静力学题库
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第一章 静力学公理和物体的受力分析一、选择题1、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。
2、三力平衡汇交定理所给的条件是﹍﹍﹍﹍。
①汇交力系平衡的充要条件; ②平面汇交力系平衡的充要条件; ③不平行的三个力平衡的必要条件; ④不平行的三个力平衡的充分条件;3、图示系统只受F作用而平衡。
欲使A支座约束力的作用线与AB成30°角,则斜面的倾角应为﹍﹍﹍﹍。
①0° ②30° ③45° ④60°4、作用在一个刚体上的两个力A F 、B F ,满足A F =-B F的条件,则该二力可能是﹍﹍﹍﹍。
①作用力和反作用或是一对平衡的力;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。
二、填空题1、已知力F沿直线AB作用,其中一个分力的作用线与AB成30°角,若欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小,则此二分力间的夹角为﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍度。
2、作用在刚体上的两个力等效的条件是﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍。
3、将力F 沿X、Y方向分解,已知F=100N,F在X轴上的投影为86.6N,而沿X方向的分力的大小为115.47N,则F的Y的方向分量与X轴的夹角 为﹍﹍﹍﹍,F在Y轴上的投影为﹍﹍﹍﹍。
4、若不计各物体重量,试分别画出各构杆和结构整体的受力图。
B第二章 平面汇交力系和平面力偶系一、选择题1、已知1F 、2F 、3F 、4F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,由此可知﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍。
(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。
2、汇交于O点的平面汇交力系,其平衡方程式可表示为二力矩形式。
即∑A m (1F )=0,∑B m (1F )=0,但必须﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍。
静力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在静力学中,平衡状态是指物体受到的所有外力之和为零的状态。
以下哪个选项不是平衡状态的特征?A. 物体静止不动B. 物体匀速直线运动C. 物体受到的外力之和为零D. 物体受到的外力矩之和为零答案:D2. 以下哪个选项是静力学中关于力矩的正确描述?A. 力矩是力与力臂的乘积B. 力矩是力与力臂的比值C. 力矩是力与力臂的商D. 力矩是力与力臂的差值答案:A3. 在静力学中,如果一个物体受到多个力的作用,以下哪个条件是物体保持平衡的必要条件?A. 所有力的合力为零B. 所有力的合力不为零C. 所有力的合力与任意一点的距离相等D. 所有力的合力与任意一点的距离不等答案:A4. 以下哪个选项是静力学中关于摩擦力的正确描述?A. 摩擦力总是与物体的运动方向相反B. 摩擦力总是与物体的运动方向相同C. 摩擦力总是与物体的相对运动趋势相反D. 摩擦力总是与物体的相对运动趋势相同答案:C5. 在静力学中,以下哪个选项是关于三力平衡的正确描述?A. 三个力的合力为零B. 三个力的合力不为零C. 三个力的合力与任意一点的距离相等D. 三个力的合力与任意一点的距离不等答案:A6. 在静力学中,以下哪个选项是关于重心的正确描述?A. 重心是物体上最重的点B. 重心是物体上最轻的点C. 重心是物体各部分所受重力的合力作用点D. 重心是物体各部分所受重力的合力作用点的反作用点答案:C7. 在静力学中,以下哪个选项是关于刚体的正确描述?A. 刚体是形状和大小都不能改变的物体B. 刚体是形状不能改变,但大小可以改变的物体C. 刚体是形状和大小都不能改变的物体D. 刚体是形状可以改变,但大小不能改变的物体答案:C8. 在静力学中,以下哪个选项是关于支座反力的正确描述?A. 支座反力是作用在物体上的力B. 支座反力是作用在支座上的力C. 支座反力是作用在物体上的力的反作用力D. 支座反力是作用在支座上的力的反作用力答案:D9. 在静力学中,以下哪个选项是关于滑轮的正确描述?A. 滑轮可以改变力的方向,但不能改变力的大小B. 滑轮可以改变力的大小,但不能改变力的方向C. 滑轮可以改变力的方向和大小D. 滑轮不能改变力的方向和大小答案:A10. 在静力学中,以下哪个选项是关于杠杆的正确描述?A. 杠杆可以改变力的方向,但不能改变力的大小B. 杠杆可以改变力的大小,但不能改变力的方向C. 杠杆可以改变力的方向和大小D. 杠杆不能改变力的方向和大小答案:C二、填空题(每题2分,共20分)11. 静力学中,物体处于平衡状态时,其受到的外力之和为______。
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。
