工程力学(静力学部分)

工程力学作业

（静力学）

班级 学号 姓名

静力学公理和物体的受力分析

一、是非题

1、在理论力学中只研究力的外效应。 （ ）

2、在平面任意力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。 （ ）

3、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。 （ ）

4、共面三力若平衡，则该三力必汇交于一点。 （ ）

5、当刚体受三个不平行的力作用时，只要这三个力的作用线汇交于同一点，则该刚 体一定处于平衡状态。 （ ）

二、选择题

1、在下述原理，法则、定理中，只适用于刚体的有_______________。 ① 二力平衡原理； ② 力的平行四边形法则； ③ 加减平衡力系原理； ④ 力的可传性原理； ⑤ 作用与反作用定理。

2、三力平衡汇交定理所给的条件是_______________。 ① 汇交力系平衡的充要条件； ② 平面汇交力系平衡的充要条件； ③ 不平行的三个力平衡的必要条件。

3、人拉车前进时，人拉车的力_______车拉人的力。 ① 大于； ② 等于； ③ 远大于。

三、填空题

1、作用在刚体上的两个力等效的条件是：___________________________。

2、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： ______。

3、书P24，1-8题

4、画出下列各图中A、B两处反力的方向 （包括方位和指向）。

5、在平面约束中，由约束本身的性质就可以确定约束力方位的约束有 ____，方向不能确定的约束有 各写出两种约束)。

平面汇交力系与平面力偶系

一、是非题

1、只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。 （ ）

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、力偶只能使刚体转动，而不能使刚体移动。 （ ）

4、两个力的合力的大小一定大于它的任意一个分力的大小。 （ ）

二、选择题

1、将大小为100N的力F沿着x、y方向分解，若F在x轴上的投影为86.6N，而沿x方向的分力的大小115.47N，则F在y轴上的投影为 。 ① 0； ② 50 N； ③ 70.7 N； ④ 86.6 N； ⑤ 10 N。

2、杆AF、ＢＦ、CD、ＥＦ相互铰接、并 支承如图所示。今在AF杆上作用一力偶 （P、P′），若不计各杆自重，则A支座 处约束力的作用线 。 ① 过A点平行力P； ② 过A点平行BG连线； ③ 沿AG直线； ④ 沿AH直线。

y

3、在图示机构中，如果将作用于构件AC上 的力偶M搬移到构件ＢＣ上，则A、B、Ｃ 三处约束力的大小 。 ① 都不变；

② A、B处约束力不变，C

③ 都改变；

④ A

4、三力平衡定理是 。

① 共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点； ② 共面三力若平衡，必汇交于一点； ③ 三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。

5、已知F1、F2、F3、F4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，由此可知 。 ① 力系可合成为一个力偶；

F4

② 力系可合成一个力；

③ 力系简化为一个力和一个力偶； ④ 力系的合力为零，力系平衡。

三、填空题

1、汇交力系平衡的必要与充分条件是 平衡的几何条件是 平衡的解析条件是 F3

F1

F2

2、不计重量的直杆AB与折杆CD在B处用光滑铰链连接如图。若结构受力P 作用，则支座C处约束力的大小为 ，方向为

3、图示一等边三角形，边长为a，沿三边分别作用有力F1、F2和F3，且F1=F2= F3=F，则该力系的简化结果是，大小为方向或转向为 。

4、图示结构受力偶矩为M=300 kN·m的力偶作用。若a＝１ｍ，各杆自重不计，则固定铰支座Ｄ的约束力的大小为 ，方向 。

2

5、两直角刚杆ＡＣＤ、ＢEＣ在Ｃ处铰接，并支承如图。若各杆重不计，试分别画出图示二种受力情况下，Ａ、B支座约束反力的方向（方位和指向）。

四、计算题

小轮A、B的质量分别为mA 、mB，用一长度为Ｌ重量不计的杆与轮相连，并且置于图示的光滑斜面上。若系统处于平衡状态。试求出以角度α、β表示的二轮质量比mA / mB。

D

D

五、计算题

试求图示构件的支座约束力。（a）已知：P，R ；；

(a)

（b）已知：M，a

(b)

（c）求图示构件的支座约束力，已知：qA、qB、a。

(c)

六、计算题

图示平面力系由力，力偶，分布荷载组成，已知：q0= 24 N / m，P= 72 N， M＝756N·m，a=2m，b=3m，试求该力系合成结果。

平面任意力系

一、是非题

1、平面力系向某点简化之主矢为零，主矩不为零。则该力系可简化为一合力偶，且该力系向任一点简化之主矩与简化中心的位置无关。 （ ） 2、某一平面力系，向A、B两点简化的结果有可能相同，而且主矢和主矩都不为零。

（ ）

3、某平面力系，如果对该平面内任意点的主矩等于零，用该平面力系不可能合成为一个力偶。 （ ） 4、在某平面力系作用面内任取两点A、B，如该力系对这两点的主矩都为零，则该力系不可能合成为一个力。 （ ）

