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《理论力学》第四章_静力学应用专题习题解

《理论力学》第四章_静力学应用专题习题解
《理论力学》第四章_静力学应用专题习题解

理论力学习题

班级姓名学号 第一章静力学公理与受力分析(1) 一.是非题 1、加减平衡力系公理不但适用于刚体,还适用于变形体。() 2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点,该刚体必处于平衡状态。() 3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型,在自然界中并不存在。() 4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。() 5、力是滑移矢量,力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。()二.选择题 1、在下述公理、法则、原理中,只适于刚体的有() ①二力平衡公理②力的平行四边形法则 ③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理 三.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。整体受力图可在原图上画。 )a(球A )b(杆AB d(杆AB、CD、整体 )c(杆AB、CD、整体)

f(杆AC、CD、整体 )e(杆AC、CB、整体) 四.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。 )a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体

班级 姓名 学号 第一章 静力学公理与受力分析(2) 一.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑 接触。整体受力图可在原图上画。 W A D B C E Original Figure A D B C E W W F Ax F Ay F B FBD of the entire frame )a (杆AB 、BC 、整体 )b (杆AB 、BC 、轮E 、整体 )c (杆AB 、CD 、整体 )d (杆BC 带铰、杆AC 、整体

静力学基础 习题及答案

静力学基础 一、判断题 1.外力偶作用的刚结点处,各杆端弯矩的代数和为零。(× ) 2.刚体是指在外力的作用下大小和形状不变的物体。(√ ) 3.在刚体上加上(或减)一个任意力,对刚体的作用效应不会改变。(× ) 4.一对等值、反向,作用线平行且不共线的力组成的力称为力偶。(√ ) 5.固定端约束的反力为一个力和一个力偶。(× ) 6.力的可传性原理和加减平衡力系公理只适用于刚体。(√ ) 7.在同一平面内作用线汇交于一点的三个力构成的力系必定平衡。(× ) 8.力偶只能使刚体转动,而不能使刚体移动。(√ ) 9.表示物体受力情况全貌的简图叫受力图。(√ ) 10.图1中F对 O点之矩为m0 (F) = FL 。(× ) 图 1 二、选择题 1. 下列说法正确的是( C ) A、工程力学中我们把所有的物体都抽象化为变形体。 B、在工程力学中我们把所有的物体都抽象化为刚体。 C、稳定性是指结构或构件保持原有平衡状态。 D、工程力学是在塑性范围内,大变形情况下研究其承截能力。 2.下列说法不正确的是( A ) A、力偶在任何坐标轴上的投形恒为零。 B、力可以平移到刚体内的任意一点。 C、力使物体绕某一点转动的效应取决于力的大小和力作用线到该点的垂直距离。 D、力系的合力在某一轴上的投形等于各分力在同一轴上投形的代数和。 3.依据力的可传性原理,下列说法正确的是( D ) A、力可以沿作用线移动到物体内的任意一点。 B、力可以沿作用线移动到任何一点。 C、力不可以沿作用线移动。 D、力可以沿作用线移动到刚体内的任意一点。 4.两直角刚杆AC、CB支承如图,在铰C处受力F作用,则A、B两处约束力与x轴正向所成的夹角α、β分别为:

理论力学习题及答案(全)

第一章静力学基础 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。() 6.三力平衡定理指出:三力汇交于一点,则这三个力必然互相平衡。() 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 1和2,沿同一直线但方向相反。则 其合力可以表示为。 ①1-2; ②2-1; ③1+2; 2.作用在一个刚体上的两个力A、B,满足A=-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F 1、F 2、F 3、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

热力学基础计算题答案

《热力学基础》计算题答案全 1. 温度为25℃、压强为1 atm 的1 mol 刚性双原子分子理想气体,经等温过程体积膨胀至原来的3倍. (普适气体常量R =8.31 1--??K mol J 1,ln 3=1.0986) (1) 计算这个过程中气体对外所作的功. (2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍,那么气体对外作的功又是多少? 解:(1) 等温过程气体对外作功为 ? ?== = 333ln d d V V V V RT V V RT V p W 2分 =8.31×298×1.0986 J = 2.72×103 J 2分 (2) 绝热过程气体对外作功为 RT V p 1 311131001--=--= --γγγ γ 2分 =2.20×103 J 2分 2.一定量的单原子分子理想气体,从初态A 出发,沿图示直线过程变到另一状态B ,又经过等容、等压两过程回到状态A . (1) 求A →B ,B →C ,C →A 各过程中系统对外所作的功W ,内能的增量?E 以及所吸收的热量Q . (2) 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和). 解:(1) A →B : ))((2 1 1A B A B V V p p W -+==200 J . ΔE 1=??C V (T B -T A )=3(p B V B -p A V A ) /2=750 J Q =W 1+ΔE 1=950 J . 3分 B → C : W 2 =0 ΔE 2 =??C V (T C -T B )=3( p C V C -p B V B ) /2 =-600 J . Q 2 =W 2+ΔE 2=-600 J . 2分 C →A : W 3 = p A (V A -V C )=-100 J . 150)(2 3)(3-=-=-=?C C A A C A V V p V p T T C E ν J . Q 3 =W 3+ΔE 3=-250 J 3分 (2) W = W 1 +W 2 +W 3=100 J . Q = Q 1 +Q 2 +Q 3 =100 J 2分 3. 0.02 kg 的氦气(视为理想气体),温度由17℃升为27℃.若在升温过程中,(1) 体