一、判断题(共30分,每道3分)1.两个大小相等、方向相同的力分别作用于同一物体时,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.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。
()5.两个力F1,F2在同一轴上的投影相等,则这两个力一定相等。
()6.在平面中任意两个力都可以简化为一个合力。
()7.平面力偶的大小与钜心点的位置有关。
()8.当平面任意力系向某点简化结果为力偶时,如果再向另一点简化,则其结果是一样的。
()9.作用于刚体上的平面任意力学,若其力多边形自行封闭,则此刚体平衡。
()10.如果某平面任意力系由多个力偶和一个力组成,该力系一定不是平衡力系。
()二、填空题(共20分,每道4分)1.图示三饺刚架受力图,则A支座反力的大小为,B支座反力的大小为。
2.图示结构受力偶图,若m,各杆不计自重,则固定铰支座D的反力的大小为,方向为。
3.不计重量的直角杆CDA和T字形杆DBE在D处铰接,如图所示。
若系统受力作用,则B支座约束力的大小为,方向为。
4. 直角弯杆ABCD 与直杆DE 及EC 铰接如图,作用在DE 杆上力偶矩,不计杆重和摩擦,尺寸如图。
则支座A的约束反力大小为 ,B 处的约束反力大小为 。
5. 图示AB 杆,不计自重,在5个力作用下处于平衡,则作用于B 点的4个力的合力F R的大小为 ,方向沿着 。
三、 计算题(共50分)1. 四连杆机构OABO 1在图示位置平衡,已知OA=0.4m ,O 1B=0.6m ,AB 处于水平位置。
作用在曲柄OA 上的力偶矩M 1,不计自重,求力偶M 2的大小及连杆AB 所受的力。
(10分)M 2O 1OABM 130°2. 图示滑道连杆机构,在滑道连杆上作用水平力F 。
已知曲柄OA=r ,滑道倾角为β,曲柄OA 与水平夹角θ,机构重量和各处摩擦力不计。
试求当机构平衡时,作用在曲柄OA 上的力偶M 的大小。
静力学基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体处于平衡状态的条件是()。
A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 合力和合力矩中任意一个为零答案:C2. 作用在物体上的力可以分解为()。
A. 平衡力和非平衡力B. 重力和摩擦力C. 拉力和压力D. 作用力和反作用力答案:D3. 以下哪个选项不是静力学中常见的约束类型()。
A. 铰链约束B. 滑动约束C. 固定约束D. 弹性约束答案:B4. 静力学中,二力杆的特点是()。
A. 只能承受拉力B. 只能承受压力C. 只能承受弯矩D. 既能承受拉力也能承受压力答案:D5. 静定结构和超静定结构的主要区别在于()。
A. 材料种类不同B. 受力情况不同C. 约束数量不同D. 几何形状不同答案:C6. 静力学中,物体的平衡状态不包括()。
A. 静止状态B. 匀速直线运动状态C. 匀速圆周运动状态D. 加速运动状态答案:D7. 静力学中,力的三要素不包括()。
A. 大小B. 方向C. 作用点D. 性质答案:D8. 以下哪个选项是静力学中常见的平衡方程()。
A. ∑Fx = 0, ∑Fy = 0B. ∑M = 0C. ∑F = 0D. 所有选项都是答案:D9. 静力学中,力的平移定理指的是()。
A. 力的大小和方向不变,作用点可以任意移动B. 力的大小和作用点不变,方向可以任意改变C. 力的方向和作用点不变,大小可以任意改变D. 力的大小、方向和作用点都可以任意改变答案:A10. 静力学中,力的合成和分解遵循()。
A. 几何法则B. 代数法则C. 物理法则D. 数学法则答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体的平衡状态可以分为__________平衡和__________平衡。
答案:静态;动态2. 静力学中,力的平行四边形法则表明,两个力的合力大小和方向可以通过__________来确定。
答案:平行四边形法则3. 静力学中,物体在__________作用下,其运动状态不会发生改变。
静力学测试题题目一:力的平衡已知一个悬挂在墙上的物体,其重力为10N,如图所示。
求在该物体上施加的两个力的大小和方向,使得物体保持在静止状态。
⬆️--------|| 10N||解析:根据力的平衡原理,物体保持在静止状态时,合力为零。
由图可知,悬挂物体向下受到重力的作用,重力为10N,我们可以将其拆解为与线段方向垂直的水平方向力F1和与线段方向平行的竖直方向力F2。
根据三角形内角和为180°的原理,我们可以知道线段下方的角度为180° - θ。
根据正弦定理,可以得到:sin(180° - θ) = F1/10Nsinθ = F2/10N由此可求得F1和F2的大小,然后确定它们的方向。
题目二:支持反力在一个平衡木上放置一位运动员,如图所示。
已知运动员的重力为600N,平衡木的长度为5m,距离另一端点的距离为1m。
求在平衡木的另一端点上施加的支持反力的大小和方向。
A(施力点)|| 600N 平衡木|⬆️解析:在平衡状态下,合力为零。
