静力学试题题型及模拟题

一、是非题（对的打"，错的打X）1．在两个力作用下，使刚体处于平衡的必要条件与充分条件是这两个力等值、反向、共线。（"）2．力的可传性适用于一般物体。（X）3．合力比分力大。（X）4．汇交的三个力是平衡力。（X）5．约束力是与主动力有关的力。（"）6．作用力与反作用力是平衡力。（X）7．受力图中不应出现内力。（"）8．.汇交力系平衡的几何条件是力的多边形自行封闭。（"）两个力耳、马在同一轴上的投影相等，则这两个力大小一定相等。（X）力F在某一轴上的投影等于零，则该力一定为零。（X）合力总是大于分力。（X）平面汇交力系求合力时，作图的力序可以不同，其合力不变。（"）力偶使刚体只能转动，而不能移动。（"）任意两个力都可以合成为一个合力。（X）力偶中的两个力在其作用面内任意直线段上的投影的代数和恒为零。（"）平面力偶矩的大小与矩心点的位置有关。（X）力沿其作用线任意滑动不改变它对同一点的矩。（" ）18.平面任意力系的主矢f'R（"18.平面任意力系的主矢f'R（"）ii=1平面任意力系中只要主矢F'=Ef丰0，力系总可以简化为一个力。Ri"）平面任意力系中主矢的大小与简化中心的位置有关。（X）平面任意力系中主矩的大小与简化中心的位置无关。（X）作用在刚体上的力可以任意移动，不需要附加任何条件。（X）作用在刚体上任意力系若力的多边形自行封闭，则该力系一定平衡。（X）平面任意力系向任意点简化的结果相同，则该力系一定平衡。第1页共12页 系主任签字： （X）求平面任意力系的平衡时，每选一次研究对象，平衡方程的数目不受限制。（X）桁架中的杆是二力杆。（J）静滑动摩擦力f应是一个范围值。（V）空间力偶中的两个力对任意投影轴的代数和恒为零。（V）空间力对点的矩在任意轴上的投影等于力对该轴的矩。（X）空间力系的主矢是力系的合力。（X）31．空间力系的主矩是力系的合力偶矩。（X）32空间力系向一点简化得主矢和主矩与原力系等效。（V空间力系的主矢为零，则力系简化为力偶。（X）空间汇交力系的平衡方程只有三个投影形式的方程。（V）35．空间汇交力系的三个投影形式的平衡方程，对投影轴没有任何限制。（X空间力偶等效只需力偶矩矢相等。（V）空间力偶系可以合成为一个合力。（X）28．虚位移是质点或质点系为约束所允许的无限小的位移。（V29．虚位移是假想的、极其微小的位移，它与时间以及运动的初始条件无关。（V30．虚位移可以有多种不同的方向，而实位移只能有唯一确定的方向。（V31．广义坐标是确定物体位置的坐标，与物体的自由度无关。（X32．理想约束为约束力在质点系的某一虚位移中所作的虚功之和等于零。（X二、填空题（把正确的答案写在横线上

1．.AB杆自重不计，在5个已知力作用下处于平衡，则作用于B点的四个力的合力Fr的大小Fr=F5 ，方向沿BA方向。R R 5 2作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态，其中两个力汇交于一点，则第三个力的作用线过这个汇交点且与前两个力共面。.力的多边形自行封闭是平面汇交力系平衡的 充分必要条TOC\o"1-5"\h\z件 。不计重量的直杆AB与折杆CD在B处用光滑铰链连 d接如图所示，若结构受力F作用，则支座C处的约束 f!力大小F2，方向 。（研究AB杆，作自行封闭的力三角形；研究对CD杆，作自行封闭的力三角形，即可得）力偶是由大小相等 、方向相反 、作用线相互平行_的两个力同平面的两个力偶，只要力偶矩 相同，则这两个力偶等效。6.平面系统受力偶矩M=10kN.m的作用，如图所示，杆AC、BC自重不计，A支座约束力大小 5KN座约束力大小5KN 。7.如图所示，梁A支座约束力大小A § m=10kN.m4m ^^2m^|2.5KN ，B支座约束力的大小 2.5KN

