01 静力学公理和物体的受力分析解答

01 静力学公理和物体的受力分析解答
01 静力学公理和物体的受力分析解答

最新工程力学复习题(静力学部分)

1 工程力学作业2 (静力学) 3 4 5 6 7 8 9 10

静力学公理和物体的受力分析 11 12 一、是非题 13 14 1、在理论力学中只研究力的外效应。 15 () 16 17 2、在平面任意力系中,若其力多边形自行闭合,则力系平衡。 18 () 19 20 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21 的。() 22 4、共面三力若平衡,则该三力必汇交于一点。 23 24 () 25 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 26 27 一点,则该刚 28 体一定处于平衡状态。 () 29 30

31 二、选择题 32 33 1、在下述原理,法则、定理中,只适用于刚体的有_______________。 34 ①二力平衡原理;②力的平行四边形法则; 35 ③加减平衡力系原理;④力的可传性原理; 36 ⑤作用与反作用定理。 37 38 2、三力平衡汇交定理所给的条件是_______________。 39 ①汇交力系平衡的充要条件; 40 ②平面汇交力系平衡的充要条件; 41 ③不平行的三个力平衡的必要条件。 42 43 44 3、人拉车前进时,人拉车的力_______车拉人的力。 45 ①大于;②等于;③远大于。 46 47 三、填空题 48 49 1、作用在刚体上的两个力等效的条件是:

___________________________。 50 51 52 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,53 所不同的是: 54 ____________________________________________ 55 ______。 56 57 3、书P24,1-8题 58 59 60 61 62 63 4、画出下列各图中A、B 64 65 (包括方位和指向)。 66 67 68 69 70 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 71 72 ____________________________________ ____,方向不能确定

静力学受力与分析答案

学号 班级 姓名 成绩 静力学部分 物体受力分析(一) 一、填空题 1、 作用于物体上的力,可沿 其作用线 移动到刚体内任一点,而不改变力对刚体的作用 效果。 2、 分析二力构件受力方位的理论依据是 二力平衡公理 . 3、 力的平行四边形法则,作用力与反作用力定律对__变形体___和____刚体__均适用,而 加减平衡力系公理只是用于__刚体____. 4、 图示AB 杆自重不计,在五个已知力作用下处于平衡。则作用于B 点的四个力的合力F R 的 大小R F =F ,方向沿F 的反方向__. 5、 如图(a)、(b )、(c )、所示三种情况下,力F 沿其作用线移至D 点,则影响A 、B 处的约束 力的是图___(c ) _______. (b ) (c ) 第4题图 第5题图 二、判断题 ( √ )1、力的可传性只适用于刚体,不适用于变形体。 ( × )2、凡是合力都比分力大。 ( √ )3、一刚体在两力的作用下保持平衡的充要条件是这两力等值、反向、共线。 ( × )4、等值、反向、共线的两个力一定是一对平衡力。 2 F 3

( √)5、二力构件约束反力作用线沿二力点连线,指向相对或背离。 三、改正下列各物体受力图中的错误 四、画出图中各物体的受力图,未画出重力的物体重量均不计,所有接触处为光滑接触。(必须 取分离体) N F B x F B y F Ax F A y F B F A F Ax F A y F Ax F A y F

(e) B F T F A F B F Ax F A y F C x F C y F A F Ax F A y F B F

第一章静力学公理与物体的受力分析

第一章静力学公理与物体的受力分析 一、判断题 1.力是滑动矢量,可沿作用线移动。() 2.凡矢量都可用平行四边形法则合成。() 3.凡是在二力作用下的构件称为二力构件。() 4.两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。() 5.凡是合力都比分力大。() 6.刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件,而非充分条件。() 7.若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于一点,则该刚体必处于平衡状态。()二、填空题 1.作用力与反作用力大小,方向,作用在。 2.作用在同一刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是这两个 力,,。 3.在力的平行四边形中,合力位于。 三、选择题 1.在下述公理、法则、定理中,只适用于刚体的有()。 A.二力平衡公理B力的平行四边形法则 C.加减平衡力系原理D力的可传性 TE作用与反作用定律 2.图示受力分析中,G是地球对物体A的引力,T是绳子受到的 G 拉力,则作用力与反作用力指的是()。 AT′与GBT与GCG与G′DT′与G′ 3.作用在一个刚体上的两个力F A、F B,若满足F A=-F B的条件,则该二力可能是()。 A作用力与反作用力或一对平衡力B一对平衡力或一个力偶 C一对平衡力或一个力或一个力偶D作用力与反作用力或一个力偶 四、作图题 1.试画出下列各物体的受力图。各接触处都是光滑的。 C A B W (a)(b)

