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工程力学(静力学部分)

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工程力学(静力学部分)

工程力学作业(静力学)

班级

学号

姓名

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

______________________________________ ___ (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86.6N,而沿x方向的分力的大小115.47N,则F在y轴上的投影为。

①0;②50 N;

③70.7 N;④86.6 N;

⑤10 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

(P、P′),若不计各杆自重,则A支座

处约束力的作用线。

①过A点平行力P;

②过A点平行BG连线;

③沿AG直线;

④沿AH直线。

F

O x y

3、在图示机构中,如果将作用于构件AC上

的力偶M搬移到构件BC上,则A、B、C

三处约束力的大小。

①都不变;

②A、B处约束力不变,C

③都改变;

④A

4、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。

5、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,由此可知。

①力系可合成为一个力偶;

②力系可合成一个力;

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。

三、填空题

1、汇交力系平衡的必要与充分条件是

平衡的几何条件是

平衡的解析条件是F1

F2

F3

F4

2、不计重量的直杆AB与折杆CD在B处用光滑铰链连接如图。若结构受力P

作用,则支座C处约束力的大小为,方向为。

3、图示一等边三角形,边长为a,沿三边分别作用有力F1、F2和F3,且F1=F2= F3=F,则该力系的简化结果是,大小为,方向或转向为。

4、图示结构受力偶矩为M=300 kN·m的力偶作用。若a=1m,各杆自重不计,则固定铰支座D的约束力的大小为,方向。

2

5、两直角刚杆ACD、BE C在C处铰接,并支承如图。若各杆重不计,试分别画出图示二种受力情况下,A、B 支座约束反力的方向(方位和指向)。

四、计算题

小轮A 、B 的质量分别为m A 、m B ,用一长度为L重量不计的杆与轮相连,并且置于图示的光滑斜面上。若系统处于平衡状态。试求出以角度α、β表示的二轮质量比m A / m B 。

D

D

五、计算题

试求图示构件的支座约束力。(a )已知:P ,R ;;

(b )已知:M ,a

(c )求图示构件的支座约束力,已知:q A 、q B 、a 。

六、计算题

图示平面力系由力,力偶,分布荷载组成,已知:q 0= 24 N / m ,P = 72 N , M =756N·m ,a=2m ,b=3m ,试求该力系合成结果。

(a)

(b)

(c)

平面任意力系

一、是非题

1、平面力系向某点简化之主矢为零,主矩不为零。则该力系可简化为一合力偶,且该力系向任一点简化之主矩与简化中心的位置无关。()

2、某一平面力系,向A、B两点简化的结果有可能相同,而且主矢和主矩都不为零。

()3、某平面力系,如果对该平面内任意点的主矩等于零,用该平面力系不可能合成为一个力偶。()4、在某平面力系作用面内任取两点A、B,如该力系对这两点的主矩都为零,则该力系不可能合成为一个力。()

二、选择题

1、于作用在Ox y平面内的平面平衡力系,

①∑M A= 0,∑M B= 0,∑M C= 0;

②∑M A= 0,∑M O= 0,∑F x= 0;

③∑M A= 0,∑M B=0,∑M O= 0;

④∑F x= 0,∑F y= 0,∑F AB= 0。

2、在图示系统中,绳D E能承受的最大拉力为

10 kN,杆重不计。则力P的最大值为。

①5 kN;

②10 kN;

③15 kN;

④20 kN。

3、均质杆AB 重P ,用铅垂绳CD 吊在天花板 上,A 、B 两端分别靠在光滑的铅垂面上,则 A 、B 两端反力的大小是____。 ① A 点反力大于B 点反力; ② B 点反力大于A 点反力; ③ A 、B 两点反力相等。

4、图示结构中,静定结构有 ,静不定结构有 。 ① (a)系统; ② (b)系统; ③ (c)系统; ④ (d)系统。

5、图示各杆用光滑铰链连接成一菱形结构,各杆重不计,在铰链A 、B 处分别作用力F 1和F 2,且F 1=F 2=F ,则杆5内力的大小是 。 ① 0; ② F / 3; ③ 3/F ; ④ F 。

三、填空题

1、图示结构受集中力P 作用,各杆自重 不计。则杆①的内力为 (须注明拉、压)。(写出计算过程)

2、图示结构中,两直角曲杆ACE 和BCD 在C 处饺接。受矩为M 的平面力偶作用, 若不计各杆重量,则E 铰对DE 杆的铅直方向约束力的大小为 ,水平方向 约束力的大小为 。 (须写出计算过程)

.

