静力学练习题 黄慧春

1、 黄慧春-静力学练习题 姓名 静力学公理和物体的受力分析(1) 学号 班级 一、基本要求 1、掌握静力学公理及其静力学基本概念 2、各种常见约束的约束力 3、物体受力图的画法 4、二力杆的判断 二、物体受力分析（要求解除约束、取分离体，画上所有作用力主动力和约束力） 1、画出下列各图中物体A、AB、ABC的受力图。未画重力的物体的重量不计，所有接触处均为光滑 2 姓名 班级 学号 静力学公理和物体的受力分析(2) 物体受力分析（要求解除约束、取分离体，画上所有作用力主动力和约束力） 1、画出下列每个标注字符的物体的受力图，各题的整体受力图。未画重力的物体的重量均不计 3 学号 姓名 (3) 静

2、力学公理和物体的受力分析 班级 受力图（要求取分离体，画上所有一、物体受力分析 的主动力和约束反力） 画出下列每个标注字符的物体的受力图，各题的整体受力图。未画重力的物体的重量均不计， 4 5 6 7 学号 班级 姓名 ）平面力系（1一、基本要求 1力投影的计算； 2平面汇交力系合力的求法； 3平面汇交力系的平衡条件和平衡方程； 4解题步骤和要求 二、计算题 1、五个力作用于一点，如图所示。图中方格的边长为10mm。求此力系的合力。 8 （以下平衡问题解题步骤要求：确定研究对象画受力图；列平衡方程；解出结果，说明方向）、。三处均为铰链上，如图所示BACDP2、物体重=20（kN），用绳子挂在支

3、架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车 B的大小略去不计。AB和CB所受的力。滑轮连接，当物体处于平衡状态时，试求杆)(kN?74.64F)(?F54.64kN （压） （拉） 答： CBAB 9 形铁的压力。= 400 N，不计工件自重，求工件对V形铁内，如图所示。若已知压板夹紧力3、工件放在VF 10 姓名 学号平面力系（2 ）班级 一、基本要求 1、力矩的定义及其计算方法 2、合力矩定理的应用 3、力偶的定义及其性质 4、平面力偶系平衡的平衡条件 二、试分别计算下列各图中力F对点O的矩 1、 2、RrF?F对，在小轮圆周作用有一切向力，求力，其作用线与水平线夹角为图示叠轮，已知大圆半径为，小

4、圆半径为AMF）。之矩 叠轮与水平面切点（AMFFr-Rcos?）=答：（）（ A11 三、计算题）（解题步骤要求：取研究对象；画受力图；列平衡方程；求解。BbAaABMl的约束反）两种情况下，支座、，求在图（已知梁），（上作用一力偶，力偶矩为，梁长为、1M 力。 答： ?FF?BA?cosl 、2 的约束力。CAMAB在图示结构中，各构件的自重不计。在构件上作用一矩为的力偶，求支座和 12 kNmmABCDABCDE），不与、3 图中杆=1上有一导槽，套在杆上各有一力偶作用。已知的销子上，在杆（1ABCDEm 上，销子上，则结果如何？计杆重和摩擦。（1）求平衡时之。（2）若导槽在杆在杆2）（

5、kNm2）m=2 ，=11答：（）m（kNm） （22 13 N400F?方能、图示为曲柄连杆机构。主动力4M作用在活塞上。不计构件自重，试问在曲柄上应加多大的力偶矩 使机构在图示位置平衡？ 14 姓名 平面力系（3 ）班级 学号 本要求一、 基、掌握力的平移定理。 1 2、掌握力系简化的方法、主矢及主矩的计算和平面力系的平衡条件和平衡方程。 二、计算题 M?2000N?mmNFN?110F?80NF40?2?40F。各力作，图示平面任意力系中1，N4231用位置如图所示，图中尺寸的单位为mm。求：（1）力系向O点简化的结果；（2）力系的合力并在图中标出作用位置。 （平衡问题求解步骤：取研究对