静力学的基本概念和公理(建筑力学习题测验)

第一章静力学的基本概念和公理 一,填空题 1,力对物体的作用效果取决于力的,,,这三者称为力的三要素。 力的外效应是指力使物体的发生改变,力的内效应是指力使物体的发生改变。 力是物体间的相互作用,它可以使物体的_____________发生改变,或使物体产生___________。 2,物体的平衡是指物体相对于地球保持或状态。 3,在力的作用下和都保持不变的的物体称为刚体。 4,对物体的运动或运动趋势起限制作用的各种装置称为。 5,常见的铰链约束有和。 约束反力恒与约束所能限制的物体运动(趋势)方向。 6,刚体受到两个力作用而平衡,其充要条件是这两个力的大小, 作用线。 7,作用力和反作用力是两个物体间的相互作用力,它们一定,, 分别作用在。 作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动,而_______________力对刚体的作用效果.所以,在静力学中,力是________________的矢量. 9力对物体的作用效果一般分为__________效应和___________效应. 10对非自由体的运动所预加的限制条件为_____________;约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向_____________;约束反力由_____力引起,且随_______________力的改变而改变. 9柔性约束对物体只有沿_________的___________力。 10,铰链约束分为_________和_________。 11,光滑面约束力必过_________沿_________并指向______________的物体。 12,活动铰链的约束反力必通过___________并与___________相垂直。 表示一个力对物体转动效果的度量称为_________,其数学表达式为_________。 14、力偶是指______________________________________________________。 15,力偶对物体的转动效应取决于_______________、________________、_______________三要素。 力偶对其作用平面内任何一点这矩恒等于它的_________,而与_________位置选择无关。 20、平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的__________________;平面力偶平衡的充要条件是___________________。 二,判断题:(判断正误并在括号内填√或×) 1,力的三要素中只要有一个要素不改变,则力对物体的作用效果就不变。( ) 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。()3,如物体相对于地面保持静止或匀速运动状态,则物体处于平衡。( ) 4,作用在同一物体上的两个力,使物体处于平衡的必要和充分条件是: 这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线。( )

1静力学基本知识与结构计算简图

教案 专业:道路桥梁工程技术 课程:工程力学 教师:刘进朝 学期:2010-2011-1 教案首页 授课日期: 2010年 9 月 22 日授课班级:10211-10216

教学内容: 课题1 静力学基本知识与结构计算简图一、静力学基本概念

1.力的概念 ※定义:力是物体间相互的机械作用,这种作用使物体的运动状态发生改变和变形状态发生改变。 ※力的三要素:大小,方向,作用点 集中力:例汽车通过轮胎作用在桥面上的力。 2.力系的概念 定义——指作用在物体上的一群力。 根据力系中各力作用线的分布情况可将力系分为平面力系和空间力系两大类。 若两个力系分别作用于同一物体上时,其效应完全相同,则称这两个力系为等效力系。 用一个简单的等效力系(或一个力)代替一个复杂力系的过程称为力系的简化。 力系的简化是工程静力学的基本问题之一。 3.刚体的概念:指在力的作用下,大小和形状都不变的物体。 4.平衡的概念 平衡——指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动的状态。 二、静力学基本公理 公理1:二力平衡公理。 作用于刚体上的两个力,使刚体平衡的必要与充分条件是:这两个力大小相等,方向相反,作用线共线,作用于同一个物体上(如图所示)。 (a)(b) 注意:①对刚体来说,上面的条件是充要的②对变形体来说,上面的条件只是必要条件 例如,如图所示之绳索 二力构件(二力杆):在两个力的作用下保持平衡的构件。 例如,如图所示结构的直杆AB、曲杆AC就是二力杆。

(a)(b)(c) 公理2:加减平衡力系公理。 在作用于刚体的任意力系上,加上或减去任意平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用效应。 加减平衡力系公理也只适用于刚体,而不能用于变形体。 推论1:力的可传性。 作用于刚体的力可沿其作用线移动而不致改变其对刚体的运动效应(既不改变移动效应,也不改变转动效应),如图所示。 因此,对刚体来说,力作用的三要素为:大小,方向,作用线 注意:(1)不能将力沿其作用线从作用刚体移到另一刚体。 (2)力的可传性原理只适用于刚体,不适用于变形体。 例如,如图(a)所示之直杆 (a)拉伸 (b)压缩 在考虑物体变形时,力失不得离开其作用点,是固定矢量。 公理3:力的平行四边形法则。 作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力,此合力也作用于该点,合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示,如图(a)所示。 F R=F1+F2 力的平行四边形法则可以简化为三角形法则,如图(b)所示,

