1、班级 姓名 学号 - 1 - e 第一章 静力学公理与 受力分析 一 是非题 1、加减平衡力系公理不但适用于刚体，还适用于变形体。 （ ） 2、作用于刚体上 三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。 （ ） 3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。 （ ） 4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。 （ ） 5、力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。 （ ） 6、 若作用于刚体上的三个力组成平衡力系，那么此三力一定共面，但不一定 交于一点 。 （ ） 7、 如果所作的受力图是一个显然不平衡的力系，那么受力图一定有错。 （ ） 8、 如果作用在一个刚
2、体上的力系对任何点主矩均不为零，该力系可以等效为一个力偶。 （ ） 9、 作用在一个刚体上的任意两个力平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。 （ ） 二 选择题 1、在下述公理、法则、原理中，只适于刚体的有 （ ） 二力平衡 公理 力的平行四边形法则 加减平衡力系 公理 力的可传性原理 作用与反作用 公理 2、 加减平衡力系公理适用于 (B) A.变形体 B.刚体 C. 刚体系统 D.任何物体或物体系统 三、填空题 1、力对物体的作用效应一般分为（ 外 ）效应和（ 内 ）效应。 2、做物体的受力图时，应按照（ 约束的类型 ） 来分析约束反力。（ 内力 ）在受力图上不应
3、画出 3、对非自由体的运动所预加的限制条件成为（ 约束 ）；约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向（ 相反 ） ;约束反力由 （ 主动力 ） 力引起，且随其改变而改变 四 、 画出下列图中 指定 物体受力图。未画重力的物体 不计自重 ，所有接触处均为光滑接触。 多杆件的整体受力图可在原图上画。 )a( 球 A )b( 杆 AB - 2 - )c( 杆 AB、 CD、 整体 )d( 杆 AB、 CD、 整体 五、 画出下列图中 指定物体受力图。未画重力的物体 不计 自重 ，所有接触处均为光滑接触。 多杆件的整体受力图可在原图上画。 WADBCEO rig in a l F ig
4、u reADBCEWWFA xFA yFBF B D o f th e e n tire fra m e)a( 杆 AB、 BC、 整体 )b( 杆 AB、 BC、 轮 E、 整体 )c( 杆 AB、 CD、 整体 )d( 杆 BC 带铰 、 杆 AC、 整体 第二章 平面汇交和力偶系 一 、 是非题 1、因为构成力偶的两个力满足 F= - F，所以力偶的合力等于零。 （ ） 2、用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力不同。 （ ） 3、 力偶永远不能与一个力 等效，共面的一个力与一个力偶总可以合成为一个力 。 （ ） 4、 力偶的作用效应用力偶矩来度量 。 （
5、 ） 5、 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 （ ） 6、 只要平面力偶的力偶矩保持不变，可将力偶的力和臂作相应的改变，而不影响其对刚体的效应。 7、 当力与轴 共面时，力对该轴之矩等于零 （ ） 班级 姓名 学号 - 3 - 8、 在保持力偶矩不变的情况下，可任意改变力和力偶臂的大小，并可以在作用面内任意搬移 （ ） 二、选择题 1、 图中所示的某汇交力中各力系之间的关系是（ C） A F1+F2+F3=F4 B F1+F2+F3+F4=0 C F1+F2=F3+F4 D F1=F2+F3=F4 2、 如图所示的平面汇交力系的力多边形表示 :（ A） A 力系的合力等于 0 B.力
