理论力学练习册(静力学)

1、南昌工程学院工程力学练习册（理论力学静力学部分） 姓名： 学号： 年级、专业、班级： 土木与建筑工程学院力学教研室第一章 静力学公理和物体的受力分析一、是非题 1力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。 （ ） 2在理论力学中只研究力的外效应。 （ ） 3两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。 （ ）4作用在一个刚体上的任意两个力成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。 （ ）5作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。 （ ）6作用于刚体上的三个力，若其作用线共面且相交于一点，则刚体一定平衡。 ( )7平面汇交力系平衡

2、时，力多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序可以不同。 （ ）8约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。 （ ）二、选择题1若作用在A点的两个大小不等的力1和2，沿同一直线但方向相反。则其合力可以表示为 。 12； 21； 12；2作用在一个刚体上的两个力A、B，满足A=B的条件，则该二力可能是 。 作用力和反作用力或一对平衡的力； 一对平衡的力或一个力偶。 一对平衡的力或一个力和一个力偶； 作用力和反作用力或一个力偶。3三力平衡定理是 。 共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点； 共面三力若平衡，必汇交于一点； 三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。4已知1、2、3、4

3、为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图所示为平行四边形，由此 。 力系可合成为一个力偶； 力系可合成为一个力； 力系简化为一个力和一个力偶； 力系的合力为零，力系平衡。5在下述原理、法则、定理中，只适用于刚体的有 。 二力平衡原理； 力的平行四边形法则； 加减平衡力系原理； 力的可传性原理； 作用与反作用定理。三、填空题1二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是等值、反向、共线的，所不同的是： 。2已知力沿直线AB作用，其中一个分力的作用与AB成30°角，若欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小，则此二分力间的夹角为 度。3作用在刚体上的两个力等效的条件是 。4在平面约束中，由

4、约束本身的性质就可以确定约束力方位的约束有 ，可以确定约束力方向的约束有 ，方向不能确定的约束有 （各写出两种约束）。 5图示系统在A、B两处设置约束，并受力F作用而平衡。其中A为固定铰支座，今欲使其约束力的作用线在AB成b=135°角，则B处应设置何种约束 ，如何设置？请举一种约束，并用图表示。四、作图题1、画出下列各图中A、B两处反力的方向（包括方位和指向）。2、试画出下列各物体系统中每个物体、整体及销钉A的受力图。物体的重力除图上注明外，均略去不计，所有接触均假定为光滑。 3、试分别画出下列各物体系统中每个物体以及整体的受力图。物体的重力除图上注明外，均略去不计，所有接触均假定

5、为光滑。 （a） （b） 4、试分别画出图示构架中滑轮A和杆AB、CD的受力图。物体的重力除图上注明外，均略去不计，所有接触均假定为光滑。 第二章 平面汇交力系与平面力偶系一、是非题 1一个力在任意轴上投影的大小一定小于或等于该力的模，而沿该轴的分力的大小则可能大于该力的模。 （ ）2力在两坐标轴上的投影和力沿该两坐标轴上的分力大小一定相等。( )3作力多边形时，力系中分力的次序是任意的，顺序不同只改变多边形的形状，而不改变合力。 ( )4只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。 （ ）5力偶没有合力，它既不能用一力等效，也不能和一力平衡。( )6力偶没有合力，力偶在任一坐标轴上的投

6、影代数和一定等于零。 ( )7求图示A、B处的约束反力时，根据力偶的性质，可以将作用于ACB杆上的力偶矩M由AC段移到CB段上，不改变作用效果。( )8同一个平面内的两个力偶，只要它们的力偶矩相等，这两个力偶就一定等效。 （ ）9某一平面汇交力系，如其力多边形不封闭，则该力系一定有合力，合力作用线与简化中心的位置无关。 10在平面问题中，力对点之矩是一个代数量；而在空间问题中，力对点之矩是一个矢量，但两者的绝对值都是力的大小与力臂的乘积。( ) 二、选择题1已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体的平面汇交力系，其力多边形如图所示，因而由此可知（ ）。 力系平衡 力系不平衡2.图示三个力系中，三