根据力的平衡原理,我们可以通过求解支持反力的大小和方向来确定平衡木的稳定状态。
根据力的杠杆定律,运动员的重力可以看作在平衡木的某一点上作用,该点距离另一端点1m。
由于在平衡状态下,合力为零,因此支持反力产生的力矩与运动员的重力产生的力矩需要平衡。
根据力矩的定义,力矩等于力的大小乘以力臂的长度。
假设支持反力的大小为F,根据力矩的平衡条件,可得:600N * 1m = F * 5m由此可求得支持反力的大小,并确定其方向。
结论:通过静力学测试题的解析,我们可以应用力的平衡原理和力的杠杆定律来解决物体处于静止状态时的力学问题。
准确计算各个力的大小和方向,可以帮助我们理解物体的平衡条件,并预测物体在不同情况下的变化。
在实际生活和工程领域中,静力学的应用十分广泛,对于建筑、机械、航空等领域的设计与构造具有重要的指导意义。
静力学基础测试(100分)1、平面汇交力系的平衡方程最多可以求解()个未知力。
【填写汉字,不要填写数字】【填空题】________________________2、在两个力作用下处于平衡的杆件称为()。
【填空题】________________________3、力的三要素是()、()、()。
【按照上课所讲顺序填写,不用输入顿号,只填写所缺内容】【填空题】________________________4、圆轴扭转变形的内力称为()。
【填空题】________________________5、根据支承简化情况梁可分为()、()、()。
【按照上课所讲顺序填写,不用输入顿号,只填写所缺内容】【填空题】________________________6、平面任意力系的平衡方程最多可以求解()个未知力。
【填空题】________________________7、一般通过强度计算可以解决三类工程实际问题,包括:()、()、()。
【按照上课所讲顺序填写,不用输入顿号,只填写所缺内容】【填空题】________________________8、静力学分析中,通常把研究对象看作非变形体,又称为()。
【填空题】________________________9、物体相对于地球静止或者做()运动的状态被称为平衡。
【填空题】________________________10、作用于刚体上的力,可以平移到刚体上任一点,但必须附加一个力偶,其附加力偶矩等于()。
【填空题】________________________11、分力总是小于合力。
【单选题】A.对B.错正确答案: B12、力偶的合力等于零。
【单选题】A.对B.错正确答案: B13、力系的合力一定比各分力都大。
【单选题】A.对B.错正确答案: B14、力偶可以在其作用面内任意移动,而不改变它对物体的转动效应。
【单选题】A.对B.错正确答案: A15、作用力与反作用力是一组平衡力系。
静力学试题及答案一、选择题1. 在一个平衡的物体上,作用的重力和支持该物体的力的相对位置关系是:A. 重力和支持力的作用线重合B. 重力和支持力的作用线不重合答案:A2. 下列哪个不是满足平衡条件的必要条件:A. 物体受到合力为零的作用B. 物体受到合力矩为零的作用C. 物体所受合力与其自重相等反向答案:B3. 下列哪个条件不是平衡杆的平衡条件:A. 杆上所有质点的合外力为零B. 杆上所有质点的合力矩为零C. 杆上所有质点的合重力为零答案:C4. 若在一根水平杆上放置两个等质量物体,物体A在杆的左端,物体B在杆的右端,下列哪个位置组合是平衡位置:A. A在杆的中点,B在杆的左端B. A在杆的中点,B在杆的右端C. A、B均在杆的两端答案:B5. 下列哪个条件不是平衡力夹具的平衡条件:A. 物体受到合力为零的作用B. 力夹具上所有质点的合力为零C. 力夹具上所有质点的合力矩为零答案:A二、填空题1. 物体所受重力与支持力方向相反,其合力为______。
答案:零2. 物体所受重力矩与支持力矩之间的关系为______。
答案:相等且反向3. 在平衡位置,物体所受合力矩等于______。
答案:零4. 平衡力夹具上所有质点所受力矩之和等于______。
答案:零三、计算题1. 质量为10 kg的物体悬挂在离支点2 m处的杆上,求支持力的大小。
答案:由于平衡条件下物体所受合力为零,支持力的大小等于物体的重力大小,即支持力=mg=10 kg × 9.8 m/s²= 98 N。
2. 在一个长度为6 m的水平杆上有两个距离杆左端为1 m和5 m处的质量分别为4 kg和6 kg的物体,求物体B对杆的支持力和物体A对杆的支持力。
答案:物体B对杆的支持力为FB=6 kg × 9.8 m/s²= 58.8 N;物体A 对杆的支持力为FA=4 kg × 9.8 m/s²= 39.2 N。
静力学模拟试题及答案一、选择题1. 静力学中,力的平衡状态是指:A. 物体静止不动B. 物体速度为零C. 物体加速度为零D. 物体受力为零答案:C2. 以下哪项不是静力学中的基本概念?A. 力B. 力矩C. 动量D. 平衡答案:C二、填空题1. 根据牛顿第一定律,物体在不受外力作用时,将保持________状态。
答案:静止或匀速直线运动2. 在静力学中,当物体受到多个力作用时,若这些力的合力为零,则物体处于________状态。
答案:平衡三、简答题1. 解释什么是静力学中的二力平衡,并给出一个生活中的例子。
