工程力学复习
工程力学复习题答案

工程力学复习题答案一、单项选择题1. 刚体在平面内运动时,其运动学描述不包括以下哪一项?A. 平移B. 旋转C. 振动D. 变形答案:D2. 材料力学中,下列哪一项不是应力的类型?A. 正应力B. 剪应力C. 拉应力D. 扭应力答案:C3. 在梁的弯曲问题中,以下哪一项不是梁的内力?A. 剪力B. 弯矩C. 扭矩D. 轴力答案:C二、多项选择题1. 以下哪些因素会影响材料的弹性模量?A. 材料类型B. 温度C. 材料的微观结构D. 材料的密度答案:A, B, C2. 根据胡克定律,以下哪些描述是正确的?A. 应力与应变成正比B. 比例系数称为弹性模量C. 应力与应变成反比D. 弹性模量是材料的固有属性答案:A, B, D三、填空题1. 在材料力学中,材料在外力作用下发生形变,当外力移除后,材料能够恢复原状的性质称为_______。
答案:弹性2. 当梁受到均布载荷时,其最大弯矩通常出现在梁的_______。
答案:中点3. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时,从弹性变形过渡到塑性变形的临界应力值,通常用_______表示。
答案:σy四、简答题1. 简述材料力学中应力集中的概念及其对结构设计的影响。
答案:应力集中是指在构件的局部区域,由于几何形状、材料不连续性或其他原因,导致应力值远高于周围区域的现象。
这种现象可能导致结构的局部应力超过材料的强度极限,从而引发裂纹或断裂,对结构的安全性和可靠性造成影响。
因此,在结构设计中,应尽量避免应力集中的产生,或采取适当的措施来降低其影响。
2. 描述梁在弯曲时的正应力分布规律。
答案:梁在弯曲时,其横截面上的正应力分布规律是:在中性轴上,正应力为零;在中性轴上方,正应力为拉应力,且随着距离中性轴的增加而增大;在中性轴下方,正应力为压应力,且随着距离中性轴的增加而增大。
这种分布规律可以用弯曲应力公式σ=My/I来描述,其中M是弯矩,y是距离中性轴的距离,I是横截面的惯性矩。
工程力学 复习

一、判断题1、()力的可传性定理,只适用于刚体。
2、()两物体间相互作用的力总是同时存在,并且两力等值、反向共线,作用在同一个物体上。
3、()力的大小等于零或力的作用线通过矩心时,力矩等于零。
4、()力偶无合力,且力偶只能用力偶来等效。
5、()柔体约束特点是限制物体沿绳索伸长方向的运动,只能给物体提供拉力。
6、()二力杆的约束力不一沿杆件两端铰链中心的连线,指向固定。
7、()截面法求轴力杆件受拉时轴力为负,受压时轴力为正。
8、()常用的塑性指标有两个:伸长率和断面收缩率。
9、()工程上通常把伸长率大于等于5%的材料称为塑性材料。
10、()物体由于机械运动所具有的能量称为动能。
11、()力偶的合力也是力偶。
12、()作用力与反作用力总是成对出现,同时存在,同时消失。
13、()保持力的大小和方向不变,将力的作用线平行移动到另一个位置,则力对刚体的作用效果不发生改变。
14、()力偶可以用两个等大反向的力来平衡。
15、()提高连接件强度的主要措施是增加连接件数量,加大承载面积。
16、()力偶可以用两个力来平衡。
17、()在截面积相同的条件下,抗弯截面系数W z越大,梁的承载能力就越高。
18、()扭矩为正时,曲线画在横坐标上方。
19、()合力一定大于分力。
20、()在等强度、等截面的条件下,选用空心轴比实心轴较合理,这样既可以节省材料,又能减轻自重。
二、名词解释。
1、稳定性2、强度3、力的三要素4、力偶5、稳定性6、平衡三、选择题。
1、二力等值反向共线是刚体平衡的()条件A、必要B、充分C、充分必要2、在一个刚体上(),不改变原力系对刚体的作用效果A 