3、图示珩架中,杆①的内力为 , 杆②的内力为 。

(须写出计算过程)

B

四、计算题

图示平面力系已知:T1=8 kN,T2=3 kN,M=10 kN·m,R=2m,θ=120°。试求:(1)力系向O点简化结果;(2)力系的最后简化结果,并示于图上。

五、计算题

梁的跨度L= 6m,θ=30°,q= 2kN/m,M=2 kN·m。若不计梁的自重,试求A、B支座的约束力。

六、计算题

图示结构由丁字梁与直梁铰接而成,自重不计。已知:P=2kN,q=0.5kN/m,M=5 kN·m,L=2 m。试求支座C及固定端A的约束力。

八、计算题

图示曲柄摇杆机构,在摇杆的B端作用一水平阻力R,己知:OC=r,AB=L,各部分自重及摩擦均忽略不计,欲使机构在图示位置(OC水平)保持平衡,试求在曲柄OC上所施加的力偶的的力偶矩M,并求支座O、A的约束力。

摩擦

一、是非题

1、重W 的物体自由地放在倾角为α的斜面上,若物体与斜面的摩擦角ψm >α,则该物体在斜面上静止不动。 ( )

2、静滑动摩擦系数的正切值等于摩擦角。 ( )

3、重W 的物快自由地放在倾角为α的斜面上,若物块与斜面的摩擦角ψm <α,则该物块将滑动。 ( )

4、自锁现象是指所有主动力的合力指向接触面,且其作用线位于摩擦锥之内,不论合力多大,物体总能平衡的一种现象。 ( ) 二、选择题

1、一重W 的物体置于倾角为α的斜面上,若摩擦系数为f ,且tg α

③ 运动与否取决于平衡条件。

2、当左右两木板所受的压力均为F时,物体A夹在木板中间静止不动。若两端木板所受压力各位2F,则物体A所受到摩擦力为 。 ① 和原来相等; ② 是原来的两倍; ③ 是原来的四倍。

3、图示系统仅在直杆OA与小车接触的A点处存在摩擦,在保持系统平衡的前提下,逐步增加拉力T,则在此过程中,A处的法向约束力将 。

① 越来越大; ② 越来越小;

③ 保持不变; ④ 不能确定。

4、重W 的物体自由地放在倾角为α的倾角上,物体与斜面的摩擦角为ψm ,若 ψm <α,则物体 。

① 静止; ② 滑动;

③ 当W很小时能静止; ④ 处于临界状态。

三、填空题

1、若矿砂与料斗之间的摩擦系数f=0.7,欲使料斗正常工作,则倾角α应大于 。

2、物块重W =50 N ,与接触面间的摩擦角ψm =30°,受水平力Q 作用,当Q = 50 N 时物块处于 (只要回答处于静止或滑动)状态。当Q = N 时,物块处于临界状态。

3、置于铅垂面的均质正方形薄板重Q=100 kN,与地面间的摩擦系数f=0.5,欲使薄板静止不动,则作用在A点的力T的最大值应为。

四、计算题

重Q的物块放在倾角θ大于摩擦角φm的斜面上,在物块上另加一水平力P,已知:Q =500N,P =300N,f=0.4,θ=30°。试求摩擦力的大小。

五、计算题

曲柄连杆机构在图示位置平衡。已知:滑块重P,与斜面间的摩擦系数为f,OA= r,且OA⊥AB,各杆重不计。.试求作用于

曲柄OA上的力偶距M。

A

六、计算题

杆BC重G,一端靠在墙上,另一端放在水平悬臂梁AC上,已知;G=2 kN,a=2m,b=0.3m,α=30°,f B=f C=0.2。试求使系统处于静止状态,加在杆上的最大作用力P max及与P max值相应的A、B、C处约束反力。

静力学综合题

一、是非题

1、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。 ( )

2、汇交于一点的三个力,只要其中的两个力在一条直线上,则第三个力必然为零。

( )

3、力矩与力偶矩的单位相同,常用的单位为牛·米,千牛·米等。 ( )

4、一空间力系向某点简化后,得主矢F R ’、主矩M O ,若F R ’与M O 平行,则此力系可进一步简化为一合力。 ( ) 二、选择题

1、图示系统只受F 作用而平衡。欲使A 支座 约束力的作用线与AB 成30°角,则斜面的倾 角应为___________。 ① 0°;

② 30°;

③ 45°; ④ 60°。

2、作用在刚体上仅有二力F A 、F B ,且F A +F B =0,则此刚体___________;作用在刚体上仅有二力偶,其力偶矩矢分别为M A 、M B ,且M A +M B =0,则此刚体________________。

