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工程力学静力学部分习题

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1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。

ABC

W

（a） （b） 2

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。

A B C

D

P

W （c）

AB Po30

（d）

AB C P

D

（f）A C

D

E

W

（e）

（a） A B P2

P1 3

（b） A B

C P 4第二章 平面汇交力系与平面力偶系 一、判断题 1. 两个力F1、F2在同一轴上的投影相等，则这两个力大小一定相等。 （ ） 2. 两个力F1、F2大小相等，则它们在同一轴上的投影大小相同。 （ ） 3. 力在某投影轴方向的分力总是与该力在该轴上的投影大小相同。 （ ） 4. 平面汇交力系的平衡方程中，选择的两个投影轴不一定要满足垂直关系。 （ ） 5．力偶各力在其作用平面上任意轴上投影的代数和都等于零。 （ ） 6. 因为构成力偶的两个力满足F＝－F′，所以力偶的合力等于零。 （ ） 7．在图7中圆轮在力偶矩为M的力矩和力F的共同作用下保持平衡，则说明一个力偶可由一适合的力平衡。 （ ）

二、填空题 1.平面汇交力系平衡的几何条件是 ；平衡的解析条件是 。 2.平面内两个力偶等效的条件是 ；力偶系的平衡条件是 。 3. 如图所示，AB杆自重不计，在5个已知力作用下处于平衡，则作用于B点的四个力的合力FR的大小FR＝ ，方向沿 。 4. 作用于刚体上的四个力如图所示，则： 1）图a中四个力的关系为 ，其矢量表达式为 。 2）图b中四个力的关系为 ，其矢量表达式为 。 3）图c中四个力的关系为 ，其矢量表达式为 。

三、选择题 1．一刚体受到两个作用在统一直线上、方向相反的力F1和F2作用，它们之间的大小关系是F1＝2 F2，则

该两力的合力矢R可表示为（ ）

F W O 题7图 题10图

题14图 a b c 题11图 5

A． R = F1 - F2 B. R = F2 - F1 C. R = F1 + F2 D. R = F2 2. OA构件上作用一力矩为M1的力偶，BC构件上作用一力矩为M2的力偶，如图所示，若不及各处摩擦，则当系统平衡时，两力偶矩应满足的关系为（ ） A . M1＝4 M2 B. M1＝2 M2 C . M1＝M2 D. M1＝0.5 M2 3. 某力F在某轴上的投影的绝对值等于该力的大小，则该力在另一任意与之共面的轴上的投影为：（ ） A. 一定等于零；B. 不一定等于零；C. 一定不等于零；D. 仍等于该力的大小。

四、计算题 1. 图示四个平面共点力作用于物体的O点。已知F1=F2=200KN， F3=300KN ，

F4=400KN力1F 水平向右。试分别用几何法或解析法求它们的合力的大小和方向。

2. 梁AB的支座如图所示，在梁的中点作用一力P=20KN，力与梁的轴线成o45

角。如

梁的重量略去不计，试求梁的支座反力。

o60

o45

O

o150

1F

2F

3F 4F

40cm40cm40cm

M1

C

A

BO

M2

A B P o45

2m o45 2m 6

3. 一力偶矩为M的力偶作用在直角曲杆ADB上。如果这曲杆用不同方式支承如图a和b，不计杆重，求每种支承情况下支座A，B对杆的约束反力。

4. 图示多轴钻床在水平工作台上钻孔时，每个钻头的切削刀刃作用于工件的力在水平面内构成一力偶。已知切削力力偶矩大小分别为m10kNmmm321⋅===，求工件受到

的合力偶的力偶矩。若工件在A，B两处用螺栓固定，mmL200=，求螺栓所受的水平力。

A B D Ma

2a

A B

L

1m 2m

3m 7

第三章 平面任意力系 一、判断题 1． 作用于刚体上的力沿力线滑移或平移改变力线位置都不会改变力对刚体的作用效应。 （ ） 2．根据力的平移定理，可以将一个力分解成一个力和一个力偶，反之，共面内一个力和一个力偶肯定能合成为一个力。 3．平面任意力系对其面内某点主矩为零，则该力系必可简化成一个合力。 （ ） 4．平面任意力系向平面内某点简化得到的主矢一定就是该力系的合力。 （ ） 5．平面任意力系向某点简化得一合力，则一定存在适当的简化中心使该力系简化成一力偶。 （ ）