PP AB D B C W 30 A (d) (c) E D C W D B C A P A (f) (e) 2.试画出图示系统中系统及各构件的受力图。假设各接触处都是光滑的,图中未画出重力的构件其自重均不考虑。

P1 A P2 B (a)

第一章静力学公理与物体的受力分析

G T 第一章 静力学公理与物体的受力分析 一、判断题 1.力是滑动矢量,可沿作用线移动。 ( ) 2.凡矢量都可用平行四边形法则合成。 ( ) 3.凡是在二力作用下的构件称为二力构件。 ( ) 4.两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。 ( ) 5.凡是合力都比分力大。 ( ) 6.刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件,而非充分条件。 ( ) 7.若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于一点,则该刚体必处于平衡状态。( ) 二、填空题 1.作用力与反作用力大小 ,方向 ,作用在 。 2.作用在同一刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是这两个力 , , 。 3.在力的平行四边形中,合力位于 。 三、选择题 1.在下述公理、法则、定理中,只适用于刚体的有( )。 A .二力平衡公理 B 力的平行四边形法则 C .加减平衡力系原理 D 力的可传性 E 作用与反作用定律 2.图示受力分析中,G 是地球对物体A 的引力,T 是绳子受到的拉力,则作用力与反作用力指的是( )。 A T ′与G B T 与G C G 与G ′ D T ′与G ′ 3.作用在一个刚体上的两个力F A 、F B ,若满足F A =-F B 的条件,则该二力可能是( )。 A 作用力与反作用力或一对平衡力 B 一对平衡力或一个力偶 C 一对平衡力或一个力或一个力偶 D 作用力与反作用力或一个力偶 四、作图题 1.试画出下列各物体的受力图。各接触处都是光滑的。 A B C W (a ) (b )

2. 试画出图示系统中系统及各构件的受力图。假设各接触处都是光滑的,图中未画出 重力的构件其自重均不考虑。 A B C D P W (c ) A B P 30(d ) A B C P D (f ) A C D E W (e ) (a ) A B P 2 P 1

第一章 静力学公理和物体受力分析

第一章静力学公理和物体受力分析 一、判别题(正确用√,错误×,填入括号内。) 1-1 二力平衡条件中的两个力作用在同一物体上;作用力和反作用力分别作用在两个物体上。(√) 1-2 三力平衡汇交定理表明:作用在物体上汇交于一点的三个力必是平衡力系。 (×) 1-3 刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件,而非充分条件。(√) 1-4 约束力的方向必与该约束所阻碍的物体位移方向相反。(√) 1-5 滚动支座的约束力必沿垂方向,且指向物体内部。(×)。 1-6 某平面力系的力多边形自行封闭,则该力系必为平衡力系。(×) 1-7 根据力线平移定理可以将一个力分解成一个力和一个力偶,反之一个力和一个力偶肯定能合成为一个力。(×) 1-8 作用于刚体上的任何三个相互平衡的力,必定在同一平面内。(√) 1-9 凡是合力都比分力要大。(×) 1-10 力是滑动矢量,可沿作用线移动。(×) 1-11 若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于同一点,则该刚体必处于平衡状态。(×) 1-12 两个力是相等的,这两个力就等效。(×) 1-13 凡是大小相等、方向相反、作用线沿同一直线的两个力,都是二 平衡力。(×) 1-14 对任意给定的力系,都可以按照加减平衡力系原理,加上或减去 任意的平衡力系而不改变原力系的作用效果。(×) 题15图 1-15 按平行四边形法则,图示两个力的合力可以写为F R = F1+ F1而 不能写为| F R | = | F1| + | F2|。(√) 1-16 与反作用力同样是一对平衡力,因为它也满足二力平衡条件中所说的两力大小相等、方向相反、作用线沿同一直线。(×) 1-17 柔索类约束反力,其作用线沿柔索,其指向沿离开柔索方向而不能任意假定。(√) 1-18 只要是两点受力的刚体,均为二力构件。(×) 1-19 光滑固定面的约束反力,其指向沿接触点的公法线方向,指向可以任意假定。(×)

