中北大学理论力学作业册Word文档格式.docx

1、4、 通过A （3 , 0, 0） 、B （0 , 1, 2）两点（长度单位为m）,由A指向B的力F ,在z轴上的投影为 ,对z轴的矩的大小为。5、 已知A （1, 0, 1）、B （0, 1, 2）（长度单位为 m） , F 3kN。则力 F 对x轴的矩为 ;力F对y轴的矩为 ；力F对z轴的矩为6、已知力F和长方体的边长a、b、c及角、则力F对AB轴的力矩为题1. 3. 5图题1. 3. 6图7、画出下列各物体的受力图。（凡未特别注明者，物体的自重均不计, 且所有的接触面 都是光滑的。）（1）2）3）F|c B8、画出下列各图中指定物体的受力图。凡未特别注明者，物体的自重均不计，且所有 的接

2、触面都是光滑的）1）1T7nc（3）精彩文档（c）（4）E5）（a）（c） （a）未画重力的物体的重量均不计，所四、画出下列各物体的受力图和各题的整 体受力图精彩文档有接触处均为光滑接 触）第二章力系的简化一、 是非题1、 汇交于同一点的四个力若为一平衡力系，那么这四个力一定共面。2、 汇交力系合力F的大小和方向与力多边形中各力的排列顺序无关。3、 不论什么物体，其重心和形心总是在同一点上。4、 构成力偶的两个力满足F F ,所以力偶的合力等于零。5、 汇交力系可简化为一个合力，而力偶系可简化为一合力偶。6、 力偶对其作用平面内任一点的矩都等于其力偶矩。7、 空间力偶对任一轴之矩等于其力偶矩矢

3、在该轴上的投影。8、 力偶不能用一个力来平衡。9、 空间力偶的等效条件是力偶矩大小相同和作用面方位相同。10、 空间汇交力系的主矢为零，则该力系一定平衡。11、 空间力系，对不共线的任意三点的主矩均等于零，则该力系平衡。12、 空间平行力系不可能简化为力螺旋。13、 一空间力系的主矢F 0,对某点0的主矩M。0 ,则此空间力系向别的任意点 A简化时，所得的主矩M a的大小和转向与简化中心A点的位置无关。14、 若一平面任意力系的主矢F 0 ,则该力系一定简化为一力偶。15、 平面任意力系向其作用面内的两点A、E简化，如果M aM b ,则该力系一 定能简化为一力偶。16、 平面任意力系平衡的必

4、要充分条件是：力系的合力等于零。17、 若平面任意力系向0点简化得主矢、主矩均不为零，则可通过简化中心的适当选择，使力系的主矢为零，主矩不为零。18、 空间力系的主矩就是力系中各个力对简化中心的矩的代数和。19、 根据力的平移公理，可以将一个力分解为一个力和一个力偶。反之，一个力和一个力偶肯定能合成一个力。20、 平面一般力系向任一点简化，得到的主矢就是该力系的合力。二、 选择题1、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运动效应有时相 同，有时不同K已知Fi, F2, Fb, F 4为作用于刚体上的平面汇交力系

5、，其力矢关系如图所 示，由此可知（）A.该力系的合力Fr 0B.该力系的合力Fr F4C.该力系的合力Fr 2F-iD.3、图中画出的5个共面力偶,与图IM N丄10 N5（b）图（d） D（a）所示的力偶等效的力偶是（）A图（b）（c） （d） （c）图（e）题2. 2. 3图力偶矩矢是（），力系的主矢是（）。自由矢量B图（c）C.4、作用在刚体上的力是（），A.滑移矢量B.定位矢量C.该力系平衡5、 正立方体的顶角上作用着6个大小相等的力，此力系向任一点简化的结果是 （）A.主矢等于零，主矩不等于零B主矢不等于零，主矩也不等于零C主矢不等于零，主矩等于零D主矢等于零，主矩也等于零6、 在正

6、方体上沿棱边作用6个力，各力的大小都等于F,此力系的最终简化结果 为（）.A.合力B平衡C合力偶D 力螺旋题 2.2.5题2. 2. 6图7、平面内一非平衡汇交力系和一非平衡力偶系最后可能（）。A.合成为一个合力偶B合成为一合力C.相平衡D.合成为一合力偶和一合力三、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 ；平面力偶系平衡的充要条件是3、如图所示，有一长为4ni的梁AB受到不同载荷作用，则在图（b）图（h） 中，与图（a）载荷等效的是 。（h）4、若已如图示简支梁AB长为1，作用在梁力系对点A的矩M A 上的分布力的集度分别为qi和q 2