6、象画受力图；列平衡方程；解方程得力的大小，说明力的方向） 2 已知梁受载荷图所示，试求支座的约束力。 22?Faqa?5qaM52.?3FaM0?F?F ，答： AyNBaa2215 NAOBC）（3如图所示，发动机的凸轮转动时，推动杠杆的启闭，设压下阀门需要对它作用来控制阀门400ONPP?Amm =277）。答：（的力，=30，求凸轮对滚子的压力）。图中尺寸单位为（ 2?6F 处的约束力。A， = 3kN/m在图示刚架中，已知4q = 10 kNm，kNM，不计刚架自重。求固定端m 16 17 姓名 学号 平面一般力系（4 ）班级 一、基本要求 1、各种平面力系的平衡方程和可以求解的未知数

7、个数。 2、物体系统的概念，静定、静不定问题的判断。 3、求解物体系统平衡问题的方法。 二、计算题（物系平衡解题步骤：每取一次研究对象要画受力图列平衡方程，联立求解） 1、q?10kN/m，力偶矩连接。支承和受力如图所示。已知均布载荷强度构成的组合梁通过铰链C由AC和CDM?40kN?m，不计梁重。求支座A、B、D的约束力和铰链C处所受的力。 OA?rF，机构重量和各处摩擦均不计。，滑道倾角为2、图示一滑道连杆机构，在滑道连杆上作用水平力。已知?之间的关系。 MOA试求当机构平衡时，作用在曲柄上的力偶的矩与角18 kNq、BkN/mPA ）。的反力，设=10（=20），（3、 求图示双跨静定梁

8、支座)(kN?m?63),(16kN)(?F?(kN)(),M172?F)(F?9kN? 答： NBAAxAy 19 ACDE上，并与滑槽光滑接触，各构件重量不计。已点为铰链支座，销子、 三角形平板的固结在铅垂杆4FNMNmA、D的约束反力。）。试求：支座知：（=100（）， =20F?64(N)(?)F?64(N)(?)(?N)F?19.2(?52F?(N)( ，答：，DxAxDyAy PNqN/mABD所受的（已知图示结构的受力=500（），各杆自重不计，求：支座），的反力及撑杆=1005、 力。 答：， )(?N518F?.5()(?N5487?F.()(N压(1380?FAxBDAy

9、20 21 学号平面一般力系（5 ）班级 姓名 一、基本要求 1、了解桁架的基本特点 2、掌握计算桁架受力的方法及应用。（解题要求：明确研究对象画受力图，内二、计算题 力设为拉力；列平衡方程求解）1、平面悬臂桁架所受的载荷如图所示。求杆1，2和3的内力。 F?10kNF?F?20kN。试求桁架4，5，2、桁架受力如图所示，已知7，10各杆的内力。 132 22 F 的内力。，EF为两腰中点，又AD=DB。求杆CD、平面桁架的支座和载荷如图所示。3ABC为等边三角形，CD （提示：先判断零杆，再用截面法计算） C节点）杆，用截面法分析；再取、（提示：先截断3214、平面桁架的支座和载荷如图所示，

10、求杆，和的内力。AD32 23 学号 姓名 平面一般力系（6 ）班级 每取一次研究对象要画受力图列（物系平衡解题步骤： 平衡方程，联立求解） 杆上的力偶。不计各杆的重量，求ABDF铰接而成，如图所示。在DEF杆上作用一矩为M，1、 构架由杆ABAC和铰链A，D和B所受的力。（提示：先取整体求B点受力；再取DF求D点竖直反力，最后取AB求其余力） 2、如图所示两等长杆AB与BC在点B用铰链连接，又在杆的D、E两点连一弹簧。弹簧的刚性系数为k，当距离ACa时，弹簧内拉力为零。点C作用一水平力F，设AB=l，BD=b等于，杆重不计，求系统平衡时距离AC之值。 24 mN?M?300NF?F?400，

