1、工程力学练习题,第一章 静力学基础知识和物体的受力分析,第一章 静力学基础知识和物体的受力分析 一、判断题 1力对物体作用效果有两种，即使物体运动状态发生改变和使物体形状发生改变。( ) 2作用于刚体上的平衡力系，如果作用到变形体上，这变形体也一定平衡。 ( ) 3作用于刚体上的力可在该刚体上移动而不改变其对刚体的运动效应。 ( ) 4两端用光滑铰链连接的构件都是二力构件。 ( ) 5二力构件是指只有两点受力且自重不计的构件。 ( ),对,对,错,错,错,二、填空题 1力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的 、 和 。 2所谓平衡，就是指物体在力的作用下相对于惯性参考系保持 。 3对非自由
2、体的运动所加的限制称为 ；约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势方向 ；约束反力由 力引起，且随改变而改变。 4力对物体的作用效应一般分为 效应和效应。,大小,方向,作用点,静止或匀速直线运动状态,约束反力,相反,主动,主动力,外,内,三、选择题： 1物体处于平衡状态，是指物体对于周围物体保持。A静止 B匀速直线运动状态CA和B DA或B 2在力的作用下绝对不发生变形的物体称为。A液体 B刚体 C固体 D硬物 3 不是力的三要素之一。 A力的大小 B力的方向 C力的作用点 D力的数量 4力是。 A标量 B矢量 C数量 DA或B 5作用在刚体上的力是。 A定位矢量 B滑动矢量 C旋转矢
3、量 D双向矢量 6刚体受两个力作用而平衡的充分与必要条件是此二力等值、 反向、共线。这是。 A二力平衡原理 B加减平衡力系原理 C力的可传递性原理 D作用与反作用定律,D,B,D,B,B,A,7二力平衡原理适用于。A刚体 B变形体C刚体和变形体 D任意物体 8约束反力的方向与该约束所能限制的运动方向。A相同 B相反 C无关 D视具体情况而定 9属于铰链约束。柔性约束 固定铰链约束 活动铰链约束 中间铰链约束A B C D 10一般情况下，光滑面约束的约束反力可用来表示。A一沿光滑面切线方向的力 B一个力偶C一沿光滑面法线方向的力 DA+C 11一般情况下，固定铰链约束的约束反力可用来表示。A一
4、对相互垂直的力 B一个力偶CA+B D都不对,A,B,D,C,A,12一般情况下，可动铰链约束的约束反力可用来表示。A一沿支承面切线方向的力 B一个力偶C一沿支承面法线方向的力 DA+C 13一般情况下，中间铰链约束的约束反力可用来表示。A一对相互垂直的力 B一个力偶CA+B D都不对 14图示三角拱，自重不计，若以整体为研究对象，以下四图中正确的受力图是,C,A,A,1-3 试画出以下各题中AB梁的受力图。,解：,1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (b) 半拱AB部分；,第二章 汇交力系,一、判断题1如果作用在刚体上的平面汇交力系的合力等于零，即力多边形自行封闭，则此力系平衡。 (
5、 )2如图所示，刚体在A、B、C三点受F1、F2、F3三个力的作用，则该刚体处于平衡状态。 ( )3力多边形自行封闭是汇交力系平衡的几何条件。 ( ),对,对,错,4作用力与反作用力是一对等值、反向、共线的平衡力。 ( ) 5力是滑移矢量，沿其作用线滑移不改变对刚体的作用效果。 ( ) 6力的可传性原理在材料力学中也实用。 ( ) 7静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。 ( ) 8同一平面上作用线互不平行的三个力作用而使刚体保持平衡时，这三个力作用线必汇交于一点。 ( ) 9三力平衡必汇交于一点。 ( ) 10无论坐标轴正交与否，力沿坐标轴的分力值和投影值均相同。 ( ),
6、对,对,对,错,错,错,错,二、选择题 11二力平衡原理适用于 。A刚体 B变形体C刚体和变形体 D任意物体 12在作用于刚体上的任一力系上，加上或减去任一平衡力系所得到的新力系与原力系等效。这是 。A二力平衡原理 B加减平衡力系原理C力的可传递性原理D作用与反作用定律 13加减平衡力系原理适用于 。A刚体 B变形体 C刚体和变形体 D任意物体,A,B,A,14力的作用点可沿其作用线在同一刚体内任意移动并不改变其作用效果。这是 。A二力平衡原理 B加减平衡力系原理C力的可传递性原理 D作用与反作用定律 15力的可传递性原理适用于 。A刚体 B变形体C刚体和变形体 D任意物体 16两物体间的作用