7、,则此分布四、引导题Fs50KN ,x/rnFRy Fy1、平面任意力系各力作用线位置如图所示，且Fi 130KN , F2 100 2KN , M 500N m。试求该力系合成的结果。（2） 计算主矩MMo M 0（F）二 （3）求合力Fr的大小和作用线 位置合力的大小为Fr Fr二。X、设合力作用线上任一点的坐标为X、y则有合力矩定理有xFr y yFR X M 0 即可求得合力作用线的方程为五、计算题已知 R=100 mm, r=17mm, b= 13mm。 所示。长度单位为mm1、试求下列二截面的重心坐标。（1）某偏心块的截面如图（a）所示。（2）某冲床床身的横截面如图（b）各力作用线

8、的位置如图所Ko onn2、力系中，E 100 N、F2 300 N 号 示，试将力系向原点简化。（哈工大4-5 ）3、四面体的三条棱AO、BO、CO相互垂直，且AO BO CO a ,沿六条棱作 用大小相等的力F ,方向如图。试将该力系向0点简化，并求出最终简化 规范 结果。化 6o 12）JL4、已知F】150N , F2 200N, F3 300N F F 200N求力系向点0的简化结果，并求力系合力大小及其与原点0的距离do （哈工大3-1）5、图示平面任意力系中：Fi 40 2N, F2 80N, Fs 40N, F-i 11 ON,M 2000N mmo、各力作用位置如图所示，图中

9、尺寸的单位为mm。求：（1）力 系向0点简化的结果；（2）力系的合力的大小、方向及合力作用线方程。（哈 工大32）（-50, 0第三章力系的平衡条件及其应用1、 空间汇交力系有3个独立的平衡方程式。2、 空间力偶系有6个独立的平衡方程式。3、 已知一刚体在5个力作用下处于平衡，若其中4个力的作用线汇集于0点，则第 5个力的作用线必过0点。4、 在任意力系中，若力多边形自行封闭，则该任意力系的主矢为零。5、 一空间力系，若各力的作用线不是通过固定点A,就是通过固定点B,则其独立 的平衡方程式只有5个。6、 若空间力系若各力的作用线都垂直某固定平面，则其独立的平衡方程最多有3 个。7、 空间力系，

10、对不共线的任意三点的主矩均等于零，则该力系平衡。8、 平面汇交力系的平衡方程中，选择的两根投影轴不一定相互垂直。9、 平面一般力系如果平衡。则该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零。10、图示刚体在A、B、C三点受到三个力的作用，则此刚体处于平衡。则可以说作11、图示平面平衡系统中，若不计定滑轮和细绳的重量，且忽略摩擦,用在轮上的矩为m的力偶与重物的重力Fp相平衡。题3. 1. 10图题3. 1. 11图12、桁架中内力为零的杆称为零力杆。零力杆仅在特定载荷下才不受力，如果载荷 改变，该杆则可能受力。（）二、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

11、反力，可采用以下（）所示的平衡方程组。A. Ma0, Fx0,Fy0 B.M a0,MeFx。 M AM cM D0 D.M A 0,M B2、图不平面平行平衡力系，下面的平衡方程中不独立的方程组是（）oA. Fx 0,Mo（F）Fy 0, Mo （F）FxO,Fy 0 D.Mo（F） 0,E.Mb （F） 0 F.M a（F） 0,M o（F） 0 M c（F） 0 OOFiM a（F） 0Mb（F） 0?/.题3. 2. 1图题3. 2. 2图3.关于平面力系与其平衡方程式，下列的表述中正确的是（）。A.任何平面力系都具有三个独立的平衡方程式B.任何平面力系只能列出三个平衡方程式C.在平面

12、力系的平衡方程的基本形式中，两个投影轴必须相互垂直D.平面力系如果平衡，则该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零 三、填空题1、填写下表力系名称平衡方程的基本形式独立方程数目空间 力系任意力系平行力系汇交力系力偶系平面 力系2、断图示各平衡结构是静定的，还是静不定的并确定静不定度数。图 Q） ,图（b） 图（c） ，图（d）（e）3.不经计算，试直接判定图示桁架中的零力杆。图（a）中的（ ）图（c）中的（）号杆是零力杆，图（b）中的（ 号杆是零力杆。）号杆是零力杆,1、图（a）所示的构架由AB与BC组成，A、B、C三点均为较接。B点悬挂重物 的重量为G,杆重忽略不计。试求杆A、B所受的力