答案:二力平衡是指两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力作用在物体上,使得物体保持静止或匀速直线运动的状态。
例如,当一个人站在水平地面上时,其受到的重力和地面的支持力就是一对二力平衡的例子。
2. 描述力矩的三要素,并说明它们是如何影响力矩的大小和方向的。
答案:力矩的三要素包括力的大小、力臂的长度以及力的作用点。
力的大小越大,力臂越长,力矩就越大;力臂长度固定时,力的作用点越远离旋转轴,力矩也越大。
力矩的方向遵循右手定则,即当力的方向从旋转轴指向力的作用点时,拇指指向的方向即为力矩的方向。
四、计算题1. 一个质量为10kg的物体,受到一个水平向右的力F=20N,求物体的加速度。
答案:根据牛顿第二定律,F=ma,所以a=F/m=20N/10kg=2m/s²。
2. 一个杠杆长2m,一端固定,另一端受到一个垂直向下的力G=100N,求杠杆的力臂长度。
答案:由于杠杆平衡,力臂长度等于杠杆长度的一半,即1m。
五、论述题1. 论述静力学在工程学中的应用,并给出至少两个具体的例子。
答案:静力学在工程学中有着广泛的应用,例如:- 在建筑设计中,通过静力学分析可以确定建筑物结构的稳定性和承载能力,确保建筑物的安全。
- 在机械设计中,通过计算零件的受力情况,可以设计出既满足功能需求又具有足够强度的机械结构。
静力学复习题1. 某平面任意力系向O 点简化,得到R ˊ=10N ,M 0=10 N·cm ,方向如图所示,求:该力系向A 点简化的结果。
2. 图示三铰刚架受力F 作用,求:A 、B 支座反力的大小。
3. 已知力P = 40 kN ,S =20kN ,物体与地面间的摩擦系数f = 0.5,动摩擦系数f ′= 0.4,求:物体所受的摩擦力。
4. 物块重W ,一外力F 作用在物块上,且作用线在摩擦角外,如图所示,已知ο25=θ,摩擦角ο20=m ϕ,F W =。
试确定物块的运动状态。
5. 力F 通过A (3,4,0),B (0,4,4)两点(长度单位为米),若F =100N ,求/;(1) 该力在y 轴上的投影;(2 )该力对z 轴的矩。
6. 已知力F 的大小,角度ϕ和θ,以及长方体的边长a ,b ,c ,求:(1)力F 在轴z 和y上的投影;(2)力F 对轴x 的矩)(F x m 。
7. 图示正立方体,各边长为a ,四个力1F 、2F 、3F 、4F 大小皆等于F ,如图所示,作用在相应的边上。
求:此力系简化的最终结果并在图中画出。
8. 等边三角形ABC.边长为a.己知四个力的大小相等,即F1=F2=F3=F4=F;力偶矩M=Fa, 则该力系简化的最后结果是什么?9. 图示结构,杆重不计.已知:L=4.5m. q0=3kN/m. P=6kN. M=4.5kNm.求固定端E处的反力.(作业二中4题)10 .图示结构,由杆AB、DE、BD组成,各杆自重不计,D、C、B均为铰链连接,A 端为固定端约束。
已知q(N/m),M=qa2(N·m),P=2qa(N),尺寸如图。
试列四个方程求固定端A的约束反力及BD杆所受的力。
(作业二中3题)11. .图示多跨梁由直杆AD和T字形杆DHG组成.已知:力P=2kN,q=0.5kN/m, M=4kNm,L=4m。
试列二个刚体静力学平衡方程求:支座H和支座C的反力。
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,则这两个力必然相等()5.平面力偶矩的大小与矩心点的地址有关()6.力和力偶能够合成()7.凡在二力作用下的拘束成为二力构件()8.两端用圆滑铰链连接的构件是二力构件()9.刚体上的力可沿作用线搬动()10.物体上的力可沿作用线搬动()11.刚体是指在外力的作用下大小和形状不变的物体。
()12、一同等值、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义只适用于刚体。
()14、图中 F 对 O 点之矩为 m0 (F) = FL 。
()FO15、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,而不能够使刚体搬动。
()18、二力平衡公义适用于物体。
()19、二力平衡公义只适用于刚体。
()20、作用与反作用公义针对一个物体而言。
()21、三力平衡汇交定理只适用于刚体。
()22、力的平行四边形法规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、牢固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、对物体进行内力解析和承载能力计算时可将物体视为刚体。
()28、对物体进行内力解析和承载能力计算时必定将物体视为变形体。
()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、拘束反力的方向与主动力有关,而与拘束种类没关。
()35、研究对象与周围物体相接触处必然有拘束反力。
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:α=___B___,β=___D___。
A、30°;B、45°;C、90°;D、135°。
5.下列正确的说法是。