1.静力学基本概念

1.静力学基本概念 1.1力的概念 力是物体间相互机械作用。这种作用使物体的运动状态发生变化,同时使物体发生形变。前者称为力的运动效应;后者称为力的变形效应。 ?力的三要素 力对物体作用的效应,决定于力的大小、方向(包括方位和指向)、和作用点,这三个要素称为力的三要素。 ?力是一个矢量。(既有大小又有方向的量) ?力的单位:牛顿N、千牛KN ? 1.2等效力系 (1)力系作用在物体上力的集合,或作用在物体上若干个力的总称。 (2)等效力系作用于物体上的一个力系可用另一个力系代替,而不改变原力系对物体作用的外效应,以(F1,F2,...,F n )~(F1’,F2’,...,F m’)表示。 1.2 刚体的概念 任何物体在力的作用下,任意两点间均将产生相对运动,使其初始位置发生改变,称之为位移,从而导致物体发生变形。忽略物体变形时,将其抽象为刚体。 在静力学中以刚体为研究对象,在材料力学中则以变形体为研究对象。 1.3其它概念 静力学:是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。 刚体静力学:研究刚体在力系作用下的平衡问题。 平衡:物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动的状态。 平衡条件:要使物体处于平衡状态,作用于物体上的力系必须满足的条件。 平衡力系:作用于物体上正好使之保持平衡的力系。 1.4刚体静力学研究的基本问题 (1)受力分析-分析作用在物体上的各种力,弄清研究对象的受力情况。 (2)利用平衡条件求解未知力,以解决工程中的相关问题。 2.静力学公理 (1)二力平衡公理 (2)加减平衡力系公理 (3)力的平行四边形法则 (4)作用与反作用定律 (5)刚化公理 公理1 二力平衡公理 作用于刚体上的两个力,使刚体处于平衡状态的必要与充分条件是:这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上(等值、反向、共线) 二力构件:只受两个力作用而处于平衡的物体。 公理2 加减平衡力系公理 在作用于刚体上的已知力系中,加上或减去任一平衡力系,并不改变原力系对刚体的效应。力的可传性原理: 作用于刚体上的力,可沿其作用线任意移动而不改变它对刚体的作用效应。 注意:力的可传性原理不适用于变形体 公理3 力的平行四边形法则 作用于物体上的两个力,其合力也作用在该点上,合力的大小和方向则由以这两个力为边所

船舶静力学作业题答案

1-1 某海洋客船船长L=155m ,船宽B=,吃水d =,排水体积▽=10900m 3,中横剖面面积A M =115m 2,水线面面积A W =1980m 2,试求: (1)方形系数C B ;(2)纵向菱形系数C P ;(3)水线面系数C WP ;(4)中横剖面系数C M ;(5)垂向菱形系数C VP 。 解:(1)550.01 .7*0.18*15510900 ==???=d B L C B (2)612.0155 *11510900 ==??=L A C M P (3)710.0155*0.181980==?=L B A C W WP (4)900.01 .7*0.18115 ==?=d B A C M M (5)775.01 .7*198010900 ==??= d A C W VP 1-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3,主尺度比为:长宽比L/B=, 宽度吃水比B/d=,船型系数为:C M =,C P =,C VP =,试求:(1)船长L;(2)船宽B ;(3)吃水d ;(4)水线面系数C WP ;(5)方形系数C B ;(6)水线面面积A W 。 解: C B = C P* C M =*= 762.0780 .0594 .0=== VP B WP C C C d B L C B ??? = 又因为 所以:B= L== d=B/= 762.0=WP C

C B = 06.187467 .6*780.09750 ==??= d C A VP W m 2 1-10 设一艘船的某一水线方程为:()?? ? ???-±=225.012L x B y 其中:船长L=60m ,船宽B=,利用下列各种方法计算水线面积: (1) 梯形法(10等分); (2) 辛氏法(10等分) (3) 定积分,并以定积分计算数值为标准,求出其他两种方法的相 对误差。 解:()?? ????-±=225.012L x B y 中的“+”表示左舷半宽值,“-”表示右舷半宽值。因此船首尾部对称,故可只画出左舷首部的1/4水线面进行计算。 则:?? ????-=90012.42x y ,将左舷首部分为10等分,则l =30/10=3.0m 。 梯形法:总和∑y i =,修正值(y 0+y 10)/2=,修正后∑`= 辛氏法:面积函数总和∑=