13、。解：取销钉B连同重物一起作为研究对象，画出分离体受力图（画在图（b）轴x轴和y轴，列平衡方程Fx 0, ；Fy 0, o桝 Fab ；Fbc oF 20KN , , m 8KN /m, a 0. 8m.2、在水平的外伸梁上载荷如图所示, 已知：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）o根 据平面力系的平衡方程有M a 0, Fy 0, （2）Fx 0, 可分别求得Fb 加Ay = 3水平组合梁的支承情况和载荷如图（a）所示。已知P 500KN , q 250N /m,m 500N mo求梁平衡时支座A、B、E处的反力。图中尺寸单位为m。r A C耳C gc=3EAt

14、（a） （c）（1）先取CE段为研究对象，受力如图（b）（将CE段的受力画在图力系的平衡方程，有：M cO, （1）2）再取水平组合梁整体为研究对象，受力如图（c）（将整体的受力图画在（c） 上）o根 据平面力系的平衡方程，有：mA 0Fy 0, （3）即可求得A、B、E三支座的反力分别为：FA ； FB ； FE o1、无重曲杆ABCD有两个直角，且平面ABC与平面BCD垂直，杆的D端为球较支 座，另一A端受轴承支持，如图所示，在曲杆的AB、BC和CD上作用三个力偶。 力偶所在平面分别垂直于AB、BC和CD三线段，已知力偶矩M2 . Ms ,求使曲杆处于平衡的力 偶矩Mi和支座反力。（哈工大

15、4-6）2、较链四杆机构OABOi在图示位置平衡。已知：0A 0. 4m , BOi 0. 6m ,作用 在0A上的力偶的力偶矩Mx IN m o各杆的重量不计。试求力偶M 2的大小和杆AB所 受的力F。（哈工人2-2）3、起重机铅直支柱AB由B的止推轴承和点A的径向轴承支持。起重机上有载荷Pi和P2作用，它们与支柱的距离分别为a和b。如A、B两点间的距离为c,求 在轴承A和B两处的支座反力。（哈工大33）4、梁的支承和载荷如图所示。F 2kN三角形分布载荷的最大值q lkN mo如不 计 梁重，求支座反力。（哈工大3 5）5、在图示钢架中，已知q 3kN m, F 6 2kN , M二lOk

16、N m。不计钢架自重。求 固定端A处的约束反力。C连接。它的支承和受力如图所示。已知均布载荷强度q 10 kN m,力偶M=40kN m ,不计梁重。求支座A、B、D的约束反力和 较链C处所受的7、梯子的两部分AB和AC在点A较接，又在D、E两点用水平绳连接，如图所 示 ,梯子 放在光滑的水平面上。其一边作用有铅直力F ,尺寸如图所示，如不计梯重，求 绳的拉力Ft o8、构架由杆AB、AC和DF较接而成，如图所示，在DEF杆上作用一力偶矩为M9、在图示支架中，AE AC CD lm ,滑轮半径r = 03m。不计各杆和滑轮的重 量。若重物E重为Fp 100N o求支架平衡时支座A、B的反力。1

17、0、不计图示构架中各杆件重量，力 F=40 kN ,各尺寸如图，求较链 A、B C处受力。11、平面构架由AB、BC、CD三杆用较链B和C连接，其他支承及载荷如图所 示。力 F作用在CD杆的中点Eo已加F= 8kN. q= 4kN / m, a=lm,各杆自重不计。求固 定端A处的约束反力。12、桁架受力如图所示，已知E 10kN , F2 F3 20KN。试求4、5、7、10各杆 的内力。第四章摩擦、是非题1、 在有摩擦的情况下，全反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角。2、 摩擦力是一种未知约束反力，其大小和方向完全可以由平衡方程来确定。3、 摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反。物体自由地放

18、在倾角为的斜面上，若物体与斜面向的摩擦角为m ,则该物体在斜面上可静止不动。5、自锁现象是指所有主动力的合力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。6、只要接触面间有正压力存在,则必然会产生滑动摩擦力。7、临界平衡状态的摩擦力，其大小与方向已确定，它的指向不能任意假定。1、如图所示，一物块重为G,置于粗糙斜面上，物块上作用一力F, F=Go已知斜 面与物块间的摩擦角为m25 o物块能平衡的情况是（）（C）则（）A.B.三、填空题1、静滑动摩擦系数fs与摩擦角m2、图中，A、B两物块分别重P及2P,两物块间及A与斜面间的摩擦系数均为平衡，B不平衡 不平衡，B平衡 A、B均不平

19、衡 A、B均平衡2、滚动摩阻力偶的转向与物体的转向相反，滚动摩阻力偶矩的最大值max3、如图所示。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。4、如题图所示，重量分别为Ga和Gb的物体重叠地放置在粗糙的水平面上，水平 力P作用于物体A上，设A, B间的摩擦力的最大值为FAmax , B与水平面间的摩擦力的最大值为斑咙，若A, B能各自保持平衡，则各力之间的关系为1、均质细杆AB重为P = 360 N, A端搁置在光滑水平面上，并通过柔绳绕过滑轮悬挂一重为G的物块C；

