1、工程力學練習題,第一章 靜力學基礎知識和物體的受力分析,1,第一章 靜力學基礎知識和物體的受力分析 一、判斷題 1力對物體作用效果有兩種，即使物體運動狀態(tài)發(fā)生改變和使物體形狀發(fā)生改變。 ( ) 2作用于剛體上的平衡力系，如果作用到變形體上，這變形體也一定平衡。 ( ) 3作用于剛體上的力可在該剛體上移動而不改變其對剛體的運動效應。 () 4兩端用光滑鉸鏈連接的構件都是二力構件。 () 5二力構件是指只有兩點受力且自重不計的構件。 (),對,對,錯,錯,錯,2,二、填空題 1力對物體的作用效應取決于力的三要素，即力的 、 和 。 2所謂平衡，就是指物體在力的作用下相對于慣性參考系保持 。 3對非

2、自由體的運動所加的限制稱為；約束反力的方向總是與約束所能阻止的物體的運動趨勢方向；約束反力由力引起，且隨 改變而改變。 4力對物體的作用效應一般分為效應和 效應。,大小,方向,作用點,靜止或勻速直線運動狀態(tài),約束反力,相反,主動,主動力,外,內,3,三、選擇題： 1物體處于平衡狀態(tài)，是指物體對于周圍物體保持。 A靜止 B勻速直線運動狀態(tài) CA和B DA或B 2在力的作用下絕對不發(fā)生變形的物體稱為。 A液體 B剛體 C固體 D硬物 3 不是力的三要素之一。 A力的大小 B力的方向 C力的作用點 D力的數量 4力是。 A標量 B矢量 C數量 DA或B 5作用在剛體上的力是。 A定位矢量 B滑動矢量

3、 C旋轉矢量 D雙向矢量 6剛體受兩個力作用而平衡的充分與必要條件是此二力等值、 反向、共線。這是。 A二力平衡原理 B加減平衡力系原理 C力的可傳遞性原理D作用與反作用定律,D,B,D,B,B,A,4,7二力平衡原理適用于。 A剛體 B變形體 C剛體和變形體D任意物體 8約束反力的方向與該約束所能限制的運動方向。 A相同 B相反C無關 D視具體情況而定 9屬于鉸鏈約束。 柔性約束 固定鉸鏈約束 活動鉸鏈約束 中間鉸鏈約束 A B C D 10一般情況下，光滑面約束的約束反力可用來表示。 A一沿光滑面切線方向的力 B一個力偶 C一沿光滑面法線方向的力 DA+C 11一般情況下，固定鉸鏈約束的約

4、束反力可用來表示。 A一對相互垂直的力 B一個力偶 CA+B D都不對,A,B,D,C,A,5,12一般情況下，可動鉸鏈約束的約束反力可用來表示。 A一沿支承面切線方向的力 B一個力偶 C一沿支承面法線方向的力 DA+C 13一般情況下，中間鉸鏈約束的約束反力可用來表示。 A一對相互垂直的力 B一個力偶 CA+B D都不對 14圖示三角拱，自重不計，若以整體為研究對象，以下四圖中正確的受力圖是,C,A,A,6,1-3 試畫出以下各題中AB梁的受力圖。,解：,7,1-4 試畫出以下各題中指定物體的受力圖。 (b) 半拱AB部分；,8,第二章匯交力系,一、判斷題 1如果作用在剛體上的平面匯交力系的

5、合力等于零，即力多邊形自行封閉，則此力系平衡。 ( ) 2如圖所示，剛體在A、B、C三點受F1、F2、F3三個力的作用，則該剛體處于平衡狀態(tài)。 ( ) 3力多邊形自行封閉是匯交力系平衡的幾何條件。 ( ),對,對,錯,9,4作用力與反作用力是一對等值、反向、共線的平衡力。 ( ) 5力是滑移矢量，沿其作用線滑移不改變對剛體的作用效果。 ( ) 6力的可傳性原理在材料力學中也實用。 ( ) 7靜力學公理中，二力平衡公理和加減平衡力系公理適用于剛體。 ( ) 8同一平面上作用線互不平行的三個力作用而使剛體保持平衡時，這三個力作用線必匯交于一點。 ( ) 9三力平衡必匯交于一點。 ( ) 10無論坐