7、力与反作用力总是等值、反向、平行，分别作用在这两个物体上。这是 。 A二力平衡原理 B加减平衡力系原理 C力的可传递性原理 D作用与反作用定律,C,A,D,17作用与反作用定律适用于 。A刚体 B变形体C刚体和变形体 DA与B均不适用 18力在正交坐标轴上的投影大小 力沿这两个轴的分力的大小。A大于 B小于 C等于 D不等于 19力在相互不垂直的两个轴上的投影大小 力沿这两个轴的分力的大小。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,21、刚体受两个力作用而平衡的充分与必要条件是此二力等值、反向、共线。这是 。A二力平衡原理 B加减平
8、衡力系原理C力的可传递性原理 D作用与反作用定律 22刚体受三力作用而处于平衡状态，则此三力的作用线 。A必汇交于一点 B必互相平行C必都为零 D必位于同一平面内,A,D,三、填空题 23合力在任一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和，这就是 定理。 24若有一平面汇交力系已求得Fx和Fy，则合力大小R= 。 25平面汇交力系的合力，其作用线通过 ，其大小和方向可用力多边形的 表示。 26平面汇交力系平衡的解析条件是 。 27平面汇交力系，有 个独立的平衡方程，可求解 个未知量。,合力投影,封闭边；,汇交点；,Fx0，Fy0,2,2,四、计算题 1、 杆AC、BC在C处铰接，另一端均与墙
9、面铰接，如图所示，F1和F2作用在销钉C上，F1=445N，F2=535N，不计杆重，试求两杆所受的力。,解（1）取AB、BC杆和C点作为研究对象 画受力图，建立直角坐标系， 列平衡方程, FAC207N FBC=164N,AC与BC两杆均受拉力作用。,解方程：,2、水平力F作用在刚架的B点，如图所示，如不计刚架重量，试求支座A和D处的约束力。,解法1： （1）取刚架ABCD为研究对象。画受力图，画力的多边形,（2）由力三角形得：,解法2：（1）取刚架ABCD为研究对象。画受力图，画力的多边形,列平衡方程：Fx0 FFAX0Fy0 FDFAy0 MA (F) 0 FD2aFa0 解方程：FAX
10、F FAy0.5F FD=0.5F FA F2AX F2Ay（0.5F）2（0.5F ）21.12F,3、在简支梁AB的中点C作用一个倾斜为45的力F，力的大小等于20KN，如图所示，若梁的自重不计，试求两支座的约束力。,4、如图所示结构由两弯杆ABC和DE构成，构件重量不计，图中的长度单位为cm，已知F200N，试求支座A和E处的约束力。 解：(1) 取DE为研究对象，DE为二力杆；FD = FE,(2) 取ABC为研究对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形：,2-7 在四连杆机构ABCD的铰链B和C上分别作用有力F1和F2，机构在图示位置平衡。试求平衡时力F1和F2的大小之间的关系,第
11、三章 力偶系,一、判断题 1力偶可以从刚体的作用平面移到另一平行平面，而不改变它对刚体的作用效应。( ) 2构成力偶的两个力（F、F），所以力偶的合力等于零。 ( ) 3两力偶只要力偶矩大小相等，则必等效。 ( ) 4力偶不能用力来等效，但力可用力偶来等效。 ( ),对,对,错,错,二、填空题 5平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的 ； 平面力偶系平衡的充要条件是 。 6平面汇交力系合力对平面内任意一点的矩等于其分力对同一点之矩的代数和，这是 定理。 7力偶 与一个力等效，也 被一个力平衡。 8同一平面内的两个力偶，只要 相同，对刚体的外效应就相同。,力偶矩大小相等、转向一致；,合力偶矩为零
12、,合力矩,不能,力偶矩大小和转向,不能,三、选择题 9在保持力偶矩的大小和力偶转向不变的条件下，力偶在刚体作用面内任意转移。 A可以 B不可以 C无法确定 10两个力偶在同一作用面内等效的充要条件是 。 A力偶臂相等 B力偶矩大小相等 C转向相同 DB+C 11两个力偶等效，力偶臂 相等，组成力偶的力的大小 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当力偶中任一力沿作用线移动时，力偶矩的大小 。 A增大 B减小 C不变D无法确定,A,D,D,C,19下列关于力矩的说法 是正确的。 力矩的大小与矩心的位置有很大关系 力的作用线通过矩心时，力矩一定等于零 互相平衡的一