① 一定平衡; ② 一定不平衡; ③ 平衡与否不能判断。

3、力P 作用在BC 杆的中点、且垂直BC 杆, 若P

kN ,各杆自重不计。则支座A 的水 平分力的大小F AX =___________;杆AC 的内 力的大小S =___________。

L /2

L /2

①0;②0.707 kN;③ 1 kN;④ 1.414 kN;⑤ 2 kN。

4、若P=50kN,W=10kN墙与物体间的摩擦系数f=0.3,

则摩擦力为___________。

①15kN;② 3 kN;③10kN。

三、填空题

1、已知作用在等边三角形ABC顶点的三个力,

其大小相等:P1=P2=P3=P,α=60°,三角形

各边长L。则该力系向三角形中心O点简化的

结果为__________ _____,向B点简化的

结果为__________________________________

(算出大小,并画出方向或转向)。

2、某空间力系对不共线的任意三点的主矩皆等于零,问该力系是否一定平衡?答:___________;为什么?答:____________________________________________。

3、图示结构受矩为M=10 kN·m的力偶作

用。若a=1m,各杆自重不计。则固定铰

支座D的约束力的大小为___ _____,

方向________ _。

4、物块重Q =50 kN,自由地放在倾角为30°的斜面上。若物体与斜面间的静摩擦系数f =0.25,动摩擦系数f′=0.2,水平力F =50 kN,则作用在物块上的摩擦力的大小为_____ _____。

C P2

四、计算题

均质杆AB 长L ,重P ,在A 处作用水平力Q 使其在图示位置平衡,忽略A 、 B 二处的摩擦。求平衡时角θ与力P 、Q 、倾角β、长度L 之间的关系。

五、计算题

在图示匀质板中,已知:L =5cm ,R =5cm 。试求图示平面的形心。(提示:半圆形的形心到圆心的距离h C =4R/3π)

六、计算题

图示结构,杆重不计。已知:L =4.5 m ,q 0=3 kN/m ,P =6 kN , M =4.5kN·m 。 试求固定端E 处的反力。

O

工程力学_静力学与材料力学课后习题答案

1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 解: 1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。 (a) B (b) (c) (d) A (e) A (a) (b) A (c) A (d) A (e) (c) (a)

解: 1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。 解: (e) B B (a) B (b) (c) F B (a) (c) F (b) (d) (e) F

1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 拱ABCD ;(b) 半拱AB 部分;(c) 踏板AB ;(d) 杠杆AB ;(e) 方板ABCD ;(f) 节点B 。 解: (d) D (e) F Bx (a) (b) (c) (d) D (e) W (f) (a) D (b) B (c) B F D F

1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 结点A,结点B;(b) 圆柱A和B及整体;(c) 半拱AB,半拱BC及整体;(d) 杠杆AB,切刀CEF及整体;(e) 秤杆AB,秤盘架BCD及整体。 解:(a) (b) (c) (d) AT F BA F (b) (e)

(c) (d) (e) C A A C ’C D D B

2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接,另一端均与墙面铰接,如图所示,F 1和F 2作用在销钉C 上, F 1=445 N ,F 2=535 N ,不计杆重,试求两杆所受的力。 解:(1) 取节点C 为研究对象,画受力图,注意AC 、BC 都为二力杆, (2) 列平衡方程: 1 214 0 sin 60053 0 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N =?+-==?--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。 2-3 水平力F 作用在刚架的B 点,如图所示。如不计刚架重量,试求支座A 和D 处的约束 力。 解:(1) 取整体ABCD 为研究对象,受力分析如图,画封闭的力三角形: (2) F 1 F F D F F A F D

工程力学静力学与材料力学(单辉祖谢传锋著)高等教育出版社课后答案

工程力学 静力学与材料力学 (单辉祖 谢传锋 著) 高等教育出版社 课后答案 1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 解: 1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。 (a) B (b) (c) (d) A (e) A (a) (b) A (c) A (d) A (e) (c) (a) (b)

工程力学 静力学与材料力学 (单辉祖 谢传锋 著) 高等教育出版社 课后答案 解: 1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。 (d) (e) B B (a) B (b) (c) F B (a) (c) F (b) (d) (e)

解: 1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 拱ABCD ;(b) 半拱AB 部分;(c) 踏板AB ;(d) 杠杆AB ;(e) 方板ABCD ;(f) 节点B 。 解: (a) F (b) W (c) (d) D (e) F Bx (a) (b) (c) (d) D (e) W (f) (a) D (b) C B (c) B F D

1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 结点A ,结点B ;(b) 圆柱A 和B 及整体;(c) 半拱AB ,半拱BC 及整体;(d) 杠杆AB ,切刀CEF 及整体;(e) 秤杆AB ,秤盘架BCD 及整体。 解:(a) (d) F C (e) W B (f) F F BC (c) (d) AT F BA F (b) (e)

(b) (c) (d) (e) F AB F A C A A C ’C D D C’ B

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工程力学作业(静力学) 班级 学号 姓名

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 ______________________________________ ___ (各写出两种约束)。

