静力学受力分析答案
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第一章 静力学基本概念及物体的受力分析1. 是非题(1)凡是合力都比分力要大。
( × ) (2)力是滑动矢量,可沿作用线移动。
( × ) (3)若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于同一点,则该刚体比处于平衡状态。
( × ) (4)只要两个力是相等的,这两个力就等效。
( × ) (5)凡是大小相等、方向相反、作用线沿同一直线的两个力就等效。
( × ) (6)对任意给定的力系,都可以按照加减平衡力系原理,加上或减去任意的平衡力系而不改变原力系的作用效果。
( × ) (7)按平行四边形法则,图示两个力的合力可以写为R =F 1+F 2,而不能写为|R |=|F 1|+|F 2|。
( √ )(8)作用力和反作用力同样是一对平衡力,因为它也满足二力平衡条件中所说的两力大小相等、方向相反、作用线沿同一直线。
( × ) (9)柔索类约束反力,其作用线沿柔索,其指向沿离开柔索方向而不能任意假定。
( √ ) (10)只要是两点受力的刚体,均为二力杆件。
( × ) (11)三力平衡汇交定理表明:作用在物体上汇交于一点的三个力必是平衡力系。
( × ) 2. 选择题(1)二力平衡条件的适用范围是( A )。
A .刚体;B .刚体系统;C .变形体;D .任何物体或物体系统。
(2)力的可传性( A )。
A .适用于同一刚体;B .适用于刚体和变形体;C .适用于刚体系统;D .既适用于单个刚体,又适用于刚体系统。
(3)如果力R 是两力的合力,用矢量方程表示为R =F 1+F 2,其大小之间的关系为( D )。
A .必有R =F 1+F 2; B .不可能有R =F 1+F 2; C .必有R >F 1,R >F 2; D .可能有R <F 1,R <F 2。
(4)平行四边形法则( C )。
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)WWF F A BF DF BF AF ATF BA1.2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 BB(b)(c)C(d)CF D(e)AFD(f)FD(g)(h)EOBO E F O(i)(j) BYFB XBFXE(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'D1.4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:1F2o xF2o yF o yFFF'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 00001423cos30cos45cos60cos45 1.29Rx F X F F F F KN ==+--=∑00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑2.85R F KN ==0(,)tan63.07Ry R RxF 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 ==0(,)tan6.2Ry R RxF F X arc F ∠==-2.3 力系如题2.3图所示。
GT 第一章 静力学公理与物体的受力分析一、判断题1.力是滑动矢量,可沿作用线移动。
( ) 2.凡矢量都可用平行四边形法则合成。
( ) 3.凡是在二力作用下的构件称为二力构件。
( ) 4.两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
( ) 5.凡是合力都比分力大。
( ) 6.刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件,而非充分条件。
( ) 7.若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于一点,则该刚体必处于平衡状态。
( ) 二、填空题1.作用力与反作用力大小 ,方向 ,作用在 。
2.作用在同一刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是这两个力 , , 。
3.在力的平行四边形中,合力位于 。
三、选择题1.在下述公理、法则、定理中,只适用于刚体的有( )。
A .二力平衡公理B 力的平行四边形法则C .加减平衡力系原理D 力的可传性E 作用与反作用定律2.图示受力分析中,G 是地球对物体A 的引力,T 是绳子受到的拉力,则作用力与反作用力指的是( )。
A T ′与GB T 与GC G 与G ′D T ′与G ′3.作用在一个刚体上的两个力F A 、F B ,若满足F A =-F B 的条件,则该二力可能是( )。
A 作用力与反作用力或一对平衡力 B 一对平衡力或一个力偶 C 一对平衡力或一个力或一个力偶 D 作用力与反作用力或一个力偶 四、作图题1.试画出下列各物体的受力图。
各接触处都是光滑的。
A BCW(a ) (b )2. 试画出图示系统中系统及各构件的受力图。
假设各接触处都是光滑的,图中未画出重力的构件其自重均不考虑。
ABC DP W(c ) ABP30(d )AB CPD(f )AC DE W(e )(a )A BP 2P 1(b )ABCDqP(c )60ABCP(d)(e)(f )ABECDW(g )ABCD EFP M第二章 平面汇交力系与平面力偶系一、判断题1. 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。