13、对力对同一点之矩的代数和为零 力沿其作用线移动，会改变力矩的大小 A B C D 20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效应相同,A,A,四、计算题：,21、已知梁AB上作用一力偶，力偶矩为M，梁长为l，梁重不计。求在图a，b， 三种情况下，支座A和B的约束力。,解：(a) 受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶； 列平衡方程：,(b) 受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶；,列平衡方程：,(c) 受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶；,列平衡方程：,22如图所示轨道中的锤
14、头，已知其上受的力 FF1 000kN，距离e20 mm，h200mm，求：锤头加给两侧导轨的压力。 解：取锤头为研究对象 画受力图 列平衡方程 M0 FePh=0 锤头加给两侧 导轨的压力P P=Fe/h=100020/200=100KN,第四章 平面任意力系,一、判断题 1平面任意力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系中各力对同一点的矩的代数和。 ( ) 2平面任意力系简化的最后结果可得一个力和一个力偶。( )3当平面任意力系对某点的主矩为零时，该力系向任一点简化 的结果必为一个合力。 ( ) 4某力系在任意轴上的投影都等于零，则该力系一定是平衡力系。 ( ) 5当摩擦力不为零时物体就会
15、运动。 ( ),对,错,错,错,错,二、选择题1 是平面一般力系简化的基础。 A二力平衡公理 B力的可传性定理C作用和与反作用公理 D力的平移定理2作用在刚体上的力可以等效地向任意点平移，但需附加一力偶，其力偶矩矢量等于原力对平移点的力矩矢量。这是 。A力的等效定理 B力的可传性定理C附加力偶矩定理 D力的平移定理3平面平行力系有 个独立的平衡方程，平面汇交力系有个 独立的平衡方程。A33 B32 C22 D23,D,D,C,三、计算题： 1、已知F=15kN，M=3kN.m，求A、B处支座反力。解：取AB梁为研究对象，画受力图 建立直角坐标系，列平衡方程 Fy=0 FAFFB0 MA（F）0
16、 MF2FB30 解方程： FA4KN FB11KN,2 如图a所示为一悬臂吊车示意图，已知横梁的自重G4k，小车及其载荷共重Q10k，梁的尺寸如图。求的杆的拉力及处的约束反力。,解：取梁AB为研究对象 画受力图，列平衡方程 FX0 FAXFBcos30=0 Fy0 FAyGQ+FBsin30=0 M A（F）0 3G4Q+6FBsin30=0 解方程得： FB=17.33KN FAx=15KN FAy=5.3KN,3 塔式起重机如图3-10所示。设机架自重为G，重心在C点，与右轨距离为e，载重W，吊臂最远端距右轨为l，平衡锤重Q，离左轨的距离为a，轨距为b。试求塔式起重机在满载和空载时都不致
17、翻倒的平衡锤重量的范围。,解： (1)满载时:,解:取塔式起重机为研究对象，作用在起重机上的力有重物W、机架重G、平衡锤的重力Q及钢轨的约束反力NA和NB，这些力构成了平面平行力系，起重机在该平面平行力系作用下平衡。 (1)满载时: WWmax，QQmin，机架可能绕B点右翻， 在临界平衡状态，A处悬空，NA0，受力图如图b所示。 则,(2)空载时:,(2)空载时:W0，QQmax，机架可能绕A点左翻，在临界平衡状态，B处悬空，NB0，受力图如图3-10c所示。则故:平衡锤的范围应满足不等式,4-4边长为2m的直角弯杆ABC的A端与固定铰链支座联结，C端与杆CD用销钉联结如图，而杆CD与水平线的夹角为60O，略去各杆重量。沿BC方向作用已知力F=60 N试求A、C两点的约束力。,解： 1、取直角弯杆ABC为研究对象， 画受力图，列出平衡方程 Fx0 FAsin45FFccos600 Fy0 FAcos45Fcsin6002、联解方程得：,解得：Fc 43.92（N） FA 53.79（N）,