11、处为铰链连接。已知，处为光滑接触，、图示结构中，3A处为固定端约束，CD21?45?CE?300mmmm?ABBC?400CD的约束 D，A处与铰链处，不计各构件自重，求固定端 力。 25 BA和，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4、图示构架中，物体P重1200N 研究）。（提示：先取整体，再取AB处的约束力，以及杆BC的内力FBC 、5CDNEFFCD、BD、AB所受到的力。尺寸如图所四根直杆铰接而成，不计各杆自重，当=1000托架由（）时，求杆 示。)?(N)(F?3000)N)(?2250F?()N?F3750()6000F?(N)(? ）（，答：，

12、CxEFDBCy 26 、6E、D、D、BPkNAEAA、C处处均为铰链连接，并在）。试求杆三杆组成的构架尺寸如图所示。端悬挂重物在=5（ 所受的力。各杆自重不计。)?5(kN)(F?2.0?F?)(.F?433(kN).F?866(kN ，（），答： ExAxDAy)F)(kN?(?5)m?(.?M75kN ， EEy 27 学号1 ）班级 姓名 空间力系（ 一、基本要求 1、空间力投影以及对轴之矩的计算。 2、空间力系的简化。 二、计算题 M。，求对于z轴的力矩1、图示力F=1000Nz NFNFNF），求力系在各坐标轴上投影的代数和，并求力系对=300（=200、已知力系中，2），=10

13、0（），3123-6) 哈工大各坐标轴的矩的代数和。(NFNFNF） =-345.3（），），=10.56=249.6（答：RzRxRy m?NFMNFMNFM=?m=?m=）。103.59（）-51.79（），（）-36.64（），（）zxy 28 cmCDABcmBCcmFFxyzN），=20（=153、计算图示手柄上的力对），），=40轴之矩，已知=100（），（O?CD?AB ，=60，处于同一水平面内，。，=?，m=34.6（N）F=30.31（NMm），（F）M答：（yx?。（N）mFM（）=-1.25z FFC。力C处作用力位于铅垂平面内，且与、水平圆盘的半径为4r，外缘?60F

14、 轴之矩。z，其他尺寸如图所示。求力x对，y，处圆盘切线夹角为 29 30 姓名 学号 2空间力系（ ）班级 一、基本要求 1、 物体在空间力系作用下的平衡条件和平衡方程。 2、能将空间力系的平衡问题转化为平面平衡问题来求解。 二、计算题 1、挂物架如图所示，三杆的重量不计，用球铰链连接于O点，平面BOC为水平面，且OB=OC，角度如图。若在O点挂一重物G，重为1000N，求三杆所受的力。 ?AOB为直在同一平面内，、OB和OC50mm150mmB、图示三圆盘A、和C的半径分别为、100mm和。三轴OA2角。在三圆盘上分别作用力偶，各力偶的力作用在轮缘上，它们的大小分别等于10N、20N和F。

15、如图示系统是自由的，?。（提示：将力偶表示为矢量形式）的大小和角且不计自重，求能使系统平衡的力F 31 FFFF后，即可带B处加压力和、以及手柄上加力3、图示手摇钻由支点B、钻头A和弯曲的手柄组成。当支点zxy动钻头绕轴AB转动而钻孔，已知F=50N，F=150N。求：（1）钻头受到的阻力偶的力偶矩M；（2）材料给钻头的反力zF、F和F；（3）压力F和F。 yAzAxAyx r rPkNGkNhaFFAB轴承的反力。=2=2（、）,。求皮带的张力及=2，4、图示为一起重装置，=2 ，已知=10（）,轮轴重2211FkNFkNFkNFkNFkN）， ），（=10（），=5（），（= -9 =2）