第一章静力学公理和物体的受力分析一、是非判断题1.1.1 在任何情况下,体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。
( ∨ ) 1.1.2 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反,沿同一直线。
( × )1.1.3 加减平衡力系公理不但适用于刚体,而且也适用于变形体。
( × ) 1.1.4 力的可传性只适用于刚体,不适用于变形体。
( ∨ ) 1.1.5 两点受力的构件都是二力杆。
( × ) 1.1.6只要作用于刚体上的三个力汇交于一点,该刚体一定平衡。
( × ) 1.1.7力的平行四边形法则只适用于刚体。
( × ) 1.1.8 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。
( ∨ ) 1.1.9 只要物体平衡,都能应用加减平衡力系公理。
( × ) 1.1.10 凡是平衡力系,它的作用效果都等于零。
( × ) 1.1.11 合力总是比分力大。
( × ) 1.1.12只要两个力大小相等,方向相同,则它们对物体的作用效果相同。
( × ) 1.1.13若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态,则物体处于平衡。
( ∨ ) 1.1.14当软绳受两个等值反向的压力时,可以平衡。
( × ) 1.1.15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。
( ∨ ) 1.1.16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。
( ∨ ) 1.1.17 凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。
( × ) 1.1.18 如图所示三铰拱,受力F ,F1作用,其中F作用于铰C的销子上,则AC、BC构件都不是二力构件。
( × )二、填空题1.2.1 力对物体的作用效应一般分为 外 效应和 内 效应。
1.2.2 对非自由体的运动所预加的限制条件称为 约束 ;约束力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向 相反 ;约束力由 主动 力引起,且随 主动 力的改变而改变。
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。
多杆件的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。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
WA DBCEOriginal FigureADBCEWWF AxF Ay F BFBD 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)e(杆CE、AH、整体)f(杆AD、杆DB、整体!)g(杆AB带轮及较A、整体)h(杆AB、AC、AD、整体]第二章平面汇交和力偶系一.是非题1、因为构成力偶的两个力满足F= - F’,所以力偶的合力等于零。
()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、力偶矩就是力偶。
()(二.电动机重P=500N,放在水平梁AC的中央,如图所示。
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:1.5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F1=2kN,F2=3kN,F3=lkN,F4=2.5kN,方向如题2.1图所示。
用解读法求该力系的合成结果。
解2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用,已知F1=1kN,F2=2kN,F3=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2.3 力系如题2.3图所示。
已知:F 1=100N ,F 2=50N ,F 3=50N ,求力系的合力。
解:2.3图示可简化为如右图所示2.4 球重为W =100N ,悬挂于绳上,并与光滑墙相接触,如题2.4图所示。
已知,试求绳所受的拉力及墙所受的压力。
解:2.4图示可简化为如右图所示墙所受的压力F=57.74N2.5 均质杆AB 重为W 、长为 l ,两端置于相互垂直的两光滑斜面上,如题2.5图所示。
己知一斜面与水平成角,求平衡时杆与水平所成的角及距离OA 。
解:取 AB 杆为研究对象,受力如图所示由于杆件再三力作用下保持平衡,故三力应汇交于C 点。
AB 杆为均质杆,重力作用在杆的中点,则W 作用线为矩形ACBO 的对角线。
由几何关系得 所以 又因为 所以2.6 一重物重为20kN ,用不可伸长的柔索AB 及BC悬挂于题2.6图所示的平衡位置。
学号 班级 姓名 成绩静力学部分 物体受力分析(一)一、填空题1、 作用于物体上的力,可沿 其作用线 移动到刚体内任一点,而不改变力对刚体的作用效果。
2、 分析二力构件受力方位的理论依据是 二力平衡公理 .3、 力的平行四边形法则,作用力与反作用力定律对__变形体___和____刚体__均适用,而加减平衡力系公理只是用于__刚体____.4、 图示AB 杆自重不计,在五个已知力作用下处于平衡。