6、系的主矢量是 F4 C.力系的合力是 F4 D.力系的主矩不为零 3、 力 F 在成 1200角的 Ox、 Oy 轴上的投影为 F21 ，而沿着 Ox、 Oy轴上的分力的大小为（ C） A 2F B F21 C F D 23 三、填空题 1、 平面内两个力偶只有在它们的（ 力偶矩大小相等、转向相同 ）的条件下，才能对同一刚体产生相同的作用效果 2、 力偶（ 不能 ）与一个力等效， 也（ 不能 ）被一个力平衡。 3、 平面汇交力系平衡的几何条件是（ 形自行封闭 ） 4、 力在直角坐标轴上投影的大小与力沿这两个轴分力的大小（ 相等 ）；而力在互不垂直的两个坐标轴上投影的大小与力沿这两个轴分力的大小
7、（ 不等 ）。 5、 力偶由 （大小相等）、（ 方向相反）、（作用线平行） 的两个力组成。 四、 电动机重 P=500N，放在水平梁 AC 的中央，如图所示。梁的 A 端以铰链固定，另一端以撑杆 BC 支持，撑杆与水平梁的交角为 300。忽略梁和撑杆的重量，求撑杆 BC 的内力及铰支座 A 的约束力。FBC=5000N(压力 )； FA=5000N 五 、 图示液压加紧机构中， D 为固定铰链， B 、 C 、 E 为活动铰链。 已知力 ，机构平衡时角度如图，求此时工件 H 所受的压紧力 。 FH=F/2sin2 解： （一）研究对象： B；受力图 (a) - 4 - 方程：s in 0 FF
8、F BCy （受压） （二）研究对象： C； 受力图 (b) 由图 (b)知， CDBC FF 0)290c o s ( ,0 CEBCx FFF 2sinBCCE FF （三）研究对 象： E： 受力图 (c) 2N s in2c o s , 0 FFFF CEHy 即：工件所受的压紧力 2N sin2 FF H 六 、 在图示结构中，各构件的自重不计。在构件 AB 上作用一矩为 M 的力偶，求支座 A 和 C 的约束力。 FA=FC= aM42 解 ：（一） BC 为二力杆， BC NN FF ，如图（ a）。 （二）研究对象 AB，受力图（ b）： NN , BA FF 构成力偶，则 0
9、M ， 022N MaF A aMaMF NA 4222 aMFFFABC 42NNN 第三章 平面任意力系 一是非题 1. 在任意力系中，若其力多边形自行封闭，则该任意力系的主矢为零 。 （ ） 2. 当平面一般力系向某点简化为力偶时，如果向另一点简化，则其结果是一样的。 3. 首尾相接构成一封闭力多边形的平面力系是平衡力系。（ ） 4. 若一 平面力系对某点之主矩为零，且主矢亦为零，则该力系为一平衡力系。 （ ） 5. 如果某平面力系由多个力偶和一个力组成，则该力系一定不是平衡力系 （ ） 6. 任一力系如果向 A、 B 两点简化的主矩均等于零，则力系的主矢向与 AB 连线垂直的轴的投影一
10、定为零 （ ） 7. 力系的主矢与简化中心的位置有关，而力系的主矩与简化中心的位置无关 （ ） 二选择题 1、 等边三角板 ABC，边长为 b，今沿其边缘作用三个大小均为 F 的力，方向如图所示。问这三个力向点 A 简化的主矢量 和主矩 的大小等于多少？ （ B ） A. B. C. 班级 姓名 学号 - 5 - D. 2、 如图所示轮子，在 O 点由轴承支座约束，受力和力偶的作用而平衡，下列说法正确的是（ B） A 力 P 和力偶 m 相平衡 B 力 P 和轴承 O 的支座反力组成的力偶与轮子上的力偶相平衡 C 力 P 对 O 点之矩和力偶完全等效 D 力 P 和力偶虽然不等效，但它们可以使
11、轮子平衡 3、 已知刚体某平面内点 处作用一个力 ，同时在该平面内还作 用一个力偶矩为 的力偶，如图所示。若将此力与力偶简化，其最后的结果是： （ B） A. 简化为一个合力（作用线通过点 ） B. 简化为一个合力 (作用线不通过点 ） C. 简化为一个力偶 D.简化为一个平衡力系 三 、填空题 1、 作用在刚体上点 A 的力 F，可以等效地平移到该刚体上任意点 B，但必须附加一个（ 力偶 ） 2、 平 面任意力系向 O 点简化的主矢等于（ 合力的大小及方向 ）主矢与简化中心的位置（ 的选择无关 ） 3、 平面 固定端的约束反力作用是用（ Ayx MFF , ）表示的 四 计算题 1、 图示简