8平面力偶系的平衡条件 各力偶矩的代数和为零。9.平面平行力系的平衡方程另MAiBi其限制条件AB两点的连线与力的作用线不平行。A图平面力系，已知：F=F=F=F=F,M=Fa,a为三角形边长，如以A为简化中心,3则最后的结果其大小F，方向竖直向上。A.判断桁架的零力杆。a图1、2、3、4杆为零杆、b图3、5、15、8、10、12杆为零杆。则该力在x、y、z轴上的投影=仝尸y3.已知一正方体，各边长a,沿对角线BD作用一个力F,则该力对对x、x、y、z轴的矩m乂=耳Fa 」「弓Fa、MICIICI.当体系处于平衡时与广义坐标对应的广义力应等于J-1-f零 。— 、双侧、定常约束的质点系其平衡的必要与充分条件是所有主动力在质点系任意虚位移上所作虚功之和为.图示系统中除滑块C与道的摩擦必须考虑外，其它各处摩擦均不计，则系统中的理想约束有_固定铰01、02，中间铰A、B、C ，非理想约束有 。三、计算题

构架由杆AB、AC和DF铰接而成，如图所示，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）解：（一）研究对象：整体，受力图（a）工F二0,F二0x Bx工工M=0,A工F二0,x工F二0，y工M=0,F=— (/)C By2a(二)研究对象：DE杆，受力图(b)工M=0,F'=M（ ）E Dya（三）研究对象：ADB杆，受力图（c）F二0DxF二0AxF=-MAy 2aDya平面桁架的支座和载荷如图所示。ABC为等边三角形，E、F为两腰中点，又AD=DB。求杆CD的内力F。解：一、取节点E为研究对象，如图（a）所示，因F与F同一条直线上，而F与F、AE CE ED AEF相交，故知F=0TOC\o"1-5"\h\zCE ED二、将桁架沿截面mm截断（如图b）取右段为研究对象，其受力如图（c）所示。工M=0，-F-DB-F-DFsin60°=0B CDF=-F匹sin60。=-遇F=-0.866F（压力）CDdb 2

图(a)所示，均质长方形溥板重P=200N,用球铰链A和蝶铰链B固定在墙上，并用绳子CE维持在水平位置，求绳子的拉力和支座约束力。<a> <b)<a> <b)解：可以直接利用平衡方程的标量形式求解。仍设疋=1,则TOC\o"1-5"\h\zi 1YYYAB七AD二2‘AE二2，平衡方程为:YYYF=0,F+F-Fcos30。sin30°=0x Ax Bx CEF=0,F-Fcos30。cos30°=0y Ay CEF=0,F-P+Fsin30°+F=0z Az CE Bz工M=0,迈Fsin30o-丄x込P+込F二0x2CE 2 2 2Bx111F二0,—xP-—Fsin30°=0y2 2 2ceM=0,-3F二0z 2Bx

图（a）所示六杆支撑一水平板，在板角处受铅直力F作用，设板和杆自重不计，求各杆的内力。解：若力的作用线与某轴平行或相交，则此力对该轴之矩为零,利用这一原理，可使本题解算简化。取平板为研究对象，作受力图如图（b）所示。根据平衡条件，有工M =0,F=0TOC\o"1-5"\h\zEDG 4M=0,F=0AE 6M=0,F=0CH2M=0,—500F-500F=0,F=-F（压）CD 1 1M=0,1000F+1000F=0,F=-F=F（拉）BC1331M=0,-1000F-1000F=0,F=-F（压）AD 5 5.在图示机构中，两等长杆ab与bc在点b处用铰链连接，又在杆的d、E两点连接一水平弹簧。弹簧的刚1C题14-12图度系数为k，当距离AC=a时，弹簧为原长。如在点C处作用一水平力F，杆系处于平衡，AB二l，BD二b，杆的自重不计。试求距离ac之值。C题14-12图.图示在曲柄式压榨机的销子B上作用水平力f，此力位于平面abc内，作用线平分ZABC，AB二BC，各处的摩擦及杆的自重不计。试求对物体的压力。题型：一、是非题二、填空题三、计算题注意常见约束未知力的个数：如平面固定端（3个），球铰（3个），蝶铰（2个），径向轴承（2个），止推轴承（3个）等。计算题1KN/mrAl!11i11KN/mrAl!11i12KN(1)5KN计算题 3-22图图示组合梁，自重不计。已知：P=500