则作用于B 点的四个力的合力F R 的大小R F =F ,方向沿F 的反方向__.5、 如图(a)、(b )、(c )、所示三种情况下,力F 沿其作用线移至D 点,则影响A 、B 处的约束力的是图___(c )_______.(c )第4题图 第5题图二、判断题( √ )1、力的可传性只适用于刚体,不适用于变形体。
( × )2、凡是合力都比分力大。
( √ )3、一刚体在两力的作用下保持平衡的充要条件是这两力等值、反向、共线。
( × )4、等值、反向、共线的两个力一定是一对平衡力。
2 F 3( √ )5、二力构件约束反力作用线沿二力点连线,指向相对或背离。
三、改正下列各物体受力图中的错误四、画出图中各物体的受力图,未画出重力的物体重量均不计,所有接触处为光滑接触。
(必须取分离体)NF B xF B yF AxF A yF BF AF AxF A yF Ax F A yF(e)BFTFAFBFAxFA yFC xFC yFAFAxFA yFBFDD(h)A yFAxF'BFBFCFA yFAxFCFDF'CFCFDFA yFAxF'CF学号 班级 姓名 成绩物体受力分析(二)一、填空题1、柔软绳索约束反力方向沿 绳索方向 , 背离 物体.2、光滑面约束反力方向沿 接触表面的公法线方向 , 指向 物体.3、光滑铰链、中间铰链有 1 个方向无法确定的约束反力,通常简化为方向确定的 2 个反力.4、只受两个力作用而处于平衡的刚体,叫 二力 构件,反力方向沿 两点连线 . 二、画出以下指定物体的受力图.A yF AxF C y F C x F 'C x F 'C y F B yF B x F A yF Ax F BF 'B F 'C F C yF C xF TF C y F C xF 'T F A yF Ax F BFBF AF 'B F CF DyF DxF 'Dy F 'DxF EF FF GF 'F F TF DF C F BF 'C F 'B F 'DF I xF I yF 'I x F 'I yF AxF A yF KF AxF A yF 'Ax F 'A y F 'E F CF EF 'C F O xF O yF B x F B yF学号班级姓名成绩平面汇交力系一、填空题1、平面汇交力系是指力作用线_在同一平面内__,且____汇交于______一点的力系。
第一章习题下列习题中,凡未标出自重的物体,质量不计。
接触处都不计摩擦。
1-1试分别画出下列各物体的受力图。
1-2试分别画出下列各物体系统中的每个物体的受力图。
1-3试分别画出整个系统以及杆BD ,AD ,AB (带滑轮C ,重物E 和一段绳索)的受力图。
1-4构架如图所示,试分别画出杆HED ,杆BDC 及杆AEC 的受力图。
1-5构架如图所示,试分别画出杆BDH ,杆AB ,销钉A 及整个系统的受力图。
1-6构架如图所示,试分别画出杆AEB ,销钉A 及整个系统的受力图。
1-7构架如图所示,试分别画出杆AEB ,销钉C ,销钉A 及整个系统的受力图。
1-8结构如图所示,力P 作用在销钉C 上,试分别画出AC ,BCE 及DEH 部分的受力图。
参考答案1-1解:1-2解:1-3解:1-4解:1-5解:1-6解:1-7解:1-8解:第二章习题参考答案2-1解:由解析法,23cos 80RX F X P P N θ==+=∑ 故:22161.2R RX RY F F F N =+=2-2解:即求此力系的合力,沿OB 建立x 坐标,由解析法,有故:223R RX RY F F F KN =+=方向沿OB 。
2-3解:所有杆件均为二力杆件,受力沿直杆轴线。
(a )由平衡方程有:联立上二式,解得:0.577AB F W=(拉力) 1.155AC F W =(压力)(b )由平衡方程有:联立上二式,解得:1.064AB F W=(拉力) 0.364AC F W =(压力)(c )由平衡方程有:联立上二式,解得:0.5AB F W =(拉力)0.866AC F W =(压力)(d )由平衡方程有:联立上二式,解得:0.577AB F W =(拉力)0.577AC F W =(拉力)2-4解:(a )受力分析如图所示:由0x =∑224cos 45042RA F P ⋅-=+由0Y =∑222sin 45042RA RB F F P ⋅+-=+(b)解:受力分析如图所示:由联立上二式,得:2-5解:几何法:系统受力如图所示三力汇交于点D ,其封闭的力三角形如图示所以:5RA F KN =(压力)5RB F KN =(与X 轴正向夹150度)2-6解:受力如图所示:已知,1R F G =,2AC F G =由0x =∑cos 0AC r F F α-=由0Y =∑sin 0AC N F F W α+-=2-7解:受力分析如图所示,取左半部分为研究对象由0x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --=联立后,解得:0.707RA F P =由二力平衡定理0.707RB CB CB F F F P '===2-8解:杆AB ,AC 均为二力杆,取A 点平衡由0x =∑cos 60cos300AC AB F F W ⋅--=联立上二式,解得:7.32AB F KN =-(受压)27.3AC F KN =(受压)2-9解:各处全为柔索约束,故反力全为拉力,以D ,B 点分别列平衡方程(1)取D 点,列平衡方程由0x =∑sin cos 0DB T W αα-=(2)取B 点列平衡方程由0Y =∑sin cos 0BD