理論力學自考試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.力的作用線都匯交于一點的力系稱（）力系。A.平面匯交B.空間匯交C.匯交答案：C2.剛體受三力作用而處于平衡狀態(tài)，則此三力的作用線（）。A.必匯交于一點B.必互相平行C.必都為零答案：A3.作用于剛體上的力，可沿其作用線移動到剛體內(nèi)任意一點，而不改變該力對剛體的作用效應，這稱為（）。A.力的可傳性原理B.二力平衡公理C.加減平衡力系公理答案：A4.平面力偶系合成的結果是一個（）。A.合力B.合力偶C.主矢和主矩答案：B5.力的大小為F，與x軸正方向的夾角為α，則力F在x軸上的投影為（）。A.FcosαB.FsinαC.Ftanα答案：A6.研究物體在力系作用下平衡規(guī)律的科學是（）。A.材料力學B.理論力學C.結構力學答案：B7.靜力學中，約束反力的方向總是與約束所能阻止的物體的運動方向（）。A.相同B.相反C.無關答案：B8.光滑接觸面約束的約束反力方向是（）。A.沿接觸面的公切線B.沿接觸面的公法線指向被約束物體C.沿接觸面的公法線背離被約束物體答案：B9.柔索約束的約束反力方向是（）。A.沿柔索軸線指向物體B.沿柔索軸線背離物體C.任意方向答案：B10.力的三要素是（）。A.大小、方向、作用點B.大小、方向、作用線C.大小、作用點、作用線答案：A二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.以下屬于靜力學公理的有（）。A.二力平衡公理B.加減平衡力系公理C.力的平行四邊形法則D.作用與反作用定律答案：ABCD2.平面力系按其各力作用線的分布情況可分為（）。A.平面匯交力系B.平面力偶系C.平面任意力系D.空間力系答案：ABC3.約束的類型有（）。A.光滑接觸面約束B.柔索約束C.鉸鏈約束D.固定端約束答案：ABCD4.力的投影與力的大小關系正確的有（）。A.當力與投影軸垂直時，投影為零B.當力與投影軸平行時，投影大小等于力的大小C.投影大小一定小于力的大小D.投影大小可能大于力的大小答案：AB5.以下關于力偶性質(zhì)說法正確的是（）。A.力偶無合力B.力偶不能與一個力等效C.力偶對其作用平面內(nèi)任一點的矩恒等于力偶矩D.力偶可在其作用平面內(nèi)任意移轉(zhuǎn)而不改變對剛體的作用效應答案：ABCD6.平面任意力系向作用面內(nèi)一點簡化的結果可能是（）。A.一個主矢和一個主矩B.一個合力C.一個合力偶D.平衡答案：ABCD7.空間力系按其各力作用線的分布情況可分為（）。A.空間匯交力系B.空間力偶系C.空間任意力系D.平面力系答案：ABC8.力的作用效應包括（）。A.外效應B.內(nèi)效應C.變形效應D.運動效應答案：ABCD9.下列哪些是靜力學研究的問題（）。A.物體的受力分析B.力系的簡化C.建立各種力系的平衡條件D.物體的運動軌跡答案：ABC10.以下關于剛體的說法正確的是（）。A.在力的作用下，其內(nèi)部任意兩點之間的距離始終保持不變的物體B.剛體是理想化的力學模型C.實際物體都可視為剛體D.剛體的形狀和大小不會改變答案：ABD三、判斷題（每題2分，共10題）1.剛體是指在力的作用下，其內(nèi)部任意兩點之間的距離始終保持不變的物體。（）答案：√2.二力平衡公理中的兩個力和作用與反作用定律中的兩個力是一樣的。（）答案：×3.力的可傳性原理只適用于剛體。（）答案：√4.平面力偶系平衡的充要條件是：力偶系中各力偶矩的代數(shù)和等于零。（）答案：√5.力在坐標軸上的投影是矢量。（）答案：×6.光滑接觸面約束的約束反力一定沿接觸面的公法線方向。（）答案：√7.柔索約束只能承受拉力。（）答案：√8.平面任意力系向作用面內(nèi)一點簡化，主矢與簡化中心的位置無關。（）答案：√9.空間匯交力系平衡的充要條件是：該力系的合力等于零。（）答案：√10.力偶對剛體的轉(zhuǎn)動效應與矩心位置有關。（）答案：×四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述靜力學公理的內(nèi)容。答案：包括二力平衡公理（作用于剛體上的兩個力，使剛體平衡的必要與充分條件是這兩個力大小相等、方向相反、作用在同一直線上）、加減平衡力系公理（在已知力系上加上或減去任意平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用效應）、力的平行四邊形法則（作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力，合力的作用點也在該點，合力的大小和方向由這兩個力為邊構成的平行四邊形的對角線確定）、作用與反作用定律（兩物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反、沿同一直線，分別作用在這兩個物體上）。2.簡述平面任意力系簡化的步驟。答案：先向作用面內(nèi)任選一點簡化，將力系中各力向該點平移，得到一個作用于簡化中心的匯交力系和一個附加力偶系。匯交力系的合力稱為主矢，附加力偶系的合力偶矩稱為主矩。然后根據(jù)主矢和主矩的情況分析簡化結果，可能是一個合力、一個合力偶或平衡等。3.簡述約束和約束反力的概念。答案：約束是對非自由體的位移起限制作用的物體。約束反力是約束對被約束物體作用的力，其方向總是與約束所能阻止的物體的運動方向相反，大小通常需要通過平衡條件求解。4.簡述力的投影與力的分解的區(qū)別。答案：力的投影是代數(shù)量，是力在坐標軸上的投影大小，有正負之分；力的分解是將力沿兩個或多個方向分解為分力，分力是矢量。投影主要用于計算力在某方向的分量大小，分解側重于將一個力等效為幾個分力來分析問題。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論靜力學在工程實際中的應用。答案：在工程中，靜力學用于結構設計和分析，如橋梁、建筑框架的受力分析，確保結構穩(wěn)定安全。在機械設計里，分析零部件受力，優(yōu)化設計。還用于起重機等設備的起吊作業(yè)，合理安排吊點和繩索，保障作業(yè)安全高效。2.討論平面力系平衡方程的應用方法和要點。答案：應用時，先對研究對象進行受力分析，畫出受力圖。根據(jù)力系情況選擇合適的平衡方程形式，如平面匯交力系可用投影方程，平面任意力系可用基本形式或二矩式、三矩式方程。要點是準確確定力的方向和作用點，正確建立坐標系，保證方程求解的準確性。3.討論力偶和力對剛體作用效應的區(qū)別。答案：力對剛體有移動和轉(zhuǎn)動兩種效應，力的大小、方向、作用點影響其效果。力偶只產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效應，力偶對剛體的轉(zhuǎn)動效應取決于力偶矩大小、轉(zhuǎn)