6、標軸正交與否，力沿坐標軸的分力值和投影值均相同。 ( ),對,對,對,錯,錯,錯,錯,10,二、選擇題 11二力平衡原理適用于。 A剛體 B變形體 C剛體和變形體D任意物體 12在作用于剛體上的任一力系上，加上或減去任一平衡力系所得到的新力系與原力 系等效。這是。 A二力平衡原理 B加減平衡力系原理 C力的可傳遞性原理D作用與反作用定律 13加減平衡力系原理適用于。 A剛體 B變形體 C剛體和變形體 D任意物體,A,B,A,11,14力的作用點可沿其作用線在同一剛體內任意移動并不改變其作用效果。這是。 A二力平衡原理 B加減平衡力系原理 C力的可傳遞性原理 D作用與反作用定律 15力的可傳遞性

7、原理適用于。 A剛體 B變形體 C剛體和變形體 D任意物體 16兩物體間的作用力與反作用力總是等值、反向、平行，分別作用在這兩個物體上。這是。 A二力平衡原理 B加減平衡力系原理 C力的可傳遞性原理 D作用與反作用定律,C,A,D,12,17作用與反作用定律適用于。 A剛體 B變形體 C剛體和變形體 DA與B均不適用 18力在正交坐標軸上的投影大小力沿這兩個軸的分力的大小。 A大于 B小于 C等于 D不等于 19力在相互不垂直的兩個軸上的投影大小力沿這兩個軸的分力的大小。 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,C,C,D,D,13,21、剛體受

8、兩個力作用而平衡的充分與必要條件是此二力等值、反向、共線。這是。 A二力平衡原理 B加減平衡力系原理 C力的可傳遞性原理D作用與反作用定律 22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 D必位于同一平面內,A,D,14,三、填空題 23合力在任一軸上的投影等于各分力在同一軸上投影的代數和，這就是 定理。 24若有一平面匯交力系已求得Fx和Fy，則合力大小R= 。 25平面匯交力系的合力，其作用線通過 ，其大小和方向可用力多邊形的 表示。 26平面匯交力系平衡的解析條件是 。 27平面匯交力系，有個獨立的平衡方程，可求解個未知量。,合力投影,封

9、閉邊；,匯交點；,Fx0，F(xiàn)y0,2,2,15,四、計算題 1、 桿AC、BC在C處鉸接，另一端均與墻面鉸接，如圖所示，F(xiàn)1和F2作用在銷釘C上，F(xiàn)1=445N，F(xiàn)2=535N，不計桿重，試求兩桿所受的力。,16,解（1）取AB、BC桿和C點作為研究對象 畫受力圖，建立直角坐標系， 列平衡方程,FAC207NFBC=164N,AC與BC兩桿均受拉力作用。,解方程：,17,2、水平力F作用在剛架的B點，如圖所示，如不計剛架重量，試求支座A和D處的約束力。,解法1： （1）取剛架ABCD為研究對象。 畫受力圖，畫力的多邊形,18,（2）由力三角形得：,解法2：（1）取剛架ABCD為研究對象。畫受力

10、圖，畫力的多邊形,19,列平衡方程： Fx0FFAX0 Fy0FDFAy0 MA (F) 0 FD2aFa0 解方程： FAXF FAy0.5FFD=0.5F FA F2AX F2Ay（0.5F）2（0.5F ）21.12F,20,3、在簡支梁AB的中點C作用一個傾斜為45的力F，力的大小等于20KN，如圖所示，若梁的自重不計，試求兩支座的約束力。,21,22,4、如圖所示結構由兩彎桿ABC和DE構成，構件重量不計，圖中的長度單位為cm，已知F200N，試求支座A和E處的約束力。 解：(1) 取DE為研究對象，DE為二 力桿；FD = FE,23,(2) 取ABC為研究對象，受力分析并畫受力圖

11、；畫封閉的力三角形：,24,2-7 在四連桿機構ABCD的鉸鏈B和C上分別作用有力F1和F2，機構在圖示位置平衡。試求平衡時力F1和F2的大小之間的關系,25,第三章 力偶系,一、判斷題 1力偶可以從剛體的作用平面移到另一平行平面，而不改變它對剛體的作用效應。 ( ) 2構成力偶的兩個力（F、F），所以力偶的合力等于零。 ( ) 3兩力偶只要力偶矩大小相等，則必等效。 ( ) 4力偶不能用力來等效，但力可用力偶來等效。 ( ),對,對,錯,錯,26,二、填空題 5平面內兩個力偶等效的條件是這兩個力偶的 ； 平面力偶系平衡的充要條件是 。 6平面匯交力系合力對平面內任意一點的矩等于其分力對同一點