12、支梁中，求 AB 两端约束的约束反力。 ABLqL2 q L22、 由 AC 和 CD 构成的组合梁通过铰链 C 连接。支承和受力如图所示。已知均布载荷强度 q 10kN/m，力偶矩 M=40kNm，不计梁重。求支座 A、 B、 D 的约束力和铰链 C 处所受的力 。 FA=-15kN； FB=40 kN；FC=5 kN； FD=15 kN ， 04221 R2 DFMqkN 15)2(41R qMF D0yF ， 02RR qFF DC kN 52 RR DC FqF 二、取 AC 梁为研究对象，受力图及坐标系如图（ b）所示。 0 AM ， 03242 RR qFF CB 0;2;0 By
13、AyAx FqLFF- 6 - kN 40)64(21 RR qFF CB0yF ， 02RRR qFFF CBA kN 152 RRR BCA FqFF 3、 求图示多跨静定梁的支座反力。 解：先以 CD为研究对象，受力如图。 再以整体为研究对象，受力如图。 解得 4、 组合结构如图所示，求支座反力和各杆的内力。 解：先以整体为研究对象，受力如图。 解之得 C B q 2 2MM F A D 1 3 32DFq1 32BF F q1122AyF F q2(2 )2Ax q a bF a (2 )AyF q a b2(2 )2D q a bF a1 DFF 23 (2 )2q a bF a22
14、 (2 )2q a bF aFCx FCy FD C D q 3( ) 0 : 3 3 02CDM F q F32DFqq F FAx FAy FD FB C B A D 0 : 0x AxFF 0 : 4 0y A y B DF F F F F q ( ) 0 :8 4 2 4 6 0ADBM F F F q F1 32BF F q1122AyF F qa a a b D A C E F B 1 2 3 q FD FAx FAy 0 : 0x A x DF F F 0 : ( 2 ) 0y A yF F q a b 212( ) 0 ( 2 ) 0ADM F a q a b F2(2 )2D
15、 q a bF a2(2 )2Ax q a bF a (2 )AyF q a b班级 姓名 学号 - 7 - 再以铰 C为研究对象，受力如图，建立如图坐标 5、 如 图所示， 水平梁由 AB 和 BC 两部分组成，它所在 C 处用铰链相连，梁的 A 端固定在墙上，在 C处受滚动支座支持，长度单位为 m， =30 试求 A、 B、 C、处的约束反力 。 先取 BC 为研究对象，受力分析如图，列平衡方程 063206c o s)(0206c o s0s incBcByycBxxRFMRFFRFF解得 KNRKNFKNF CBYBX 34060320 再取整体研究，受力如图 04066209c o
16、s)(0206c o s0s i ncAAcAyycAxxRMFMRFFRFF解得 mKNMKNFKNF AAYAX 22060320 6、 图示结构受水平力 P 作用， D 端搁在光滑 的斜面上，已知 P=100N， AC=1.6m , BC=0.9m， CD=1.2m，EC=1.2m， AD=2m。若 AB 水平， ED 铅垂， BD 垂直 AD，各杆自重不计。求支座 A 的反力和杆 BD的内力 。 NFNFNF DAYAX 6036136 ， NFBD 3320取整体研究，受力分析如图 02.12)(09.02.12.109.02.19.02222PFFMFFFFPFFDADAyyDAx
17、xF1 F2 F3 C x y 45 130 : c o s 4 5 0xF F F 230 : s in 4 5 0yF F F 1 DFF23 (2 )2q a bF a22 (2 )2q a bF aRC FBX FBY RC MA FAY FAX FD C B A P FAY FAX D FBD FAY FAX - 8 - 解得 NFNFNF DAYAX 6036136 再取 AB 研究受力分析如图 06.19.053)( AYBDc FFFM 解得 NFBD 3320 7 、求图示结构。固定端的约束反力 解：先以 BC 为研究对象，受力如图。 再以 AB 部分为研究对象，受力如图。