二、选择题

1、于作用在Ox y平面内的平面平衡力系， 其独立的平衡方程是 。 ① ∑MA= 0，∑MB= 0，∑MC= 0； ② ∑MA= 0，∑MO= 0，∑Fx= 0； ③ ∑MA= 0，∑MB=0，∑MO= 0； ④ ∑Fx= 0，∑Fy= 0，∑FAB= 0。

2、在图示系统中，绳D E能承受的最大拉力为 10 kN，杆重不计。则力P的最大值为 ① 5 kN； ② 10 kN； ③ 15 kN； ④ 20 kN。

3、均质杆AB重P，用铅垂绳CD吊在天花板 上，A、B两端分别靠在光滑的铅垂面上，则 A、B两端反力的大小是＿＿＿＿。 ① A点反力大于B点反力； ② B点反力大于A点反力； ③ A、B两点反力相等。

4、图示结构中，静定结构有，静不定结构有 ① (a)系统； ② (b)系统； ③ (c)系统； ④ (d)系统。

5、图示各杆用光滑铰链连接成一菱形结构，各杆重不计，在铰链A、B处分别作用力F1和F2，且F1＝F2＝F，则杆5内力的大小是 。 ① 0； ② F / 3； ③ F/； ④ F。

三、填空题

1、图示结构受集中力P作用，各杆自重 不计。则杆①的内力为 (须注明拉、压）。（写出计算过程）

2、图示结构中，两直角曲杆ACE和BCD在C处饺接。受矩为M的平面力偶作用， 若不计各杆重量，则E铰对DE杆的铅直方向约束力的大小为 ，水平方向 约束力的大小为 。 （须写出计算过程）

.

B

3、图示珩架中，杆①的内力为， 杆②的内力为 。

（须写出计算过程）

四、计算题

图示平面力系已 知：T1＝8 kN，T2＝3 kN，M＝10 kN·m，R＝2m，θ=120°。 试求：（1）力系向O点简化结果；（2）力系的最后简化结果，并示于图上。

五、计算题

梁的跨度L= 6m，θ=30°，q= 2kN/m，M=2 kN·m。若不计梁的自重，试求A、B支座的约束力。

六、计算题

图示结构由丁字梁与直梁铰接而成，自重不计。已知：P＝2kN，q＝0.5kN/m，M＝5 kN·m，L＝2 m。试求支座C及固定端A的约束力。

八、计算题

图示曲柄摇杆机构，在摇杆的B端作用一水平阻力R，己知：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上所施加的力偶的的力偶矩M，并求支座O、A的约束力。

摩擦

一、是非题

1、重W的物体自由地放在倾角为α的斜面上，若物体与斜面的摩擦角ψm>α，则该物体在斜面上静止不动。 （ ）

2、静滑动摩擦系数的正切值等于摩擦角。 （ ）

3、重W的物快自由地放在倾角为α的斜面上，若物块与斜面的摩擦角ψm<α，则该物块将滑动。 （ ） 4、自锁现象是指所有主动力的合力指向接触面，且其作用线位于摩擦锥之内，不论合力多大，物体总能平衡的一种现象。 （ ） 二、选择题

1、一重W的物体置于倾角为α的斜面上，若摩擦系数为f，且tg α<f，则物体 若增加物体重量，则物体 ；若减轻物体重量，则物体 。 ① 静止不动； ② 向下滑动；

③ 运动与否取决于平衡条件。

2、当左右两木板所受的压力均为Ｆ时，物体Ａ夹在木板中间静止不动。若两端木板所受压力各位２Ｆ，则物体Ａ所受到摩擦力为 。 ① 和原来相等； ② 是原来的两倍； ③ 是原来的四倍。

３、图示系统仅在直杆ＯＡ与小车接触的Ａ点处存在摩擦，在保持系统平衡的前提下，逐步增加拉力Ｔ，则在此过程中，Ａ处的法向约束力将 。

① 越来越大； ② 越来越小；

③ 保持不变； ④ 不能确定。

4、重W的物体自由地放在倾角为α的倾角上，物体与斜面的摩擦角为ψm，若 ψm<α，则物体。

① 静止； ② 滑动；

③ 当Ｗ很小时能静止； ④ 处于临界状态。

三、填空题

1、若矿砂与料斗之间的摩擦系数f=0.7，欲使料斗正常工作，则倾角α应大于

2、物块重W=50 N，与接触面间的摩擦角ψm=30°，受水平力Q作用，当Q = 50 N 时物块处于 （只要回答处于静止或滑动）状态。当Q = N时，物块处于临界状态。

3、置于铅垂面的均质正方形薄板重Q =100 kN，与地面间的摩擦系数f=0.5，欲使薄板静止不动，则作用在A点的力T的最大值应为 。

四、计算题

重Q的物块放在倾角θ大于摩擦角φ

m的斜面上，在物块上另加一水平力

P，

已知：Q =500N，P =300N，ｆ＝０.4，θ ＝３0°。试求摩擦力的大小。

五、计算题

曲柄连杆机构在图示位置平衡。已知： 滑块重P，与斜面间的摩擦系数为f，OA= r， 且ＯＡ⊥ＡＢ，各杆重不计。.试求作用于 曲柄OA上的力偶距M。

A