16、， =-2（答：AzAxAy21FkNFkN） （）， =-8（ = -6ByBx 32 okNFFF），皮30夹角，皮带张力=2=10，钢丝绳的水平拉力（5、卷扬机的滚筒如图示，传动皮带与水平成21)cm10r(?B、ARcm ），滚筒半径，滚筒自重不计，求轴承带轮半径的反力及皮带的拉力。=25（kNkNFkNFFkNF = -0.5），（= -2.4（），），答：=8（），（=4AzAx21 kNFFkN （）， =2.5（ = -18BzBx 33 6、水平传动轴装有两个皮带轮C和D，可绕AB轴转动，如图所示。皮带轮的半径各为r=200mm和r=250mm，皮带21轮与轴承间的距离为a=

17、b=500mm，两皮带轮间的距离为c=1000mm。套在轮C上的皮带是水平的，其拉力为?30?F?2F。求在平衡情况下，拉力F，其拉力为和F的上的皮带与铅直线成角；套在轮=F=F25000ND413243 值，并求由皮带拉力所引起的轴承约束力。 34 学号 姓名 3空间力系（ ）班级一、基本要求 1重心的概念。 2确定物体重心的计算方法（积分法、查表、组合法、负面积法、分割法）。 二、计算题 1、图示平面图形中每一方格的边长为20mm，求挖去一圆后剩余部分面积重心的位置。 （提示：用分割法和负面积法混合使用） 2、均质块尺寸如图所示，求其重心的位置。 35 点即为剩余面积EE、已知正方形ABC

18、D的边长为a，试在其中求出一点，使此正方形在被截去等腰三角形AEB后，3aa634,y?0.x? 的重心。答：EE2 、4 平面桁架由七根直杆构成，尺寸如图所示。如各杆单位长度的重量均相等，求该桁架的重心坐标。 cmxcmy）答：=1.47（），=0.938（CC36 37 擦（摩 1 学号 ）班级 姓名 一、基本要求 1、摩擦力的概念 2、各类摩擦力的求法 3、摩擦角的概念、自锁现象、物体自锁的条件。 4、在有摩擦力时，物体的平衡问题的求解。 二、计算题 （解题要求：取研究对象说明运动状态画受力图；列平衡方程和补充方程；求解）1、已知P=60kN，F=20kN，物体与地面间的静摩擦系数f=0

19、.5，动摩擦系数f=0.4，求物体所受的摩擦力的大小。（17.3kN） ?35?，今用力P推动物块，P=5kN。试判断物体处于何种状态。（不动）、物块重25kN，与水平面间的摩擦角 m 3、PNfFN），试指=250），置于水平面上，接触面间的摩擦系数=0.2，今在物体上作用一个力（一物块受重力=10003?arcsin? 。出图示三种情况下，物体处于静止还是发生滑动。图中538 ）若1，料斗与滑道间的静、动滑动摩擦系数均为0.3。（4、简易升降混凝土料斗装置如图所示，混凝土和料斗共重25kN）求料斗匀速上升和下降时绳子的225kN时，料斗处于静止状态，求料斗与滑道间的摩擦力；（绳子拉力分别为

20、22kN与 拉力。 m?15NM时，刚好能转动此棒料。已知棒料重V、如图所示，置于型槽中的棒料上作用一力偶，力偶矩5m25D400N?0.?P ，直径。形槽间的静摩擦系数，不计滚动摩阻。试求棒料与VfS39 o。 =600.25。已知接触面间的摩擦系数均为如图所示。P=200N，梯长为l，并与水平面交角?其重为、6梯子AB靠在墙上， s应为多少？ 到今有一重650N的人沿梯上爬，问人所能达到的最高点CA点的距离 ，而铅直墙壁则假定是绝对光滑500N重，放在墙角里，如图所示。已知鼓轮与水平地板间的摩擦系数为0.257、鼓轮Bmm100rR?200mm? A，的最大重量。，求平衡时重物的。鼓轮上的绳索下端挂着重物。设半径 40 41 姓名 学号）班级 2摩 擦（ （解题