工程力学课后习题答案静力学基本概念与物体的受力分析答案

第一章 静力学基本概念与物体的受力分析 下列习题中,未画出重力的各物体的自重不计,所有接触面均为光滑接触。 1.1 试画出下列各物体(不包括销钉与支座)的受力图。 解:如图 (g) (j) P (a) (e) (f) W W F F A B F D F B F A F A T F B A 1.2画出下列各物体系统中各物体(不包括销钉与支座)以及物体系统整体受力图。 解:如图 F B B (b)

(c) C (d) D C F D (e) A F D (f) F D (g) (h) EO B O E F O (i)

(j) B Y F B X B F X E (k) 1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成,如题1.3图所示。在定滑轮上吊有重为W的物体H。试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。 解:如图 'F D 1.4题1.4图示齿轮传动系统,O1为主动轮,旋转 方向如图所示。试分别画出两齿轮的受力图。 解:

1 o x F 2 o x F 2 o y F o y F F F ' 1.5 结构如题1.5图所示,试画出各个部分的受力图。 解: 第二章 汇交力系 2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。其中F 1=2kN ,F 2=3kN ,F 3=lkN , F 4=2.5kN ,方向如题2.1图所示。用解析法求该力系的合成结果。 解 0 0001 423cos30 cos45cos60cos45 1.29Rx F X F F F F KN = =+--=∑ 00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑ 2.85R F KN == 0(,)tan 63.07Ry R Rx F F X arc F ∠== 2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用,已知F 1=1kN ,F 2=2kN ,F 3=l.5kN 。求该力系的合成结果。 解:2.2图示可简化为如右图所示 023cos60 2.75Rx F X F F KN ==+=∑ 013sin600.3Ry F Y F F KN ==-=-∑ 2.77R F KN ==

工程力学复习题(静力学部分)

工程力学复习题(静力学部 分) -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-

工程力学作业(静力学)

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 (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,而沿x方向的分力的大小,则F在y轴上的投影为。 ① 0;② 50 N; ③ N;④ 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 F O x y

第一章静力学公理与物体的受力分析

第一篇静力学 静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的一门科学。 静力学中所指的物体都是刚体。所谓刚体是指物体在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不变,这是一种理想化的力学模型。b5E2RGbCAP “平衡”是指物体相对于惯性参考系<如地面)保持静止或作匀速直线运动的状态,是物体运动的一种特殊形式。 静力学主要研究以下三个问题: 1.物体的受力分析 分析物体共受几个力作用,每个力的作用位置及其方向。 2.力系的简化 所谓力系是指作用在物体上的一群力。如果作用在物体上两个力系的作用效果是相同的,则这两个力系互称为等效力系。用一个简单力系等效地替换一个复杂力系的过程称为力系的简化。力系简化的目的是简化物体受力,以便于进一步分析和研究。p1EanqFDPw 3.建立各种力系的平衡条件 刚体处于平衡状态时,作用于刚体上的力系应该满足的条件,称为力系的平衡条件。满足平衡条件的力系称为平衡力系。力系平衡条件在工程中有着特别重要的意义,是设计结构、构件和零件的静力学基础。DXDiTa9E3d 第一章静力学公理与物体受力分析 §1.1力的概念与分类 力是人们从长期生产实践中经抽象而得到的一个科学概念。例如,当人们用手推、举、抓、掷物体时,由于肌肉伸缩逐渐产生了对力的感性认识。随着生产的发展,人们逐渐认识到,物体运动状态及形状的改变,都是由于其它物体对其施加作用的结果。这样,由感性到理性建立了力的概念:力是物体间相互的机械作用,其作用结果是使物体运动状态或形状发生改变。RTCrpUDGiT

实践表明力的效应有两种,一种是使物体运动状态发生改变,称为力对物体的外效应;另一种是使物体形状发生改变,称为力对物体的内效应。在静力学部分将物体视为刚体,只考虑力的外效应;而在材料力学部分则将物体视为变形体,必须考虑力的内效应。5PCzVD7HxA 力是物体之间的相互作用,力不能脱离物体而独立存在。在分析物体受力时,必须注意物体间的相互作用关系,分清施力体与受力体。否则,就不能正确地分析物体的受力情况。jLBHrnAILg 由经验可知,力对物体的作用效果取决于三个要素:大小、方向、作用点。此即称为力的三要素。在国际单位制

