲使A支座

约束力的作用线与AB成30°角，则斜面的倾

角应为___________。

①0°；②30°；

③45°；④60°。

2、作用在刚体上仅有二力FA、FB，且FA+FB=0，则此刚体___________；作用在刚体上仅有二力偶，其力偶矩矢分别为MA、MB，且MA+MB=0，则此刚体________________。

①一定平衡；②一定不平衡；③平衡与否不能判断。

3、力P作用在BC杆的中点、且垂直BC杆，

若P=

kN，各杆自重不计。

则支座A的水

平分力的大小FAX＝___________；杆AC的内

力的大小S＝___________。

①0；②0.707kN；③1kN；④1.414kN；⑤2kN。

4、若P=50kN，W=10kN墙与物体间的摩擦系数f=0.3，

则摩擦力为___________。

①15kN；②3kN；③10kN。

三、填空题

1、已知作用在等边三角形ABC顶点的三个力，

其大小相等：

P1＝P2＝P3＝P，α＝60°，三角形

各边长L。

则该力系向三角形中心O点简化的

结果为_______________，向B点简化的

结果为__________________________________

（算出大小，并画出方向或转向）。

2、某空间力系对不共线的任意三点的主矩皆等于零，问该力系是否一定平衡？

答：

___________；为什么？

答：

____________________________________________。

3、图示结构受矩为M＝10kN·m的力偶作

用。

若a＝1m，各杆自重不计。

则固定铰

支座D的约束力的大小为________，

方向_________。

4、物块重Q＝50kN，自由地放在倾角为

30°的斜面上。

若物体与斜面间的静摩擦系

数f＝0.25，动摩擦系数f′＝0.2，水平力

F＝50kN，则作用在物块上的摩擦力的大

小为__________。

四、计算题

均质杆AB长L，重P，在A处作用水平力Q使其在图示位置平衡，忽略A、

B二处的摩擦。

求平衡时角θ与力P、Q、倾角β、长度L之间的关系。

五、计算题

O

4L

2L

3L

4L

y

x

在图示匀质板中，已知：

L＝5cm，R＝5cm。

试求图示平面的形心。

（提示：

半圆形的形心到圆心的距离hC＝4R/3π）

六、计算题

图示结构，杆重不计。

已知：

L＝4.5

m，q0＝3kN/m，P=6kN,M＝4.5kN·m。

试求固定端E处的反力。

七、计算题

均质杆AD重W，BC杆重不计，如将两

杆于AD的中点C搭在一起，杆与杆之间的

静摩擦系数f＝0.6。

试问系统是否静止。

八、计算题

在图示机构中，己知：

P，L＝2m，r＝0.5m，θ=30°，BE=EG，CE=EF。

试求

（1）支座A、F的约束力；

（2）铰链E的约束力。