《工程力学》第一章静力学基础知识试卷

《工程力学》第一章静力学基础知识试卷 一、单项选择题 1.光滑面约束的约束反力总是沿接触面的方向,并指向被约束的物体。(2 分) A.任意 B.铅垂 C.公切线 D.公法线 2.约束反力的方向必与的方向相反。(2 分) A.主动力 B.物体被限制运动 C.重力 3.把固定铰链支座的约束反力画成互垂二分力的原因是________。(2 分) A.约束反力原为两个 B.约束反力和合力方向不确定 C.受力分析的规定 4.物体系受力图上一定不能画出(2 分) A.系统外力 B.系统内力 C.主动力和被动力 5.作用有等值、反向、共线二外力的某刚体________状态。(2 分) A.一定处于平衡 B.一定处于不平衡 C.不一定处于平衡 6.图中平衡力是________,作用与反作用力是________。(2 分) A.T与G B.G与T C.T 与T′

7.三个力F1、F2、F3的大小均不等于零,其中F1和F2沿同一作用线,刚体处于( )。(2 分) A.平衡状态力 B.不平衡状态 C.可能平衡,也可能不平衡 8."力"是物体之间相互的________(2 分) A.机械运动 B.机械作用 C.冲击和摩擦 9.限制受力物体运动的物体称为________。(2 分) A.研究对象 B.参考物体 C.刚体 D.约束 10."二力平衡公理"和"力的可传性原理"适于________。(2 分) A.任何物体 B.固体 C.弹性体 D.刚体 E.柔软物体 二、判断题 11.()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。 (2 分) 12.( )由力的平行四边形公理可知,共点二力的合成结果是唯一的;一力分解成二个共点分力的结果也是唯一的。(2 分) 13.( )力的三要素中仅一个或两个变化,力对物体的作用效果不一定改变。(2 分) 14.( )平衡状态是物体特殊的机械运动状态,处于平衡状态下的物体一定相对于参考系统静止。(2 分) 15.( )自然界中并不存在"刚体"这种理想化的力学模型。(2 分) 16.( )二力平衡公理、加减平衡力系公理、力的可传性原理只适用于刚体。(2 分) 17.( )刚体在二力作用下平衡,此二力不一定等值、反向、共线。(2 分) 18.( )活动铰约束的约束反力垂直于支座支承面,方向指向被约束物体。(2 分) 19.( )固定铰链支座约束反力方向不确定,帮常画成互垂二分力,用F x、F y来表示。(2 分) 20.( )凡是处于平衡状态的物体,相对于地球都是静止的。(2 分)

工程力学(静力学部分)

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工程力学作业 (静力学) 班级 学号 姓名 12345678910

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 - 4 -

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 - 5 -

- 6 - 4、画出下列各图中A 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 ______________________________________ ___ (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 。 ( )

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

工程力学包含静力学和材料力学两部分

1.工程力学包含静力学和材料力学两部分。 2.工程构件在外力作用下丧失正常功能的现象称为“失效”或“破坏”。工程力学范畴内的失效通常可分为三类:强度失效、刚度失效和稳定失效。 强度失效是指构件在外力作用下发生不可恢复的塑性变形或发生断裂。 刚度失效是指构建在外力作用下产生过量的弹性变形。 稳定失效是指构件在某种外力作用下,其平衡形式发生突然转变。 3.工程设计的任务之一就是保证构件在确定的外力作用下正常工作而不发生强度失效、刚度失效和稳定,即保证构件具有足够的强度、刚度与稳定性。 强度是指构件受力后不能发生破坏或产生不可恢复的变形的能力。 刚度是指构件受力后不能发生超过工程允许的弹性变形的能力。 稳定是指构件在压缩载荷的作用下,保持平衡形式不能发生在突然转向的能力。 4.为了完成常规的工程设计任务,需要进行以下几方面的工作: (1)分析并确定构件所受各种外力的大小和方向。 (2)研究外力作用下构件的内部受力、变形和失效的规律。 (3)提出保证构件具有足够强度、刚度和稳定性的设计准则与设计方法。 5.实际工程构件受力后,几何形状和几何尺寸都要发生改变称为变形,这些构件都称为变形体。 6.在大多数情形下,变形都比较小,忽略这种变形对构件的受力分析不会产生什么影响。由此,在静力学中,可以将变形体简化为不变形的刚体。 7.若构件在某一方向上的尺寸比其余两个方向上的尺寸大得多,则称为杆。梁、轴、柱等均属于杆类构件。杆横截面中心的连线称为轴线。轴线为直线者称为直杆;轴线为曲线者称为曲杆。所有横截面形状和尺寸都相同者称为等截面杆;不同者称为变截面杆。 8.若构件在某一方向上的尺寸比其余两个方向上的尺寸小得多,为平面形状者称为板;为曲面形状者称为壳。 9.若构件在三个方向上具有同一量级的尺寸,称为块体。 10.力系是指作用于物体上的若干个力所形成的集合。 11.静力学的理论和方法不仅是工程构件静力设计的基础,而且在解决许多工程技术问题中有着广泛应用。 12.静力学模型包括三个方面: (1)物体的合理抽象与简化; (2)受力的合理抽象与简化; (3)连接与接触方式的合理抽象与简化; 13.实际物体受力时,其内部各点间的相对距离都要发生改变,这种改变称为位移。 14.各点位移累加的结果,使物体的形状和尺寸改变,这种改变称为变形。 15.物体变形很小时,变形对物体的运动和平衡的影响甚微,因而在研究力的作用效应时,可以忽略不计,这时的物体便可抽象为刚体。 16.如果变形体在某一力系作用下处于平衡,则忽略变形,将实际变形抽象为刚体,其平衡不变,称为刚化原理。 17.无论是施力体还是受力体,其接触所受的力都是作用在接触面积上的分布力。、 18.当分布力作用面积很小时,为了工程分析计算方便起见,可以将分布力简化为作用于一点的合力,称为集中力。 19.力是物体间的相互作用,这种作用将使物体的运动状态发生变化------运动效应,或使物体发生变形-------变形效应。 20.力是矢量。当力的作用在刚体上时,力可以沿着其作用线滑移,而不改变力对刚体的作