、任意加上一个力系B、加上任意一个汇交力系C、加上任意一个平衡力系3、下列哪一种方法不适用于力的合成与分解()A、平行四边形法则B、力的三角形法则C、勾股定理4、约束力的方向与约束所能限制的运动方向()A、相同B、相反5、作用于物体同一平面内的三个互不平行的力的平衡必要条件是()A、三力平行B、三力汇交C、三力满足力的三角形法则6、将一个已知力分解为两个力的过程称为()A、力的分解B、力的合成C、力的汇交7、各力的作用方向在同一条直线上的力系称为()A、平面汇交力系B、共线力系C、平面一般力系8、平面汇交力系合力为零,则物体在该平面汇交力系的作用下处于()状态A、静止B匀速直线运动C、平衡9、平面汇交力系平衡的解析条件是任意两个坐标轴上投影的()为零A、矢量和B、代数和C、数量和10、力矩等于零的条件()A、力等于零B、力臂等于零C、AB均正确11、力偶对物体的转动效果取决于力偶中()A、力的大小B、力偶的转向C、力偶臂的大小D、以上三者均是12、固定端约束的特点是在主动力的作用下()A、不能移动B、不能转动C、既可以移动又可以转动D、既不能移动又不能转动13平面一般力系的平衡条件()A、合力为零B、合力矩为零C、合力与合力矩均为零14、平面汇交力系平衡条件()A、合力为零B、合力矩为零C、合力与合力矩均为零15、下列图片属于那一种受力现象()A、拉压B、扭转C、剪切D、弯曲一、判断题1、()力偶的合力也是力偶。
工程力学复习题及答案

工程力学复习题及答案一、选择题1. 工程力学中,牛顿第二定律表达的是()。
A. 力是物体运动的原因B. 力是物体运动状态改变的原因C. 力是物体形状改变的原因D. 力是物体质量改变的原因2. 以下哪项不是材料力学研究的范畴?()A. 材料的弹性B. 材料的塑性C. 材料的热传导D. 材料的疲劳3. 在静力学中,力的合成遵循()。
A. 几何法则B. 代数法则C. 物理法则D. 化学法则二、填空题4. 根据胡克定律,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,比例系数称为______。
5. 材料在受到外力作用时,若其内部应力超过材料的______,则会发生断裂。
6. 工程力学中的虚功原理是指,在平衡状态下,任何微小的位移变化都不会引起外力对系统做______。
三、简答题7. 简述材料力学中的应力-应变关系。
8. 描述静力学中三力平衡的条件。
9. 解释什么是弹性模量,并说明其在工程中的应用。
四、计算题10. 一根长为L的均匀杆,其一端固定,另一端受到垂直于杆的力F 作用。
求杆的弯曲角度。
11. 一块矩形钢板,长为a,宽为b,厚度为t,受到均匀分布的压力p。
计算钢板的最大弯曲应力。
12. 一个质量为m的物体,从静止开始自由下落,忽略空气阻力,求物体下落h高度时的速度。
五、论述题13. 论述在工程结构设计中,如何考虑材料的疲劳寿命。
14. 讨论在桥梁设计中,如何应用静力学原理来确保结构的稳定性。
六、案例分析题15. 某建筑工地上,一台起重机在吊装重物时发生倒塌。
分析可能的原因,并提出预防措施。
16. 某高速公路的路面出现裂缝,分析裂缝产生的原因,并提出修复方案。
七、实验题17. 设计一个实验来测量材料的弹性模量。
18. 描述如何通过实验验证胡克定律。
八、综合应用题19. 一个悬臂梁,其一端固定,另一端承受一个集中载荷。
分析梁的受力情况,并计算最大弯矩。
20. 一个圆柱形储气罐,其壁厚为d,内径为D,承受内部压力p。
计算储气罐的最大主应力。
工程力学复习资料

工程力学复习资料一、填空题1、理论力学中的三个组成部分为静力学、运动学和动力学 ..绪2、力是物体之间相互的机械作用、力的作用效应是使物体的运动状态发生改变;也可使物体的形状发生改变..1.13、力的基本单位名称是牛顿 ;符号是 N ..1.14、力是矢量量;力的三要素可用带箭头的线段来表示;其长度按一定比例表示力的大小 ;箭头的指向表示力的方向 ;线段的起点或终点表示力的作用点 ..1.15、共线力系是平面汇交力系的特例..2.16、平面力系分为平面汇交力系、平面平行力系和平面一般力系力系..3.17、在力的投影中;若力平行于X轴;则Fx=F±;若±若力平行于y轴;则 F y=F力垂直于X轴;则Fx= 0 ;若力垂直于y轴F y= 0 ..2.28、作用在物体上各力的作用线都在同一平面 ;并呈任意分布的力系;称为平面一般力系..3.19、平面一般力系面已知中心点简化后;得到一力和一力偶 ..3.110、若力系中的各力作用线在同一平面且相互平行 ;称平面平行力系;它是平面一般力系的特殊情况..3.211、平衡是指物体相对于地球保持静止或匀速直线运动状态..绪12、对非自由体的运动的限制叫做约束 ..