2静力学应用问题作业

思考题及答案一、选择 ............................................................1 二、例题 .............................................................6 三、问答 .. (25)一、选择问题1：比较重力场（质量力只有重力）中，水和水银所受的单位质量力f 水和f 水银的大小？ A. f 水<f 水银； C. f 水>f 水银；B. f 水=f 水银； D 、不一定。

问题2：试问自由落体和加速度a 向x 方向运动状态下的液体所受的单位质量力大小（f X . f Y . f Z ）分别为多少？自由落体：X ＝Y=0,Z=0。

加速运动：X=-a,Y=0,Z=-g 。

算一算：1.如图所示的密闭容器中，液面压强p 0＝9.8kPa ，A 点压强为49kPa ，则B 点压强为39.2kPa ,在液面下的深度为3m 。

问题：露天水池水深5m处的相对压强为：A. 5kPa；B. 49kPa；C. 147kPa；D. 205kPa。

问题1：仅在重力作用下,静止液体中任意一点对同一基准面的单位势能为_______？A.随深度增加而增加； C.随深度增加而减少；B.常数； D.不确定。

问题2：试问图示中A、B、C、D点的测压管高度？测压管水头？（D点闸门关闭，以D点所在的水平面为基准面）A:0m，6mB:2m，6mC:3m，6mD:6m，6m问题：某点的真空度为65000 Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的绝对压强为：A. 65000P a；B. 55000P a；C. 35000P a；D. 165000P a。

问题：绝对压强pabs 及相对压强p、真空度pv、当地大气压pa之间的关系是：A. pabs =p+pv；B. p=pabs +paC. pv = pa-pabsD. p=pabs +pa问题1：金属压力表的读数值是：A.绝对压强； C.绝对压强加当地大气压；B.相对压强； D.相对压强加当地大气压。

第2章 流体静力学【题2-1】如图2-1所示，一圆柱体,1.0m d =质量,50kg m =在外力N F 520=的作用下压进容器中，当m h 5.0=时达到平衡状态。

求测压管中水柱高度H=？图2-1 题2-1示意图解 γπ⨯+=+)(42h H d mg F m h d mg F H 6.125.081.99981.040404)(22=-⨯⨯⨯=-⨯⨯⨯+=πγπ【题2-2】两个容器A 、B 充满水，高度差为a 。

为测量它们之间的压强差，用顶部充满油的倒U 形管将两个容器相连，如图2-2所示。

已知油的密度。

油m a m h m kg 1.0,1.0,/9003===ρ求两容器中的压强差。

图2-2 题2-2示意图解 ：（略）参考答案：Pa p p B A 1075=-【题2-3】如图2-3所示，直径m d m D 3.0,8.0==的圆柱形容器自重1000N ，支撑在距液面距离m b 5.1=的支架上。

由于容器内部有真空，将水吸入。

若,9.1m b a =+求支架上的支撑力F 。

图2-3 题2-3示意图解: 略【题2-4】如图2-4所示，由上下两个半球合成的圆球，直径d=2m,球中充满水。

当测压管读数H=3m 时，不计球的自重，求下列两种情况下螺栓群A-A 所受的拉力。

（1） 上半球固定在支座上；（2） 下半球固定在支座上。

图2-4 题2-4示意图解 ：略【题2-5】矩形闸门长1.5m,宽2m(垂直于图面)，A 端为铰链，B 端连在一条倾斜角045=α的铁链上，用以开启此闸门，如图2-5所示。

量得库内水深，并标在图上。

今欲沿铁链方向用力T 拉起此闸门，若不计摩擦与闸门自重，问所需力T 为若干？图2-5 题2-5示意图解 ：略【题2-6】 如图2-6所示测量装置，活塞直径,35mm d =油的密度3/918m kg =油ρ，水银的密度3/13600m kg Hg =ρ，活塞与缸壁无泄露和摩擦。

静力学习题两道,求大佬解答. 5-2和5-17.谢谢!!
静力学习题是许多动力学学生都会接触到的一类课程，它们不仅属
于基础动力学课程，而且也包括应用部分，给人们在静力学知识的学
习和熟悉以及在应用中运用它们打下了基础。

本文就来解答静力学习
题的两道题，即第5 - 2题和第5 - 17题。

题目5-2：求外力F1和F2分别施加到两极A和B上，使其受到的力
相等，且使极A和极B受到的力均向左拉。

解答：设F1系数为a，F2系数为b，则根据力的平衡条件有a-b=0（1）；同时，设极A受到的力方向为i，则根据惯性运动i=F1-F2（2），即i=a-b（3），而i已知是由左到右的，则表明a>b，由（1），（3）得a=b+1；因此，有F1=a+1，F2=b-1，当满足F1=F2时，即
a+1=b-1，又有a>b，则有b=a-1，故F1=a+1，F2=a-1。