静力学计算题答案

静力学和运动学计算题 1 如图所示结构中各杆的重力均不计,D,C处为光滑接触,已知:P = 50 kN,试求铰链B,E对杆DE的约束力。 解: 取整体为研究对象: = ∑x F,F Hx = 0 = ∑y F,F D - P - F Hy = 0 ∑=0 ) (F M D ,P · 70 - F Hy · 250 = 0, F Hy = 14 kN,F D = 64 kN 取ECH为研究对象: ∑=0 ) (F M E ,F C · 100 - F Hy · 200 = 0,F C = 28 kN 取ABC为研究对象: ∑=0 ) (F M A ,F By · 90 - F C · 220 = 0,F By = 68.4 kN = ∑y F,F sin + F By-F C -P = 0,F = 16 kN = ∑x F, F cos α + F Bx = 0,F Bx = -12.8 kN 取DE为研究对象: = ∑x F,2Ex F- F'Bx = 0,2Ex F= F'Bx = F Bx = - 12.8 kN = ∑y F,F D - F'By + 2Ey F= 0,2Ey F= 4.4 kN

2 如图所示结构由直杆AB ,CD 及折杆BHE 组成。已知:P = 48 kN ,L 1 = 2 m , L 2 = 3 m ,r = 0.5 m ,各杆及滑轮绳索重量均不计。求A ,D ,E 处的约束力。 解: 取整体为研究对象: ∑=0)(F M A ,3F E - P (1.5 + 0.5) = 0,F E = 32 kN 0=∑x F ,F Ax = 0, 0=∑y F ,F Ay = P - F E = 16 kN , 取COD 为研究对象: ∑=0)(F M C ,F Dy L 2 + Pr - P (2 1 L 2 + r ) = 0, F Dy = 24 kN 取BHE 为研究对象: ∑=0)(F M B ,- F'Dx L 1 - F'Dy L 2 + F E L 2 = 0,Dy Dy F F =' F'Dx = 12 kN

重修班静力学复习题答案

重修班静力学复习题 一、 是非判断题(10分) 1.若两个力的力矢量相等,12F F =r r ,则两个力等效。(×) (若两个力偶的力偶矩矢相等,12M M =r r ,则两个力偶等效)(√) 2.根据力的可传性原理,可以将构架ABC 上的作用在AB 杆的力F 移至AC 杆图示位置。 2. 图中圆盘处于平衡状态,说明力偶M 与力F 等效。(×) 3. 空间中三个力构成一平衡力系,此三力必共面。(√) 4. 空间任意力系向某一点O 简化,主矢为零,则主矩与简化中心无关。(√) 5. 空间任意力系总可以用二个力来平衡。(√) 6. 力与轴共面则力对轴的矩为零。(√) 7. 空间平行力系不可能简化为力螺旋。(√) 二 选择题(15分) 1不经计算,可直接判断出图示桁架结构的零杆数目为 C 个。 A 2; B 3;C 4;D 5 期未试题A :(6分)图示简支桁架,已知力P 、Q ,长度a ,刚杆1,2,3的内力分别为=1T ( 0 ),=2T ( -P ),=3T ( 0 )。 期未试题B (6分) 图示悬臂桁架受到大小均为F 的三个力作用,则杆1内力大小为( 0 ),杆2内力大小为( -F ),杆3内力大小为( 0 )。 2 物块重力大小为5kN G =,与水平面间的摩擦角为020f ?=,今用与铅垂线成025角的力F 推动物块,若5kN F G ==,则物块 A 。 A 保持静止; B 处于临界状态; C 向右加速滑动; D 向右匀速滑动 第二、1题图 第二、1题图

期未试题:2 物块重力大小为5kN G =,与水平面间的摩擦角为030f ?=,今用与铅垂线成050角的力F 推动物块,若5kN F G ==,则物块( A )。 补考试题:物块重力大小为5kN G =,与水平面间的摩擦角为030f ?=,今用与铅垂线成065角的力F 推动物块,若5kN F G ==,则物块( C )。 3在正方体的一个侧面,沿AB 方向作用一集中力F , 则该力对坐标轴的力矩大小为 D 。 A 对x,y,z 轴之矩全相等; B 对x,y,z 轴之矩全不等; C 只是对x,y 轴之矩相等; D 只是对x,z 轴之矩相等; 期未试卷(6分)在正方体的一个侧面,沿AB 方向作用一集中力F ,则该力对x,y,z 三轴的矩分别为Mx=( 2Fa - );My=( 2 Fa - ); Mz=( 2Fa )。 4 空间任意力系向某一定点O 简化,若主矢0≠'R ,主矩00≠M ,则此力系简化的最后结果 C 。 A 可能是一个力偶,也可能是一个力; B 一定是一个力; C 可能是一个力,也可能是力螺旋; D 一定是力螺旋。 5. 一空间平行力系,各力均平行于y 轴,则此力系的独立平衡方程组为 B 。 A 0x F =∑,()0y M F =∑r ,()0z M F =∑r B 0y F =∑,()0x M F =∑r ,()0z M F =∑r C 0z F =∑,()0x M F =∑r ,()0y M F =∑r D 0x F =∑,()0y M F =∑r ,()0z M F =∑r 4已知正方体各边长a ,沿对角线BH 作用一力F ,则该力在x 轴上的投影为 。 A 0; B /2F -; C /6F -; D /3F - (a 、2a 、3a )