12、之矩的代數和，這是 定理。 7力偶 與一個力等效，也 被一個力平衡。 8同一平面內的兩個力偶，只要 相同，對剛體的外效應就相同。,力偶矩大小相等、轉向一致；,合力偶矩為零,合力矩,不能,力偶矩大小和轉向,不能,27,三、選擇題 9在保持力偶矩的大小和力偶轉向不變的條件下，力偶 在剛體作用面內任意轉移。 A可以 B不可以 C無法確定 10兩個力偶在同一作用面內等效的充要條件是 。 A力偶臂相等 B力偶矩大小相等 C轉向相同DB+C 11兩個力偶等效，力偶臂相等，組成力偶的力的大小 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當力偶中任一力沿作用線移動時，力偶矩的大小

13、。 A增大 B減小 C不變D無法確定,A,D,D,C,28,19下列關于力矩的說法 是正確的。 力矩的大小與矩心的位置有很大關系 力的作用線通過矩心時，力矩一定等于零 互相平衡的一對力對同一點之矩的代數和為零 力沿其作用線移動，會改變力矩的大小 A B C D 20力偶對物體產生的運動效應為 。 A只能使物體轉動 B只能使物體移動 C既能使物體轉動，又能使物體移動 D它與力對物體產生的效應相同,A,A,29,四、計算題：,21、已知梁AB上作用一力偶，力偶矩為M，梁長為l，梁重不計。求在圖a，b， 三種情況下，支座A和B的約束力。,30,解：(a) 受力分析，畫受力圖；A、B處的約束力組成一個

14、力偶； 列平衡方程：,31,(b) 受力分析，畫受力圖；A、B處的約束力組成一個力偶；,列平衡方程：,32,(c) 受力分析，畫受力圖；A、B處的約束力組成一個力偶；,列平衡方程：,33,22如圖所示軌道中的錘頭，已知其上受的力FF1 000kN，距離e20 mm，h200mm，求：錘頭加給兩側導軌的壓力。 解：取錘頭為研究對象 畫受力圖 列平衡方程 M0 FePh=0 錘頭加給兩側 導軌的壓力P P=Fe/h=100020/200=100KN,34,第四章平面任意力系,一、判斷題 1平面任意力系的合力對作用面內任一點的矩，等于力系中各力對同一點的矩的代數和。 ( ) 2平面任意力系簡化的最后

15、結果可得一個力和一個力偶。 ( ) 3當平面任意力系對某點的主矩為零時，該力系向任一點簡化 的結果必為一個合力。 ( ) 4某力系在任意軸上的投影都等于零，則該力系一定是平衡力系。 ( ) 5當摩擦力不為零時物體就會運動。 ( ),對,錯,錯,錯,錯,35,二、選擇題 1是平面一般力系簡化的基礎。 A二力平衡公理 B力的可傳性定理 C作用和與反作用公理 D力的平移定理 2作用在剛體上的力可以等效地向任意點平移，但需附加一力偶，其力偶矩矢量等于原力對平移點的力矩矢量。這是 。 A力的等效定理 B力的可傳性定理 C附加力偶矩定理 D力的平移定理 3平面平行力系有 個獨立的平衡方程，平面匯交力系有個

16、 獨立的平衡方程。 A33 B32 C22 D23,D,D,C,36,三、計算題： 1、已知F=15kN，M=3kN.m，求A、B處支座反力。 解：取AB梁為研究對象，畫受力圖 建立直角坐標系，列平衡方程 Fy=0FAFFB0 MA（F）0MF2FB30 解方程： FA4KN FB11KN,37,2如圖a所示為一懸臂吊車示意圖，已知橫梁的自重G4k，小車及其載荷共重Q10k，梁的尺寸如圖。求的桿的拉力及處的約束反力。,38,解：取梁AB為研究對象 畫受力圖，列平衡方程 FX0FAXFBcos30=0 Fy0FAyGQ+FBsin30=0 M A（F）03G4Q+6FBsin30=0 解方程得：

17、 FB=17.33KN FAx=15KN FAy=5.3KN,39,3塔式起重機如圖3-10所示。設機架自重為G，重心在C點，與右軌距離為e，載重W，吊臂最遠端距右軌為l，平衡錘重Q，離左軌的距離為a，軌距為b。試求塔式起重機在滿載和空載時都不致翻倒的平衡錘重量的范圍。,40,解： (1)滿載時:,41,解:取塔式起重機為研究對象，作用在起重機上的力有重物W、機架重G、平衡錘的重力Q及鋼軌的約束反力NA和NB，這些力構成了平面平行力系，起重機在該平面平行力系作用下平衡。 (1)滿載時: WWmax，QQmin，機架可能繞B點右翻， 在臨界平衡狀態(tài)，A處懸空，NA0，受力圖如圖b所示。 則,42,(2)空載時:,43,(2)空載時:W0，QQmax，機架