工程力学教学课件 第3章 平面任意力系

大工15秋《工程力学（一）》在线作业3

一、单选题（共 5 道试题，共 20 分。）

1. 矩形截面梁的剪应力沿截面高度呈（）分布。

A. 直线

B. 双曲线

C. 正弦曲线

D. 抛物线

正确答案：D

2. 在径向均布荷载作用下，三铰拱的合理轴线为（）。

A. 圆弧线

B. 抛物线

C. 悬链线

D. 正弦曲线

正确答案：A

3. 荷载和约束条件均相同，仅刚度不同的两刚架（）。

A. 内力相同，变形不同

B. 内力和变形都相同

C. 内力不同，变形相同

D. 内力和变形都不同

正确答案：A

4. 温度变化时，静定结构（）。

A. 无位移，无内力

B. 有位移，无内力

C. 有位移，有内力

D. 无位移，有内力

正确答案：B

5. 中心受压直杆在临界力作用下，其直线形态的平衡开始丧失稳定性的现象，称为（）。

A. 屈服

B. 屈曲

C. 失稳

D. 平衡

正确答案：C

大工15秋《工程力学（一）》在线作业3

二、多选题（共 5 道试题，共 40 分。）

1. 塑性材料的梁许用拉应力等于许用压应力，故宜采用中性轴为对称轴的截面，如（）。

A. 矩形

B. T型

C. 圆形

D. 工字型

正确答案：ACD

2. 在拉弯组合变形条件下，建立杆件强度条件的主要步骤可分为（）。

A. 确定危险点 B. 计算弯矩

C. 计算危险点正应力

D. 计算剪力

正确答案：AC

3. 结构中杆件相互连接的部分称为结点。其中，刚结点的特点有（）。

A. 相互连接的杆件在连接处不能相对移动和相对转动

B. 各杆端结为整体

C. 可传递力

D. 可传递力矩

正确答案：ABCD

4. 常见的静定平面刚架按照几何组成方式可以分为三种形式，包括（）。

A. 简支刚架

B. 悬臂刚架

C. 两铰刚架

D. 三铰刚架

正确答案：ABD

5. 分布荷载是指作用在一定面积或长度上的荷载，以下属于分布荷载的是（）。

A. 结构自重

B. 风荷载

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让每个人平等地提升自我

3939 第五章

空间任意力系

习

题

托架A套在转轴z上，在点C作用一力F = 2000 N。图中点C在Oxy平面内，尺寸如图所示，试求力F对x，y，z轴之矩。

题图

解：cos45sin601.22xFFKN

cos45cos600.7yFFKN

sin451.4zFFKN

6084.85xzMFmmKNmm

5070.71yzMFmmKNmm

6050108.84zxyMFmmFmmKNmm

正方体的边长为a，在其顶角A和B处分别作用着力F1和F2，如图所示。求此两力在轴x，y，z上的投影和对轴x，y，z的矩。

x y z

O a

a a

A B F1 F2

题图 F Fz

Fxy

Fy Fx 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

4040 解：21sincossinxFFF

1coscosyFF

12sincoszFFF

12sincosxzMFaaFaF

1sinyMaF

121coscossincossinzyxMFaFaaFaFaF

如图所示正方体的表面ABFE内作用一力偶，其矩M = 50 kN·m，转向如图。又沿GA、BH作用两力F、F′，F = F′= 502kN，a = 1 m。试求该力系向C点的简化结果。