《理论力学》静力学典型习题+答案00

1-3 试画出图示各结构中构件AB的受力图 1-4 试画出两结构中构件ABCD的受力图

1-5 试画出图a和b所示刚体系整体各个构件的受力图 1-5a 1-5b

1- 8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2,机构在图示位置平衡。试求二力F 1和F 2之间的关系。 解:杆AB ,BC ,CD 为二力杆,受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。 解法1(解析法) 假设各杆受压,分别选取销钉B 和C 为研究对象,受力如图所示: 由共点力系平衡方程,对B 点有: ∑=0x F 045cos 0 2=-BC F F 对C 点有: ∑=0x F 030cos 0 1=-F F BC 解以上二个方程可得:2 2163.13 62F F F ==

解法2(几何法) 分别选取销钉B 和C 为研究对象,根据汇交力系平衡条件,作用在B 和 C 点上的力构成封闭的力多边形,如图所示。 对B 点由几何关系可知:0245cos BC F F = 对C 点由几何关系可知: 0130cos F F BC = 解以上两式可得:2163.1F F = 2-3 在图示结构中,二曲杆重不计,曲杆AB 上作用有主动力偶M 。试求A 和C 点处的约束力。 解:BC 为二力杆(受力如图所示),故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。曲杆AB 受到主动力偶M 的作用,A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。AB 受力如图所示,由力偶系作用下刚体的平衡方程有(设力偶逆时针为正): 0=∑M 0)45sin(100=-+??M a F A θ a M F A 354.0= 其中:31 tan =θ 。对BC 杆有:a M F F F A B C 354.0=== A ,C 两点约束力的方向如图所示。 2-4 F F

静力学的基本概念

第一章静力学的基本概念 第一节力和平衡的概念 一、力的概念 力的运动效应和变形效应 1、力的定义:力是物体间的相互机械作用,这种作用使物体的运动状态或形状发生改变。 物体间的相互机械作用可分为两类:一类是物体间的直接接触的相互作用,另外一类是物和物体间的相互作用。 力的两种作用效应为: (1)外效应,也称为运动效应——使物体的运动状态发生改变; (2)内效应,也称为变形效应——使物体的形状发生变化。 静力学研究物体的外效应。 2、力的三个要素:力的大小、方向和作用点。 力的大小反映物体之间相互机械作用的强度,在国际单位制(SI)中,力的单位是牛(N);在工程单位制中,力的单位是千克力(kgf)。两种单位制之间力的换算关系为:1kgf=9.8N。 力的作用线:[力的方向是指静止物体在该力作用下可能产生的运动(或运动趋势)的方向。]沿该方向画出的直线。力的方向包含力的作用线在空间的方位和指向。 二、刚体和平衡的概念 刚体:在受力作用后而不产生变形的物体称为,刚体是对实际物体经过科学的抽象和简化而得到的一种理想模型。而当变形在所研究的问题中成为主要因素时(如在材料力学中研究变形杆件),一般就不能再把物体看作是刚体了。 平衡:指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。显然,平衡是机械运动的特殊形态,因为静止是暂时的、相对的,而运动才是永衡的、绝对的。 三、力系、等效力系、平衡力系 力系:作用在物体上的一组力。按照力系中各力作用线分布的不同形式, 力系可分为: (1)汇交力系力系中各力作用线汇交于一点; (2)力偶系力系中各力可以组成若干力偶或力系由若干力偶组成; (3)平行力系力系中各力作用线相互平行; (4)一般力系力系中各力作用线既不完全交于一点,也不完全相互平行。 按照各力作用线是否位于同一平面内,上述力系各自又可以分为平面力系和 空间力系两大类,如平面汇交力系、空间一般力系等等。 等效力系:两个力系对物体的作用效应相同,则称这两个力系互为等效力系。当一个力与一个力系等效时,则称该力为力系的合力;而该力系中的每一个力称为其合力的分力。把力系中的各个分力代换成合力的过程,称为力系的合成;反过来,把合力代换成若干分力的过程,称为力的分解。 平衡力系:若刚体在某力系作用下保持平衡。在平衡力系中,各力相互平衡,或者说,诸力对刚体产生的运动效应相互抵消。可见,平衡力系是对刚体作用效应等于零的力系。 第二节静力学基本公理 静力学公理是人们从实践中总结得出的最基本的力学规律,这些规律的正确性已为实

理论力学静力学复习题答案

理论力学静力学复习题答案 重修班静力学复习题 一、是非判断题 rr1.若两个力的力矢量相等,F1?F2,则两个力等效。rr 2.根据力的可传性原理,可以将构架ABC上的作用在AB 杆的力F移至AC杆图示位置。 2. 图中圆盘处于平衡状态,说明力偶M与力F等效。 FF 3. 空间中三个力构成一平衡力系,此三力必共面。 4. 空间任意力系向某一点O简化,主矢为零,则主矩与简化中心无关。 5. 空间任意力系总可以用二个力来平衡。 6. 力与轴共面则力对轴的矩为零。 7. 空间平行力系不可能简化为力螺旋。 二选择题 1不经计算,可直接判断出图示桁架结构的零杆数目为 C 个。 A 2; B 3;C 4; D 5 ADCB G P F E

