第2章平面简单力系习题

第2章 平面简单力系习题

1.是非题（对画√，错画×）

2-1.汇交力系平衡的几何条件是力的多边形自行封闭。（ ）

2-2.两个力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。（ ） 2-3.力F 在某一轴上的投影等于零，则该力一定为零。（ ） 2-4.合力总是大于分力。（ ）

2-5.平面汇交力系求合力时，作图的力序可以不同，其合力不变。（ ） 2-6.力偶使刚体只能转动，而不能移动。（ ） 2-7.任意两个力都可以合成为一个合力。（ ）

2-8.力偶中的两个力在其作用面内任意直线段上的投影的代数和恒为零。（ ） 2-9.平面力偶矩的大小与矩心点的位置有关。（ ） 2-10.力沿其作用线任意滑动不改变它对同一点的矩。（ ） 2.填空题（把正确的答案写在横线上）

2-11.作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态，其中两个力汇交于一点，则第三个力的作用线 。

2-12.力的多边形自行封闭是平面汇交力系平衡的 。

2-13.不计重量的直杆AB 与折杆CD 在B 处用光滑铰链连接如图所示，若结构受力F 作用，则支座C 处的约束力大小 ，方向 。

2-14.不计重量的直杆AB 与折杆CD 在B 处用光滑铰链连接如图所示，若结构受力F 作用，则支座C 处的约束力大小 ，方向 。

2-15.用解析法求汇交力系合力时，若采用的坐标系不同，则所求的合力 。（ ）

2-16.力偶是由 、 、 的两个力组成。 2-17.同平面的两个力偶，只要 相同，则这两个力偶等效。

2-18.平面系统受力偶矩M =10kN.m 的作用，如图所示，杆AC 、B C 自重不计，A 支座

题2-13图

题2-14图

约束力大小 ，支座约束力大小 。

2-19.如图所示，梁A 支座约束力大小 ，B 支座约束力的大小 。

2-20.平面力偶系的平衡条件 。 3.简答题

2-21用解析法求平面汇交力系的平衡问题时，x 和y 轴是否一定相互垂直？当x 和y 轴不垂直时，对平衡方程001

1=F

=F n

i yi

n

i xi ∑∑

==有何限制条件？为什么？

2-22.在刚体的A 、B 、C 、D 四点作用有四个大小相等、两两平行的力，如图所示，这

四个力组成封闭的力的多边形，试问此刚体平衡吗？若使刚体平衡，应如何改变力系中力的方向？

2-23.力偶不能单独与一个力相平衡，为什么如图所示的轮子又能平衡呢？

2-24.在保持力偶矩大小、转向不变的情况下，如图所示，可否将力偶矩M 移动到AC 上？移动后A 、B 支座的约束力又如何？

x 图 2-6

题2-24图

题2-19图

F 1

F 2 F 3

F 4

A

题2-22图 B C D 题2-23图 F 题

2-18图

2-25.如何正确理解投影和分力、力对点的矩和力偶矩的概念？ 4.计算题

2-26.如图所示，固定在墙壁上的圆环受三个绳子的拉力作用，力F 1沿水平方向，F 3沿铅直方向，F 2与水平成40°角，三个力的大小分别F 1=2kN ，F 2=2.5kN ，F 3=1.5KN ，求力系的合力。

2-27.如图所示简易起重机用钢丝绳吊起重量P =2kN 的重物，不计各杆的自重，摩擦及滑轮的大小不计，A 、B 、C 三处均为铰链连接。试求杆AB 、AC 所受的力。

2-28.均质杆AB 重P 、长为l ，两端放置在相互垂直的光滑斜面上。已知一斜面与水平面的夹角α，求平衡时杆与水平所成的夹角 及OA 的距离。

图 2-7

F AB

F AB

'

CB

(a)

(b)(c)

图 2-8

2-29.在图示刚架的点B 作用一水平力F ，刚架自重不计，求支座A 、D 的约束力。 2-30.如图所示的机构中，在铰链A 、B 作用有力F 1、F 2处于平衡，不计各杆自重，求力F 1与F 2的关系。

图 2-9

图 2-10

2-31.直角杆CDA和BDE在D处铰接，如图所示，系统受力偶M作用，各杆自重不计，试求支座A、B处的约束力。

图 2-32

2-32.由AB、CD、CE、BF四杆铰接而成的构架上，作用一铅锤荷载F，如图所示，各杆的自重不计，试求支座A、D处的约束力。

2-33.如图所示为曲轴冲床简图，连杆AB和冲头B组成。A、B两处为铰链连接，OA=R、AB=l，忽略摩擦和物体的自重，当OA在水平位置时，冲头的压力为F时，求：(1)作用在轮Ⅰ上的力偶矩M的大小；（2）轴承O处的约束力；（3）连杆AB所受的力；（4）冲头给导轨的侧压力。

题2-31图

图 2-33

图 2-34

2-34.铰链四连杆机构ABCD受两个力偶作用处于平衡状态，，已知力偶矩M1=1N.m，CD=0.4m，AB=0.6m，各杆自重不计，试求力偶矩M2及BC杆所受的力。

2-35.如图所示的构架中，在杆BE上作用一力偶，其矩为M，C、D在AE、BE杆的

中点，各杆的自重不计，试求支座A和铰链E处的约束力。

E

图 2-35