T T αα'-=2-10解:取B 为研究对象:由0Y =∑sin 0BC F P α-=取C 为研究对象: 由0x =∑cos sin sin 0BC DC CE F F F ααα'--=由0Y =∑sin cos cos 0BC DC CE F F F ααα--+=联立上二式,且有BC BC F F '=解得:取E 为研究对象: 由0Y =∑cos 0NH CE F F α'-=CE CE F F '=故有:2-11解:取A 点平衡: 联立后可得:2cos 75AD AB PF F ==取D 点平衡,取如图坐标系:由对称性及AD AD F F '=2-12解:整体受力交于O 点,列O 点平衡由0x =∑cos cos300RA DC F F P α+-=联立上二式得:2.92RA F KN = 1.33DC F KN =(压力)列C 点平衡联立上二式得:1.67AC F KN =(拉力) 1.0BC F KN =-(压力)2-13解:(1)取DEH 部分,对H 点列平衡 联立方程后解得:5RD F Q =(2)取ABCE 部分,对C 点列平衡且RE RE F F '= 联立上面各式得:22RA F Q =(3)取BCE 部分。
学号 班级 姓名 成绩静力学部分 物体受力分析(一)一、填空题1、 作用于物体上的力,可沿 其作用线 移动到刚体内任一点,而不改变力对刚体的作用效果。
2、 分析二力构件受力方位的理论依据是 二力平衡公理 .3、 力的平行四边形法则,作用力与反作用力定律对__变形体___和____刚体__均适用,而加减平衡力系公理只是用于__刚体____.4、 图示AB 杆自重不计,在五个已知力作用下处于平衡。
则作用于B 点的四个力的合力F R 的大小R F =F ,方向沿F 的反方向__.5、 如图(a)、(b )、(c )、所示三种情况下,力F 沿其作用线移至D 点,则影响A 、B 处的约束力的是图___(c )_______.(c )第4题图 第5题图二、判断题( √ )1、力的可传性只适用于刚体,不适用于变形体。
( × )2、凡是合力都比分力大。
( √ )3、一刚体在两力的作用下保持平衡的充要条件是这两力等值、反向、共线。
( × )4、等值、反向、共线的两个力一定是一对平衡力。
2 F 3( √ )5、二力构件约束反力作用线沿二力点连线,指向相对或背离。
三、改正下列各物体受力图中的错误四、画出图中各物体的受力图,未画出重力的物体重量均不计,所有接触处为光滑接触。
(必须取分离体)NF B xF B yF AxF A yF BF AF AxF A yF Ax F A yF(e)BFTFAFBFAxFA yFC xFC yFAFAxFA yFBFDD(h)A yFAxF'BFBFCFA yFAxFCFDF'CFCFDFA yFAxF'CF学号 班级 姓名 成绩物体受力分析(二)一、填空题1、柔软绳索约束反力方向沿 绳索方向 , 背离 物体.2、光滑面约束反力方向沿 接触表面的公法线方向 , 指向 物体.3、光滑铰链、中间铰链有 1 个方向无法确定的约束反力,通常简化为方向确定的 2 个反力.4、只受两个力作用而处于平衡的刚体,叫 二力 构件,反力方向沿 两点连线 . 二、画出以下指定物体的受力图.A yF AxF C y F C x F 'C x F 'C y F B yF B x F A yF Ax F BF 'B F 'C F C yF C xF TF C y F C xF 'T F A yF Ax F BFBF AF 'B F CF DyF DxF 'Dy F 'DxF EF FF GF 'F F TF DF C F BF 'C F 'B F 'DF I xF I yF 'I x F 'I yF AxF A yF KF AxF A yF 'Ax F 'A y F 'E F CF EF 'C F O xF O yF B x F B yF学号班级姓名成绩平面汇交力系一、填空题1、平面汇交力系是指力作用线_在同一平面内__,且____汇交于______一点的力系。
WORD 格式.整理版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)BB(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)BF D1-5 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)FC(e)WB(f)F FBC(c)(d)AT F BAF (b)(e)(b)(c)(d)(e)CAA C’CDDC ’B2-2 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=445N ,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:12140 sin 600530 cos6005207 164 o y AC ox BC ACAC 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 1F FDF F AF D211 1.122D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===2-4 在简支梁AB 的中点C 作用一个倾斜45o的力F ,力的大小等于20KN ,如图所示。
学号 班级 姓名 成绩
静力学部分 物体受力分析(一)
一、填空题
1、作用于物体上的力,可沿
其作用线
移动到刚体内任一点,而不改变力对刚体的作用
效果。
2、分析二力构件受力方位的理论依据是
二力平衡公理
.
