《工程力学》第一章静力学基础知识试卷
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《工程力学》复习题第一章静力学基本概念第二章平面力系复习思考题1、填空题⑴力的三要素是指大小、方向、作用点。
⑵对于作用在刚体上的任何一个力系,可以增加或去掉任一平衡力系,而不改变。
⑶合力投影定理是指:力系的合力在某轴上的投影等于力系中各分力在同轴上投影的代数和。
⑷刚体受三个共面但不互相平行的力作用而平衡时,则三力。
⑸力矩是指力对物体绕某一点的度量。
⑹一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系,称为力偶。
⑺作用在刚体上的力可以从原作用点等效地平行移动到刚体内任一指定点,但必须在该力与指定点所决定的平面内附加一力偶,其力偶矩等于。
⑻一物体的运动受到周围其它物体的限制,这种限制条件称为约束。
⑼常见的约束类型有:柔性约束,固定端约束,光滑面约束,铰链约束。
⑽画受力图的基本步骤一般为:截开,替代,平衡。
⑾若力系中各力的作用线在同一平面内,该力系称为平面力系。
⑿平面任意力系向一点简化,一般可得和。
⒀平面任意力系平衡的充分必要条件是。
⒁纯平面力偶系平衡的充要条件为:。
⒂平面平行力系平衡的充要条件为:。
⒃平面汇交力系平衡的充要条件为:。
⒄若干个物体以一定的约束方式组合在一起称为。
⒅力系中各力的作用线不在同一平面内,该力系称为。
⒆空间力系的合力投影定理:空间汇交力系的合力在某一轴上的投影,等于力系中各力在同一轴上投影的代数和。
⒇力使刚体绕一轴转动效应的度量称为。
2、选择题⑴下列说法错误的是(C )A 如果力系可使物体处于平衡状态,则该力系为平衡力系。
B 若两力系分别作用于同一物体而效应相同,则二者互为等效力系。
C 若力系的合力为零而合力偶矩不为零,则物体也处于平衡状态。
⑵一力对物体的作用效应取决于力的( C )A 大小B 方向C 大小、方向、作用点⑶下列说法正确的是(A)A 力在坐标轴上的投影是矢量。
B 力的正交分解是两个代数量。
C 力在坐标轴上的投影是代数量。
⑷下列说法正确的是( C )A 两点受力作用而平衡的杆称为二力杆。
第一章静力学基础一、是非题(每题4分,32分)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。
(y )2.在理论力学中只研究力的外效应。
(y )3.两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
(x )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。
(y )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。
(y )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。
(x )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。
(y )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。
(x)二、选择题(每题4分,20分)和F2,沿同一直线但方向相反。
1.若作用在A点的两个大小不等的力F则其合力可以表示为 3 。
①F1-F2;②F2-F1;③F1+F2;2.作用在一个刚体上的两个力F A、F B,满足F A=-F B的条件,则该二力可能是2 。
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 。
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 4 。
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 3 4 。
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(每题6分,48分)1.二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,所不同的是前者作用在同一刚体上;后者分别作用在两个物体上。
第一章静力学基础一、判断题1-1、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。
()1-2、作用在同一刚体上的两个力,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。
( ) 1-3、静力学公理中,二力平衡公理和加减平衡力系公理仅适用于刚体。
( ) 1-4、二力构件是指两端用铰链连接并且指受两个力作用的构件。
( ) 1-5、对刚体而言,力是滑移矢量,可沿其作用线移动。
()1-6、对非自由体的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相反。
()1-7、作用在同一刚体的五个力构成的力多边形自行封闭,则此刚体一定处于平衡状态。
()1-8、只要两个力偶的力偶矩相等,则此两力偶就是等效力偶。
()二、单项选择题1-1、刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线( )。