2静力学第二章习题答案

第二章 部分习题解答 2-3 在图示结构中,二曲杆重不计,曲杆AB 上作用有主动力偶M 。试求A 和C 点处的约束力。 解: BC 为二力杆(受力如图所示),故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。曲杆AB 受到主动力偶M 的作用,A 点和B 点处的约束力必须构成一个 力偶才能使曲杆AB 保持平 衡。AB 受力如图所示,由力 偶系作用下刚体的平衡方程有(设力偶逆时针为正): 0=∑M 0)45sin(100 =-+??M a F A θ a M F A 354 .0= 其中:3 1tan = θ。对BC 杆有:a M F F F A B C 354 .0=== A ,C 两点约束力的方向如图所示。 2-4四连杆机构在图示位置平衡,已知OA=60cm,BC=40cm,作用在BC 上力偶的力偶矩M 2=1N ·m 。试求作用在OA 上力偶的力偶矩大小M 1和AB 所受的力AB F 。各杆重量不计。 解: 机构中AB 杆为二力杆,点A,B 出的约束力方向即可确定。由力偶系作用下刚体的平衡条件,点O,C 处的约束力方向也可确定,各杆的受力如图所示。对BC 杆有: 0=∑M 030 sin 20 =-??M C B F B 对AB 杆有: A B F F = 对OA 杆有: 0=∑M 01=?-A O F M A F B F A θ θ F F C F A F O O F A F B F B F C C

求解以上三式可得:m N M ?=31, N F F F C O AB 5===,方向如图所示。 2-6等边三角形板ABC,边长为a ,今沿其边作用大小均为F 的力321,,F F F ,方向如图a,b 所示。试分别求其最简简化结果。 解:2-6a 坐标如图所示,各力可表示为: j F i F F 2 3211+=, i F F =2, j F i F F 23213+-= 先将力系向A 点简化得(红色的): j F i F F R 3+ =, k Fa M A 2 3= 方向如左图所示。由于A R M F ⊥,可进一步简化为一个不过A 点的力(绿色的),主矢不变, 其作用线距A 点的距离a d 4 3= ,位置如左图所示。 2-6b 同理如右图所示,可将该力系简化为一个不过A 点的力(绿色的),主矢为: i F F R 2-= 其作用线距A 点的距离a d 4 3= ,位置如右图所示。 简化中心的选取不同,是否影响最后的简化结果? 2-13图示梁AB 一端砌入墙内,在自由端装有滑轮,用以匀速吊起重物D 。设重物重为P, AB 长为l ,斜绳与铅垂方向成α角。试求固定端的约束力。 法1 解: 整个结构处于平衡状态。选择滑轮为研究对象,受力如图,列平衡方程(坐标一般以水平向右为x 轴正向,竖直向上为y 轴正向,力偶以逆时针为正): ∑=0x F 0sin =+Bx F P α x F R M A F R d y

第一章 静力学公理和物体的受力分析

作用在同一物体上的两个力,使物体处于平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线。( ) 二力构件是指两端用铰链连接并且只受两具力作用的构件。( ) 判断图中各受力图是否正确(正确的在图下括号内画√,不正确的画×,并将错误的地方改正。) 三力平衡定理是 。 A .共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点 B .共面三力若平衡,必汇交于一点 C .三力汇交于一点,则这三个力必互相平衡 在下述原理、法则、定理中,只适用于刚体的有 。 A .二力平衡原理; B .力的平行四边形法则; C.加减平衡力系原理; D.力的可传性原理; E.作用与反作用定理。 如果力R F 是1F 、2F 二力的合力,用矢量方程表示为21F F F R +=,则三力大小之间的关 系为( ) A.必有21F F F R += B.不可能有21F F F R += C.必有1F F R >,2F F R > D.可能有1F F R <,2F F R < 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 。 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 ,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)。 画出下列各图中A 、B 两处反力的方向(包括方位和指向)。

画出下列各图中指定物体的受力图。凡未特别注明者,物体的自重均不计,且所有的接触面都是光滑的。 作用在刚体上的两个力等效的条件是 。在作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动,而不改变力对刚体的作用效果,所以,在静力学中,力是矢量。 答:× 答:× 答:×××× 答:B 答:A 答:D 答:所不同的是作用反作用定律中的两个力是作用在两个相互作用的物体上 答:光滑接触面、摩擦力,柔索、固定铰支座、固定端 答:略 答:略