18、7、 图示构架中，物体重 W=1200N，由细绳跨过滑轮 E 而水平系于墙上， 尺寸如图。不计杆和滑轮的重量，求支承 A 和 B 处的约束反力，以及杆 BC 的内力 FBC。 1050R BF N, ,150AxF 150AyF , 1500BCF 解 ：一、取整体为研究对象，受力图及坐标系如图 (a)所示。 绳索拉力 1200T WF N 0,0 T FFF Axx ， 1200T FFAx N 0 AM ， 0)5.1()2(4 TR rFrWF B 1 0 5 087)5.12(41TTR WrFFWrWF BN 0 yF ,0 WFF RBAx 150 ByAy FWF N 二、取杆
19、CE（包括滑轮 E 及重物 W）为研究对象， 如图 (b)所示 。 0)5.1(5.1s i n ,0 T rFrWFM BCD 15005.12/2 1200s in 22 WF BC N (压力 ) FB M C B FC 0 : 0CM F b M CBMFFbF FB FAy q B A MA FAx 0 : 0x A x BF F F F 0 : 0y A yF F q a ( ) 0AMF21( ) 02ABM F a b q a F a BBFF,A x A y AMF F F q a Mb 班级 姓名 学号 - 9 - 8、 构架由杆 AB、 AC 和 DF 铰接而成，如图所示
20、，在 DEF 杆上作用一力偶矩为 M 的力偶。不各杆的重量，求 AB 杆上铰链 A， D 和 B 所受的力。 解：（一）研究对象：整体，受力图 (a) 0 , 0 Bxx FF aMFM ByC 2 , 0 ( ) (二 )研究对象： DE 杆，受力图 (b) aMFM DyE , 0 ( ) （三）研究对象： ADB 杆，受力图 (c) 0 , 0 DxA FM 0 , 0 Axx FF 0 yF ， aMFAy 2 ( ) aMFDy ( ) 10、 10、已知各杆均铰接， B 端插入地内， P=1000N AE=BE=CE=DE=1m，杆重不计。 求 AC 杆内力？ B 点的反力？ 解：
21、 选整体研究 画受力图 选坐标、列方程为 : 再研究 CD 杆 FDy FAx FAy 0X ;0BX0 Bm 0 DEPM B)mN(1 0 0 011 0 0 0 BM 0Y ;0PYB PYB045s in:0 EDPCESm oCAE)N(1 4 1 417 0 7.0 11 0 0 045s in CEEDPS oCA- 10 - 第四章 空间力系 一 是非题 1、 在空间问题中，力对轴之矩是代数量，而力对点之矩是矢量。（ ） 1. 物体的重心可能不在物体之内。 （ ） 2. 力沿坐标轴分解就是力向坐标轴投影。 （ ） 3. 当力与轴共面时，力对该轴之矩等于零。 （ ） 4. 在空间
22、问题中，力偶对刚体的作用完全由力偶矩矢决定。 （ ） 5. 将一空间力系向某点简化，若所得的主矢和主矩正交，则此力系简化的最后结果为一合力 （ ） 二、选择题 1、 刚体在五个空间力的作用下处于平衡，若其中有四个作用线汇交于一点，则第五个力的作用线 （ A） 。 A. 一定通过该汇交点； B. 不一定通过该汇交点； C. 一定不通过该汇交点。 D. 无法判断 2、 空间汇交力系的独立平衡方程数目为（ C ） A 6； B 4； C 3； D 2 3、 空间力偶矩是 ( D ) A 代数量； B 滑动矢量； C 定位矢量； D 自由矢量。 4、（ ） 正立方体的顶角上作用着六个大小相等的力，此力
23、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。 5、（ ） 已知点 的坐标为 (5,5,5)，如图所示，力 在 y 轴 上的投影为： （ ） A. B. C. D. 空间力系向三个两两正交的坐标平面投影，得到三个平面一般力系，则其独立的平衡方程数目为 （ B） 个。 A. 3； B 6； C 8； D. 9。 三 、填空题 1、 空间力 F 在 Ox 轴上的投影为零，对 Ox 轴的力矩也为零，则该力与 Ox轴（ 垂直且相交 ） 2、 力对轴之矩等于力对（ 轴上 ）一点的力矩矢（ 在该轴上的投影 ） 3、 力对任意点 O 的矩矢在通过该点的任意轴上的（ 投影 ）等于力对该轴的（ 矩 ） 4、 均质物体的重心只取决于物体的（ 几何形状 ）而与物体 的 （ 重量 ）无关