约束反力的方向与约束所能限制运动方向相反..1.313、作用于物体上的各力作用线都在同一平面 ;而且汇交的力系;称为平面汇交力系..2.214、力的三要素是力的大小;力的方向 ;力的作用点15、材料力学中;构件的安全性指标是指:强度 ; 刚度 ; 稳定性 ..16、力是物体间相互的机械作用;这种作用的效果是使物体的运动状态发生改变;也可使物体的形状发生变化..17、力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点 ..18、欲使作用在刚体上的两个力平衡;其必要与充分条件是两个力的大小相等、方向相反 ;且作用在一条直线上 ..19.作用于物体上的各力作用线都在同一平面内内;并且都相较于一点的力系;称为平面汇交力系..20.合力在任意一个坐标轴上的投影;等于各分力在同一轴上投影的代数和 ;此称为合力投影定理..21.平面汇交力系平衡的必要与充分的条件该力系的合力的大小等于零 ..22.力偶对物体的转动效应取决于力偶矩大小、力偶的转向、以及力偶作用面的方位 ..23.构件的强度是指构件抵抗破坏的能力..构件的刚度是指构件抵抗变形的能力..24.在材料力学中通常采用截面法求内力;应用这种方法求内力可分为截开、代替和平衡三个步骤..25.连接件的失效形式主要包括剪切和挤压破坏..26.提高圆轴扭转强度的主要措施是合理安排轮系位置和选用空心轴 ..27.拉压杆强度条件可用于解决强度校核、选择截面尺寸和确定许可载荷三类问题..28、静力学平衡方程求内力的方法称截面法三个步骤:截开、代替和平衡..29、提高圆柱抗扭强度的主要措施合理安排轮系位置和采用空心轴 ..7.3二、判断题√ 1、力使物体运动状态发生变化的效应称为力的外效应..1.1x 2、刚体是客观存在的;无论施加多大的力;它的形状和大小始终保持不变..1.1 x 3、凡是处于平衡状态的物体;相对于地球都是静止的..1.1√ 4、二力平衡公理、加减平衡力系公理;力的可传性原理只适用行刚体..1.2 √ 5、作用力和反作用力是等值、反向、共线的一对力..1.2x6、平面汇交力系的合力一定大于任何一个力..2.2√ 7、力系在平面内任意一坐标轴上投影的代数和为零;则该力系一定是平衡力系..2.2√ 8、力对物体的转动效果用力矩来定量;其常用单位符号为N.m..2.3√ 9、力偶矩的大小和转向决定了力偶对物体的作用效果;而与矩心的位置无关..2.3x 10、平面力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题..3.2x 11、平面汇交力系的合力一定大于任何一个分力..2.2√ 12、力对物体的转动效应用力矩来表示;其常用单位符号为N·m..2.3 √13、平面一般力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题..3.2√ 14、力使物体运动状态发生变化的效应称为力的外效应..1.1x 15、刚体是客观存在的;无论施加多大的力;它的形状和大小始终保持不变..1.116.刚体是客观存在的;无论施加多大的力;它的形状和大小始终保持不变.. ×17、凡是处于平衡状态的物体;相对地球都是静止的.. ×18、同一平面内作用线汇交于一点的三个力一定平衡.. ×19、在一个物体的受力图上;不但应画出全部外力;而且也应画出与之相联系的其他物体.. ×20、平面汇交力系的合力一定大于任何一个分力×21、力矩和力偶都是描述受力物体转动效果的物理量;力矩和力偶的含义和性质完全相同.. ×22、平面一般力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题.. √23、轴力是由外力产生的;故轴力就是外力.. ×24、拉压变形时;求内力通常用截面法.. √25、剪切变形是杆件基本变形之一.. √26、圆轴扭转时横截面上的正应力与截面直径成正比.. ×27、剪切和挤压总是同时产生的.. √28、圆轴扭转危险截面一定是扭矩和横截面积均达到最大值的截面..×29、挤压面的计算面积一定是实际挤压面的面积.. ×30、取杆件的一部分为研究对象;利用静力平衡方程求内力方法称为截面法..√31、拉压变形时;内力在横截面上是非均匀分布的..x32、工作应力大于材料的许用应力时;构件一定发生破坏..