题目5-17：已知一臂AB承受有两个力F1和F2，请问它们分别施加到
A和B点上能使整个臂AB受到的力和力矩等于零？
解答：设F1为a，F2为b，AB为长度为L的臂，则根据牛顿第二定律，AB的力矩等于：F1距AB的质心的距离×F1大小（4）。

同样根
据惯性运动，AB受到的力等于F1-F2（5），因此，臂AB受到的力和
力矩均为0的条件是F1的系数a等于b（6），并且F1距AB的质心
的距离也为L/2（7）。

因此，当a=b，且F1距AB的质心的距离为
L/2时，两个力分别施加到A和B点上能使整个臂AB受到的力和力矩等于零。

大工14秋《船舶与海洋工程静力学》在线作业2
单选题多选题判断题
一、单选题（共5 道试题，共25 分。

）
1. 某船的空船重量为4000t，载重量为10000t,则船舶的排水量为多少？（）
A. 4000t
B. 6000t
C. 10000t
D. 14000t
正确答案：D
2. 应用计算机进行船舶计算时，基本上都采用（）。

A. 横向沿船宽方向计算
B. 垂向沿吃水方向计算
C. 纵向沿船长方向计算
D. 以上均不对
正确答案：C
3. （）的储备浮力往往在100%以上。

A. 内河驳船
B. 海船
C. 货船
D. 军舰
正确答案：D
4. 满载水线以上主体水密部分的体积所能产生的浮力，是下列哪个名词的解释？（）
A. 静稳性
B. 动稳性
C. 浮力
D. 储备浮力
正确答案：D
5. 军舰的储备浮力往往在（）以上。

A. 20%
B. 50%
C. 80%
D. 100%
正确答案：D
大工14秋《船舶与海洋工程静力学》在线作业2
单选题多选题判断题。

1、图示平面力系，已知：F1=8kN，F2=3kN，M=10kN·m，R=2m，θ=120º。

试求：（1）力系向O点简化的结果；（2）力系的最后简化结果，并示于图上。

2、结构如图，自重不计，已知：F P=4kN，AD=DB，DE段绳处于水平。

试求：A、B处的约束力。

3、图示多跨梁，自重不计。

已知：M、F P、q、L。

试求支座A、B的约束反力及销钉C 对AC梁的作用力。

kN⋅，F =2kN 4、图示多跨梁由AC和CD铰接而成，自重不计。

已知：q =10kN/m，M=40m作用在AB中点，且θ=450，L=2m。

试求支座A、B、D的约束力。

5、图式机构，AB＝BC，BD＝BE，不计各杆自重，D、E两点用原长为L＝0.5m，弹簧常数k＝1/6(kN/m)的弹簧连接，设在B处作用一水平力F，已知：F＝20N，L1＝0.4m，L2＝0.6m。

求机构处于平衡时杆AB 与水平面的夹角θ。

6、在图所示机构中，曲柄OA 上作用一力偶，其力偶矩大小为M ，另在滑块D 上作用水平F ，机构尺寸如图所示，各秆重量不计。

求当机构平衡时，力F 与力偶短M 的关系。

7、在如图所示物块中，已知斜面的倾角为θ，接触面间的摩擦角为ϕ f 。

试问：（1）拉力F r 与水平面间的夹角β 等于多大时拉动物块最省力； （2）此时所需拉力F r 的大小为多少？8、两长度相同的均质杆AB ，CD 的重力大小分别为P = 100 N ，P 1 = 200 N ，在点B 用铰链连接，如图所示。

杆BC 的C 点与水平面之间的静滑动摩擦因数f s = 0.3。

已知：θ = 60º，试问：（1）系统能否平衡？并加以证明。

（2）若系统能够平衡，求C 点摩擦力的大小和方向。

《应用力学》作业参考答案第一章静力学基本概念1-1.它们的主要区别是：二力平衡公理中所说的两个力是作用在同一物体上的；而作用力与反作用力是分别作用在两个不同的物体上，所以这两个力也谈不上平衡。

1-2.可以。

沿A、B两点的连线方向加上一对大小相等、方向相反的力即可。

这样的一对力满足二力平衡条件，可以使曲杆处于平衡状态。

1-3.此三力一定不平衡。

这是因为：若将力系中的任意两个力合成，并用其合力表示，则原力系成为由两个力组成的力系，且这两个力的作用线不在一条直线上，所以力系一定不平衡。

1-4.等式F=F1+F2为矢量式，表示矢量F为F1与F2的矢量和；而F=F1+F2则为代数式，仅表示F、F1、F2间的数量关系。

1-5.（a）滚子共受三个力作用，一个是主动力P，另外两个为约束反力：A处为柔索约束，其反力沿拉线方向离开滚子，B处为光滑接触面约束，反力沿滚子的半径方向指向滚子（受力图略）。