期未试题A:图示简支桁架,已知力P、Q,长度a,刚杆1,2,3的内力分别为T1?,T2?,T3?。 第二、1题图 期未试题B 图示悬臂桁架受到大小均为F的三个力作用,则杆1内力大小为, 杆2内力大小为,杆3内力大小为。 第二、1题图 2 物块重力大小为G?5kN,与水平面间的摩擦角为?f?200,今用与铅垂线成 250角的力F推动物块,若F?G?5kN,则物块 A 。 A 保持静止; B 处于临界状态; C 向右加速滑动; D 向右匀速滑动 250FF 500650F GG G 期未试题:2 物块重力大小为G?5kN,与水平面间的摩擦角为?f?300,今用与铅垂线成500角的力F推动物块,若F?G?5kN,则物块。 0补考试题:物块重力大小为G?5kN,与水平面间的摩擦角为?f?30,今用与铅垂线0成65角的力F推动物块,若

F?G?5kN,则物块。 ???f 2 za3在正方体的一个侧面,沿AB方向作用一集中力F,则该力对坐标轴的力矩大小为 D 。 A 对x,y,z轴之矩全相等; B对x,y,z轴之矩全不等; C 只是对x,y轴之矩相等;D只是对x,z轴之矩相等; ayFO xA 期未试卷在正方体的一个侧面,沿AB方向作用一集中 力F,则该力对x,y,z三轴的矩分别为Mx=Fa ); Mz= 222 4 空间任意力系向某一定点O简化,若主矢R??0,主矩 M0?0,则此力系简化的最后结果 C 。 A 可能是一个力偶,也可能是一个力; B 一定是一个力; C 可能是一个力,也可能是力螺旋; D 一定是力螺旋。 5. 一空间平行力系,各力均平行于y轴,则此力系的 独立平衡方程组为 B 。 rA ?Fx?0,?My(F)?0,?Mz(F)?0 B ?Fy?0,?Mx(F)?0,?Mz(F)?0 C D

1静力学基本知识常见问题与典型练习

1 静力学基本知识 常见问题: 1.静力学研究的内容是什么? 答:静力学是研究物体在力系作用下处于平衡的规律。 2. 什么叫平衡力系? 答:在一般情况下,一个物体总是同时受到若干个力的作用。我们把作用于一物体上的两个或两个以上的力,称为力系。能使物体保持平衡的力系,称为平衡力系。 3.解释下列名词:平衡、力系的平衡条件、力系的简化或力系的合成、等效力系。 答:平衡:在一般工程问题中,物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动,称为平衡。例如,房屋、水坝、桥梁相对于地球是保持静止的;在直线轨道上作匀速运动的火车,沿直线匀速起吊的建筑构件,它们相对于地球作匀速直线运动,这些物体本身保持着平衡。其共同特点,就是运动状态没有变化。 力系的平衡条件:讨论物体在力系作用下处于平衡时,力系所应该满足的条件,称为力系的平衡条件,这是静力学讨论的主要问题。 力系的简化或力系的合成:在讨论力系的平衡条件中,往往需要把作用在物体上的复杂的力系,用一个与原力系作用效果相同的简单的力系来代替,使得讨论平衡条件时比较方便,这种对力系作效果相同的代换,就称为力系的简化,或称为力系的合成。 等效力系:对物体作用效果相同的力系,称为等效力系。 4. 力的定义是什么?在建筑力学中,力的作用方式一般有两种情况? 答:力的定义:

力是物体之间的相互机械作用。这种作用的效果会使物体的运动状态发生变化(外效应),或者使物体发生变形(内效应)。 既然力是物体与物体之间的相互作用,因此,力不可能脱离物体而单独存在,有受力体时必定有施力体。 在建筑力学中,力的作用方式一般有两种情况,一种是两物体相互接触时,它们之间相互产生的拉力或压力;一种是物体与地球之间相互产生的吸引力,对物体来说,这吸引力就是重力。 5. 力的三要素是什么? 实践证明,力对物体的作用效果,取决于三个要素:(1)力的大小;(2)力的方向;(3)力的作用点。这三个要素通常称为力的三要素。 力的大小表明物体间相互作用的强烈程度。为了量度力的大小,我们必须规定力的单位,在国际单位制中,力的单位为N或kN。1 kN=1000 N 力的方向通常包含方位和指向两个涵义。如重力的方向是“铅垂向下”。 力的作用点指力对物体作用的位置。力的作用位置实际上有一定的范围,不过当作用范围与物体相比很小时,可近似地看作是一个点。作用于一点的力,称为集中力。 6.作用力和反作用力之间有什么关系? 答:若甲物体对乙物体有一个作用力,则同时乙物体对甲物体必有一个反作用力,这两个力大小相等、方向相反、并且沿着同一直线而相互作用。 作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的力,任何作用在同一个物体上的两个力都不是作用力与反作用力。 7. 力的表示法如何? 答:力是一个有大小和方向的量,所以力是矢量。 通常可以用一段带箭头的线段来表示力的三要素。线段的长度(按选定的比