静力学复习题

《 静力学复习题 第一章 1、工程力学包括:和 2、力的三要素: 3、刚体是指: 4、平衡是指物体: 5、按照各力作用线的不同形式,力系可以分为:、、、和。 ! 6、按照力系作用线是否位于同一平面,力系可以分为和 7、等效力系是指: 8、作用在刚体上力可以沿作用线任意移动,对否 9、画出二力合成的四边形法则和三角形法则。 10、三力平衡汇交定律 11、画出柔绳约束力、光滑接触面约束力、固定铰支座约束力、可动铰支座约束力、固定端支座约束力的特点 12、第一章书上的例题和习题部分。 ; 第二章 13、平面汇交力系是指: 14、画出平面汇交力系合成的几何法 15、掌握汇交力系合成的解析法。 16、力的投影和分力有何不同 17、平面汇交力系的平衡方程 18、第2章例题和习题1、2、3、4.。 : 第三章 18、力对点之矩的符号、定义、计算、正负的规定 19、力偶的定义、符号、力偶臂、作用面 20、力偶可否与力等效 21、平面力偶可否在其作用面内任意移动 22、力偶的三要素: 23、力偶的合成方法和平衡方程 24、力平移到刚体上的任一点,需要什么条件 ? 25、平面任意力系向一点简化方法 26、平面任意力系向一点简化后,得到主矢和主矩,与简化中心有何关系 27、平面汇交力系、力偶系、平行力系、任意力系平衡方程 28、最大静摩擦力的计算

29、分清楚考虑摩擦时物理的静止、临界、滑动的条件 30、教材例题和习题1、2、4. 第四章 , 1、空间力系分为三种: 2、画出空间力系的力在直角坐标系的投影方法,并给出计算公式。 3、空间力对点的矩定义、计算、符号、方向 4、空间力对轴的矩定义、计算、符号、方向 5、空间汇交力系合成的解析法 6、空间汇交力系的平衡方程 7、空间力偶的三要素: 8、空间力偶的合成方法 { 9、空间力偶的平衡方程 10、空间力偶可否在刚体作用面内任意移动 11、空间力偶可否移到作用面平行的另外一个作用面内 12、空间任意力系可否简化为空间汇交力系+空间力偶系 13、空间平行力系的平衡方程 14、空间任意力系的平衡方程 15、平行力系的重心与和有关,而与力的无关。 16、地球环境内,物体系的重力系可以按照平行力系计算,对否 17、教材例题 18、教材习题:1、2、3、4、5.。

《理论力学》静力学典型习题+答案

1-3 试画出图示各结构中构件AB的受力图 1-4 试画出两结构中构件ABCD的受力图

1-5 试画出图a和b所示刚体系整体各个构件的受力图 1-5a 1-5b

1- 8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2,机构在图示位置平衡。试求二力F 1和F 2之间的关系。 解:杆AB ,BC ,CD 为二力杆,受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。 解法1(解析法) 假设各杆受压,分别选取销钉B 和C 为研究对象,受力如图所示: 由共点力系平衡方程,对B 点有: ∑=0x F 045cos 0 2=-BC F F 对C 点有: ∑=0x F 030cos 0 1=-F F BC 解以上二个方程可得:2 2163.13 62F F F ==

解法2(几何法) 分别选取销钉B 和C 为研究对象,根据汇交力系平衡条件,作用在B 和 C 点上的力构成封闭的力多边形,如图所示。 对B 点由几何关系可知:0245cos BC F F = 对C 点由几何关系可知: 0130cos F F BC = 解以上两式可得:2163.1F F = 2-3 在图示结构中,二曲杆重不计,曲杆AB 上作用有主动力偶M 。试求A 和C 点处的约束力。 解:BC 为二力杆(受力如图所示),故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。曲杆AB 受到主动力偶M 的作用,A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。AB 受力如图所示,由力偶系作用下刚体的平衡方程有(设力偶逆时针为正): 0=∑M 0)45sin(100=-+??M a F A θ a M F A 354.0= 其中:31 tan =θ 。对BC 杆有:a M F F F A B C 354.0=== A ,C 两点约束力的方向如图所示。 2-4 F F

工程力学课后习题答案静力学基本概念与物体的受力分析答案

第一章静力学基本概念与物体的受力分析F列习题中,未画出重力的各物体的自重不计,所有接触面均为光滑接触。 1.1试画出下列各物体(不包括销钉与支座)的受力图。 解:如图 1.2画出下列各物体系统中各物体(不包括销钉与支座)以及物体系统整体受力图。解:如图 C

F D D C F C (C ) F D F A (e) (f) F D F E A F A F O A F12凉F 21 F F (g) (i) F EO W F O

1.3铰链支架由两根杆 AB 、CD 和滑轮、绳索等组成,如题 1.3图所示。在定滑轮上吊有重 为W 的物体H 。试分别画出定滑轮、杆 CD 、杆AB 和整个支架的受力图。 解:如图 1.4题1.4图示齿轮传动系统, O i 为主动轮,旋转 方向如图所示。试分别画出两齿轮的受力图。 解: 1.5结构如题1.5图所示,试画出各个部分的受力图。 解: (j) (k) F D 2y