√三、选择题:1、物体的受力效果取决于力的 C ..1.1A 、大小、方向 B、大小、作用点 C、大小、方向、作用点 D、方向、作用点2、静力学研究的对象主要是 D ..1.1A、受力物体B、施力物体C、运动物体D、平衡物体3、作用力和反作用力是 B ..1.2A、平衡二力B、物体间的相互作用力C、约束反力4、三个力F1F2F3的大小均不等于零;其中F1和F2沿同一作用线;刚体处于 B ..A 平衡状态 B、不平衡状态 C、可能平衡也可能不平衡 3.25、平面汇交力系的合力一定等于 A ..2.2A合力的代数和 B、合力的矢量和 C、零6、力使物体绕定点转动的效果用 A 来量度..2.3A、力矩B、力偶矩C、力的大小和方向7、力偶可以用一个 C 来平衡..2.3A、力B、力矩C、力偶8、一力向新作用点平移后;新点上有 C ..3.1A、一个力B、一个力偶C、一个力与一个力偶9、若平面一般力系向某点化后;合力矩为零;则其合力 B ..3.1A、一定为零B、不一定为零C、一定不为零10、力矩平衡方程中的每一个单项必须是 B ..2.3A、力B、力矩C、力偶D、力对坐标轴上的投影11、静力学研究的对象主要是 DA、受力物体;B、施力物体;C、运动物体;D、平衡物体..12、“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于DA、任何物体;B、固体;C、弹性体;D、刚体..13、约束反力的方向必与B 的方向相反..A、主动力;B、物体被限制运动;C、重力14、力使物体绕定点转动的效果用 A 来度量..A、力矩;B、力偶矩;C、力的大小和方向15、力矩不为零的条件是CA、作用力不等于零;B、力的作用线不通过矩心;C、作用力和力臂均不为零..16、若平面一般力系向某点简化后合力矩为零;则其合力 BA、一定为零;B、不一定为零;C、一定不为零..17、胡克定律表明;在材料的弹性变形范围内;应力和应变CA、相等;B、互为倒数;C、成正比;D、成反比..18、剪切面B 是平面..A、一定;B、不一定;C、一定不..19、当材料的长度和横截面面积相同时;空心圆轴的抗扭承载能力 A实心圆轴的抗扭承载能力..A、大于;B、等于;C、小于..20、本课程的主要研究对象是 CA、刚体B、等直杆C、静平衡物体D、弹性体四、简答题1.静力学的四个公理是什么 1.2答:公理一:作用力与反作用力公理;公理二:二力平衡公理;公理三:加减平衡公理;公理四:平行四边形公理2.平面力偶系的简化结果是什么 2.3答:平面力偶系简化的结果:为一合力偶;合力偶距等于各力偶距的代数和.. M= M3.常见的约束类型 1.3答:柔索约束、光滑面约束、铰链约束..4.平面一般力系的简化结果 3.1答:简化结果:一力和一力偶5.主动力与约束力的区别1.3答:主动力:促使物体运动的力;约束力:阻碍物体运动的力6、静力学中构建力学模型时;为了研究和分析问题的方便;主要考虑哪三个方面1.1 答:对物体的合理抽象与简化------刚体对受力的合理抽象与简化------集中力与均布力对接触与连接方式的抽象与简化--------约束7、提高圆柱扭转强度的主要措施有哪些 7.3答:1、合理安排轮2、选用空心轴8、保证构件安全工作的三项安全性指标 4.2答:强度、刚度、稳定性五、其他—作图题每题3分1.41、重量为G的梯子AB;放置在光滑的水平地面上;并靠在铅直墙上;在D点用一根水平绳索与墙相连..试画出梯子的受力图..2、简支梁AB;在跨中C处受到集中力F作用;A端为固定铰支座约束;B端为活动铰支座约束..试画出梁的受力图梁自重忽略不计..3、画出作用力与反作用力4、如图画出作用力与反作用力、二力平衡;二计算题第1题7分;第2题18分;共15分1如图所示为一液压系统中液压缸的活塞杆..作用于活塞杆轴线上的外力可以简化为F1 = 9.2 kN;F2 = 3.8 kN;F3 = 5.4 kN..试求活塞杆横截面1—1和2—2上的内力..5.4解:2主动轮A输入功率P A=50 kW;从动轮B、C的输出功率分别为P B=30 kW;P C =20 kW;轴的转速为n=300 r/min..试求轴上截面1-1和2-2处的内力..7.3 解:。
工程力学复习题

工程力学复习题1. 重量P=500N的物块放在水平面上,F=300N。
物块与水平面间的静摩擦系数为f=0.5。
问物块能否运动?答:。
2. 多跨静定梁如图,由悬臂梁AB与铰支梁BC用铰链B连接而成,q和a为已知,不计梁的自重。
求A、B、C三处的约束反力。
