新编2平面力系答案

1、第二章 平面力系平衡方程的应用一、填空题2-1、力线平移定理是 。2-2、平面汇交力系的平衡方程是 。2-3、平面平行力系的平衡方程是 。2-4、平面力偶力系的平衡方程是 。2-5、平面任意力系的平衡方程的一般形式是 。2-6、平面任意力系的平衡方程的二矩式形式是 ，应满足的附加条件是 。2-7、平面任意力系的平衡方程的三矩式形式是 ，应满足的附加条件是 。2-8、一给定平衡系统，若所能列出的独立的平衡方程的个数少于所求未知力的个数，则该问题属于 问题。2-9、某结构受力如图所示。已知，各杆自重不计。则支座的反力大小为 ，方向 。2-10、杆、用铰链连结并支承如图。已知，各杆自重不计。则支座的

2、反力大小为 ，方向 。2-11、三铰拱受力如图，则支座的反力大小为 ，则支座的反力大小为 。二、判断题（正确的命题，在括号内画“”；否则，画“”）（  ）2-12、求解平面任意力系的平衡问题时，每选一次研究对象，平衡方程的数目不受限制。（  ）2-13、如果某平面力系由多个力偶和一个力组成，该力系一定不是平衡力系。（  ）2-14、已知一刚体在五个力作用下处于平衡,如其中四个力的作用线汇交于点,则第五个力的作用线必过点。 三、选择题 2-15、利用平衡条件求未知力的步骤，首先应(    )。  、取隔离体 

3、; ；、作受力图    ；、列平衡方程   ；、求解。2-16、一个物体上的作用力系，满足(   )条件，称为平面汇交力系。 、作用线都在同一平面内，且汇交于一点；、作用线都在同一平面内，但不交于一点；、作用线不在同一平面内，且汇交于一点 ；、作用线不在同一平面内，且不交于一点。2-17、平面汇交力系的合成结果是(    )。    、一力偶矩；、一合力；、一力偶矩和一合力 ；、不能确定。2-18、平面汇交力系的独立

4、平衡方程数目为(    )。    、1；、2；、3 ；、4。2-19、平面平行力系的独立平衡方程数目为(    )。    、1；、2；、3 ；、4。2-20、平面力偶力系的独立平衡方程数目为(    )。    、1；、2；、3 ；、4。2-21、一刚体上只有2个平面力偶作用，且，那么，该刚体（ ）。、平衡 ；、不平衡；、无法确定。2-22平面平行力系的

5、充要条件是各力在两个坐标轴上投影的代数和(    ) 、都大于0 ；、都等于0  ；、都小于0；、以上都不正确 。2-23在一条绳索中间挂一很轻的物体，同高度的两手握紧绳索两端往两边拉。若不计绳索的自重和不考虑绳索的拉断，平衡时绳索将呈（ ）形状。 、一条水平直线；、一条斜直线；、折线；、抛物线。2-24、图示结构受三个已知力作用，分别汇交于点和点，平衡时，关于支反力有(    )。、，不一定为零 ；、，不一定为零；、，； 、，均不一定为零。2-25、图示，为一平面平衡力系，则下列各组

6、平衡方程中互相独立的平衡方程有(    )。、，；、， ， ；、， ；、，；、，。2-26、图示鼓轮半径为，悬重，在主动力偶作用下平衡。该图说明 。、力偶可以与一个力平衡；、力偶不能与力偶平衡；、力偶只能与力偶平衡；、以上都不正确。2-27、将图所示力偶移至图的位置，则、处的反力将（ ）。）都不变 ；）处的改变、与处的不变；）处的改变、与处的不变 ；）都改变。2-28、如图所示，那么，等效的是 和 。2-29、轻质刚性曲杆如图所示，主动力偶矩相同，则图与图中支反力大小关系是（ ）。、图的大；、图的大；、相等；、无法判断。2-30、平面系统受力如

7、图，。当力偶作用于杆时，支座 的反力大小为（ ），支座的反力大小为（ ）；当力偶作用于杆时，支座的反力大小为（ ），支座的反力大小为（ ）。、；、；、；、。2-31、结构如图所示，则支座的反力大小为 。、；  、； 、 ； 、。四、计算题2-32、支架由杆构成,三处都是光滑铰链。在点作用有铅垂力。求如图所示四种情况下，杆所受的力，并说明杆件受拉还是受压。杆的自重不计。b) 解：以铰链A为研究对象，受力如图1所示。建立xAy系。图1 解、得 （拉力）（压力）2-33、如图所示，物重，用钢丝绳经过滑轮再缠绕在铰车上。杆与铰接，并以铰链与墙连接。设两杆和滑轮的

8、自重不计，并略去摩擦和滑轮的尺寸。求平衡时杆和所受的力。2-34、简易起重机用钢丝起吊重物，如图所示。、三处均为铰链连接，不计各杆的自重、摩擦及滑轮尺寸。求杆、所受的力。 解：以定滑轮A为研究对象，受力如图所示。建立xAy系。 考虑到 解、得 （压力） （压力） 2-35、四杆机构如图所示，现在铰链上作用一力，在铰链上作用一力，机构平衡。不计杆重，求与的大小关系。2-36、如图所示为一拔桩装置。在木桩的点系上一绳，将绳的另一端固定在点，在绳的端系另一绳，将它的另一端固定在点。然后在绳的点用力下拉，并使绳的段水平，段铅直，段与水平线、段与铅直线成（当很小时，）。如向下的拉力，求绳对桩的拉力。2-