7、个力的大小均相等，且都汇交一点。已知各力均不为零，且都在同一个平面内，能平衡的力系是（ ）。图(a)、图(b)、图(c) 图(a) 图(b) 图(c)3图示三铰刚架受力作用，则A支座反力的大小为 ，B支座反力的大小为 。 F/2； F/； F； F；4图示结构受力作用，杆重不计，则A支座约束力的大小为 。 P/2； ； P； 05.汇交于O点的平面汇交力系，其平衡方程式可表示为二力矩形式。即，但必须 。 A、B两点中有一点与O点重合； 点O不在A、B两点的连线上； 点O应在A、B两点的连线上； 不存在二力矩形式，X=0，Y=0是唯一的。6.图示两个作用在三角板上的平面汇交力系（图（a）汇交于三

8、角形板中心，图（b）汇交于三角形板底边中点）。如果各力大小均不等于零，则图（a）所示力系 ，图（b）所示力系 。 可能平衡； 一定不平衡； 一定平衡； 不能确定。7.曲杆重不计，其上作用一力偶矩为M的力偶，则图（a）中B点的反力比图（b）中的反力 。 大； 小 ； 相同。8.平面系统受力偶矩为M=10KN.m的力偶作用。当力偶M作用于AC杆时，A支座反力的大小为 ，B支座反力的大小为 ；当力偶M作用于BC杆时，A支座反力的大小为 ，B支座反力的大小为 。 4KN； 5KN； 8KN； 10KN。三、填空题1.平面汇交力系的合力等于力系中各分力的 。2.力在坐标轴上的投影是 ，而沿坐标轴的分力是

9、 ，故两者是不同的。3.力矩与矩心 ，力偶矩与矩心 。4.只有 ，才是力偶对刚体作用的唯一量度。5.作用于刚体上的力F，可以平移后刚体上另一点上，但必须附加一力偶，附加力偶的矩等于 。6.两直角刚杆ABC、DEF在F处铰接，并支承如图。若各杆重不计，则当垂直BC边的力从B点移动到C点的过程中，A处约束力的作用线与AB方向的夹角从 度变化到 度。7.图示结构受矩为M=10KN.m的力偶作用。若a=1m，各杆自重不计。则固定铰支座D的反力的大小为 ，方向 。8.图示结构不计各杆重量，受力偶矩为m的力偶作用，则E支座反力的大小为 ，方向在图中表示。四、计算题1图示平面力系，已知：F1=F2=F3=F

10、4=F，M=Fa，a为三角形边长，若以A为简化中心，试求合成的最后结果，并在图中画出。2一绳索拨桩装置如图所示，绳索的一端固定于C点，绳EB与绳CA固结于B点，在D点施力FlkN向下拉，此时DB位于水平，BA位于铅垂，且0.1rad，求AB绳作用于木桩的拉力。3.支架由杆AB、AC构成，A、B、C三处都是光滑铰链。在A点作用有铅垂力W。求图示情况下，杆AB、AC所受的力，并说明杆件受拉还是受压。杆的自重不计。4.图示为四连杆机构ABCD，在铰链B和C上分别作用有力F1和F2，机构在图示位置处于平衡。求二力大小F1和F2之间的关系。5.四连杆机构OABD在图示位置平衡。已知：OA0.4m，BD0

11、.6m，作用在OA上的力偶的力偶矩1N·m。各杆的重量不计。试求力偶矩的大小和杆AB所受的力。6.在图示的结构中，各构件的自重略去不计，在构件AB上作用一力偶矩为M的力偶，各尺寸如图所示。求支座A、C的约束反力。7.构架受力如图，各杆重不计，销钉E固结在DH杆上，与BC槽杆为光滑接触。已知：AD=DC=BE=EC=20cm，M=200N·m。试求A、B、C处的约束反力。第三章 平面一般力系一、是非题 1.作用在刚体上的一个力，可以从原来的作用位置平行移动到该刚体内任意指定点，但必须附加一个力偶，附加力偶的矩等于原力对指定点的矩。 （ ）2.平面任意力系，只要主矢0，最后必可