20、 B端靠在铅垂的墙面上,已知B端与墙面间的摩擦系数f $0. 1。试求在下述两种情况下B端受到的滑动摩擦力。（1）G =200N； （2）G =170No（1）取AB杆为研究对象，假设其平衡。且B点有向上滑动的趋势。则AB杆受 力如图（b）所示（将杆的受力画在图（b）上）o列平衡方程：X = 0,E Fnb = , Fsb =Fsb与Fsmox可知：AB杆处于平衡的临界状态，且B点有向上滑动趋势。（2）将G=170N代人上述平衡方程.可解得:临Fsb与Fsmox可知：AB杆仍平衡，且B点有向上滑动趋势。1、两根相同的匀质杆AB和BC,在端点B用光滑较链连接.A, C端放在不光滑 的水平面上如图

21、所示。当ABC成等边三角形时；系统在铅直面内处于临界平衡状 态。试求杆端与水平面间的摩擦系数。2、A物重Pa 5kN , B物重Pb 6kN。A物与B物间的静滑动摩擦系数fsi 01, B物与地而间的静滑动摩擦系数fsi 0. 2,两物块由绕过一定滑轮的无重水平绳相连，求使系统运动水平力F F的最小值。3、梯子AB靠在墙上其重为P= 200N,如图所示。梯长为1 ,并与水平面交 角=60已知接触面间的摩擦系数均为0. 25 o今有一重650 N的人沿梯上爬， 问人所能达到的最 高点C到A点的距离s应为多少？4、一半经为R、重为Pi的轮静止在水平面上，如图所示。在轮上半径为r的轴上 缠有细绳，此

22、细绳跨过滑轮A,在端部系一重为P2的物体。绳的AB部分与铅直线成 角。求轮 与水平面接触点C处的滚动摩阻力偶矩、滑动摩擦力和法向反作用力。第五章点的运动学1、 在直角坐标系中，如果Vx常数，Vy常数，Vz常数，则加速度a 0 o （）2、 在自然坐标系中，如果速度V常数，则加速度a 0 o （）3、 动点速度方向总是和其运动方向一致。4、 点作直线运动时，其法线加速度为零。若已知在某瞬时点的法向加速度等于零， 则该点作直线运动。5、 点作曲线运动时，下述说法是否正确：（1） 若切向加速度为正，则点作加速运动；（2） 若切向加速度与速度符号相同，则点作加速运动；（3）若切向加速度为零，则速度为常

23、矢量。1、点的切向加速度与其速度（）的变化率无关，而点的法向加速度与其速度（） 的变化率无关。A.大小B.方向三、 填空题1、点作曲线运动时，法向加速度等于零的情况可能是。四、 引导题1、已知点的运动方程为x L bt sinbt , y L L cosbt。其中，L、b为大于零的常数。求该点轨迹的曲率半径。点的速度在x、y轴上的投影分别为x , y o点的速度的大小为v x2 y2 = o点的加速度在x、y轴上的投影分别为：x , y点的加速度的大小为ax2 y2二。点的切向加速度和法向加速度的大小分别为： a dv dt22 a.n a a = 。于是可求得点的轨迹曲率半径为=O五、 计算

24、题1、图示摇杆滑道机构中的滑块M同时在固定的圆弧槽BC和摇杆0A的滑道中滑 动。如弧BC的半径为R,摇杆0A的轴0在弧BC的圆周上。摇杆绕0轴以等 角速度转动,精彩文档M的运动方程,当运动开始时，摇杆在水平位置。试分别用直角坐标法和自然法 给出点并求其速度和加速度。第六章刚体的基本运动、是非题1、刚体平动过程中，其上各点的运动轨迹形状 相同，且相互平行，每一瞬时各点的速度相等，各点的加速 度也相等。2、平动刚体上各点的运动轨迹可以是直线，可以是平面曲 线，也可以是空间任意曲线。3、定轴转动刚体的任一半径上各点的速度矢量相互平行，加 速度矢量也相互平行。4、两个半径不等的摩擦轮外接触传动，如果不出现打滑现象，则任一瞬时两轮接触点的 速度相等，切向加速度也相等。5、定轴转动刚体的转轴一定与刚体相交。6、刚体上凡是有两点的轨迹相同，则刚体作平动。1、 图示一汽车自西开来，在十字路口绕转盘转弯后向北开, 则