( D )图 2A、工程力学中,将物体抽象为刚体。
B、工程力学中,将物体抽象为变形体。
静力学基础单元测试卷答案静力学是研究物体在静止状态下力的平衡条件的学科,是力学的基础。
以下是一份静力学基础单元测试卷的答案,供同学们参考。
一、选择题1. 静力学的基本假设是(A)A. 物体是刚体B. 物体是弹性体C. 物体是流体D. 物体是塑性体2. 以下哪一项不是静力学研究的内容?(C)A. 力的平衡B. 力的合成与分解C. 物体的运动状态D. 力矩的平衡3. 根据牛顿第三定律,作用力与反作用力的关系是(B)A. 作用力大于反作用力B. 作用力等于反作用力C. 作用力小于反作用力D. 作用力与反作用力没有必然联系4. 力的合成遵循(A)A. 平行四边形法则B. 三角形法则C. 矩形法则D. 梯形法则5. 力的分解可以分解成(B)A. 一个力B. 两个力C. 三个力D. 四个力二、填空题1. 静力学中,物体保持静止或匀速直线运动状态的条件是合力为__零__。
2. 力的三要素包括力的大小、力的方向和力的__作用点__。
3. 力矩是力与力臂的乘积,其公式为__M=r×F__。
4. 静摩擦力的大小与正压力成正比,其公式为__f=μN__。
5. 物体在斜面上保持静止时,其受到的力可以分解为沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分力。
三、简答题1. 请简述静力学中力的平衡条件。
答:静力学中力的平衡条件是指物体所受的所有外力的合力为零,同时所有外力对某一点的力矩之和也为零。
2. 什么是力的合成与分解?答:力的合成是指将多个力合并为一个等效力的过程,通常使用平行四边形法则;力的分解则是将一个力分解为几个分力,这些分力的合成效果与原力相同。
四、计算题1. 已知一个物体受到三个力的作用,分别为F1=10N,F2=20N,F3=15N,且这三个力的方向分别为北偏东30°,南偏西45°,正东。
求这三个力的合力大小和方向。
答:首先,将这三个力分解到水平和垂直方向,然后分别求出水平和垂直方向上的合力。
静力学试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 静力学中,物体处于平衡状态的条件是()A. 物体不受力B. 物体所受合力为零C. 物体所受合力与合力矩均为零D. 物体所受合力不为零答案:C2. 以下关于力矩的描述,正确的是()A. 力矩是力与力臂的乘积B. 力矩的方向与力的方向相同C. 力矩的方向与力臂的方向垂直D. 力矩的大小与力臂的长度无关答案:A3. 在静力学中,如果一个物体受到三个力的作用而处于平衡状态,那么这三个力()A. 必须在同一直线上B. 必须大小相等C. 可以任意分布D. 必须满足力的合成法则答案:D4. 一个物体在水平面上受到一个向上的力F,同时受到重力G的作用,若物体处于静止状态,则F与G的大小关系是()A. F > GB. F < GC. F = GD. F与G的大小关系无法确定答案:C二、填空题(每题5分,共20分)1. 静力学中的二力平衡条件是作用在物体上的两个力大小相等、方向相反、作用在_______上。
答案:同一直线上2. 力的合成遵循_______法则。
答案:平行四边形3. 一个物体在水平面上受到一个水平向右的力F1,同时受到一个水平向左的力F2,若物体处于静止状态,则F1与F2的大小关系是_______。
答案:相等4. 力的分解是指将一个力分解为两个或多个力的过程,这些分解力的_______与原力相等。
答案:矢量和三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述静力学中的三力平衡条件。
答案:静力学中的三力平衡条件是指作用在物体上的三个力,它们的大小、方向和作用点能够使物体保持平衡状态。
这三个力必须满足力的合成法则,即任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反。
2. 什么是力的分解,它在实际应用中有什么意义?答案:力的分解是指将一个力分解为两个或多个力的过程,这些分解力的矢量和与原力相等。
在实际应用中,力的分解可以帮助我们更好地理解和分析物体受力情况,例如在结构工程中,通过力的分解可以确定构件的受力状态,从而进行合理的设计和计算。
工程力学——静力学部分习题
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约束成为二力构件。
()
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G
B T 与G
C G 与G′
D T′与G′
3.作用在一个刚体上的两个力FA、FB,若满足FA=-FB 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。
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 相对地球静止或做匀速直线运动 .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 此两力共线,等值,反向 。
6.约束是指限制 非自由体某些位移 的周围物体。
7.对刚体而言,力的三要素是 大小 、 方向 、 作用线 。
