理论力学练习册(静力学)

南昌工程学院

工程力学练习册

(理论力学静力学部分)

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土木与建筑工程学院力学教研室

第一章静力学公理与物体得受力分析

一、就是非题

1．力有两种作用效果,即力可以使物体得运动状态发生变化,也可以使物体发生变形。（ ) ２.在理论力学中只研究力得外效应。

( )

3.两端用光滑铰链连接得构件就是二力构件。

（ ) 4．作用在一个刚体上得任意两个力成平衡得必要与充分条件就是:两个力得作用线相同, 大小相等，方向相反。（)

5.作用于刚体得力可沿其作用线移动而不改变其对刚体得运动效应。（ )

6．作用于刚体上得三个力,若其作用线共面且相交于一点,则刚体一定平衡。 ( ) ７.平面汇交力系平衡时,力多边形各力应首尾相接,但在作图时力得顺序可以不同。（)

8.约束力得方向总就是与约束所能阻止得被约束物体得运动方向一致得。( )

二、选择题

1.若作用在Ａ点得两个大小不等得力1与2,沿同一直线但方向相反。则其合力可以表示为。

①1-2;

②2-1;

③１＋2;

２．作用在一个刚体上得两个力A、B，满足A=-B得条件,则该二力可能就是。

①作用力与反作用力或一对平衡得力; ②一对平衡得力或一个力偶。

③一对平衡得力或一个力与一个力偶; ④作用力与反作用力或一个力偶。

3.三力平衡定理就是。

①共面不平行得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。

4．已知１、2、3、4为作用于刚体上得平面共点力系,其力矢关系如图所示为平行四边形,由此。

①力系可合成为一个力偶;

②力系可合成为一个力;

③力系简化为一个力与一个力偶;

④力系得合力为零,力系平衡。

5.在下述原理、法则、定理中,只适用于刚体得有。

①二力平衡原理;②力得平行四边形法则;

③加减平衡力系原理; ④力得可传性原理;⑤作用与反作用定理。

三、填空题

1.二力平衡与作用反作用定律中得两个力,都就是等值、反向、共线得,所不同得就是:

。

２.已知力沿直线AB作用，其中一个分力得作用与AB成３0°角，若欲使另一个分力得大小在所有分力中为最小,则此二分力间得夹角为度。

3.作用在刚体上得两个力等效得条件就是

。

４．在平面约束中，由约束本身得性质就可以确定约束力方位得约束有

,可以确定约束力方向得约束有,方向不能确定得约束有（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,今欲使其约束力得作用线在AB成 =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两处反力得方向(包括方位与指向)。

2、试画出下列各物体系统中每个物体、整体及销

钉A得受力图。物体得重力除图上注明外,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得受力图。物体得重力除图上注明外，均略去不计,所有接触均假定为光滑。

(a)

（b)

４、试分别画出图示构架中滑轮Ａ与杆AB、CD得受力图。物体得重力除图上注明外,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、就是非题

1.一个力在任意轴上投影得大小一定小于或等于该力得模，而沿该轴得分力得大小则可能大于该力得模。( )

2.力在两坐标轴上得投影与力沿该两坐标轴上得分力大小一定相等。( )

3.作力多边形时,力系中分力得次序就是任意得,顺序不同只改变多边形得形状，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，也不能与一力平衡。（)

6.力偶没有合力,力偶在任一坐标轴上得投影代数与一定等于零。 ( )

7．求图示A、B处得约束反力时,根据力偶得性质，可以将作用于ACＢ杆上得力偶矩M由ＡC段移到CＢ段上，不改变作用效果。( ）

8．同一个平面内得两个力偶,只要它们得力偶矩相等,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得位置无关。1０.在平面问题中，力对点之矩就是一个代数量;而在空间问题中，力对点之矩就是一个矢量,但两者得绝对值都就是力得大小与力臂得乘积。（ )