A、必汇交于一点B、必互相平行C、必都为零D、必位于同一平面内1-2、力的可传性()。
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1-3、如果力F R是F1、F2二力的合力,且F1、F2不同向,用矢量方程表示为F R= F1+ F2,则三力大小之间的关系为()。
A、必有F R= F1+ F2B、不可能有F R= F1+ F2C、必有F R>F1, F R>F2D、必有F R<F1, F R<F21-4、作用在刚体上的一个力偶,若使其在作用面内转移,其结果是()。
A、使刚体转动B、使刚体平移C、不改变对刚体的作用效果D、将改变力偶矩的大小第二章平面力系一、判断题2-1、平面任意力系向作用面内任一点简化,主矢与简化中心有关. ()2-2、平面任意力系向作用面内任一点简化,主矩与简化中心有关。
( ) 2-3、当平面一任意力系对某点的主矩为零时,该力系向任一点简化的结果必为一个合力。
( ) 2-4、当平面一任意力系对某点的主矢为零时,该力系向任一点简化的结果必为一个合力偶。
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 Nθ==+=∑12sin 140RY F Y P P Nθ==+=∑故: 22161.2R RX RY F F F N=+=1(,)arccos2944RYR RF F P F '∠==2-2解:即求此力系的合力,沿OB 建立x 坐标,由解析法,有123cos45cos453RX F X P P P KN ==++=∑13sin 45sin 450RY F Y P P ==-=∑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:0X =∑sin 300ACAB FF -=0Y =∑cos300ACFW -=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:0X =∑cos 700ACAB FF -=0Y =∑sin 700ABFW -=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:0X =∑cos 60cos300ACAB FF -=0Y =∑sin 30sin 600ABAC FF W +-=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:0X =∑sin 30sin 300ABAC FF -=0Y =∑cos30cos300ABAC FF W +-=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x=∑22cos45042RAF P=+15.8RAF KN∴=由Y=∑22sin45042RA RBF F P-=+7.1RBF KN∴=(b)解:受力分析如图所示:由0x =∑3cos 45cos 45010RA RB F F P ⋅--= 0Y =∑1sin 45sin 45010RA RB F F P ⋅+-=联立上二式,得:22.410RA RB F KN F KN==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x =∑cos 0AC r F F α-=12cos G G α∴=由0Y =∑sin 0AC N F F W α+-=22221sin N F W G W G G α∴=-⋅=--2-7解:受力分析如图所示,取左半部分为研究对象由x =∑cos 45cos 450RA CB P F F --=0Y =∑sin 45sin 450CBRA F F '-=联立后,解得:0.707RA F P=0.707RB F P=由二力平衡定理 0.707RB CB CBF F F P '===2-8解:杆AB ,AC 均为二力杆,取A 点平衡由x =∑cos 60cos300AC AB F F W ⋅--=0Y =∑sin 30sin 600ABAC FF W +-=联立上二式,解得:7.32ABF KN=-(受压)27.3ACF 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x=∑sin cos0DBT Wαα-=DBT Wctgα∴==(2)取B点列平衡方程由0Y =∑sin cos 0BDT T αα'-=230BDT T ctg Wctg KN αα'∴===2-10解:取B 为研究对象:由0Y =∑sin 0BC F P α-=sin BC PF α∴=取C 为研究对象:由x =∑cos sin sin 0BCDC CE F F F ααα'--=由0Y =∑sin cos cos 0BC DC CE F F F ααα--+=联立上二式,且有BCBC F F '= 解得:2cos 12sin cos CE P F ααα⎛⎫=+ ⎪⎝⎭取E 为研究对象:由0Y =∑cos 0NH CEF F α'-=CECE F F '=故有:22cos 1cos 2sin cos 2sin NH P PF ααααα⎛⎫=+= ⎪⎝⎭2-11解:取A 点平衡:0x =∑sin 75sin 750ABAD FF -=0Y =∑cos 75cos 750ABAD FF P +-=联立后可得:2cos 75AD AB PF F ==取D 点平衡,取如图坐标系:0x =∑cos5cos800ADND F F '-=cos5cos80ND ADF F '=⋅由对称性及ADAD F F '=cos5cos5222166.2cos80cos802cos 75N ND AD PF F F KN'∴===⋅=2-12解:整体受力交于O 点,列O 点平衡由x=∑cos cos300RA DCF F Pα+-=Y=∑sin sin300RAF Pα-=联立上二式得:2.92RAF KN=1.33DCF KN=(压力)列C点平衡x=∑405DC ACF F-⋅=Y=∑305BC ACF F+⋅=联立上二式得:1.67ACF KN=(拉力)1.0BCF KN=-(压力)2-13解:(1)取DEH 部分,对H 点列平衡0x =∑05RD REF F '-= 0Y =∑05RD F Q -=联立方程后解得: 5RD F Q =2REF Q '=(2)取ABCE 部分,对C 点列平衡0x =∑cos 450RERA FF -= 0Y =∑sin 450RBRA FF P --=且RE REF F '=联立上面各式得: 22RA F Q =2RB F Q P=+(3)取BCE 部分。
工程力学练习册第一章静力学基础1-1 画出下列各图中物体A,构件AB,BC或ABC的受力图,未标重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑接触。
(a)(b)2 第一章静力学基础(c)(d)(e)(f)(g)1-2 试画出图示各题中AC杆(带销钉)和BC杆的受力图(a)(b)(c)(a)4 第一章静力学基础1-3 画出图中指定物体的受力图。
所有摩擦均不计,各物自重除图中已画出的外均不计。
(a)(b)(c)(d)6 第一章静力学基础(e)(f)(g)8 第二章平面力系第二章 平面力系 9第二章 平面力系2-1 电动机重P=5000N ,放在水平梁AC 的中央,如图所示。
梁的A 端以铰链固定,另一端以撑杆BC 支持,撑杆与水平梁的夹角为30 0。
如忽略撑杆与梁的重量,求绞支座A 、B 处的约束反力。
题2-1图∑∑=︒+︒==︒-︒=PF F FF F F B A yA B x 30sin 30sin ,0030cos 30cos ,0解得: N P F F B A 5000===2-2 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车D 上,如10 第二章 平面力系图所示。
转动绞车,物体便能升起。
设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计,杆重不计,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 和支杆BC 所受的力。
题2-2图∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=030cos 30sin ,0030sin 30cos ,0P P F FP F F F BC yBC AB x解得: PF P F AB BC 732.2732.3=-=2-3 如图所示,输电线ACB 架在两电线杆之间,形成一下垂线,下垂距离CD =f =1m ,两电线杆间距离AB =40m 。
电线ACB 段重P=400N ,可近视认为沿AB 直线均匀分布,求电线的中点和两端的拉力。
题2-3图以AC 段电线为研究对象,三力汇交NF N F F F FF F F C A GA yC A x 200020110/1tan sin ,0,cos ,0=======∑∑解得:ααα2-4 图示为一拔桩装置。
《工程力学》考试卷及答案试卷部分专业:学生证号:姓名:题号一二三四五六七总分得分一、选择题(每小题3分,共15分)1、如图所示,在刚体上A、B、C三点分别作用三个大小相等的力F1、F2、F3,则()。
A、刚体平衡B、刚体不平衡,其简化的最终结果是一个力C、刚体不平衡,其简化的最终结果是一个力偶D、刚体不平衡,其简化的最终结果是一个力和一个力偶2、如图所示轴受3个转矩,则AB段轴内部受扭矩为()A、MaB、MbC、McD、Ma+Mb3、力偶对物体产生的运动效应为( )。
A、只能使物体转动B、只能使物体移动C、既能使物体转动,又能使物体移动D、它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同4、如图所示,F1、F2(方向如图,大小为正)分别作用M A M B M CA B Cl lC于刚体上A、B两点,且F1、F2与刚体上另一点C点共面,则下述说法正确的是( ):A、在A点加一个适当的力可以使系统平衡。
B、在B点加一个适当的力可以使系统平衡。
C、在C点加一个适当的力可以使系统平衡。
D、在系统上加一个适当的力偶可以使系统平衡。
5、如图所示AC、BC杆受力F作用处于平衡,则下列说法正确的是()。
A、AC杆是二力构件,BC杆不是;B、BC杆是二力构件,AC杆不是;C、AC杆、BC杆都是二力构件;D、AC杆、BC杆都不是二力构件。
二、是非题(每小题3分,共15分)1、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。
( )2、成力偶的两个力F=-F,所以力偶的合力等于零。
( )3、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。
