理论力学练习册(静力学)

工程学院工程力学练习册（理论力学静力学部分）：学号：年级、专业、班级：土木与建筑工程学院力学教研室第一章静力学公理和物体的受力分析一、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。

（）2．在理论力学中只研究力的外效应。

（）3．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。

（）4．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。

（）5．作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。

（）6．作用于刚体上的三个力，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，但在作图时力的顺序可以不同。

（）8．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。

（）二、选择题1．若作用在A点的两个大小不等的力F1和F2，沿同一直线但方向相反。

则其合力可以表示为。

①F1－F2；②F2－F1；③F1＋F2；2．作用在一个刚体上的两个力F A、F B，满足F A=－F B的条件，则该二力可能是。

①作用力和反作用力或一对平衡的力；②一对平衡的力或一个力偶。

③一对平衡的力或一个力和一个力偶；④作用力和反作用力或一个力偶。

3．三力平衡定理是。

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。

4．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。

①力系可合成为一个力偶；②力系可合成为一个力；③力系简化为一个力和一个力偶；④力系的合力为零，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。

三、填空题1．二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：。

2．已知力F沿直线AB作用，其中一个分力的作用与AB成30°角，若欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小，则此二分力间的夹角为度。

3．作用在刚体上的两个力等效的条件是。

4．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）。

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，今欲使其约束力的作用线在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两处反力的方向（包括方位和指向）。

2、试画出下列各物体系统中每个物体、整体及销钉A的受力图。

物体的重力除图上注明外，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的受力图。

物体的重力除图上注明外，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和杆AB、CD的受力图。

物体的重力除图上注明外，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、是非题1．一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。

（ ）2．力在两坐标轴上的投影和力沿该两坐标轴上的分力大小一定相等。

( )3．作力多边形时，力系中分力的次序是任意的，顺序不同只改变多边形的形状，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，也不能和一力平衡。

( ) 6．力偶没有合力，力偶在任一坐标轴上的投影代数和一定等于零。

( ) 7．求图示A 、B 处的约束反力时，根据力偶的性质，可以将作用于ACB 杆上的力偶矩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。

（ ）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的位置无关。

10．在平面问题中，力对点之矩是一个代数量；而在空间问题中，力对点之矩是一个矢量，但两者的绝对值都是力的大小与力臂的乘积。

( )二、选择题1．已知F 1、F 2、F 3、F 4为作用于刚体的平面汇交力系，其力多边形如图所示，因而由此可知（ ）。

① 3214F F F F ++= ② 力系平衡 ③ 4321F F F F +=+ ④ 力系不平衡2.图示三个力系中，三个力的大小均相等，且都汇交一点。

已知各力均不为零，且都在同一个平面，能平衡的力系是（ ）。

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F 作用，则A 支座反力的大小为 ，B 支座反力的大小为 。

① F/2； ② F/2；④ 2F ；4．图示结构受力P 作用，杆重不计，则A 支座约束力的大小为 。

① P/2； ② 3/3P ； ③ P ； ④ 05.汇交于O 点的平面汇交力系，其平衡方程式可表示为二力矩形式。

即0)(,0)(=∑=∑i B i A m m F F ，但必须 。

① A 、B 两点中有一点与O 点重合； ② 点O 不在A 、B 两点的连线上； ③ 点O 应在A 、B 两点的连线上；④ 不存在二力矩形式，∑X=0，∑Y=0是唯一的。

6.图示两个作用在三角板上的平面汇交力系（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 的力偶，则图（a ）中B 点的反力比图（b ）中的反力 。