第二章汇交力系 2.1在刚体的A点作用有四个平面汇交力。其中F i = 2kN, F2=3kN, F3=lkN, F4=2.5kN,方 向如题2.1图所示。用解析法求该力系的合成结果。 解F RX八X = R cos30°F4cos450-F2cos60°- F3cos45°=1.29KN F R y 二 ' Y = Rsin30°- F4 cos450F2 sin60°- F3 cos45°= 2.54KN F R- F:—F Ry =2.85KN .(F R,X) =arctan^ =63.07° 2.2题2.2图所示固定环受三条绳的作用,已知F i= 1kN, F2=2kN, F3=l.5kN。求 该力系的合 成结果。 解:2.2图示可简化为如右图所示 F RX八X = F2 F3COS600 =2.75KN F Ry八丫= R - F3 sin60°= -0.3KN F R - F RX F Ry =2.77KN F2 (F R,X)二arcta门邑二-6.20 F Rx 2.3 力系如题2.3 图所示。已知:F1= 100N , F2=50N, F3=50N, 求力系的合力。 解:2.3图示可简化为如右图所示 80 /BAC =二二arctan 530 60 F Rx二' X =F3 -F2co^ -80KN F Ry八丫二F2sin : -140KN F R - F Rx F Ry =161.25KN /(F R, X)二arctan 60.25° 2.4球重为W = 100N,悬挂于绳上,并与光滑墙相接触,如题 2.4图所示。已 知〉=30°, 试求绳所受的拉力及墙所受的压力。

静力学—受力分析(完成)

一.分解合成的基本模型 1.二力合成 2.三力平衡 (合力0 F ) 二.受力分析的基本步骤 1.确定研究对象(整体法、隔离法) 2.具体受力分析(重力、弹力、摩擦力、其他力) 3.检验正误(把受力情况和运动情况作对比) 4.建立直角坐标系,列方程、解方程 F 1 F 2 F F 3 F 1 F 2

题型1.判断合力的范围 例1.N F 31=、N F 42=,求合力的范围。 分析:N F N 71≤≤ 例2.N F 31=、N F 42=,N F 53=,求合力的范围。 分析:N F 120≤≤ 练习1.N F 31=、N F 42=,N F 123=,求合力的范围。 练习 2.N F 31=,N F 42=,N F 53=,N F 71=,N F 92=,N F 113=,求合力的范围。 练习 3.N F 31=,N F 42=,N F 53=,N F 71=,N F 92=,N F 613=,求合力的范围。 题型2.求最小值和最小夹角 例1.已知合力F 的方向水平向右,分力N F 41=,方与水平向右的方向成?30夹角,求分力2F 的最小值为多少? 分析: 如图2F 取最小值时必与合力垂直,N F 2min 2= 练习1.已知分力N F 51=的方向水平向右,分力N F 32=,问分力2F 的方向为多少才能使合力与1F 的夹角最大? 题型3.整体法隔离法在受力分析中的灵活运用 例 1.如图,水平杆是粗糙的,竖直杆是光滑的。两个质量分别为1m 和2m 的小球穿在杆上,并用细线连在一起。当两个小球都平衡时,细线与竖直方向的夹角为θ,求: (1)1m 所受支持力为多大? (2)细线中的张力为多大? 分析:(1)整体分析 水平杆上小球所受支持力为g m m )(21+ F 1 F g m m )(21+ 1 N F 2 N F f F 1 m 2m

工程力学复习题(静力学部分)

工程力学作业(静力学)