3. 一直经为d=50mm的圆轴两端受M=1000N·m 的外力偶作用而发生扭转,轴材料的剪切弹性模量为G=80GPa。
求:(1)横截面上半径为ρA=d/4点处的剪应力和剪应变;(2)单位长度扭转角ϕ'。
4. 作图示梁的剪力图和弯矩图。
5. 梁AB 为10号工字钢,W z =49cm 3,已知梁下表面C 处横截面上的正应力σc =60MPa 。
试求载荷P 的值。
6. 圆杆受轴力F 和力偶M 作用,已知圆杆直径为d =10mm ,材料为钢材,许用应力为 [σ]=120MPa ,力偶10d F M ⋅=。
试按第四强度理论确定许可载荷F 的值。
7. 图示为一曲柄轴,位于竖直平面内,AB段直径d =30mm ,许用应力为[σ]=100MPa 。
在D点受垂直于竖直面的水平由外向里的力P的作用。
试根据AB段的强度按第三强度理论确定许可载荷P 的值。
8. 一圆截面压杆AB ,两端铰支,直径d =160mm ,长l =5m 。
材料为Q 235钢,235=s σMPa ,弹性模量E =200GPa ,系数a =304MPa ,b =1.12MPa ,1001=λ,602=λ。
试求该压杆的临界压力。
9. 大柔度压杆AB ,支承情况各方向均相同,材料的弹性模量E =200GPa ,长度为l =3m ,横截面尺寸为40mm 80mm b h ⨯=⨯。
试求该压杆的临界应力值。
工程力学复习资料

第一章 静力学基本概念思考题一、填空题1.力是物体间相互的________作用。
这种作用使物体的_________发生改变。
2.刚体是受力作用而______________________的物体。
3.从某一给定力系中,加上或减去任意____,不改变原力系对________的作用效果。
4.一力对刚体的作用效果取决于:力的____,力的____和力的____。
5.约束力的方向,总是与约束所阻碍的位移的方向________。
6.二力杆是两端与其他物体用光滑铰链连接,不计________且中间不受力的杆件。
7.分离体内各部分之间相互作用的力,称为________。
分离体以外的物体对分离体的作用力,称为________。
在受力图上只画________。
8.同一约束的约束力在几个不同的受力图上出现时,各受力图上对同一约束力所假定的指向必须________。
9.力F 在某坐标轴上的投影是 量。
10.力F 沿某坐标轴的分力是 量。
11.力偶在任何坐标轴上的投影的代数和恒等于 。
12. 是作用在刚体上的两个力偶等效的充分必要条件。
13.力偶使刚体转动的效果与 无关,完全由 决定。
二、选择题1.二力平衡条件适用的范围是 。
A .变形体B .刚体系统C .单个刚体D .任何物体或物体系2.加、减平衡力系原理适用的范围是 。
A .单个刚体B .变形体C .刚体系统D .任何物体或物体系3.作用和反作用定律的适用范围是 。
A .只适用于刚体B .只适用于变形体C .只适用于物体处于平衡状态D .对任何物体均适用4.如思考题图1.1所示的力平行四边形中,表示力F 1和F 2的合力F R 的图是 。
A .(a )B .(b )C .(c )D .(d )思考题图1.15.柔性体约束的约束力,其作用线沿柔性体的中心线 。
A .其指向在标示时可先任意假设B .其指向在标示时有的情况可任意假设C .其指向必定是背离被约束物体D .其指向点可能是指向被约束物体6.如思考题图1.2所示的某平面汇交力系中四力之间的关系是 。
工程力学复习资料

《工程力学》复习资料一、填空题1.促使物体运动(或具有运动趋势)的力称主动力,其大小和方向通常是预先确定的。
约束力是阻碍物体运动的力,称为被动力,通常是未知的。
2.平面汇交力系平衡方程表达式应为∑F x=0和∑F y=0,此表达式又称为平面汇交力系的平衡方程。
3.若力系中各力作用线在同一平面内且相互平行,称为平面平行力系。
它是平面一般力系的特殊情况。
二、选择题1.理论力学中的三个组成部分为 A 、运动学、动力学。
A.静力学B.运动力学C.流体力学2.平衡是指物体相对于地球保持 B 或作匀速直线运动状态。
A.运动B.静止C.加速运动3.力是物体之间相互的 C 作用,力的作用效应有外效应和内效应。
A.吸引B.排斥C.机械4.力的三要素为力的 A 、方向和作用点。