8.二力平衡原理适用于 刚体 。
9.在光滑圆柱形铰链约束中,如接触点不能确定,可用通过 铰链中心 的一对正交分力表示。
10.对刚体而言,力是 滑移 矢量。
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____b__________。
(A ) 0º (B ) 30º(C ) 45º(D ) 60º2.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 )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 。
(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 d 。
(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5.一物体是否被看作刚体,取决于 d 。
(A ) 变形是否微小(B ) 变形不起决定因素(C ) 物体是否坚硬(D ) 是否研究物体的变形6.力的可传性原理 a 。
(A ) 适用于刚体 (B ) 适用于刚体和弹性体(C ) 适用于所有物体 (D )只适用于平衡的刚体第一章 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 。
静力学试题及答案一、选择题1. 静力学中,力的平衡条件是什么?A. 力的大小相等B. 力的方向相反C. 力的大小相等,方向相反D. 力的大小和方向都相等答案:C2. 以下哪个不是静力学的基本概念?A. 力的合成B. 力的分解C. 力的平衡D. 力的守恒答案:D二、填空题1. 在静力学中,当一个物体处于________时,我们称其为平衡状态。
答案:静止或匀速直线运动2. 根据牛顿第一定律,物体在没有外力作用下,将保持________状态。
答案:静止或匀速直线运动三、简答题1. 简述牛顿第三定律的内容及其在静力学中的应用。
答案:牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上。
在静力学中,这一定律用于分析物体间的相互作用,确保系统的力平衡。
2. 解释什么是静摩擦力,并说明其在物体保持静止状态时的作用。
答案:静摩擦力是阻止物体滑动的力,其大小与引起滑动的外力相等,但方向相反。
在物体保持静止状态时,静摩擦力与外力平衡,防止物体发生运动。
四、计算题1. 一个质量为10 kg的物体,受到水平方向上的两个力F1和F2的作用,F1 = 50 N,F2 = 30 N,求物体受到的合力。
答案:首先确定两个力的方向,如果F1和F2方向相反,则合力F = F1 - F2 = 50 N - 30 N = 20 N;如果F1和F2方向相同,则合力F = F1 + F2 = 50 N + 30 N = 80 N。
2. 一个斜面上的物体质量为20 kg,斜面与水平面的夹角为30°,求物体受到的重力分量在斜面方向上的分力。
答案:物体受到的重力G = m * g = 20 kg * 9.8 m/s² = 196 N。
在斜面方向上的分力 F = G * sin(θ) = 196 N * sin(30°) = 98 N。
五、分析题1. 一个均匀的直杆,长度为L,固定在水平面上的A点,B点自由悬挂,求直杆的平衡条件。
静力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体处于平衡状态的充要条件是()。
A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 合力和合力矩中至少有一个为零答案:C2. 以下哪个力不是保守力?()。
A. 重力B. 弹簧力C. 摩擦力D. 静电力答案:C3. 一物体在水平面上受到一个斜向上的拉力F,下列关于物体受力的说法正确的是()。
A. 物体受到的重力和支持力是一对平衡力B. 物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力C. 物体受到的重力和拉力是一对平衡力D. 物体受到的拉力和支持力是一对平衡力答案:A4. 一个质量为m的物体,受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体的加速度一定为F/mB. 物体的加速度一定为0C. 物体的加速度可能为0D. 物体的加速度一定为F/m答案:C5. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体的加速度一定为F/mB. 物体的加速度一定为0C. 物体的加速度可能为0D. 物体的加速度一定为F/m答案:C6. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C7. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C8. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C9. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C10. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