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

静力学复习题

静力学复习题 第一章 1、工程力学包括:和 2、力的三要素: 3、刚体是指: 4、平衡是指物体: 5、按照各力作用线的不同形式,力系可以分为:、、、和。 6、按照力系作用线是否位于同一平面,力系可以分为和 7、等效力系是指: 8、作用在刚体上力可以沿作用线任意移动,对否? 9、画出二力合成的四边形法则和三角形法则。 10、三力平衡汇交定律? 11、画出柔绳约束力、光滑接触面约束力、固定铰支座约束力、可动铰支座约束力、固定端支座约束力的特点? 12、第一章书上的例题和习题部分。 第二章 13、平面汇交力系是指: 14、画出平面汇交力系合成的几何法? 15、掌握汇交力系合成的解析法。 16、力的投影和分力有何不同? 17、平面汇交力系的平衡方程? 18、第2章例题和习题1、2、3、4.。 第三章 18、力对点之矩的符号、定义、计算、正负的规定? 19、力偶的定义、符号、力偶臂、作用面? 20、力偶可否与力等效? 21、平面力偶可否在其作用面内任意移动? 22、力偶的三要素: 23、力偶的合成方法和平衡方程? 24、力平移到刚体上的任一点,需要什么条件? 25、平面任意力系向一点简化方法? 26、平面任意力系向一点简化后,得到主矢和主矩,与简化中心有何关系? 27、平面汇交力系、力偶系、平行力系、任意力系平衡方程? 28、最大静摩擦力的计算? 29、分清楚考虑摩擦时物理的静止、临界、滑动的条件? 30、教材例题和习题1、2、4. 第四章 1、空间力系分为三种:

2、画出空间力系的力在直角坐标系的投影方法,并给出计算公式。 3、空间力对点的矩定义、计算、符号、方向? 4、空间力对轴的矩定义、计算、符号、方向? 5、空间汇交力系合成的解析法? 6、空间汇交力系的平衡方程? 7、空间力偶的三要素: 8、空间力偶的合成方法? 9、空间力偶的平衡方程? 10、空间力偶可否在刚体作用面内任意移动? 11、空间力偶可否移到作用面平行的另外一个作用面内? 12、空间任意力系可否简化为空间汇交力系+空间力偶系? 13、空间平行力系的平衡方程? 14、空间任意力系的平衡方程? 15、平行力系的重心与和有关,而与力的无关。 16、地球环境内,物体系的重力系可以按照平行力系计算,对否? 17、教材例题 18、教材习题:1、2、3、4、5.。 友情提示:本资料代表个人观点,如有帮助请下载,谢谢您的浏览!

物体的受力分析和静力学平衡方程

第一章 物体的受力分析和静力学平衡方程 1-1 两球自重为1G 和2G ,以绳悬挂如图。试画:(1)小球(2)大球(3)两球合在一起时的受力图。 答:(1)小球受力图: 约束来源:柔绳,光滑面。 (2)大球受力图: (3)两球受力图: 约束来源:柔绳,光滑面。 约束来源:柔绳。 1-2 某工厂用卷扬机带动加料车C 沿光滑 的斜轨上升到炉顶倒料,如图。已知料自 重为G ,斜轨倾角为α,试画加料车(连轮 A 及 B )的受力图。 答:

约束类型:光滑面,柔软体。 1-3 如图所示,试画出AB杆的受力图。 答: 三力汇交,A固定铰链,B可动铰链 1-4 棘轮装置如图所示。通过绳子悬挂重量 为G的物体,AB为棘轮的止推爪,B处为 平面铰链。试画出棘轮的受力图。 答: N A=N B二力杆,光滑面,柔绳,作用力与反作用力 1-6 化工厂中起吊反应器时为了不致破坏 栏杆,施加一水平力F,使反应器与栏杆 相离开(如图)。已至此时牵引绳与铅垂线

夹角为?30,反应器重量G 为30kN ,试求 水平力F 的大小和绳子的拉力T F 。 答:(1)选取研究对象:反应器 (2)取分离体,花受力图 (3)建立坐标系XOY (4)写平衡方程,联立解得 1-7 重量为G=2kN 的球搁在光滑的斜面上, 用一绳把它拉住(如图)。已知绳子与铅直 墙壁的夹角为?30,斜面与水平面的夹角为 ?15,求绳子的拉力和斜面对球的约束反力。 答:(1)研究对象:球 (2)受力图 (3)建立坐标系XOY (4)写平衡方程 ∑=??-??=030sin 15sin N 0X C A T , ???=15sin 30sin T N A C N 41.1215sin 30sin N 732.01-315cos 30sin 15sin 30cos 15sin 215cos 30sin 15sin 30cos 15sin 015cos 15sin 30sin 30cos 0 15cos 30cos T ,0Y A ==??===? ?+????=??+???==-??? ?? +??=-??+??=∑A C A A A c T N G T G T T G N