12、简化为一合力。 （ ）3.若平面力系对一点的主矩MO0，则此力系不可能合成为一个合力。 （ ）4.平面任意力系向任一点简化后，若主矢0，而主矩MO0，则原力系简化的结果为一个合力偶，合力偶矩等于主矩，此时主矩与简化中心位置无关。 ( )5.平面任意力系向任一点简化后，若主矢0，而主矩MO0，则原力系简化的结果为一个合力，且合力等于主矢。 ( )6已知作用于刚体上所有的力在某一坐标轴上投影的代数和等于零，则这些力的合力为零，刚体处于平衡。( )7.在平面任意力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。 （ ）8.平面任意力系平衡的必要与充分条件是：力系的主矢和力系对任何一点的主矩都等于零。 ( )

13、9.当平面力系的主矢为零时，其主矩一定与简化中心的位置无关。 ( ) 二、选择题1.在刚体同一平面内A、B、C三点上分别作用三个力F1、F2、F3，并恰好其作用线构成封闭三角形，如图所示。则此力系属于（ ）。力系平衡力系可简化为一个合力力系可简化为一个合力偶)力系可简化为合力和合力偶矩2.刚体受力偶（F，F´）和在该力偶作用面内的力P作用而平衡，这是由于（ ）。P与约束反力平衡P与约束反力构成的力偶与力偶（F，F´）平衡P与力偶（F，F´）平衡约束反力与力偶（F，F´）平衡4.已知力的大小为=100N，若将沿图示x、y方向分解，则x向分力的大小为 N，y

14、向分力的大小为 N。 86.6； 70.7； 136.6； 25.9； 96.6；5.已知杆AB长2m，C是其中点。分别受图示四个力系作用，则 和 是等效力系。 图（a）所示的力系； 图（b）所示的力系； 图（c）所示的力系； 图（d）所示的力系。6.某平面任意力系向O点简化，得到如图所示的一个力¢和一个力偶矩为Mo的力偶，则该力系的最后合成结果为 。 作用在O点的一个合力； 合力偶； 作用在O点左边某点的一个合力； 作用在O点右边某点的一个合力。 三、填空题1.主矢与简化中心位置 ，而主矩与简化中心位置 。2.在平面力系中，合力对任一点之矩，等于各分力对同一点之矩的代数和，即，称之

15、为 。3.某平面力系向O点简化，得图示主矢R¢=20KN，主矩Mo=10KN.m。图中长度单位为m，则向点A（3、2）简化得 ，向点B（-4，0）简化得 （计算出大小，并在图中画出该量）。4.图示正方形ABCD，边长为a（cm），在刚体A、B、C三点上分别作用了三个力：1、2、3，而F1=F2=F3=F（N）。则该力系简化的最后结果为 并用图表示。5.已知平面平行力系的五个力分别为F1=10（N），F2=4（N），F3=8（N），F4=8（N），F5=10（N），则该力系简化的最后结果为 。6.已知平面汇交力系的汇交点为A，且满足方程SmB =0（B为力系平面内的另一点），若此力系不

16、平衡，则可简化为 。已知平面平行力系，诸力与y轴不垂直，且满足方程SY=0，若此力系不平衡，则可简化为 。7不计重量的直角杆CDA和T字形杆DBE在D处铰结并支承如图。若系统受力作用，则B支座反力的大小为 ,方向 。四、计算题1.如图所示刚架中，已知力q5kN/m，FkN，M10kN·m，不计刚架自重。求固定端A处的支座反力。2.图示起重机，除平衡重外的机身总重500kN，中心在两铁轨的对称平面内，最大起重量200kN。为保证起重机在空载和最大载荷时都不倾倒。求平衡重及其距离。3.结构如图，C处为铰链，自重不计。已知：P=100KN，q=20KN/m，M=50KN·m。试求A、B两支座的反力。4.图示曲柄摇杆机构，在摇杆的B端作用一水平阻力，已知：OC=r，AB=L，各部分自重及摩擦均忽略不计，欲使机构在图示位置（OC水平）保持平衡，试求在曲柄OC上所施加的力偶的力偶矩M，并求支座O、A的约束力。5.砖夹的宽度为250mm，曲杆AGB与GCED