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1、应用力学复习资料应用力学课程复习资料一、判断题：1.只要物体相对于地球不处于静止状态，则一定是不平衡的。 2.若物体在外力作用下内部任意两点间的距离始终保持不变，则称之为刚体。 3.确定约束反力方向的原则是：约束反力的方向总是与约束所能限制的物体运动方向相反。 4.举重运动员能够举起杠铃，是因为手对杠铃的推力大于杠铃对手的压力。 5.力在坐标轴上的投影与力沿坐标轴方向的分力是一回事。 6.当力与某一轴平行时，在该轴上投影的绝对值等于力的大小。 7.力对点之矩与矩心位置无关，而力偶矩则与矩心位置有关。 8.力矩是力对物体产生的转动效应的度量。 9.平面力系的二矩式方程和三矩式方程都只是平面力系平

2、衡的必要条件，而非充分条件。 10.应用平面力系的二矩式方程解平衡问题时，两矩心位置均可任意选择，无任何限制。 11.若分别选三个不共线的点作为矩心，三矩式方程就成为平面力系平衡的充要条件。 12.当物体系统平衡时，系统中的各物体未必处于平衡状态。 13.仅靠静力学平衡方程，无法求得静不定问题中的全部未知量。 14.在解考虑摩擦时物体的平衡问题时，摩擦力的方向可任意假设。 15.静摩擦力的大小可随主动力的变化而在一定范围内变化。 16.摩擦在任何情况下都是有害的。 17.全反力与接触面公法线间的最大夹角称为摩擦角。 18.物体放在不光滑的支承面上，就一定受摩擦力作用。 19.空间的一个力F，在

3、x 轴上的投影等于零，则此力的作用线必与x轴垂直。 20.要想增加构件的强度的刚度，就必须采用高强度材料或增大构件的截面尺寸。 21.在分析杆件变形时，力的平移定理仍然适用。 22.杆件在一对等值、反向、共线的外力作用，所产生的变形必然是轴向拉伸（或压缩）变形。 23.两根材料不同的等截面直杆，受相同的轴力作用，其长度和截面也相同，则这两根杆横截面上的应力是相等的。 24.只要杆件的变形在弹性范围内，胡克定律就成立。 25.衡量塑性材料承载能力的强度指标是屈服极限。 26.塑性材料的极限应力是指强度极限。 27.剪切实用计算的强度条件中的剪应力，实际上是剪切面上的平均剪应力。 28.只要圆截面

4、杆的两端受到一对等值、反向的力偶作用，杆件就将发生扭转变形。 29.在截面面积相等的情况下，空心圆轴比实心圆轴的强度大、刚性好。 30.圆轴的最大扭转切应力出现在截面边缘上各点。 31.若在一段梁上作用着均布载荷，则该段梁的弯矩图为二次抛物线。 32.若在一段梁上作用着均布载荷，则该段梁的弯矩图为倾斜直线。 33.在集中力所在截面上，剪力图上将出现突变，且变化量等于该集中力的大小。 34.若在一段梁上没有载荷，则该段梁上的剪力图为水平直线。 35.在集中力偶所在截面上，剪力图上没有变化。 36.在集中力所在截面上，弯矩图上将出现转折。 37.在集中力偶所在截面上，弯矩图上将出现突变，且变化量等

5、于该集中力偶的矩。 38.弯曲正应力在横截面上是均匀分布的。 39.弯曲正应力的最大值出现在距中性轴最远处。 40.从弯曲正应力强度考虑，在矩形、圆形及工字形截面中，以圆形截面最为合理。 41.纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。 42.构件只要具有足够的强度，就可以安全、可靠的工作。 43.压杆的承载能力随其柔度的增大而减小。 44.在交变应力作用下，构件破坏时的最大应力低于静应力下的强度极限。 45.在交变应力作用下，塑性材料的破坏也可能表现为脆性断裂。 46.力偶可以用一个力等效代替。 47.在进行挤压强度计算时，挤压计算面积均按实际接触面积计算。 二、填空题：1.刚体是指受力后_保

6、持不变的物体。2.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为_。3.约束反力的大小（或方向）会随_的变化而变化。4.柔索约束的反力特点是沿_离开物体。5.光滑接触面约束的约束反力沿_指向物体。6.光滑铰链约束的约束反力通过_，当其方向难以判断时，常用_来表示。7.固定端约束不仅能限制物体的移动，还能限制物体的_。8.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为_。9.合力在任一坐标轴上的投影等于_在同一轴上投影的代数和。10.力对点之矩为零的条件是力的作用线通过_。11.力偶对其作用面内任一点之矩都等于_。12.平面汇交力系的合力对某点之矩，等于力系中各力对同一点之矩的_。13.在计算力对点之