圣才学习网高中物理奥林比亚题库台北 张镇麟老师编辑 单元二:静力学1. [弹簧]: 如图所示,原长 LO 为 100 公分的轻质弹 簧放置在一光滑的直槽内,弹簧的一端固 定在槽的 O 端, 另一端连接一小球, 这一 ho 装置可以从水平位置开始绕 O 点缓缓地 转到铅直位置,设弹簧的形变总是在其弹 O 性限度内,试在下述(a)、(b)两种情况下, Lo 分别求出这种装置从原来的水平位置开 始缓缓地绕 O 点转到铅直位置时小球离开原水平面的高度 ho。
(a)在转动过程中,发现小球距原水平面的高度变化出现 40 公分的极大。
(b)在转动过程中,发现小球离原水平面的高度不断增大。
【答案】 (a)37.5cm (b)100cm>ho>50cm 2. [虎克定律]: 一很轻的水平金属丝在相距为 的两个支柱上,刚好张紧,但此时张力 可以忽略不计。
金属丝的弹力常数为 K,一个质量 m 的质点系于金属丝 中点,并令其下。
计算让质点开始回升前所下落之高度 h。
【答案】 2h=(mg 13 ) K3. [力平衡]:如图所示,AB,BC,CD 和 A DE 为质量可忽略的等长细线,长度 5m mv 均为 5 公尺,A、E 端悬挂在水平天 B 花板上,AE=14 公尺,B、D 是质量 均为 mo=7 公斤的相同小球,质量为 M 的重物挂于 C 点,平衡时 C 点离 天花板的垂直距离为 7 公尺, 则质量 M 若干? 【答案】 M=18kg14m 7m mD D 5m C 5m ME 5m中华物竞赛网圣才学习网4. [弹力与张力]:如图所示,一半径为 R 的刚性光滑 球体静止放置,质量为 M 的圆环状均匀弹性绳水 平套在球体上,已知绳环原长时的半径为 a=R/2, 假设弹性 套在球体上时绳环的半径变为 b= 2a 。
绳满足虎克定律,求此弹性绳之弹力常数 K。
【答案】b M RK=2 + 1 Mg ( ) 2π2 Rαm5. [弹力与张力]:如图所示,静止的圆锥体铅直放 置, 顶角为 α ,有一质量为 m 并分布均匀的细 炼条圆环水平地套在圆锥体上。
忽略炼条与锥面 之间的摩擦力,试求炼条中的张力 T。
【答案】T=mg α cot 2π 26. [弹力与张力]: W 自然长度为 a 弹力常数为 k 重 的弹性圈放置在顶角为 2 α 的光滑垂直的正圆 锥体上, 如图所示。
试求平衡时圈面离圆锥顶点 的距离 h。
【答案】ααhh=cot α W ( cot α + a) 2π 2πk7. [张力]: 如图所示, 两垂直杆 MN 与 PQ 相 距 2 公尺,一根长 2.4 公尺的绳的两端拴 在这两杆上,第一次令两拴点等高,第二 次使两拴点不等高,用一光滑的钓子把一 重 50 牛顿的物体挂在绳子上, 请问那一次 绳子的张力较大?又绳子张力分别为若干 牛顿? 【答案】 一样大,张力 T = 45N 8. [张力与力]: 如图所示为一平面支架, 由绳索 1、2、3 悬挂使它位于水平 平面。
杆 AD、BE、与 CF 的长度均 相等,D、E、F 分别位于杆 BE、CF 和 AD 的中点, F 端作用有铅直向 在 下之力 P,求绳索张力 T1 , T2 及1 AMPNQ3 C B P D 2 F B中华物竞赛网圣才学习网T3 (杆重不计)。
【答案】T1 =4 2 1 P , T2 = P , T3 = P 7 7 7B C9. [张力与平衡]: 均质重炼的两端分别接连两 个小球 A 与 B,且 A、B 重量分别为 P 与 Q,置于半径为 R 的光滑半圆柱面上。
炼 的单位长度重为 μ ,炼长由图所示的已知 A 角 α 确定。
试求系统平衡时的位置(由垂直 于 AB 的直线 OC 与水平所成的 φ 角表示)。
【答案】Rαψtan φ =(P + Q) cos α-2μR sin α (P - Q) sin α10. [张力]:三个不相同的均质小球放在光滑水平 桌面上,用一根橡皮筋把三球束縳起来。
三个 小球的质量均为 m, 半径均为 R。
再如图所示, 将一个质量为 3m,半径也为 R 的均质小球放 在原三球中间正上方,因受橡皮筋约束,下面 三小球并未分离。
设系统处处无摩擦,试求放 置第四个小球后,橡皮筋张力的增加量。
【答案】O2 O1 O3 O46 mg 6y A Θ G O C C B11. [正向抗力]: 均质杆 AB, 长度为 a, 一端靠在光滑铅直墙上,另一端靠 在光滑固定的侧面上,侧面为柱 面, 柱轴垂直 Oxy 面。
如果要使杆 子在 Oxy 面内的任意位置均是平 衡位置,则侧面应是什么形状的柱 面? 【答案】X椭圆柱面,椭圆方程为 x 2 + (2y-a)2 = a2R +r中华物竞赛网圣才学习网12. [正向力]:有三个光滑的圆柱体,重量相等,且半径均为 r,同置于一块 + 曲率半径为 R 之光滑曲面上如图所示。
试证明下面两个圆柱体不致被压而分开 之条件为: R ≤ (1 + 2 7 )r【答案】 13. [正向力]: 四个相同的球静止在光滑的大半球形碗内, 它们的中心同在一 水平面内,今以另一相同的球放在四球之上,若碗的半径大于球的半径 K 倍时,则四球将互相分离。
求 K 值。