A.大小B.指向C.作用位置5.作用力和反作用力是一对等值,反向,共线,作用在 A 物体上的力。
A.两个B.三个C.四个6.欲使作用在刚体上的两个力平衡,其充分必要条件是两个力大小 C 、方向相反,且作用在同一条直线上。
A.相反B.不等C.相等7.只有两个着力点且处于平衡的构件,称为 A 。
A.二力杆B.三力杆C.四力杆8.力的平行四边形公理说明,共点二力的合力等于两个分力的 C 和。
A.标量B.代数C.矢量9.促使物体运动的力称 A ,阻碍物体运动的力称约束力。
A.主动力B.被动力C.支反力10.柔性约束的特点是只能承受 A ,不能承受压力。
A.拉力B.推力C.重力11.力和物体的关系是 A 。
A.力不能脱离物体而独立存在B.一般情况下力不能脱离物体而存在C.力可以脱离物体而独立存在12.物体的受力效果取决于力的 C 。
A.大小、方向B.大小,作用点C.大小、方向、作用点13.静力学研究对象主要是 C 。
A.受力物体B.施力物体C.平衡物体14.在静力学中,将受力物体视为刚体 A 。
A.是为了简化以便于研究分析B.是因为物体本身就是刚体C.没有特别的理由15.某刚体上在同一平面内作用了汇交于一点且互不平行的三个力,则刚体C 状态。
(完整版)工程力学复习知识点

尽量选取与未知力垂直的坐标轴,使参与计算的未知量的个
尽量使一个方程求解一个未知量,而力偶系的平衡方程与矩心的选
注意区分力偶的矢量方向或是转向,确定好投影的正方向;最后求
一般力系的简化与平衡
( 1)力线平移定理
作用在刚体上的力,若其向刚体上某点平移时,不改变原力对刚体的外效应,
空间任意方向都不允许移动,用方位相互垂直,方向任意的三个分力来代替这个约束力
三个轴向都不允许移动和转动,用三个方位相互垂直的分力来代替限制空间移动的约束力,并用三个矢量方位相互垂直,转向任意的力偶代替限制转动的约束力偶
(6)受力分析图
受力分析图是分析研究对象全部受力情况的简图。其步骤是:
束类约束简图 约束力矢量图 约束力描述
作用点:物体接触点 方位:沿柔索 方向:背离被约束物体 大小:待求
单面约束: 作用点:物体接触点 方位:垂直支撑公切面 方向:指向被约束物体 大小:待求 这类约束为物体提供压力。
双面约束:假设其中一个约束面与物体接触,绘制约束力,不能同时假设两个约束面与物体同时接触。 作用点:物体接触点 方位:垂直共切面
Fuuv等于零,即0RiFFuuv,这是汇交力系平衡的充要条件。
3)汇交力系的求解
所示。对于空间汇交力系,由于作图不方便一般采用解析法。
4.1-2 求解汇交力系的两种方法
Fuuv 平衡条件0RFuuv
按力的多边形法则,得汇交力系的力的多边形示意
其开口边决定了合力的大小和方位及指向,指向
在空间问题中,力对点之矩是个定位矢量,如图4.1-2,其表达式为
4.1-2
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工程力学复习资料一、填空题1、理论力学中的三个组成部分为 静力学、运动学和 动力学 。
绪2、力是物体之间相互的 机械 作用、力的作用效应是使物体的运动状态 发生改变,也可使物体的 形状 发生改变。
1.13、力的基本单位名称是 牛顿 ,符号是 N 。
1.14、力是 矢量 量,力的三要素可用 带箭头的线段 来表示,其长度(按一定比例)表示力的 大小 ,箭头的指向表示力的 方向 ,线段的起点或终点表示力的 作用点 。
1.15、共线力系是 平面汇交 力系的特例。
2.16、平面力系分为平面汇交力系、 平面平行力系和 平面一般力系 力系。
3.17、在力的投影中,若力平行于X 轴,则Fx=F ±若力平行于y 轴,则 F y=F ±;若力垂直于X 轴,则Fx= 0 ;若力垂直于y 轴F y= 0 。
2.28、作用在物体上各力的作用线都在 同一平面 ,并呈 任意分布 的力系,称为平面一般力系。
3.19、平面一般力系面已知中心点简化后,得到一力 和 一力偶 。
3.110、若力系中的各力作用线在 同一平面 且相互 平行 ,称平面平行力系,它是平面一般力系 的特殊情况。
3.211、平衡是指物体相对于地球保持 静止 或 匀速直线运动 状态。
绪12、对非自由体的运动的限制叫做 约束 。
约束反力的方向与约束所能 限制 运动方向相反。
1.313、作用于物体上的各力作用线都在 同一平面 ,而且 汇交 的力系,称为平面汇交力系。