7、矩时，若力臂不易直接求得，可应用_定理求解。14.平面任意力系向一点简化的结果有三种情形，即合力、_或_。15.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心_的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。16.在列平衡方程的投影方程时，一般应使其中的一个坐标轴与某一未知力_，以减小方程中的未知量。17.在列力矩方程求解未知量时，应将矩心取在_点，以减少方程中的未知量。18、全反力与接触面公法线间所能形成的最大夹角称为_。19.摩擦角与静摩擦因数的关系为_。20.摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或_的方向相反。21.静摩擦力的大小应由_确定。22.力对轴之矩为零的条件是_。23.构件抵抗_的能力称为

8、强度，抵抗_的能力称为刚度。24.确定内力的基本方法是_。25.胡克定律在1_时才成立。26.塑性材料的极限应力为_，脆性材料的极限应力为_。27.材料的塑性指标有_和_。28.在进行挤压强度计算时，若挤压面为半圆柱面，应以_作为挤压计算面积。29.圆轴扭转时，横截面上只有_应力，没有_应力。30.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成_比，最大切应力出现在_处。31.梁的常见形式有_、_和_。32.梁的中性层与横截面的交线称为_。33.若一段梁上没有载荷，则这段梁上的剪力图为_，弯矩图为_。34.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为_，弯矩图为_。35.度量梁的变形的基

9、本量是_和_。36.偏心拉伸为_与_的组合变形。 37.临界应力的欧拉公式只适用于_杆。38.构件在交变应力作用下发生破坏时，其断口明显地分为两个区域，即_区和_区。39.影响构件疲劳极限的主要因素有_、_和_。40.由于构件截面尺寸的突变而产生的局部应力骤增的现象，称为_。三、作图题：1.作出下列杆件的轴力图。 (a) (b)(a) (b)2.作出下列圆轴的扭矩图。3.作出下列各梁的剪力图和弯矩图。 (a) (b) (c) (d) (e) (f)四、计算题：1.起重机（不含平衡锤）重量为P=500kN，其重心在离右轨1.5m处，如图所示。若起重量为P1=250kN，突臂伸出离右轨10m，跑车

10、本身重量略去不计，欲使跑车满载或空载时起重机均不致翻倒，求平衡锤的最小重量P2及平衡锤到左轨的最大距离x。2.起重构架如图所示，载荷P=10kN，A处为固定端，B、C、D处均为铰链。试求杆BD及A、C处的约束反力。3.组合梁由AC和CD两段铰接构成，起重机放在梁上，如图所示。已知起重机重P1=50kN，重心在铅直线EC上，起重载荷P2=10kN。如不计梁重，求支座A、B、和D三处的约束反力。4.图示为一连续梁，已知q、a及，不计梁的自重，求A、B、C三处的约束反力。5.水平梁AB由铰链A和杆BC所支持，如图所示。在梁上D处用销子安装半径为r=0.1m的滑轮。有一跨过滑轮的绳子，其一端水平地系于

11、墙上，另一端悬挂有重 P=1800N 的重物，如 AD=0.2 m，BD = 0.4 m，=45，且不计当梁、杆、滑轮和绳的重量，求铰链A和杆BC对梁的约束反力。6.图示为凸轮机构，已知推杆（不计自重）与滑道间的摩擦因数为fs，滑道宽度为b。设凸轮与推杆接触处的摩擦忽略不计，问a为多大，推杆才不致被卡住。7.攀登电线杆的脚套钩如图所示。设电线杆直径d=300mm，A、B间的铅直距离b=100mm。若套钩与电线杆之间摩擦因数fs=0.5，求工人操作时，为了安全，站立处距电线杆轴线间的最小距离l。8.两块厚度为10mm的钢板，用直径为17mm的铆钉搭接在一起，如图所示。已知钢板拉力FP=60kN，

12、铆钉的 =40 MPa，c =280 MPa，试确定所需的铆钉数（假设每个铆钉的受力相等）。9.宽度b=0.1mm的两矩形木杆互相联接如图所示，若载荷FP=50kN，木杆的许用切应力 =1.5 MPa，许用挤压应力c=12 MPa，试求a和的大小。10.一传动轴的受力如图所示，已知材料的许用切应力 =40 MPa，许用单位长度扭转角rad/m=0.5/m，材料的切变模量G=80GPa，试设计该轴的直径。11.轴AB如图所示，转速n=120r/min，由传动带带动，输入的功率P1=40kW，由齿轮和联轴器输出的功率相等，为P2= P3=20kW。设d1=100mm，d2=80mm， =20 MP

