静力学公理与物体的受力分析
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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。
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 W
(a ) A B C D P W (c ) A B P
(d ) (b ) A B C
D q
P (c ) A
B C
D E F P A B C
D E
F
P A B C P A B
C P D
(f ) A
C D E W
(e ) (b ) (a ) A B P 2
P 1 A
E
D
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第二章 平面汇交力系与平面力偶系
一、判断题
1. 两个力F 1、F 2在同一轴上的投影相等,则这两个力大小一定相等。 ( )
2. 两个力F 1、F 2大小相等,则它们在同一轴上的投影大小相同。 ( )
3. 力在某投影轴方向的分力总是与该力在该轴上的投影大小相同。 ( )
4. 平面汇交力系的平衡方程中,选择的两个投影轴不一定要满足垂直关系。 ( )
5.力偶各力在其作用平面上任意轴上投影的代数和都等于零。 ( ) 6. 因为构成力偶的两个力满足F =-F ′,所以力偶的合力等于零。 ( ) 7.在图7中圆轮在力偶矩为M 的力矩和力F 的共同作用下保持平衡,则说明一个力偶可由一适合的力平衡。 ( )
二、填空题
1.平面汇交力系平衡的几何条件是 ;平衡的解析条件是 。
2.平面内两个力偶等效的条件是 ;力偶系的平衡条件是 。
3. 如图所示,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F R 的大小F R = ,方向沿 。
4. 作用于刚体上的四个力如图所示,则:
1)图a 中四个力的关系为 ,其矢量表达式为 。 2)图b 中四个力的关系为 ,其矢量表达式为 。 3)图c 中四个力的关系为 ,其矢量表达式为 。
三、选择题
1.一刚体受到两个作用在同一直线上、方向相反的力F 1和F 2作用,它们之间的大小关系是F 1=2 F 2,则
该两力的合力矢R 可表示为( ) A . R = F 1 - F 2 B. R = F 2 - F 1 C. R = F 1 + F 2 D. R = F 2
2. OA 构件上作用一力矩为M 1的力偶,BC 构件上作用一力矩为M 2的力偶,如图所示,若不计各处摩擦,则当系统平衡时,两力偶矩应满足的关系为( )
F
W
O
题7图
题10图
40c m
40c m 40cm
M 1
C A
B
O
M 2
a b c 题11图 (g ) A B
C
D
E F
P
M
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A . M 1=4 M 2 B. M 1=2 M 2 C . M 1=M 2 D. M 1=0.5 M 2
3. 某力F 在某轴上的投影的绝对值等于该力的大小,则该力在另一任意与之共面的轴上的投影为:( )
A. 一定等于零;
B. 不一定等于零;
C. 一定不等于零;
D. 仍等于该力的大小。 四、计算题
1. 图示四个平面共点力作用于物体的O 点。已知F 1=F 2=200KN , F 3=300KN ,F 4=400KN 力1F 水平向右。试分别用几何法或解析法求它们的合力的大小和方向。
2. 简易起重装置如图a ,b 所示,如A 、B 、C 三处均可简化为光滑铰链连接,各杆和滑轮的自重可以不计;起吊重量2KN G =。求直杆AB ,AC 所受力的大小,并说明其受拉还是受压。
3. 梁AB 的支座如图所示,在梁的中点作用一力P=20KN ,力与梁的轴线成 45角。如梁的重量略去不计,试求梁的支座反力。
4. 一力偶矩为M 的力偶作用在直角曲杆ADB 上。如果这曲杆用不同方式支承如图a
和b ,不计杆重,求每种支承情况下支座A ,B 对杆的约束反力。
5. 图示多轴钻床在水平工作台上钻孔时,每个钻头的切削刀刃作用于工件的力在水平面内构成一力偶。已知切削力力偶矩大小分别为
m 10kN m m m 321⋅===,求工件受到的合力偶的力偶矩。若工件在A ,B 两处用螺栓固定,mm L 200=,求螺栓所受的水平力。
6.在图示机构中,曲柄OA 上作用一力偶,其力偶矩为M ;另在滑块D 上作用水平力F 。机构尺寸如图所示,各杆重量不计。求当机构平衡时,力F 与力偶矩M 的关系。
第三章 平面任意力系
一、判断题
1. 作用于刚体上的力沿力线滑移或平移改变力线位置都不会改变力对刚体的作用效
应。 ( )
2.根据力的平移定理,可以将一个力分解成一个力和一个力偶,反之,共面内一个力
和一个力偶肯定能合成为一个力。
3.平面任意力系对其面内某点主矩为零,则该力系必可简化成一个合力。 ( )
4.平面任意力系向平面内某点简化得到的主矢一定就是该力系的合力。 ( )
5.平面任意力系向某点简化得一合力,则一定存在适当的简化中心使该力系简化成一力偶。 ( )
6.平面任意力系主矢∑==0'F F
R
,则该力系必可简化成一个合力偶。 ( )
7.平面任意力系向某点简化为力偶时,如向另一点简化则结果相同。 ( ) 8.平面任意力系向O 点简化,主矢、主矩均不为零,则
适当选择简化中心可使主矢为零,主矩不为零。 ( ) 适当选择简化中心可使主矩为零,主矢不为零。 ( )
9.平面汇交力系不可能合成为一个合力偶,平面力偶系也不可能合成为一个合力,因
O
A B D M a 2a A
B
L
A
B
C G (a ) A B P 2m 2m A
B C D
O
M H l l F
H a