工程力学(静力学和材料力学)第2版课后习题答案_范钦珊主编_第1章_静力学基础

(a) (b) 习题1-1图 第1章 静力学基础 1一1 图a 和b 所示分别为正交坐标系11y Ox 与斜交坐标系22y Ox 。试将同一个力F 分别在两中坐标系中分解和投影,比较两种情形下所得的分力与投影。 解:图(a ):11 sin cos j i F ααF F += 分力:11 cos i F αF x = , 11 sin j F αF y = 投影:αcos 1F F x = , αsin 1F F y = 讨论:?= 90°时,投影与分力的模相等;分力是矢量,投影是代数量。 图(b ): 分力:22)tan sin cos (i F ?ααF F x ?= , 22sin sin j F ? α F y = 投影:αcos 2F F x = , )cos(2α??=F F y 讨论:?≠90°时,投影与分量的模不等。 1一2 试画出图a 和b 两种情形下各构件的受力图,并加以比较。 比较:解a 图与解b 图,两种情形下受力不同,二者的F R D 值大小也不同。 D R 习题1-2b 解图 D R 习题1-2a 解2 图 C 习题1-2a 解1图 (a) (b) 习题1-2图

1一3 试画出图示各构件的受力图。 习题1-3图 B F 习题1-3a 解2 图 B 习题1-3a 解1图 习题1-3b 解1图 F Ay Ax 习题1-3c 解图 A 习题1-3b 解2图 习题1-3d 解1图 习题1-3e 解1图 习题1-3e 解2图

1-4 图a 所示为三角架结构。荷载F 1作用在B 铰上。AB 杆不计自重,BD 杆自重为W ,作用在杆的中点。试画出图b 、c 、d 所示的隔离体的受力图,并加以讨论。 习题1-4图 1 习题1-3f 解1图 F 习题1-3e 解3图 'A 习题1- 3f 解2图 1 O 习题1-3f 解3图 F F'F 1习题1-4d 解2图 F y B 2 1 习题1-4c 解1图 A A B 1B F Dx y 2B 习题1-4b 解2图 1 习题1-4b 解3图 F y B 2 习题1-4c 解2图 F A B 1B F

工程力学(静力学和材料力学)第2版课后习题答案 范钦珊主编 第1章 静力学基础

eBook 工程力学 (静力学与材料力学) 习题详细解答 (教师用书) (第1章) 范钦珊 唐静静 2006-12-18

(a) (b) 习题1-1图 第1章 静力学基础 1一1 图a 和b 所示分别为正交坐标系11y Ox 与斜交坐标系22y Ox 。试将同一个力F 分别在两中坐标系中分解和投影,比较两种情形下所得的分力与投影。 解:图(a ):11 sin cos j i F ααF F += 分力:11 cos i F αF x = , 11 sin j F αF y = 投影:αcos 1F F x = , αsin 1F F y = 讨论:?= 90°时,投影与分力的模相等;分力是矢量,投影是代数量。 图(b ): 分力:22)tan sin cos (i F ?ααF F x ?= , 22sin sin j F ? α F y = 投影:αcos 2F F x = , )cos(2α??=F F y 讨论:?≠90°时,投影与分量的模不等。 1一2 试画出图a 和b 两种情形下各构件的受力图,并加以比较。 比较:解a 图与解b 图,两种情形下受力不同,二者的F R D 值大小也不同。 D R 习题1-2b 解图 D R 习题1-2a 解2 图 C 习题1-2a 解1图 (a) (b) 习题1-2图