（b）物体共受三个力作用，一个是主动力P，另外两个为约束反力，由于A、B两处均为柔索约束，所以两个约束反力分别作用于A、B两处，沿柔索方向离开物体（受力图略）。

（c）物体共受三个力作用，一个是主动力P，另外两个为约束反力，由于两处均为光滑接触面约束，所以两个约束反力分别沿两处接触面公法线方向（支承面棱角处垂直于杆的轮廓，B处沿圆弧形支承面的半径）指向物体（受力图略）。

（d）物体共受四个力作用，一个是主动力P，另外三个为约束反力，由于D、E、B三处均为光滑接触面约束，所以约束反力分别在D、E、B处沿接触面公法线方向（D、E两处垂直于杆的轮廓，B与水平支承面垂直）指向物体（受力图略）。

1-6.受力图如图所示。

1-7.1-8.知，A 、时，B 处的反力方向由作用与反作用公理确定，C 处用一对正交分力表示即可。

画整体受力图时，B 处的约束反力对整体而言是内力，不画。

（受力图略）。

第二章 平面汇交力系与平面力偶系2-1.解：先由合力投影定理求得合力在x 、y 轴上的投影：)kN (8.181222005002225045cos 45cos 0)kN (5.364222002225040045sin 045sin 432421-=⨯+-⨯=︒+-︒+=-=⨯-⨯+-=︒-+︒+-=F F F F F F F F Ry Rx合力的大小为)kN (3.407)8.181()5.364(2222=-+-=+=RyRx R FF F合力的方向用其与x 轴所夹锐角表示︒=--==5.265.3648.181arctanarctanRxRy F F α2-2.解题指导：（1）分析各构件受力，确定研究对象，并画出其受力图。

暑期第一阶段作业 2、静力学班级学号姓名一、不定项选择题（答案请填在后面表格中）1、关于力的说法中错误的是：A．力是物体对物体的作用；B．只有直接接触的物体才有力的作用；C．由磁铁间有相互作用可知：力可以离开物体而单独存在；D．力的大小可以用天平测量。

2、如图所示，小球放在两个夹角不同的光滑水平面之间，都处于静止状态，图中a平面对小球有弹力作用的是3、关于摩擦力与弹力的关系，下列说法正确的有A．有弹力一定有摩擦力 B．有摩擦力一定有弹力C．有弹力不一定有摩擦力 D．有摩擦力不一定有弹力4、水平桌面上一重200N的物体，与桌面间的滑动摩擦系数为0.2，当依次用15N，30N，80N 的水平拉力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为：（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）A．15N，30N，40N；B．0N，15N，15N；C．0N，20N，40N； D．15N，40N，40N。

5、如图所示，在μ=01.的水平面上向右运动的物体，质量为20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10N的拉力作用，则物体受到滑动摩擦力为：（g = 10N/ kg）A．10N，向右；B．10N，向左；C．20N，向右；D．20N，向左。

6、如图所示，用力F把铁块压紧在竖直墙上不动，那么，当F增大时（设铁块对墙的压力为N，物体受墙的摩擦力为f）下列说法正确的是A．N增大，f不变；B．N增大，f增大；C．N变小，f不变；D．关于N和f的变化，以上说法都不对。

7、三个共点力F1，F2，F3，其中F1=1N，方向正西；F2=1N，方向正北，若三个力的合力大小是2N，方向正北，则F3的大小和方向是A、1N 方向东北 B 1N，方向正南 C 2N，方向东北N，方向东北8、如图所示，若人向右走了两步后，人与重物重新保持静止，下列说法正确的是A、地面对人的摩擦力减小B、地面对人的摩擦力增大C、人对地面的压力增大D、人对地面的压力减小9、一物体放在斜面上，当斜面倾角缓慢增大时，物体始终相对斜面静止，则下列说法中正确的是A.物体对斜面的压力逐渐减小B.物体对斜面的压力的逐渐增大C.物体的重力沿斜面方向的分力逐渐减小D.物体的重力沿斜面方面的分力逐渐增大10、如图所示，物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动。