静力学练习题

第一章 静力学基础和物体的受力分析 练习题 一、填空题 1、理论力学的任务是研究物体作 的规律。 2、平衡是指 或 状态。 3、力是物体之间相互的 作用。 4、刚体是受力作用而 的物体。 5、刚体受到两个力作用而平衡的充分必要条件是 。 6、约束是指限制 的周围物体。 7、对刚体而言,力的三要素是 、 、 。 二、单项选择题 1、图示系统受力F 作用而平衡。欲使A 支座约束力的作用线与AB 成60o角,则斜面 的倾角α应为______________。 (A ) 0o (B ) 30o (C ) 45o (D ) 60o 题1图 题2图 2、如图所示的两个楔块A 、B 在m -m 处光滑接触,现在其两端沿轴线各加一个大小相 等、方向相反的力,则两个楔块的状态为 。 (A )A 、B 都不平衡 (B )A 平衡、B 不平衡 (C )A 不平衡、B 平衡 (D )A 、B 都平衡 3、三力平衡定理是 。 (A )共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点 (B )共面三力若平衡,必汇交于一点 (C )三力汇交于一点,则这三个力必互相平衡。 (D )此三个力必定互相平行

4、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)只适用于处于平衡状态的物体(D)适用于任何物体三、作图题 作出下列系统中指定对象的受力图 1、杆AB 2、圆柱A 3、杆AB、整体 4、刚架AB 5、杆AB 6、整体

7、曲杆AB、曲杆BC、整体8、每个物体;整体 9、每个物体,整体10、每个物体;整体

11、杆AB、杆BC;整体12、杆AB、杆BC;整体 13、杆AC、杆CB、销钉C、整体

理论力学习题

第一章静力学公理与受力分析(1) 一.是非题 1、加减平衡力系公理不但适用于刚体,还适用于变形体。() 2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点,该刚体必处于平衡状态。() 3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型,在自然界中并不存在。() 4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。() 5、力是滑移矢量,力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。()二.选择题 1、在下述公理、法则、原理中,只适于刚体的有() ①二力平衡公理②力的平行四边形法则 ③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理 三.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。整体受力图可在原图上画。 )a(球A )b(杆AB d(杆AB、CD、整体 )c(杆AB、CD、整体)

)e(杆AC、CB、整体)f(杆AC、CD、整体 四.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。 )a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体

第一章静力学公理与受力分析(2) 一.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。整体受力图可在原图上画。 W A D B C E Original Figure A D B C E W W F Ax F Ay F B FBD of the entire frame )a(杆AB、BC、整体)b(杆AB、BC、轮E、整体 )c(杆AB、CD、整体) d(杆BC带铰、杆AC、整体

f(杆AD、杆DB、整体)e(杆CE、AH、整体) )g(杆AB带轮及较A、整体)h(杆AB、AC、AD、整体

华南理工-理论力学静力学与动力学习题_主观题

第一章 静力学基础 一. 填空题 1.理论力学的任务是研究物体作 机械运动 的规律 2.平衡是指 (相对于地球)静止或作匀速直线运动 . 3.力是物体之间 相互的机械 作用,这种作用使物体的 运动 或 形状 发生改变。 4.刚体是受力作用而 不变形 的物体。 5.刚体受到两个力作用而平衡的充分必要条件是 此两力等值、反向、共线 。 6.对刚体而言,力的三要素是大小、方向、作用线。 7.对刚体而言,力是 物体位移 矢量。 第二章 平面汇交力系与平面力偶系 一、填空题 1.平面汇交力系平衡的几何条件是 力多边形自行封闭 。 2.同一平面内两力偶的等效条件是 。 3.研究平面汇交力系时, 采用两种方法, 即 几何法 和 解析法 。 4.一个力F 在某轴上的分力是 量、投影是 量。 5.力偶使刚体转动的效果与 矩心位置 无关,完全由 力偶矩 决定。 6.力偶可在作用平面内任意 移动 ,也可向平行平面 移动 。 三、计算题 1.不计杆重,求图示结构中AB 、AC 两杆所受的力。 C A B

第三章 平面任意力系 一、填空题 1.平面任意力系平衡的充要条件为:该力系的主矢 和 主矩 同时为零。 2.平面平行力系独立的平衡方程有 3 个,可解 3 个未知量的问题。 3.作用在刚体上A 点的力,F 可以等效平移到刚体上任意点B ,但必须附加一个力偶,此 附加力偶的矩等于 。 4.平面任意力系向一点简化,需要将力系中的各力 简化 到作用面内选定的一点上,该点称为 简化中心 。 三、计算题 1.求图示简支梁A 、B 处的约束力。 )(2/7, )(2/9), (4↓=↑=→=qa qa qa F F F B Ay AX