1一3 试画出图示各构件的受力图。 习题1-3图 B F 习题1-3a 解2 图 B 习题1-3a 解1图 习题1-3b 解1图 F Ay Ax 习题1-3c 解图 A 习题1-3b 解2图 习题1-3d 解1图 习题1-3e 解1图 习题1-3e 解2图

工程力学--静力学第4版_第四章习题答案

第四章习题 4-1 已知F1=60N,F2=80N,F3=150N,m=,转向为逆时针,θ=30°图中距离单位为m。试求图中力系向O点简化结果及最终结果。 4-2 已知物体所受力系如图所示,F=10Kn,m=,转向如图。 (a)若选择x轴上B点为简化中心,其主矩L B=,转向为顺时针,试求B点的位置及主矢R’。 (b)若选择CD线上E点为简化中心,其主矩L E=,转向为顺时针,α=45°,试求位于CD直线上的E点的位置及主矢R’。 4-3 试求下列各梁或刚架的支座反力。 解: (a)受力如图 由∑M A=0 F RB?3a-Psin30°?2a-Q?a=0 ∴FRB=(P+Q)/3 由∑x=0 F Ax-Pcos30°=0

∴F Ax=P 由∑Y=0 F Ay+F RB-Q-Psin30°=0 ∴F Ay=(4Q+P)/6 4-4 高炉上料的斜桥,其支承情况可简化为如图所示,设A 和B为固定铰,D为中间铰,料车对斜桥的总压力为Q,斜桥(连同轨道)重为W,立柱BD质量不计,几何尺寸如图示,试求A 和B的支座反力。 4-5 齿轮减速箱重W=500N,输入轴受一力偶作用,其力偶矩m1=,输出轴受另一力偶作用,其力偶矩m2=,转向如图所示。试计算齿轮减速箱A和B两端螺栓和地面所受的力。 4-6 试求下列各梁的支座反力。 (a) (b) 4-7 各刚架的载荷和尺寸如图所示,图c中m2>m1,试求刚架的各支座反力。

4-8 图示热风炉高h=40m,重W=4000kN,所受风压力可以简化为梯形分布力,如图所示,q1=500kN/m,q2=m。可将地基抽象化为固顶端约束,试求地基对热风炉的反力。 4-9 起重机简图如图所示,已知P、Q、a、b及c,求向心轴承A及向心推力轴承B的反力。 4-10 构架几何尺寸如图所示,R=0.2m,P=1kN。E为中间铰,求向心轴承A的反力、向心推力轴承B的反力及销钉C对杆ECD 的反力。 4-11 图示为连续铸锭装置中的钢坯矫直辊。钢坯对矫直辊的作用力为一沿辊长分布的均布力q,已知q=1kN/mm,坯宽1.25m。试求轴承A和B的反力。 4-12 立式压缩机曲轴的曲柄EH转到垂直向上的位置时,连杆作用于曲柄上的力P最大。现已知P=40kN,飞轮重W=4kN。求这时轴承A和B的反力。 4-13 汽车式起重机中,车重W1=26kN,起重臂CDE重G=4.5kN,起重机旋转及固定部分重W2=31kN,作用线通过B

工程力学(静力学与材料力学)答案

工程力学课后答案 1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 解: 1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。 (a) B (b) (c) (d) A (e) A (a) (b) A (c) A (d) A (e) (c) (a) (b)

解: 1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。 (d) (e) B B (a) B (b) (c) F B (a) (c) F (b) (d) (e)

解: 1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 拱ABCD ;(b) 半拱AB 部分;(c) 踏板AB ;(d) 杠杆AB ;(e) 方板ABCD ;(f) 节点B 。 解: (a) F (b) W (c) (d) D (e) F Bx (a) (b) (c) (d) D (e) W (f) (a) D (b) B (c) B F D

1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 结点A ,结点B ;(b) 圆柱A 和B 及整体;(c) 半拱AB ,半拱BC 及整体;(d) 杠杆AB ,切刀CEF 及整体;(e) 秤杆AB ,秤盘架BCD 及整体。 解:(a) (d) F C (e) W B (f) F F BC (c) (d) AT F BA F (b) (e)

(b) (c) (d) (e) F AB F A C A A C ’C D D B

2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接,另一端均与墙面铰接,如图所示,F 1和F 2作用在销钉C 上, F 1=445 N ,F 2=535 N ,不计杆重,试求两杆所受的力。 解:(1) 取节点C 为研究对象,画受力图,注意AC 、BC 都为二力杆, (2) 列平衡方程: 1 214 0 sin 60053 0 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N =?+-==?--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。 2-3 水平力F 作用在刚架的B 点,如图所示。如不计刚架重量,试求支座A 和D 处的约束 力。 解:(1) 取整体ABCD 为研究对象,受力分析如图,画封闭的力三角形: (2) F 1 F F D F F A F D