第一章:静力学公理和物体的受力分析

第一章 静力学公理和物体的受力分析 一、要求 1、深入地理解力、刚体、平衡和约束等重要概念。 2、静力学公理(或力的基本性质)是静力学的理论基础,要求深入理解。 3、明确光滑接触面约束、柔性约束、光滑铰链约束的特征。 4、能正确地对单个物体与物体系进行受力分析。 二、重点、难点 重点: 1、力、刚体、平衡和约束等概念。 2、静力学公理。 3、柔性约束、光滑接触面、光滑铰链约束的特征及约束反力的画法。 4、单个物体及物体系的受力分析。 难点: 1、约束的概念,光滑铰链约束的特征。 2、物体系的受力分析。 三、学习指导 关于本章的概念:本章的概念较多,对这些概念的定义要明确,并深刻理解其意义。现将本章讲述的概念整理如下: 属于力的:力系,等效力系,合力,平衡力系,主动力,约束反力,作用力,反作用力,内力,外力。 属于物体的:变形体,弹性体,刚体,自由体,非自由体。

属于数学的:代数量,矢量(向量),单位矢量,定位矢量,滑动矢量。 静力学公理是最普遍、最基本的客观规律,是静力学的基础。要深入理解这五条公理与两条推理,要注意在什么条件下,变形体可以抽象为刚体,刚体的平衡条件对于变形体有无意义。 1、力的概念 力是物体间相互的机械作用,这种作用使物体的机械运动状态发生改变。对于力的概念应注意以下两点: (1)分清施力物体和受力物体 (2)一定要先取分离体,再画受力图。现分述如下: 施力物体和受力物体 每一个力都是两个物体间相互的机械作用。其中,一个是施加力的物体,称为施力体;另一个是接受力的物体,称为受力体。受力体是研究对象。分析受力体受力时,要明确指出每一个力的施力体,要找出与受力体接触(包括约束)和有场(引力)作用的那些施力体;同时,将这些作用以力表示。 一定要先取分离体,再画受力图 取分离体实质上是暴露或显示物体之间相互作用的一种方法,只有把施力体和受力体分离开来,才能将他们之间的机械作用以力代替。另外,工程上所要分析的结构或机构往往很复杂,如果不取分离体来画受力图,对初学者,往往分不清施力体和受力体,分不清内力和外力,容易出错。因此,根据题目的要求,选定某个或某些刚体作为研究对象后,一定要画出分离体,在分离体上画出受力图,对此不应怕麻烦。 2、约束与约束反力 关于约束反力,要弄清楚: (1)约束反力的方向怎样确定? (2)约束反力的大小怎样确定? 前一个问题一般在画受力图时解决;后一个问题则是在画好受力图后才能解决。在静力学问题中,约束反力的大小要由平衡条件确定,而约束反力的方向一般由约束的结构形式确定。“约束反力的方向必与该约束所能够阻碍的运动方向相反”。下面依据这个准则,对几种基本类型的约束作进一步的讨论: 具有光滑接触表面的约束 除教材所举的几例外,再讨论几种情况。 (a所示,其约束反力沿约束表面的法线方向。(1)物体的尖端与光滑面接触,如图1-1)

静力学部分复习题

静力学部分复习题 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。(对) 2.两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。(错) 3.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。(对) 4.作用于刚体的力可在刚体范围内沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。 (对) 5.三力平衡定理指出:三力汇交于一点,则这三个力必然互相平衡。(错) 6.平面汇交力系平衡时,力多边形各力应首尾相接,但在作图时力的顺序可以不同。 (对) 7.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。(错) 8.一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。(对) 9.力矩与力偶矩的单位相同,常用的单位为牛·米,千牛·米等。(对) 10.只要两个力大小相等、方向相反,该两力就组成一力偶。(错) 11.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。(对) 12.只要平面力偶的力偶矩保持不变,可将力偶的力和臂作相应的改变,而不影响其 对刚体的效应。(对) 13.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。(对) 14.某一平面力系,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。(对) 15.平面任意力系,只要主矢≠0,最后必可简化为一合力。(对) 16.平面力系向某点简化之主矢为零,主矩不为零。则此力系可合成为一个合力偶, 且此力系向任一点简化之主矩与简化中心的位置无关。(对) 17.若平面力系对一点的主矩为零,则此力系不可能合成为一个合力。(错) 18.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。(对) 19.在平面任意力系中,若其力多边形自行闭合,则力系平衡。(错) 20.在空间问题中,力对轴的矩是代数量,而对点的矩是矢量。(对) 21.力对于一点的矩在过该点的一轴上投影等于该力对于该轴的矩。(对) 22.一个空间力系向某点简化后,得主矢R’、主矩M o,若R’与M o平行,则此力 系可进一步简化为一合力。(错)

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