解：两力F、F′能形成力矩1M

1502MFaKNm

11cos45xMM

10yM

11sin45zMM

1cos4550xMMKNm

11sin4550100zzMMMMKNm

22505CzxMMMKNm M

a

a

a F F′ A B

C D E F

G H z

题图 x y 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

4141 63.4 90 26.56

一、单选题（共 5 道试题，共 20 分。）

V

1. 下列选项中不属于作用力和反作用力特性的是（）。

A. 大小相等

B. 方向相反

C. 作用线共线

D. 作用在同一个物体上

满分：4 分

2. 平面汇交力系最多可以求解（）个未知数。

A. 一个

B. 两个

C. 三个

D. 四个

满分：4 分

3. 反映杆件变形和受力之间关系的方程为（）。

A. 静力方程

B. 几何方程

C. 物理方程

D. 以上均不对

满分：4 分

4. 下列说法中，不正确的是（）。

A. 线弹性材料在加载时，其应力-应变应保持线性关系

B. 垂直于杠杆轴线的横向力会使杆件产生弯曲变形

C. 材料力学研究的内力是由物体所受的外力产生的

D. 力的可传递性原理不适用于变形固体

满分：4 分

5. 两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同，一杆的长度为另一杆长度的两倍。比较它们横截面正应力、轴向正应变和轴向变形，下列选项正确的是（）。

A. 两杆正应力、正应变和轴向变形都相同

B. 两杆的正应力相同，而长杆的正应变和轴向变形较短杆的大

C. 两杆的正应力和正应变都相同，而长杆的轴向变形较短杆的大

D. 长杆的正应力、正应变和轴向变形都较短杆的大

满分：4 分

二、多选题（共 5 道试题，共 40 分。）

V

1. 作用于结构的外力统称为荷载。荷载包括：（）。

A. 体荷载

B. 面荷载

C. 集中荷载

D. 线荷载

满分：8 分

2. 力的要素包括（）。 A. 大小

B. 单位

C. 方向

D. 作用点

满分：8 分

3. 在单元体的两个互相垂直的截面上，切应力必然成对出现，其特点是（）,称为切应力互等定律。

A. 大小相等

B. 方向相反

C. 指向（或背离）两截面的交线

D. 大小不等

满分：8 分

4. 两个物体间的作用力和反作用力，总是（）。

A. 大小相等

B. 方向相反

C. 作用线重合

1第三章力系的平衡

§3–1 平面力系的平衡方程

§3–2 空间力系的平衡方程

§3–3 物体系统的平衡方程

§3–4 静定与静不定的基本概念§3-1 平面力系的平衡方程

由于=0 为力平衡

MO=0 为力偶也平衡

所以平面任意力系平衡的充要条件为：

力系的主矢FR和主矩MO 都等于零，即：

0)()(22YXFR0)(iOOFm

M1、平面任意力系的平衡方程

RF

0X

0)(iAFm

0)(iBFm

②二矩式

条件：x 轴不AB连线

0)(iAFm

0)(iBFm

0)(iCFm

③三矩式

条件：A,B,C不在同一直线上

上式有三个独立方程，只能求出三个未知数。0X

0Y

0)(iOFm

①一矩式

①平面汇交力系0xF

0y

F2、平面特殊力系的平衡方程

②平面力偶系0M

③平面平行力系0yF

0)(FM

O0)(FM

B0)(FMA

AB不x 轴

[例] 已知：P, a, 求：A、B两点的支座反力？

解：①选AB梁研究

②画受力图（以后注明

解除约束，可把支反

力直接画在整体结构

的原图上）

0)(



iAFm由32 ,032PNaNaPBB

0X0AX

0Y3 ,0PYPNYABB解除约束

0,0AXX由

022; 0)(





aPmaaqaRFm

BA

0Y0PqaRYBA

)kN(122028.01628.02022PamqaRB

)kN(24128.02020BARqaPY[例] 已知：P=20kN, m=16kN·m, q=20kN/m, a=0.8m求：A、B的支反力。

解：研究AB梁

解得：

[例]已知：塔式起重机P=700kN,

W=200kN (最大起重量)，尺寸如

图。求：①保证满载和空载时不

致翻倒，平衡块Q=？②当

Q=180kN时，求满载时轨道A、B

给起重机轮子的反力？0)(

F

mB0)22()212(2)26(ANWPQ