13、a，试校核该轴的扭转强度。12.实心圆轴和空心圆轴通过牙嵌式离合器联接，如图所示。已知轴的转速n=100r/min，传递的功率P=7.5kW，材料的许用切应力 =40 MPa。试通过计算确定：（1）实心圆轴的直径d1；（2）空心圆轴（D2/d2=0.5）的外径D2。（a） （b） （c）13.图示简支梁为矩形截面，已知b=50mm，h=150mm，FP=16kN。试求：（1）截面1-1上D、E、F、H点的正应力；（2）梁的最大正应力；（3）若将梁的截面翻转90（图c），则梁内的最大正应力成为原来的几倍。14.剪刀机构如图所示，AB和CD杆的截面均为圆形，材料相同，许用应力=100MPa。设FP

14、=200kN，试确定AB与CD杆的直径。15.型截面铸铁梁的尺寸和载荷如图所示。如材料的许用拉应力+=40 MPa，许用压应力 -=80 MPa，截面对z轴的二次轴矩为Iz=10180mm，h1=96.4mm，试计算该梁的许用载荷FP。16.卷扬机结构尺寸如图所示，已知l=0.8m，R=0.18m，AB轴直径d=0.03m，电动机功率P=2.2kW，轴AB的转速n=150r/min，轴材料的许用应力 =90 MPa，试按第三强度理论校核AB的强度。17.带轮轴AB作匀速转动，如图所示。B轮直径D1=800mm，传动带拉力沿铅垂方向；C轮直径D2=400mm，传动带拉力沿水平方向。已知轴材料的许

15、用应力 =60MPa，直径d=90mm。试用第四强度理论校核轴的强度。18.轴的尺寸如图所示，单位为mm。外力偶矩Me=300Nm，轴材料的许用扭转切应力 =60MPa。试校核轴的强度。19.一单梁桥式吊车如图所示，梁由28b 工字钢制成。已知Wz=534.29cm3，材料的许用正应力=140 MPa。忽略梁的自重，试确定允许的最大起重量（含小车自重）。20.组合梁受力、尺寸如图所示。已知F=10kN，M=40kNm，a=1m，梁的自重可忽略不计，试计算A、B、C各处的约束反力。21.图示外伸梁由36b工字钢制成，其弯曲截面系数为Wz=919cm3，若作用在梁上的载荷F=120kN，梁材料的许

16、用弯曲应力 =160 MPa，试校核梁的强度。参考答案一、判断题:1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44.45. 46. 47.二、填空题：1.大小和形状 2.平衡3.主动力 4.柔索中心线5.接触面公法线 6.铰链中心，两个正交分力（两个互相垂直的分力）7.转动 8.二力杆（二力构件）9.力系中各力 10.矩心

17、11.力偶矩 12.代数和13.合力矩定理 14.合力偶，平衡15.不共线 16.垂直17.多个未知力的汇交 18.摩擦角19. 20.相对运动趋势21.物体的平衡条件 22.力的作用线通过矩心23.破坏、变形 24.截面法25.p 26.屈服极限、强度极限27.断后伸长率、断面收缩率 28.直径投影面29.切、正 30.正、截面边缘上各点31.简支梁、外伸梁、悬臂梁 32.中性轴33.水平直线、倾斜直线 34.倾直线、二次抛物线35.挠度、转角 36.拉伸、弯曲37.大柔度杆 38.光滑、粗糙39.应力集中、构件尺寸、表面质量 40.应力集中三、作图题：（略）四、计算题：1. P2=333.

18、3kN x=6.75m2. FBD=25kN FAx=0 FAy=10kN MA=60kNm FCx=20kN FCy=-5kN3. FA=-48.33kN FB=100kN FD=8.33kN4. 5. FBC=848.5N FAx=2400N FAy=1200N6. 7. lmin=100mm 8. n=79. a=333mm =41.7mm 10. d63mm11. CD段： EC段： 轴的强度足够。12. d145mm D246mm13.（1）D=34.1MPa（压） E=18.2MPa（压） F=0 H=34.1MPa（拉）（2）max=40.96MPa （3）3倍。14. dCD=5.76mm dAB=23mm15. FP44.2kN 16. r3=79.1MPa 强度足够。17. r4=58.4MPa 强度足够。 18. 强度足够。19.49.87 kN 20. 21. 强度足够。