3、力的平行四边形法则,作用力与反作用力定律对__变形体___和____刚体__均适用,而
加减平衡力系公理只是用于__刚体____.
4、图示AB 杆自重不计,在五个已知力作用下处于平衡。
则作用于B 点的四个力的合力F R 的
大小 =,方向沿F 的反方向__.
R F F 5、 如图(a)、(b )、(c )、所示三种情况下,力F 沿其作用线移至D 点,则影响A 、B 处的约束
力的是图___(c )_______.
第4题图
第5题图
二、判断题
( √ )1、力的可传性只适用于刚体,不适用于变形体。
( × )2、凡是合力都比分力大。
( √ )3、一刚体在两力的作用下保持平衡的充要条件是这两力等值、反向、共线。
2F 3
a
( × )4、等值、反向、共线的两个力一定是一对平衡力。
( √ )5、二力构件约束反力作用线沿二力点连线,指向相对或背离。
三、改正下列各物体受力图中的错误
四、画出图中各物体的受力图,未画出重力的物体重量均不计,所有接触处为光滑接触。
(必须
取分离体)
F Ax
F A y
F B
F Ax
F A y
F
(e)
B
T
F
A
F
B
Ax
F
A y
F
C x
C y
F
A
F
Ax
A
F
d
A
l
D
D
(h )
A F A F Ax
F '
C F '
C F
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e
学号 班级 姓名 成绩
物体受力分析(二)
一、填空题
1、柔软绳索约束反力方向沿 绳索方向 , 背离 物体.
2、光滑面约束反力方向沿 接触表面的公法线方向 , 指向 物体.
3、光滑铰链、中间铰链有 1 个方向无法确定的约束反力,通常简化为方向确定的 2 个反力.
4、只受两个力作用而处于平衡的刚体,叫 二力 构件,反力方向沿 两点连线 .二、画出以下指定物体的受力图.
y
F Ax
F C F C x
F 'C x '
C y F B y
F B x A y
F Ax
F B
F '
C F C y
F C x
F '
T F A y
F Ax F B
F
C Dy
F '
Dy F '
Dx
F E
F
F G
'
F F '
E B x F
学号 班级 姓名 成绩
平面汇交力系
一、填空题
1、平面汇交力系是指力作用线_在同一平面内__,且____汇交于______一点的力系。
2、平面汇交力系可简化为__一合力___,其大小和方向等于__各个力的矢量和___,作用线
通过__汇交点_______。
3、平面汇交力系平衡的必要和充分条件是__合力为零__,此时力多边形___自行封闭___.