9、37、火箭沿与水平面成角的方向作匀速直线运动，如图所示。火箭的推力与运动方向成角。如火箭重，求空气动力和它与飞行方向的夹角。2-38、已知简支梁上作用主动力偶，力偶矩为，梁长为，梁重不计。求在如图所示各种情况下支座和的约束力。2-39、如图所示，用端铣刀铣削一平面。铣刀有八个刀刃，每个刀刃上的切削力，且作用于刀刃中点，刀盘外径，内径，固定工件的两螺栓与工件光滑接触，且。试求两螺栓、所受的力。2-40、如图所示，用多轴钻床在水平工件上同时钻孔时，每个钻头对工件施加一压力和一力偶。三力偶分别为，固定螺栓和得距离。求两个螺栓所受的水平力。（说明：本题暂不研究工件在竖直方向上的平衡关系。），2-41、

10、如图所示刚架受力偶矩为的力偶作用，试求支座和的约束反力。2-42、如图所示刚架，折杆和的自重不计，折杆上作用有主动力偶。试求支座的约束反力。2-43、四连杆机构在图示位置平衡。已知：，作用在上的力偶的力偶矩，各杆的重量不计。试求力偶矩的大小和杆所受的力。解法一力偶力系解法杆AB为二力杆。AM1300O图1以杆OA为研究对象，力与形成力偶，受力如图1所示。 解之得 M2O1B图2以杆O1B为研究对象，力与形成力偶，受力如图2所示。考虑到 解之得 。解法二 任意力系解法杆AB为二力杆。AM1300O图3以杆OA为研究对象，受力如图3所示。 解之得 M2O1B图4以杆O1B为研究对象，受力如图4所示

11、。考虑到 解之得 2-44、如图所示，直杆和形杆在点用光滑圆柱铰链相连。在和端各用光滑圆柱铰接于墙上，。形杆的横木上受一力偶作用，其矩，设杆的重量均不计。求铰链和的反力。 2-45、 均质折杆挂在绳索上而平衡，如图所示。已知段长度为，重为；段长度为,重为,，求角。DC AG a 2G B图2-45C AG a 2G B图2-45受力图解：以均质折杆ABC为研究对象，受力如图所示，为一平面平行力系。建立y轴。 解、得 ，故，。2-46、均质杆重为，长为，放在宽度为的光滑槽内，杆的端作用有铅垂向下的力，如图所示。试求杆平衡时对水平面的倾角a。 2-47、一塔式起重机简图如图所示。已知机身重,重心与

12、机架中心线距离为，最大起重量，最大吊臂长为，轨距为，平衡块重，的作用线至机身中心线距离为。试求保证起重机满载和空载时不翻倒的平衡块重。若平衡块重为, 试分别求出满载和空载时，轨道对机轮的法向约束力。 2-48、汽车起重机重，重心在点，平衡块重，尺寸如图所示。问起吊重量 及前后轮距离为何值时，汽车起重机才能安全地工作？2-49、简支梁或外伸梁如图所示。已知各主动力，且不计梁的自重，求支座反力。2-50、不计自重的悬臂梁或刚架如图（图中长度单位为）所示，求支座反力。（a） 解：以刚体为研究对象，受力如图所示。 解之得 ，。2-51、梁用三根杆支撑，如图所示。已知，。试求三根支撑杆所受的力。 2-5

13、2、平面简支刚架受水平力作用，如图所示。设，不计刚架自重，求支座反力。2-53、 一均质杆重1kN，将其竖起如图所示。在图示位置平衡时，求绳子的拉力和铰支座A的约束反力。2-54、均质杆重，长度为，两端分别搁在光滑的斜面和铅垂面上，用一根水平细线拉住在如图所示位置保持平衡。求细线拉力和、两处的约束力。2-55、均质梁重，如图所示，梁上的均布载荷集度，求绳子的拉力和铰链支座的约束反力。2-56、均质杆重，可绕光滑铰链转动。系住杆端的细绳跨过光滑定滑轮且悬挂一重为的重物。已知，成水平，滑轮尺寸不计。求平衡时细杆与水平线所成的角度。2-57、管道支架上搁置有管道，如图所示。已知，,若忽略梁和撑杆的自

14、重.求支座 和处的反力。2-58、如图所示窗外阳台的水平梁承受集度为的均布载荷作用。水平梁的外伸端受到集中荷载的作用。柱的轴线到墙的距离为。求梁根部处的约束力。2-59、在如图所示刚架中，已知，不计刚架自重。求固定端的约束力。2-60、如图所示梁一端砌入墙内，在自由端装有定滑轮，用来匀速吊起重物。设重物重为，梁长为，斜绳与铅垂成角。试求固定端的支座反力。2-61、刚性支架的端嵌固在基础内，端装有滑轮，如图所示。绳子一端固定在点，与水平面成角，另一端吊着重的重物。已知，求支架插入端的支座反力。2-62、起重吊车的简图如图所示（受力图如图），端为止推轴承，处为向心轴承，自重，起吊重物重，求吊车平衡时、处的约束力。 2-63、如图所示，当飞机作稳定飞行时，所有作用在它上面的力必须平衡。已知飞机的重量为，螺旋桨的牵引力。飞机的尺寸：，。求阻力，机翼升力和尾部升力。 2-64、求图示静定组合梁的支座力，其中，。2-65、一静定多跨梁由悬臂梁和简支梁用中间铰连接而成，如图所示。已知：，。试求支座和中间铰处的约束反力。2-66、图示传动机构，已知带轮、的半径分别为、，鼓轮的半径为，物体重为，两轮的重心均位于转轴上。求匀速提升物时在轮上所需施加的力偶矩的大小。2-67、曲柄摇杆机构如图所示，在