2.214、力的三要素是力的大小,力的 方向 ,力的 作用点15、材料力学中,构件的安全性指标是指: 强度 , 刚度 , 稳定性 。
16、力是物体间相互的 机械 作用,这种作用的效果是使物体的 运动状态 发生改变,也可使物体的 形状 发生变化。
17、力对物体的作用效果取决于力的 大小 、 方向 和 作用点 。
18、欲使作用在刚体上的两个力平衡,其必要与充分条件是两个力的大小 相等 、方向 相反 ,且作用在 一条直线上 。
19.作用于物体上的各力作用线都在 同一平面内 内,并且都 相较于一点 的力系,称为平面汇交力系。
20.合力在任意一个坐标轴上的投影,等于 各分力 在同一轴上投影的 代数和 ,此称为合力投影定理。
21.平面汇交力系平衡的必要与充分的条件 该力系的合力的大小等于零 。
22.力偶对物体的转动效应取决于 力偶矩大小 、 力偶的转向 、以及 力偶作用面的方位 。
23.构件的强度是指 构件抵抗破坏 的能力。
构件的刚度是指 构件抵抗变形 的能力。
24.在材料力学中通常采用 截面法 求内力,应用这种方法求内力可分为 截开 、 代替 和平衡 三个步骤。
25.连接件的失效形式主要包括 剪切 和 挤压 破坏。
26.提高圆轴扭转强度的主要措施是 合理安排轮系位置 和 选用空心轴 。
27.拉压杆强度条件可用于解决 强度校核、 选择截面尺寸和确定许可载荷 三类问题。
28、静力学平衡方程求内力的方法称截面法三个步骤: 截开 、代替 和 平衡。
29、提高圆柱抗扭强度的主要措施 合理安排轮系位置 和 采用空心轴 。
7.3二、判断题(√ )1、力使物体运动状态发生变化的效应称为力的外效应。
1.1(x )2、刚体是客观存在的,无论施加多大的力,它的形状和大小始终保持不变。
1.1(x )3、凡是处于平衡状态的物体,相对于地球都是静止的。
1.1(√ )4、二力平衡公理、加减平衡力系公理,力的可传性原理只适用行刚体。
1.2(√ )5、作用力和反作用力是等值、反向、共线的一对力。
1.2( x )6、平面汇交力系的合力一定大于任何一个力。
2.2(√ )7、力系在平面内任意一坐标轴上投影的代数和为零,则该力系一定是平衡力系。
2.2(√ )8、力对物体的转动效果用力矩来定量,其常用单位符号为N.m 。
2.3(√)9、力偶矩的大小和转向决定了力偶对物体的作用效果,而与矩心的位置无关。
2.3(x)10、平面力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题。
3.2(x)11、平面汇交力系的合力一定大于任何一个分力。
2.2(√)12、力对物体的转动效应用力矩来表示,其常用单位符号为N·m。
2.3(√)13、平面一般力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题。
3.2(√)14、力使物体运动状态发生变化的效应称为力的外效应。
1.1(x)15、刚体是客观存在的,无论施加多大的力,它的形状和大小始终保持不变。
1.116.刚体是客观存在的,无论施加多大的力,它的形状和大小始终保持不变。
(×)17、凡是处于平衡状态的物体,相对地球都是静止的。
(×)18、同一平面内作用线汇交于一点的三个力一定平衡。
(×)19、在一个物体的受力图上,不但应画出全部外力,而且也应画出与之相联系的其他物体。
(×)20、平面汇交力系的合力一定大于任何一个分力(×)21、力矩和力偶都是描述受力物体转动效果的物理量;力矩和力偶的含义和性质完全相同。
(×)22、平面一般力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题。
(√)23、轴力是由外力产生的,故轴力就是外力。
(×)24、拉压变形时,求内力通常用截面法。
(√)25、剪切变形是杆件基本变形之一。
(√)26、圆轴扭转时横截面上的正应力与截面直径成正比。
(×)27、剪切和挤压总是同时产生的。
(√)28、圆轴扭转危险截面一定是扭矩和横截面积均达到最大值的截面。
(×)29、挤压面的计算面积一定是实际挤压面的面积。
(×)30、取杆件的一部分为研究对象,利用静力平衡方程求内力方法称为截面法。
(√)31、拉压变形时,内力在横截面上是非均匀分布的。