6．平面任意力系主矢∑==0'FF

R，则该力系必可简化成一个合力偶。 （ ）

7．平面任意力系向某点简化为力偶时，如向另一点简化则结果相同。 （ ） 8．平面任意力系向O点简化，主矢、主矩均不为零，则 适当选择简化中心可使主矢为零，主矩不为零。 （ ） 适当选择简化中心可使主矩为零，主矢不为零。 （ ） 9．平面汇交力系不可能合成为一个合力偶，平面力偶系也不可能合成为一个合力，因此平面汇交力系不可能与平面力偶系等效。 （ ）

二、计算题 1．求下列各梁的支座反力，长度单位为m。

A B

o45

2

mkN⋅5.1 kN

2 2 2 （a）

C 8

2．水平梁AB（视为均质杆）重为P，长为2a，其A端插入墙内，B端与重量为Q的均质杆BC铰接，C点靠在光滑的铅直墙上，α=∠ABC

,试求A、C两点的反力。

3．图示平面结构，各杆自重不计，已知，q、a。求支座A、B、处D的约束反力和BC杆的内力。

A B C P Q α

a a a a a AB

C

D

θ 9

第四章 摩 擦 一、判断题 1． 摩擦力属于未知的约束反力，它的大小、方向完全可以由平衡方程确定。 （ ） 2． 摩擦力作为未知的约束反力，它的方向和其他类型的约束反力一样可任意假定，所定方向是否正确，可由数值正负判定。 （ ） 3． 临界平衡状态的摩擦力，其大小和方向已经确定，因此它的指向不能任意假定。（ ） 4．当一个物体上有几处与周围物体接触时，这几个接触面上的摩擦力同时达到临界状态。 （ ） 5．只要接触面间有正压力存在，就必然会产生滑动摩擦力。摩擦角是指全反力与支承面法线的夹角。 （ ） 6．若作用在物体上的主动力的合力的作用线落在摩擦锥以内，则无论主动力的合力有多大，物体总能保持平衡。 （ ） 7．轮子纯滚动时静摩擦力一定等于fFN。 （ ）

二、计算题 1． 物块放于粗糙的水平面上，如图所示。已知力G＝100N，P=200N，摩擦系数f＝0.3。试求下列两种情况下的摩擦力。

o30

P

G （c）

G o20

P

（a）

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工程力学练习册习题答案

工程力学练习册习题答案

工程力学练习册学校学院专业学号教师姓名第一章静力学基础 1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）（c）(d）2 第一章静力学基础(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）第一章静力学基础 3（a）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）4 第一章静力学基础（b）（c)（d）第一章静力学基础 5(e)6 第一章静力学基础(f）（g）第四章材料力学基本概念7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∑∑=︒+︒==︒-︒=PFFFFFFBAyABx30sin30sin,030cos30cos,0解得：NPFFBA5000===8第一章静力学基础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∑∑=-︒-︒-==︒-︒--=30cos30sin,30sin30cos,0PPFFPFFFBCyBCABx解得：PFPFBCAB732.2732.3=-=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NFNFFFFFFFCAGAyCAx200020110/1tansin,0,cos,0=======∑∑解得：ααα第四章材料力学基本概念92—4 图示为一拔桩装置。

工程力学测试题静力学篇

工程力学测试题静力学篇

F2 D
F1 FR F2 D
3、一平面一般力系向点 O 简化时，主矢 F'=0，主矩 Mo≠0。若将该力系向另一点 K 简化，其主矢和主矩（
）。
A、可能为 F'=0，Mk≠0
B、可能为 F'≠0，Mk=0
C、可能为 F'≠0，Mk≠Mo
D、可能为 F'≠0，Mk≠Mo
4、一平面一般力系向点 O 简化时，主矢 F'≠0，主矩 Mo=0。若将该力系向另一点 K 简化，其主矢和主矩是（
）。
A、可能为 F'=0，Mk=Mo
B、可能为 F'≠0，MK≠0
C、可能为 F'=0，Mk≠Mo
D、不可能为 F'≠0，Mk≠Mo
5、力偶对物体产生的运动效应为（
）。
A、只能使物体转动
1
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
6、如下图所示的空间力系，力 F 在 z 轴的投影为（
二、填空题.。（36 分）
1、力对物体的作用效应一般分为外效应和内效应，其中外效应使物体的
发生改变；内效应使物
体的
发生改变。
2、工程中常见的约束类型有
约束、
约束、
约束和固定端约束，光滑圆柱铰链类约
束可分为中间铰、
、
。
3、如右图所示的平面力系中，F1=3kN，F2=2kN，F3=1kN，
则该力系在 x、y 两个坐标轴上投影的代数和分别为
、
。
y
F1
F2
30°
x F3
2
4、作用在同一刚体上的两个力，使刚体平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等、方向相反、作用
习题册参考答案-《工程力学(少学时)(第二版)习题册》-A02-4048