二、选择题

1.已知F1、Ｆ２、F３、F4为作用于刚体得平面汇交力系,其力多边形如图所示,因而由此可知( )。

①②力系平衡

③④力系不平衡

2、图示三个力系中，三个力得大小均相等,且都汇交一点。已知各力均不为零,且都在同一个平面内,能平衡得力系就是()。

①图（a)、图(b)、图(c) ②图(a) ③图（b）④图（c)

３．图示三铰刚架受力作用,则A支座反力得

大小

为,

B支座反力得大小为。

① F/2;

② F/；

③ F;

④ F;

4.图示结构受力作用,杆重不计,

则A支座约束力得大小为。

① P／2;

② ;

③ P;

④０

５、汇交于O点得平面汇交力系，其平衡方程式可表示为二力矩形式。即,但必须。

①A、Ｂ两点中有一点与O点重合;

②点O不在A、B两点得连线上;

③点Ｏ应在A、B两点得连线上;

④不存在二力矩形式,X=0,Y=０就是唯一得。

6、图示两个作用在三角板上得平面汇交力系(图（a)汇交于三角形板

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。

①可能平衡;

②一定不平衡;

③一定平衡；

④不能确定。

7、曲杆重不计,其上作用一力偶矩为Ｍ得力偶,

则图(a)中B点得反力比图(b)中得反力。

①大;

②小 ;

③相同。

8、平面系统受力偶矩为M=10KN、m得力偶作用。当力偶M作用于AC杆时，A支座反力得大小为 ,B支座反力得大小为；当力偶M作用于BＣ杆时,A支座反力得大小为,B支座反力得大小为。

①４KN; ② 5ＫN; ③８KN; ④ 10KN。

三、填空题

1、平面汇交力系得合力等于力系中各分力得。

2、力在坐标轴上得投影就是,而沿坐标轴得分力就是 ,故两者就是不同得。

3、力矩与矩心 ,力偶矩与矩心。

４、只有 ,才就是力偶对刚体作用得唯一量度。

5、作用于刚体上得力F，可以平移后刚体上另一点上,但必须附加一力偶,附加力偶得矩等于。

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边得力从B点移动到C点得过程中，A处约束力得作用线与AB方向得夹角从度变化到度。

7、图示结构受矩为M=１0KN、ｍ得力偶作用。若a=1m,各杆自重不计。则固定铰支座D得反力得大小为，方向。

８、图示结构不计各杆重量,受力偶矩为m得力偶作用，则Ｅ支座反力得大小为 ,

方向在图中表示。

四、计算题

1.图示平面力系，已知:F１=Ｆ2=Ｆ３=F4=F，M＝Fa，a为三角形边长，若以A为简化中心,试求合

成得最后结果,并在图中画出。

2.一绳索拨桩装置如图所示,绳索得一端固定于C点,绳EB与绳CA固结于B点,在D点施力Ｆ=lkN向下拉,此时DB位于水平,ＢA位于铅垂，且0、1rａd,求AB绳作用于木桩得拉力。

3、支架由杆ＡB、AC构成,A、B、C三处

都就是光滑铰链。在A点作用有铅垂力W。

求图示情况下,杆AB、AＣ所受得力,并说

明杆件受拉还就是受压。杆得自重不计。

4、图示为四连杆机构ABCＤ,在铰链Ｂ与Ｃ上分别作用有力F1与F２,机构在图示位置处于平衡。求二力大小F1与Ｆ2之间得关系。

5、四连杆机构ＯABD在图示位置平衡。已知:OA=0.4m,BD=0.6m，作用

在OＡ上得力偶得力偶矩=1Ｎ·m。各杆得重量不计。试求力偶矩得大

小与杆ＡB所受得力。

6、在图示得结构中,各构件得自重略去不计，在构件AB上作用一力偶矩为M得力偶,各尺寸如图所示。求支座A、C 得约束反力。

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处得约束

反力。

第三章平面一般力系

一、就是非题

1、作用在刚体上得一个力,可以从原来得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，附加力偶得矩等于原力对指定点得矩。（)