① 大； ② 小 ；③ 相同。

8.平面系统受力偶矩为M=10KN.m 的力偶作用。

当力偶M 作用于AC 杆时，A 支座反力的大小为 ，B 支座反力的大小为 ；当力偶M 作用于BC 杆时，A 支座反力的大小为 ，B 支座反力的大小为 。

① 4KN ； ② 5KN ； ③ 8KN ； ④ 10KN 。

三、填空题1.平面汇交力系的合力等于力系中各分力的。

2.力在坐标轴上的投影是，而沿坐标轴的分力是，故两者是不同的。

3.力矩与矩心，力偶矩与矩心。

4.只有，才是力偶对刚体作用的唯一量度。

5.作用于刚体上的力F，可以平移后刚体上另一点上，但必须附加一力偶，附加力偶的矩等于。

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边的力P从B点移动到C点的过程中，A处约束力的作用线与AB方向的夹角从度变化到度。

7.图示结构受矩为M=10KN.m的力偶作用。

若a=1m，各杆自重不计。

则固定铰支座D的反力的大小为，方向。

8.图示结构不计各杆重量，受力偶矩为m的力偶作用，则E支座反力的大小为，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，试求合成的最后结果，并在图中画出。

2．一绳索拨桩装置如图所示，绳索的一端固定于C点，绳EB与绳CA固结于B点，在D点施力F＝lkN向α0.1rad，求AB绳作用于木桩的拉力。

下拉，此时DB位于水平，BA位于铅垂，且=3.支架由杆AB、AC构成，A、B、C三处都是光滑铰链。

在A点作用有铅垂力W。

求图示情况下，杆AB、AC 所受的力，并说明杆件受拉还是受压。

杆的自重不计。

4.图示为四连杆机构ABCD ，在铰链B 和C 上分别作用有力F1和F2，机构在图示位置处于平衡。

求二力大小F1和F2之间的关系。

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 上的力偶的力偶矩1M ＝1N·m。

各杆的重量不计。

试求力偶矩2M 的大小和杆AB 所受的力AB F 。

6.在图示的结构中，各构件的自重略去不计，在构件AB上作用一力偶矩为M的力偶，各尺寸如图所示。

求支座A、C的约束反力。

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处的约束反力。

第三章平面一般力系一、是非题1.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。

（）F≠0，最后必可简化为一合力。

（）2.平面任意力系，只要主矢R3.若平面力系对一点的主矩M O＝0，则此力系不可能合成为一个合力。

（）F＝0，而主矩M O≠0，则原力系简化的结果为一个合力偶，合4.平面任意力系向任一点简化后，若主矢R力偶矩等于主矩，此时主矩与简化中心位置无关。

( )F≠0，而主矩M O＝0，则原力系简化的结果为一个合力，且合5.平面任意力系向任一点简化后，若主矢R力等于主矢。

( ) 6已知作用于刚体上所有的力在某一坐标轴上投影的代数和等于零，则这些力的合力为零，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.平面任意力系平衡的必要与充分条件是：力系的主矢和力系对任何一点的主矩都等于零。

( )9.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。

( )二、选择题1.在刚体同一平面A、B、C三点上分别作用三个力F1、F2、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)力系可简化为合力和合力偶矩2.刚体受力偶（F，F´）和在该力偶作用面的力P作用而平衡，这是由于（）。

①P与约束反力平衡②P与约束反力构成的力偶与力偶（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F的大小为F=100N，若将F沿图示x、y方向分解，则x向分力的大小为 N，y向分力的大小为 N。

① 86.6；② 70.7；③ 136.6；④ 25.9；⑤ 96.6；5.已知杆AB 长2m ，C 是其中点。

分别受图示四个力系作用，则 和 是等效力系。

① 图（a ）所示的力系； ② 图（b ）所示的力系；③ 图（c ）所示的力系； ④ 图（d ）所示的力系。

6.某平面任意力系向O 点简化，得到如图所示的一个力R和一个力偶矩为Mo 的力偶，则该力系的最后合成结果为 。

① 作用在O 点的一个合力；② 合力偶；③ 作用在O 点左边某点的一个合力；④ 作用在O 点右边某点的一个合力。

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的代数和，即)()(R F F O O M M ∑=，称之为 。