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工程力学（少学时）（第二版）习题册答案第一篇静力学第一章静力学基础知识一、填空：1.机械,运动状态,形状2.牛顿,N3.大小,方向4.矢,带箭头的有向线段,大小,方向,作用点5.形状，大小，保持不变，不存在6.地球，静止，作匀速直线运动7. F或-F , F或-F ,0,08.水平向左,指向右下,垂直向上9.各分力,代数和10.相等,相反,同一直线,两个物体11.相等,相反,同一物体12.二力构件,其两作用点13.矢量14.大小,距离15.力,力臂,逆时针,M O( F ),矩心,N·m 16.相等,相反,平行,力偶臂,力偶作用面17.力的大小,力偶臂,力偶矩, M18.转向,作用面方位二、判断：1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.×8.×9.× 10.× 11.× 12.× 13.× 14.√三、选择：1.A2.C3.C4.C5.B6.A7.C8.C9.C 10.C四、简答：1.答：相同点：公理一与公理二中的两个力都是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

不同点：公理一中的两个力分别作用在两个不同的物体上；公理二中的两个力作用在同一物体上。

2.答:通过B点,由B点指向C点。

因为在主动力F1的作用下, C点的运动趋势方向向上,根据三力平衡汇交定理可知F3的方向是由B点指向C点。

3.答:刚体不会平衡。

因为刚体受两力偶( F1, F1 ')和( F2, F2 ')作用产生顺时针方向转动。

4.答:不对。

力偶矩是由力F '对O点产生的矩平衡的。

5.答:力偶的等效性有: (1)只要保持力偶矩大小和转向不变,力偶可在其作用面内任意移动,而不改变其作用效应。

(2)只要保持力偶矩大小和转向不变,可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,其作用效果不变。

图中d1< d2,若F1×d2= F2×d1,只要F2> F1,丝锥的转动效应会保持不变。

工程力学(静力学与材料力学)习题及答案 - 静力学设计

工程力学(静力学与材料力学)习题及答案 - 静力学设计

习题13-4图 工程力学（静力学与材料力学）习题第13章 杆类构件的静力学设计13－1 关于低碳钢试样拉伸至屈服时，有如下结论：（A ）应力和塑性变形很快增加，因而认为材料失效；（B ）应力和塑性变形虽然很快增加，但不意味着材料失效；（C ）应力不增加塑性变形很快增加，因而认为材料失效；（D ）应力不增加塑性变形很快增加，但不意味着材料失效。

正确答案是 。

13－2 韧性材料应变硬化之后，材料的力学性能发生下列变化：（A ）屈服应力提高，弹性模量降低；（B ）屈服应力提高，韧性降低；（C ）屈服应力不变，弹性模量不变；（D ）屈服应力不变，韧性不变。

正确答案是 。

13－3 关于条件屈服应力有如下论述：（A ）弹性应变为0.2%时的应力值；（B ）总应变为0.2%时的应力值；（C ）塑性应变为0.2%时的应力值；（D ）弹性应变为0.2时的应力值。

正确答案是 。

13－4 螺旋压紧装置如图所示。

现已知工作所受的压紧力为F = 4kN ，旋紧螺栓螺纹的内径d 1 = 13.8mm ，固定螺栓内径d 2 = 17.3mm 。

两根螺栓材料相同，其许用应力][σ= 53.0MPa 。

试校核各螺栓之强度是否安全。

13－5 现场施工中起重机吊环的每一侧臂AB 和BC ，均由两根矩形截面杆组成，连接处A 、B 、C 均为铰链，如图所示。

已知起重载荷F P = 1200kN ，每根矩形杆截面尺寸比例为b /h = 0.3，材料的许用应力][σ= 78.5MPa 。

试设计矩形杆的截面尺寸b 和h 。

13－6 图示结构中BC 和AC 都是圆截面直杆，直径均为d = 20mm ，材料都是Q235钢，其许用应力][σ= 157 MPa 。

试求该结构的许可载荷。

（有人说：根据垂直方面的平衡条件，有P N N 45cos 30cos F F F AC BC =︒+︒，然后将])[4/(2N σπd F BC =，])[4/(2N σπd F AC =代入后即可得许可载荷，这种解法对吗？为什么？）习题13-5图习题13-7图 习题13-8图 习题13-9图13－7 图示汽缸内径D = 560mm ，内压p = 2.5MPa，活塞杆直径d = 100mm ，所以用材料的屈服应力s σ= 300MPa 。