4、平面汇交力系有__两__个独立平衡方程,可求解___两个___未知量。
5、力在直角坐标轴上的的投影的大小与该力沿这两个轴的分力大小_____相等____。
6、已知平面汇交力系的汇交点为A ,且满足方程
(F ) (点B 为力系平面内的另一点),
∑B
M
0=若此力系不平衡,则可简化为_______通过AB 连线的一合力_________。
7、图示结构在铰链A 处受铅垂力F 作用,不计各杆的重量,则支座B 处约束力的大小为
________F _______。
题7图
二、判断题
( × )1.两个力F 1,F 2在同一个轴上的投影相等,则这两个力一定相等( × )2. 两个大小相等的力,在同一轴上的投影也相等。
( √ )3.用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时,投影轴的方位不同,平衡方程的具体
形式也不同,但计算结果不变。
( √ )4. 某力F 在某轴上的投影为零,该力不一定为零。
( √ )5. 平面汇交力系平衡时,力多边形各力首尾相接,但在做力多边形时各力的顺序
可以不同。
( × )6. 用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时,所选取的两个投影轴必须相互垂直。
( × )7. 当平面汇交力系平衡时,选择几个投影轴就能列出几个独立的平衡方程。
一
、计算题
1、在图示钢架的点B 作用一水平力F ,钢架重量忽略不计,分别用几何法和解析法求支座
A ,D 处的约束力。
解:取整体为研究对象,受力分析如图:
1)建立直角坐标系,如图
2)列平衡方程:
(0;cos 0
0;sin 0x A y D A F F F F F F αα⎧=-∙=⎪⎨=-∙=⎪⎩∑∑3)而:;sin
α=
cos α=解得:;。
cos A F F F α=
=12
D F F =
2、物体重P=20kN,用绳子挂在支架的滑轮B上,绳子的另一端接在绞D上,如图所示。
转动
绞,物体便能升起。
设滑轮的大小、AB与CB杆自重及摩擦略去不计,A,B,C三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时,求拉杆AB与CB所受的力。
解:1)取B点受力分析,如图:
2)列平衡方程:
0;cos30sin300
0;cos30sin300
x AB BC T
y T BC
F F F F
F P F F
⎧=-+∙-∙=
⎪
⎨
=--∙+∙=
⎪⎩
∑
∑
3)解得:(2
BC
F P
=+
(1
BC
F P
=+
x
F
学号班级姓名成绩
平面力偶系
一、填空题
1、力对刚体产生转动效应可用-__力矩__度量,力的作用线到矩心的垂直距离叫__力臂
__,力矩与矩心的选取_有__关。
2、平面内力对点的矩是_代数_量,正负号由_转动方向_确定。
3、_力偶矩_是力偶对物体作用的唯一度量。
4、同一平面内的两个力偶,只要_力偶矩_相等,则两力偶彼此等效。
5、力偶的两个力在任一坐标轴上投影的代数和等于__零__,它对平面内的任一点的矩等于
力偶矩,力偶矩与矩心的位置_无关_。
6、在平面内只要保持_力偶矩_和_转动方向_不变,可以同时改变力偶中力的大小和力偶
臂的长短,则力偶对_刚体_的作用效果不变。
7、同一平面内的任意个力偶可以合成为__一个力偶__或___平衡__。
8、力偶可以在_平面内_任意移动,而不改变它对刚体的作用。
二、判断题
(√)1.力矩与矩心的位置有关,而力偶矩与矩心的位置无关。
(√)2.力偶对其作用面内任一点之矩都等于其力偶矩。
(×)3.平面内任意两个力都可简化为一合力。
(×)4.如图所示三绞拱,在CB上作用一力偶矩为M的力偶。
当求铰链A、B、C 的约束力时,可将力偶M处移至AC上。
h
11
三、计算题
1、试计算下列各图中力F 对点O 的矩。
(a )
(b )
(c )
M o (F )=
;
M o (F )=;
M o (F )=F b -∙sin F 题1图
2、在图示结构中,不计各杆自重及各处摩擦,杆AB 长为2l ,在其中点C 处由曲杆
CD 支撑,若AD =AC =l ,且受矩为M 的平面力偶作用,试求图中A 处约束力的大小。
解:1)取ABC ,受力分析:2)列平衡方程:
0;cos300
A
M M F
l =-∙∙=∑
3)求得:
A F =
题2图
12
3、在图示机构中,曲柄OA 上作用一力偶,其矩为F 。
机解:1)取0;x
F
=∑解得:BD F 2)取B '0;cos 2sin 20
AB
BD F F
F ξθθ=∙-∙=∑求得:。
tan 2AB BD F F θ=∙tan 2cos F
θθ
=
∙3)取OA ,受力分析:
'0;cos 0
AB M M F a θ=-+∙∙=∑求得:tan 2cos cos F
M a θθθ
=
∙∙∙tan 2M F a θ
=∙∙F。