实用标准1-1 某海洋客船船长 L=155m ，船宽 B=18.0m ，吃水 d =7.1m, 排水322体积▽ =10900m ，中横剖面面积 A M =115m ，水线面面积 A W =1980m ，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） C B10900L B d0.550155* 18.0* 7.1（2） C P10900 0.612A M L 115 * 155（3） C WPA W 1980 0.710B L 18.0 * 155（4） C MA M 115 0.900B d18.0 * 7.1（5） C VP10900 0.775A W d1980* 7.11-3 某海洋客货轮排水体积▽=9750 m 3，主尺度比为：长宽比L/B=8.0, 宽度吃水比 B/d=2.63 ，船型系数为： C M =0.900 ，C P =0.660 ，C VP =0.780 ，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 =0.660*0.900=0.594CWPC B0.594 0.762CVP0.780又因为 C BBL B dL=8.0Bd=2.63所以： B=17.54mL=8.0B=140.32md=B/2.63=6.67mC WP 0.762B 97501874.062 C =0.594A WmC VP d 0.780 * 6.671-10 设一艘船的某一水线方程为： yB 1 x 220.5L 2其中：船长 L=60m ，船宽 B=8.4m ，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。

必做习题第一章 静力学基本概念1-1 二力平衡公理和作用与反作用公理中，都提到了等值、反向、共线的两个力，它们的区别在哪里？ 1-2 能否在图1-1所示曲杆的A 、B 两处各加一力，使其处于平衡状态？试说明理由。

1-3 图1-2所示刚体上A 点作用着三个均不为零的力F 1、F 2、F 3，其中F 1与F 2共线，问此三力能否平衡？为什么？1-4 等式F =F 1+F 2与F =F 1+F 2所表示的意义有何不同？1-5 作出图1-3所示各物体的受力图。

设接触面均为光滑面，未标出重力的物体均不计自重。

1-6 支架如图1-4所示，试分别画出杆AB 、BC 及销钉B 的受力图。

各杆自重不计，力P 作用在销钉B 上。

1-7 组合梁如图1-5所示，试分别画出AC 、CD 及整体的受力图。

（a ） （b ） （c ） （d ）图1-31-8 试分别画出图1-6所示结构中AB、BC及整体的受力图。

图1-6第二章 平面汇交力系与平面力偶系2-1 求图2-1所示平面汇交力系的合力。

2-2 简易起重机如图2-2所示，A 、B 、C 三处均为铰链连接。

现起吊重W ＝2000 N 的重物，若各杆自重不计，各处摩擦及滑轮尺寸也不计，试求杆AB 和AC 受到的力。

2-3 计算图2-3所示几种情况下力F 对点O 之矩。

2-4 木箱ABCD 如图2-4所示，已知宽AB =60cm ，高AD =80cm ，重为G =100N 。

今将其斜放，使其底面与水平面成ϕ=30°角。

（1）求重力G 对棱A 的力矩；（2）当ϕ角为多大时重力对棱A 的力矩为零？图2-1 图2-2（a ） （b ） （c ）（d ） （e ） （f ）图2-3rF O M =F r图2-4 图2-52-5 力偶可否用一个力来与之平衡？如何解释图2-5所示平衡现象？第三章 平面任意力系3-1 高炉加料小车如图3-1所示。

小车及料共重G =240kN ，重心在C 点，已知a =1m ，b =1.4m ，c =1m ，d =1.4m ，a =60。

第二章水静力学一、相对压强必为正值。

( )二、图示为一盛水容器。

当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。

( )3、静水总压力的压力中心确实是受力面面积的形心。

( )4、二向曲面上的静水总压力的作用点确实是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。

( )五、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为。

那么该平面上的静水总压力P=gy D A sin。

(y D为压力中心D的坐标，为水的密度，A 为斜面面积) （）六、图示为二块置于不同液体中的矩形平板，它们的宽度b，长度L及倾角均相等，那么二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。

( )7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。

( )八、静水压强仅是由质量力引发的。

( )九、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B，并安装一U 形水银压差计，如下图。

由于A、B两点静水压强不等，水银液面必然会显示出h 的差值。

( )10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。

( )1一、选择以下正确的等压面: ( )(1) A A (2) B B (3) C C (4) D D1二、压力中心是( )(1) 淹没面积的中心； (2) 压力体的中心；(3) 总压力的作用点；(4) 受压面的形心。

13、平稳液体中的等压面必为( )(1) 水平面； (2) 斜平面； (3) 旋转抛物面； (4) 与质量力相正交的面。

14、图示四个容器内的水深均为H，那么容器底面静水压强最大的是( )(1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。

1五、欧拉液体平稳微分方程 ( )(1) 只适用于静止液体； (2) 只适用于相对平稳液体；(3) 不适用于理想液体； (4) 理想液体和实际液体均适用。

1六、容器中盛有两种不同重度的静止液体，如下图，作用在容器A B 壁面上的静水压强散布图应为 ( )(1) a (2) b (3) c (4) d17、液体某点的绝对压强为 58 kP a，那么该点的相对压强为 ( )(1) kP a； (2) kP a； (3) -58 kP a (4) kP a。