( )4、杆件的基本变形有四种:轴向拉伸或压缩、剪切、挤压和弯曲。
( )5、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。
( )三、填空题(每个空2分,共30分)1、力对物体的作用效果一般分为效应和效应。
2、求杆件受力后的内力所用的方法是。
精品资料工程力学答案第1章........................................工程力学(第2版) 第1章 静力学基础静力学基础习题样例主观题下列习题中,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。
例1、求下列各图中力对A 点之矩。
答案:a )合力矩定理 ()cos sin AM F Fa Fb aα=--b) 合力矩定理 c) 21()2AM F qa =-d) 2121()233AMF ql l ql =-⋅=-知识点:q1.2 力矩力偶参考页: P5学习目标: 2(理解力矩、力偶的定义,会计算力矩、力偶,掌握合力矩定理)难度: 2提示一:该题考察知识点:1.2 力矩力偶提示二:无提示三:无例2、画出下列指定物体的受力图(不计摩擦)答案:知识点:1.1静力学公理;1.3约束和约束力;1.4物体的受力分析和受力图参考页: P11学习目标: 4(掌握静力学基本公理,理解约束的概念,熟练绘制物体的受力分析图)难度: 2提示一:该题考察知识点:1.1静力学公理;1.2约束和约束力;1.3物体的受力分析和受力图提示二:无提示三:无例3、画出下列物系中指定物体的受力图(不计摩擦)。
答案:知识点:1.1静力学公理;1.3约束和约束力;1.4物体的受力分析和受力图参考页: P11学习目标: 4(掌握静力学基本公理,理解约束的概念,熟练绘制物体的受力分析图)难度: 2提示一:该题考察知识点:1.1静力学公理;1.3约束和约束力;1.4物体的受力分析和受力图提示二:无提示三:无例4、试画出图示系统中各构件的受力图答案:或者知识点:1.1静力学公理;1.3约束和约束力;1.4物体的受力分析和受力图参考页: P11学习目标: 4(掌握静力学基本公理,理解约束的概念,熟练绘制物体的受力分析图)难度: 2提示一:该题考察知识点:1.1静力学公理;1.3约束和约束力;1.4物体的受力分析和受力图提示二:无提示三:无例5、试画出图a和b两种情况下各构件的受力图,并加以比较。
工程力学试题Last revision on 21 December 2020《工程力学》试题第一章静力学基本概念1. 试写出图中四力的矢量表达式。
已知:F1=1000N,F2=1500N,F3=3000N,F4=2000N。
解:F=Fx +Fy=Fxi+FyjF1=1000N=-1000Cos30o i-1000Sin30o jF2=1500N=1500Cos90o i- 1500Sin90o jF3=3000N=3000 Cos45o i+3000Sin45o jF4=2000N=2000 Cos60o i-2000Sin60o j2. A,B两人拉一压路碾子,如图所示,FA=400N,为使碾子沿图中所示的方向前进,B 应施加多大的力(F B=)。
解:因为前进方向与力F A,F B之间均为45o夹角,要保证二力的合力为前进方向,则必须F A=F B。
所以:F B=F A=400N。
3.试计算图中力F对于O点之矩。
解:M O(F)=Fl4.试计算图中力F对于O点之矩。
解:MO(F)=05.试计算图中力F对于O点之矩。
解: M O(F)=Fl sinβ6. 试计算图中力F对于O点之矩。
解: M O(F)=Flsinθ7. 试计算图中力F对于O点之矩。
解: MO(F)= -Fa9. 试计算图中力F对于O点之矩。
解:受力图13.画出节点A,B的受力图。
14. 画出杆件AB的受力图。
16.画出杆AB的受力图。
17. 画出杆AB的受力图。
18. 画出杆AB的受力图。
19. 画出杆AB的受力图。
20. 画出刚架AB的受力图。
21. 画出杆AB的受力图。
24. 画出销钉A的受力图。
25. 画出杆AB的受力图。
物系受力图26. 画出图示物体系中杆AB、轮C、整体的受力图。
27. 画出图示物体系中杆AB、轮C的受力图。
28.画出图示物体系中杆AB、轮C1、轮C2、整体的受力图。
29. 画出图示物体系中支架AD、BC、物体E、整体的受力图。
《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)
三、填空题
21.对非自由体的运动起限制作用的周围其他物体叫做。
约束反力方向总是与方向相反。
(2 分)
22.固定铰链支座的约束反力方向不确定,故常用来表示。
(1 分)
23.静力学主要研究的两个问题:、。
(2 分)
24.理论力学中的三个组成部分为:、
和。
(3 分)
25.力对物体的作用效应决定于力的、和作用点三个要素。
(2 分)
四、简答题
26.指出图中哪些构件是二力构件(未画出重力的物体,都不计自重)。
(10 分)
27.试结合下图所示的固定铰链约束的实例,说明固定铰链支座约束的约束特点是什么?
(10 分)
28.试结合下图所示的光滑面约束的实例,说明光滑面约束的约束特点是什么?
(10 分)
五、绘图题
29.画出下图所示各球体的受力图。
(10 分) 30.指出并改正下图所示球体受力图中的错误。
(各接触面均为光滑面)
(10 分)。