工程力学--静力学第4版 第五章习题答案

第五章习题 5-1 重为W=100N,与水平面间的摩擦因数f=0.3,(a)问当水平力P=10N时,物体受多大的摩擦力,(b)当P=30N时,物体受多大的摩擦力?(c)当P=50N时,物体受多大的摩擦力? 5-2 判断下列图中两物体能否平衡?并问这两个物体所受的摩擦力的大小和方向。已知: (a)物体重W=1000N,拉力P=200N,f=0.3; (b)物体重W=200N,拉力P=500N,f=0.3。 5-3 重为W的物体放在倾角为α的斜面上,物体与斜面间的摩擦角为ρ,且α>ρ。如在物体上作用一力Q,此力与斜面平行。试求能使物体保持平衡的力Qde 最大值和最小值。 5-4 在轴上作用一力偶,其力偶矩为m=-1000N.m,有一半径为r=25cm的制动轮装在轴上,制动轮与制动块间的摩擦因数f=0.25。试问制动时,制动块对制动轮的压力N至少应为多大?

5-5 两物块A和B重叠放在粗糙的水平面上,在上面的物块A的顶上作用一斜向的力P。已知:A重1000N,B重2000N,A与B之间的摩擦因数f1=0.5,B与地面之间的摩擦因数f2=0.2。问当P=600N时,是物块A相对物块B运动呢?还是A、B物块一起相对地面C运动? 5-6 一夹板锤重500N,靠两滚轮与锤杆间的摩擦力提起。已知摩擦因数f=0.4,试问当锤匀速上升时,每边应加正应力(或法向反力)为若干?

5-7 尖劈顶重装置如图所示,重块与尖劈间的摩擦因数f(其他有滚珠处表示光滑)。求: (1)顶住重物所需Q之值(P、α已知); (2)使重物不向上滑动所需Q。 注:在地质上按板块理论,太平洋板块向亚洲大陆斜插下去,在计算太平洋板块所需 的力时,可取图示模型。解:取整体∑F y =0 F NA -P=0 ∴F NA =P 当F<Q 1 时锲块A向右运动,图(b)力三角形如图(d) 当F>Q 2 时锲块A向左运动,图(c)力三角形如图(e) 5-8 图示为轧机的两个压辊,其直径均为d=50cm,两棍间的间隙a=0.5cm,两轧辊转动方向相反,如图上箭头所示。已知烧红的钢板与轧辊之间的摩擦因数为f=0.1,轧制时靠摩擦力将钢板带入轧辊。试问能轧制钢板的最大厚度b是多少?

工程力学静力学

静力学小测验(213-216) 1、简支梁如图所示,不计自重.已知:a,F.试求:固定铰支座A 处受力,画完整地受力图. 2、平面汇交力系如图,已知111,1,3F F KN F KN ===,则该力系地合力R 大小为多少? 3、求图示中四个力F1、F2、F3、F4对B 点之矩. 4、力F 作用在边长为a 地正方形侧表面CDEG 地对角线EC 上,该力在x 轴上地投影Fx 及对x 轴之矩m x (F)应等于多少?

5、半径为R地匀质薄板挖去半径为r地圆孔如图所示,R=6cm,r=2cm,y为薄板对称轴,则此薄板重心坐标为() 6、在直径D=8a地圆截面中,开了一个2a×4a地矩形孔,如图所示.在图示坐标系中,其形心地坐标y c为多少? 7、直角杆自重不计,尺寸如图,受已知力偶m作用,处于平衡.B处为光滑面接触.

则铰链A 处地约束反力大小等于多少? 8、按图中结构地尺寸和荷载求A 、B 处地支座反力. 9、BCD 尺寸及荷载如图所示,试求支座A 、B 处地约束反力. 10、如图2所示刚架ABC,A 为固定端约束,自重不计.已知:q 、 p F 、M 和l ,且

ql F p =、 2 ql M =,求A 端约束反力. 11、尺寸和荷载如图所示,求固定端支座A 和链杆支座C 地约束反力 . 12、结构尺寸及荷载如图所示,求A 支座地支座反力. 13、组合梁由两根梁AB 和BC 在B 端铰接而成,所受荷载和尺寸如图所示,其中q =5 kN/m,M =30 kN·m,α=30o .不计梁地重量及摩擦,试求支座A 和C 处地约束力. 图2

工程力学复习题(静力学部分)分解

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 ______________________________________ ___ (各写出两种约束)。