(所有的接触面都是光滑的) 【答案】K = 2 13 + 114. [力矩平衡]:如图所示,直径都是 d 质量都是 m 的金属球置于直径为 D 的筒内,已知 2d>D>d,试证筒的质量 M 至 少等于2(D-d)m , 圆筒才能倒扣住两金属球 D而不 翻倒。
【答案】 15. [力矩与平衡]:有 6 个完全相同的刚 其两 性长条形薄片 AiBi(I=1,2……6), 端下方各有一个小突起,薄片及突起 的重力均不计。
现将此 6 个薄片架在 一水平的碗口上,使每个薄片一端的 小突起恰在碗口上,另一端小突起位 于其下方薄片的正中央,由正上方俯 视如图所示。
若将一质量为 m 的质点 放在薄片 A 6B 6 上一点,这一点与此 薄片中点的距离等于它与小突起 A 6B4 B5 A6 m A1 A5 B3A4B6A2A3 B1B2的距离。
求薄片 A 6B 6 中点所受的(由另一小薄片的小突起 A 1 所施的)压 力。
【答案】 mg/42 16. [力矩与平衡]:一均匀圆桌面由三条相互等距的桌腿在圆桌边缘上支撑 着,桌腿重量忽略不计。
某人坐在正对着一条桌腿的圆桌边上,恰好使 圆桌以另两条桌腿着地点联机为轴而倾倒。
圆桌倾倒后他再坐到圆桌面 的最高点上,恰好又能使圆桌恢复过来。
求桌面半径与桌腿长度之比值。
【答案】2A中华物竞赛网圣才学习网17. [力矩与平衡]: 右图为一半径为 R 质量为 m1 的均匀圆球 O 与一质量为 m2 的重物 E 分别 用细绳 AD 和 ACE 悬挂于同一点 A, 并处于 平衡。
已知悬点 A 到球心 O 的距离为 ,不 考虑绳的质量和绳与球的摩擦,试求悬挂圆 球的绳 AD 与铅直线的夹角θ之正弦值 sin θ。
【答案】DOCEsin θ =m2R (m1 + m2 )18. [力矩与正向力]:如图所示,一质量为 m 的 均匀光滑圆棒,静止在瓷盆中,与铅直线成 60 o 角,棒的一端与盆底接触,另一端露在 盆口之外,盆口外部分占捧全长的601 求盆口 6处及盆底作用于棒的力的量值和方向。
【答案】F1 =37 3 3 3 3 mg , F2 = mg ; tan θ = 10 10 1119. [力矩与正向力]:有一半球形的光滑碗,其上搁 置一长为 2 的均匀细棒,如碗的半径为 R,且6 R ,求细棒平衡时与水平方向 有 2R> > 3的夹角 θ 为多少? 【答案】RΘcosθ =8R± (8R)2 +1 2A20. [正向力与平衡]:如图所示,一光滑半球形容器,直 径为 a,其边缘恰好与一光滑垂直墙壁相切。
现有一 均匀直棒 AB,其 A 端靠在墙上,B 端与容器底相接 触,当棒倾斜与水平成 60角时棒恰好静止。
求棒的 长度。
【答案】B60 α1 (1 + )a 13中华物竞赛网圣才学习网21. [抗力与平衡]:如图所示,一根细棒,上端 A 处用 A 绞炼与天花板相连,下端 B 用绞炼与另一细棒相 连,两棒长度相等,两棒只限于图示的垂直面内 运动,且不计绞炼处的摩擦。
当在 C 端加一适当 B 的外力(在纸面内)可使两棒平衡在图标位置处, 即 两棒间夹角为 90, C 端正处在 A 端的正下方。
且 C (1)不管两棒的质量如何,此外力只可能在哪个方向的范围内? (2)如果 AB 棒的质量 1 公斤,BC 棒的质量 2 公斤,求此外力的和方向。
【答案】 (1)在角 ACB 内向右上方 (2) F =5 3 58 [N] ; sin θ = 2 58y C(-2,0) B(0 23)22. [合力作用点]:如图所示,在正三角形 ABC 的三个顶点沿三边分别作用三个共平面力。
FA = 2 牛顿,FB = 4 牛顿,FC = 8 牛顿,则这三个力的合力的作用线与 y 轴的交点的坐 标为何? 【答案】FA Fc O A(2,0)X3 323. [力矩与平衡]:如图所示,两完全相同的木板, 质量均为 m, 彼此以光滑铰链相接, 长度均为 , 并通过光滑铰链与铅直墙相连, 为使两木板均呈 水平状态达到平衡, 试问应在何处施力?最小的 作用力是多少? 【答案】1A23 mg 224. [刚体平衡]:轻质横杆 OB,其 O 端用铰链固定 A 在墙上,B 点用轻绳挂紧,使杆处于水平状态。
在 B 点挂重为 W 的物体,如图所示,AB 与 OB 的夹角为 θ 。
在把重物的悬点向 O 端移动的过 程中,求墙对杆的作用力的最小量值。
【答案】 Wcos θ 25. [抗力与平衡]:如图所示,薄均质三角板,三 边长 AB、BC、AC 分别为 2R、 3R 、R, 将此板板面垂直地放在光滑的、 半径为 R 的铅 直圆环中,在静止时,三角板的斜边 AB 与水0 OBB θ A C O中华物竞赛网圣才学习网 平的夹角 θ 为多大?【答案】θ = 30 o26. [力矩与平衡]:如图所示,代表某一铅直平 面, 在此面内有两根均匀细杆 AB 和 BC, 质 量相同, 长度分别为1,2 它们共同接触水 AιC ι2 ψ2 B平地面,端点记为 B,各自的另一端 A 和 C 分别靠在相对的两堵垂直墙上。
已知墙面间 距离为 ,且 > 1 , >2ι1 ψ1, 1≠ 2 , 1 + 2 > ,且系统处处无摩擦,试求两杆平衡时它们与水平地面倾斜角 φ1、φ2 各多 大? 【答案】 φ1=φ2= cos-11+227. [抗力与平衡]:如图所示,一 轻质木板 EF 长为 L, 端用 E 铰炼固定在铅直墙面上,另 一端用水平轻绳 FD 拉住。