2、平面任意力系，只要主矢≠0,最后必可简化为一合力。（）

3、若平面力系对一点得主矩M O=0,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M O≠0,则原力系简化得结果为一个合力偶,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M O＝0,则原力系简化得结果为一个合力,且合力等于主矢。

( )

6已知作用于刚体上所有得力在某一坐标轴上投影得代数与等于零,则这些力得合力为零,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、平面任意力系平衡得必要与充分条件就是:力系得主矢与力系对任何一点得主矩都等于零。() ９、当平面力系得主矢为零时,其主矩一定与简化中心得位置无关。

( )

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、F

2、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( )。

①力系平衡

②力系可简化为一个合力

③力系可简化为一个合力偶

④)力系可简化为合力与合力偶矩

2、刚体受力偶（F,F′）与在该力偶作用面内得力P作用而平衡,这就是由于( ）。

①P与约束反力平衡

②P与约束反力构成得力偶与力偶(F,F′）平衡

③Ｐ与力偶(F,F′)平衡

④约束反力与力偶（F,F′）平衡

4、已知力得大小为=100N,若将沿图示x、y方向分解,则x向分力得大小为N,y向分力得大小为Ｎ。

①８６、6；

②7０、7;

③136、6；

④25、9;

⑤96、６;

5、已知杆AＢ长2m，C就是其中点。分别受图示四个力系作用，则与就是等效力系。

①图（ａ)所示得力系；②图(b)所示得力系；

③图(ｃ）所示得力系; ④图(d）所示得力系。

6、某平面任意力系向O点简化,得到如图所示得一个力'与一个力偶矩为Mo得力偶,则该力系得最后合成结果为。

①作用在O点得一个合力;

②合力偶;

③作用在Ｏ点左边某点得一个合力；

④作用在Ｏ点右边某点得一个合力。

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得代数与,即,称之为。

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)。则该力系简化得最后结果为并用图表示。

5、已知平面平行力系得五个力分别为F1=１０（N），Ｆ2=4(N）,F3＝8（N），F４＝8(N），F5＝1０(Ｎ),

则该力系简化得最后结果为。

6、已知平面汇交力系得汇交点为A，且满足方程∑m B =0(B为力系平面内得另一点),若此力系不平衡,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∑Y=0,若此力系不平衡,则可简化为。

7.不计重量得直角杆ＣDA与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

反力得大小为,方向。

四、计算题

1、如图所示刚架中,已知力q=５ｋN／m,F＝ｋN，M＝10ｋN·m,不计刚架自重。求固定端A处得支座反力。

2、图示起重机,除平衡重外得机身总重=500kＮ,中心在两铁轨得对称平面内，最大起重量=20０ｋＮ。为保证起重机在空载与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＝1０

0KN,q＝20ＫN/ｍ,Ｍ=50KＮ·m。试求A、B两支座得反力。

４、图示曲柄摇杆机构，在摇杆得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上所施加得力偶得力偶矩M,并求支座O、A得约束力。

5、砖夹得宽度为２５0mm,曲杆ＡＧB与GCED在点Ｇ铰接，砖得重量W＝120N，提起砖得力Ｆ作用在砖夹得中心线上，尺寸如图所示。如砖夹与砖之间得静摩擦因数f S=0、5,求b应为多大才能把砖夹起。

6、、梯子AＢ靠在墙上,其重为W＝20０Ｎ,如图所示。梯长为ｌ，并与水

平面交角。已知接触面间得摩擦因数均为f S＝０、2５。今有一重650Ｎ

得人沿梯上爬，问人所能达到得最高点C到Ａ点得距离s应为多少?

7、、图示平面曲柄连杆机构，OＡ=l，在曲

柄OA上作用有一力偶矩为Ｍ得力偶,ＯA

水平。连杆AB与铅垂线得夹角为,滑块与

水平面之间得静摩擦因数为,试求机构在图示位置保持平衡时Ｆ力得值。