工程力学(工程静力学与材料力学)第二版答案

(a) (b) 习题1-1图 (a) (b) 习题1-2图 D R (a-1) C (a-2) D R (a-3) (b-1) 1-1 图a 、b 所示,Ox 1y 1与Ox 2y 2分别为正交与斜交坐标系。试将同一方F 分别对两坐标系进行分解和投影,并比较分力与力的投影。 解:(a ),图(c ):11 s i n c o s j i F ααF F += 分力:11 cos i F αF x = , 11 s i n j F αF y = 投影:αcos 1F F x = , αs i n 1F F y = 讨论:?= 90°时,投影与分力的模相等;分力是矢量,投影是代数量。 (b ),图(d ): 分力:22)tan sin cos (i F ?ααF F x -= ,22sin sin j F ?α F y = 投影:αcos 2F F x = , )cos(2α?-=F F y 讨论:?≠90°时,投影与分量的模不等。 1-2 试画出图a 、b 比较:图(a-1)与图(b-1)不同,因两者之F R D 值大小也不同。 1-3 试画出图示各物体的受力图。 ( c ) 2 2x (d )

习题1-4图 习题1-3图 1-4 图a 所示为三角架结构。力F 1作用在 B 铰上。杆AB 不计自重,杆BD 杆自重为W 。试画出图b 、c 、 d 所示的隔离体的受力图,并加以讨论。 或(a-2) B (a-1) (b-1) F (c-1) 或(b-2) (e-1) (f-1) ' A (f-2) 1O (f-3)

Ax F ' (b-3) E D (a-3) 习题1-5图 B (b-2) (b-1) Ax F 1-5 试画出图示结构中各杆的受力图。 F F'F 1 (d-2) y B 2 1 F (b-2) (b-3) F y B 2 F A B 1B F

工程力学习题及答案

1.力在平面上的投影(矢量)与力在坐标轴上的投影(代数量)均为代数量。正确 2.力对物体的作用是不会在产生外效应的同时产生内效应。错误 3.在静力学中,将受力物体视为刚体(D) A. 没有特别必要的理由 B. 是因为物体本身就是刚体 C. 是因为自然界中的物体都是刚体 D. 是为了简化以便研究分析。 4.力在垂直坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。正确 5.轴力图、扭矩图是内力图,弯矩图是外力图。错误 6.胡克定律表明,在材料的弹性变形范围内,应力和应变(A) A .成正比 B .相等 C .互为倒数 D. 成反比 7.材料力学的主要研究对象是(B) A.刚体 B.等直杆 C.静平衡物体 D.弹性体 8.通常工程中,不允许构件发生(A)变形 A.塑性 B.弹性 C.任何 D.小 9.圆轴扭转时,同一圆周上的切应力大小(A) A.全相同 B.全不同 C.部分相同 D.部分不同 10.杆件两端受到等值、反向且共线的两个外力作用时,一定产生轴向拉伸或压缩变形。正确 1.材料力学的主要研究对象是(B) A.刚体 B.等直杆 C.静平衡物体 D.弹性体 2.构件的许用应力是保证构件安全工作的(B) A.最低工作应力 B.最高工作应力 C.平均工作应力 D.极限工作应力 3.低碳钢等塑性材料的极限应力是材料的(A) A.屈服极限 B.许用应力 C.强度极限 D.比例极限 4.一个力作平行移动后,新点的附加力偶矩一定(B)

A.存在 B.存在且与平移距离有关 C.不存在 D.存在且与平移距离无关 5.力矩不为零的条件是(A) A.作用力和力臂均不为零 B.作用力和力臂均为零 C. 作用力不为零 D.力臂不为零 6.构件抵抗变形的能力称为(B) A.强度 B.刚度 C.稳定性 D.弹性 7.工程实际计算中,认为切应力在构件的剪切面上分布不均匀。错误 8.力在垂直坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。正确 9.圆轴扭转时,横截面上的正应力与截面直径成正比。错误 10.扭转时的内力是弯矩。错误 1.各力作用线互相平行的力系,都是平面平行力系。错误 2.受力物体与施力物体是相对于研究对象而言的。正确 3.约束反力的方向必与(A)的方向相反。 A.物体被限制运动 B.主动力 C.平衡力 D.重力 4.力在平面上的投影与力在坐标轴上的投影均为代数量。正确 5.杆件是纵向尺寸远大于横向尺寸的构件。正确 6.拉压杆的危险截面必为全杆中(A)的截面。 A.正应力最大 B.面积最大 C. 面积最小 D.轴力最大 7.圆轴扭转时,同一圆周上的切应力大小(A) A.全相同 B.全不同 C.部分相同 D.部分不同 8.通常工程中,不允许构件发生(A)变形。 A.塑性 B.弹性 C.任何 D.小 9.杆件两端受到等值、反向且共线的两个外力作用时,一定产生轴向拉伸或压缩变形。正确 10.杆件是纵向尺寸远大于横向尺寸的构件。正确 1.约束反力的方向必与(A)的方向相反。

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