(x)32、工作应力大于材料的许用应力时,构件一定发生破坏。
(√)三、选择题:1、物体的受力效果取决于力的 C 。
1.1A 、大小、方向B、大小、作用点 C、大小、方向、作用点 D、方向、作用点2、静力学研究的对象主要是 D 。
1.1A、受力物体B、施力物体C、运动物体D、平衡物体3、作用力和反作用力是 B 。
1.2A、平衡二力B、物体间的相互作用力C、约束反力4、三个力F1F2F3的大小均不等于零,其中F1和F2沿同一作用线,刚体处于 B 。
A 平衡状态B、不平衡状态C、可能平衡也可能不平衡 3.25、平面汇交力系的合力一定等于 A 。
2.2A合力的代数和B、合力的矢量和C、零6、力使物体绕定点转动的效果用 A 来量度。
2.3A、力矩B、力偶矩C、力的大小和方向7、力偶可以用一个 C 来平衡。
2.3A、力B、力矩C、力偶8、一力向新作用点平移后,新点上有 C 。
3.1A、一个力B、一个力偶C、一个力与一个力偶9、若平面一般力系向某点化后,合力矩为零,则其合力 B 。
3.1A、一定为零B、不一定为零C、一定不为零10、力矩平衡方程中的每一个单项必须是 B 。
2.3A、力B、力矩C、力偶D、力对坐标轴上的投影11、静力学研究的对象主要是( D )A、受力物体;B、施力物体;C、运动物体;D、平衡物体。
12、“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于(D )A、任何物体;B、固体;C、弹性体;D、刚体。
13、约束反力的方向必与(B )的方向相反。
A、主动力;B、物体被限制运动;C、重力14、力使物体绕定点转动的效果用( A )来度量。
A、力矩;B、力偶矩;C、力的大小和方向15、力矩不为零的条件是(C )A、作用力不等于零;B、力的作用线不通过矩心;C、作用力和力臂均不为零。
16、若平面一般力系向某点简化后合力矩为零,则其合力( B )A、一定为零;B、不一定为零;C、一定不为零。
17、胡克定律表明,在材料的弹性变形范围内,应力和应变(C )A、相等;B、互为倒数;C、成正比;D、成反比。
18、剪切面(B )是平面。
A、一定;B、不一定;C、一定不。
19、当材料的长度和横截面面积相同时,空心圆轴的抗扭承载能力( A )实心圆轴的抗扭承载能力。
A、大于;B、等于;C、小于。
20、本课程的主要研究对象是( C )A、刚体B、等直杆C、静平衡物体D、弹性体四、简答题1.静力学的四个公理是什么?1.2答:公理一:作用力与反作用力公理;公理二:二力平衡公理;公理三:加减平衡公理;公理四:平行四边形公理2.平面力偶系的简化结果是什么?2.3答:平面力偶系简化的结果:为一合力偶,合力偶距等于各力偶距的代数和。
M= M3.常见的约束类型?1.3答:柔索约束、光滑面约束、铰链约束。
4.平面一般力系的简化结果?3.1答:简化结果:一力和一力偶5.主动力与约束力的区别?1.3答:主动力:促使物体运动的力;约束力:阻碍物体运动的力6、静力学中构建力学模型时,为了研究和分析问题的方便,主要考虑哪三个方面?1.1答:对物体的合理抽象与简化------刚体对受力的合理抽象与简化------集中力与均布力对接触与连接方式的抽象与简化--------约束7、提高圆柱扭转强度的主要措施有哪些?7.3答:1、合理安排轮2、选用空心轴8、保证构件安全工作的三项安全性指标?4.2答:强度、刚度、稳定性五、其他(—)作图题(每题3分)1.41、重量为G的梯子AB,放置在光滑的水平地面上,并靠在铅直墙上,在D点用一根水平绳索与墙相连。
试画出梯子的受力图。
2、简支梁AB,在跨中C处受到集中力F作用,A端为固定铰支座约束,B端为活动铰支座约束。
试画出梁的受力图(梁自重忽略不计)。
3、画出作用力与反作用力4、如图画出作用力与反作用力、二力平衡;(二)计算题(第1题7分,第2题18分;共15分)(1)如图所示为一液压系统中液压缸的活塞杆。
作用于活塞杆轴线上的外力可以简化为F1 = 9.2 kN,F2 =3.8 kN,F3 = 5.4 kN。
试求活塞杆横截面1—1和2—2上的内力。
5.4解:(2)主动轮A输入功率P A=50 kW,从动轮B、C的输出功率分别为P B=30 kW,P C=20 kW,轴的转速为n=300 r/min。
试求轴上截面1-1和2-2处的内力。
7.3解:。