(完整word版)静力学试题

判断题 1.两个大小相等、方向相同的力分别作用在同一物体时,它们对物体产生的效应相同() 2.凡合力都比分力大() 3.汇交的三个力是平衡力() 4.两个力在同一轴上的投影相等,则这两个力一定相等() 5.平面力偶矩的大小与矩心点的位置有关() 6.力和力偶可以合成() 7.凡在二力作用下的约束成为二力构件() 8.两端用光滑铰链连接的构件是二力构件() 9.刚体上的力可沿作用线移动() 10.物体上的力可沿作用线移动() 11.刚体是指在外力的作用下大小和形状不变的物体。() 12、一对等值、反向,作用线平行且不共线的力组成的力称为力偶。() 13、力的可传性原理和加减平衡力系公理只适用于刚体。() 14、图中F对O点之矩为m0 (F) = FL 。() F O 15、工程力学的研究对象是杆件和杆件结构。( ) 16、力系的等效力就是力系的合力。( ) 17、力偶只能使刚体转动,而不能使刚体移动。() 18、二力平衡公理适用于物体。() 19、二力平衡公理只适用于刚体。()

20、作用与反作用公理针对一个物体而言。() 21、三力平衡汇交定理只适用于刚体。() 22、力的平行四边形法则只适用于刚体上的力的合成和分解。() 23、强度指结构或构件抵抗变形的能力。() 24、刚度指结构或构件抵抗破坏的能力。() 25、稳定性指结构或构件保持原有平衡状态的能力。() 26、研究物体的平衡问题时可将物体视为刚体。() 27、对物体进行内力分析和承载能力计算时可将物体视为刚体。() 28、对物体进行内力分析和承载能力计算时必须将物体视为变形体。() 29、按作用时间长短可将荷载分为静荷载和动荷载。() 30、按作用性质可将荷载分为恒荷载和活荷载。() 31、力的平移定理适用于任何物体。() 32、力的平移定理只适用于刚体。() 33、力对刚体的作用效应包括运动和变形。() 34、约束反力的方向与主动力有关,而与约束类型无关。() 35、研究对象与周围物体相接触处一定有约束反力。() 36、约束反力的个数由约束类型决定。() 37、柔体提供的约束反力为拉力。() 38、光滑接触面提供的约束反力为压力。() 39、圆柱铰链提供的约束反力通常用两个互相垂直的分力表示。() 40、固定铰支座的约束性能与圆柱铰链相同。() 41、可动铰支座的约束性能与链杆约束相同。()

静力学基本概念和公理建筑力学习题

第一章静力学的基本概念和公理 一,填空题 1,力对物体的作用效果取决于力的,,,这三者称为力的三要素。力的外效应是指力使物体的发生改变,力的内效应是指力使物体的 发生改变。 力是物体间的相互作用,它可以使物体的_____________发生改变,或使物体产生___________。 2,物体的平衡是指物体相对于地球保持或状态。 3,在力的作用下和都保持不变的的物体称为刚体。 4,对物体的运动或运动趋势起限制作用的各种装置称为。 5,常见的铰链约束有和。 约束反力恒与约束所能限制的物体运动(趋势)方向。 6,刚体受到两个力作用而平衡,其充要条件是这两个力的大小, 作用线。 7,作用力和反作用力是两个物体间的相互作用力,它们一定,,分别作用在。 作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动,而_______________力对刚体的作用效果.所以,在静力学中,力是________________的矢量. 9力对物体的作用效果一般分为__________效应和___________效应. 10对非自由体的运动所预加的限制条件为_____________;约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向_____________;约束反力由_____力引起,且随_______________力的改变而改变. 9柔性约束对物体只有沿_________的___________力。 10,铰链约束分为_________和_________。 11,光滑面约束力必过_________沿_________并指向______________的物体。 12,活动铰链的约束反力必通过___________并与___________相垂直。 表示一个力对物体转动效果的度量称为_________,其数学表达式为_________。 14、力偶是指______________________________________________________。 15,力偶对物体的转动效应取决于_______________、________________、 _______________三要素。 力偶对其作用平面内任何一点这矩恒等于它的_________,而与_________位置选择无关。20、平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的__________________;平面力偶平衡的充要条件是___________________。 二,判断题:(判断正误并在括号内填√或×) 1,力的三要素中只要有一个要素不改变,则力对物体的作用效果就不变。() 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。() 3,如物体相对于地面保持静止或匀速运动状态,则物体处于平衡。( ) 4,作用在同一物体上的两个力,使物体处于平衡的必要和充分条件是: 这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线。( ) 5,静力学公理中,二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。( ) 6,静力学公理中,作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。( ) 静置在桌面上的粉笔盒,重量为G。桌面对粉笔盒的支持力N=G,说明G和N是一对作用力与反作用力。

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