工程力学练习题

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 ） （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。

（c ）ABPo30（d ）（f ）（e ）（a ）A BP 2P 1（b）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。

（ ）2. 两个力F 1、F 2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F R 的大小F R ＝ ，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F 1和F 2作用，它们之间的大小关系是F 1＝2 F 2，则该两力的合力矢R 可表示为（ ）W题7图题10图题14图a b c题11图A ． R = F 1 - F 2 B. R = F 2 - F 1 C. R = F 1 + F 2 D. R = F 22. OA 构件上作用一力矩为M 1的力偶，BC 构件上作用一力矩为M 2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 . M 1＝4 M 2 B. M 1＝2 M 2 C . M 1＝M 2 D. M 1＝0.5 M 23. 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F 1=F 2=200KN ， F 3=300KN ，F 4=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。

143. 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m 10kN m m m 321⋅===，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，mm L 200=，求螺栓所受的水平力。

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'F FR，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 ）C2．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。

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fF N 。

（ ）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。

P （c ）（a ）2. 重为W 的轮子放在水平面上，并与垂直墙壁接触，已知各接触面的摩擦系数均为f ，使轮子开始转动时所需的力偶矩M 。

3. 如图所示为一折梯放在水平面上，它的两脚A 、B 与地的摩擦系数分别为2.0=A f ，6.0=B f ，AC 一边的中点放置重物Q ＝500N ，梯子重量不计。

求（1）折梯能否平衡？（2）若平衡，计算两脚与地面的摩擦力。

工程力学——材料力学部分习题第六章变形体力学基础是非判断题1．材料力学是研究构件承载能力的一门学科。

（）2．材料力学的任务是尽可能使构件安全地工作。

（）3．材料力学主要研究弹性范围内的小变形情况。

（）4．因为构件是变形固体，在研究构件的平衡时，应按变形后的尺寸进行计算。

（）5．外力就是构件所承受的载荷。

（）6．材料力学研究的内力是构件各部分间的相互作用力。

（）7．用截面法求内力时，可以保留截开后构件的任一部分进行平衡计算。

( )8．压强是构件表面的正应力。

（）9．应力是横截面上的平均内力。

（）10．材料力学只研究因构件变形引起的位移。

（）11．线应变是构件中单位长度的变形量。

（）12．构件内一点处各方向线应变均相等。

（）13．切应变是变形后构件中任意两根微线段夹角角度的变化量。

（）14．构件上的某一点，若任何方向都无应变，则该点无位移。

（）15．材料力学只限于研究等截面直杆。

（）16．杆件的基本变形只是拉（压）、剪、扭、和弯四种，如果还有另一种变形，必定是这四种变形的某种组合。

（）填空题17．构件的承载能力包括____________、___________和____________三个方面；根据材料的主要性能作如下三个基本假设___________、___________、____________。

18．构件的强度是指___________________________________________________________；刚度是指_________________________________________________________________________；稳定性是指_______________________________________________________________________。

19．在材料力学中分析杆件内力的基本方法是__________，步骤是_____________________。

第七章 拉伸、压缩与剪切是非判断题1．使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。

（ ） 2．拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。

（ ） 3．胡克定律适用于弹性变形范围内。

（ ） 4．材料的延伸率与试件的尺寸有关。

（ ）5．只有超静定结构才可能有装配应力和温度应力。

（ ）6．铸铁构件由于没有屈服阶段，所以在静载作用时可以不考虑其应力集中的影响。

（ ） 7．杆件的某横截面上，若各点的正应力均为零，则该截面上轴力为零。

（ ） 填空题8．工程上通常把延伸率δ〉_____的材料称为塑性材料。

9．一空心圆截面直杆，其内、外径之比为8.0=α，两端承受轴向拉力作用，如将内外径增加一倍，则其抗拉刚度将是原来的______倍。

10．衡量材料塑性的两个指标是______、______。

11．低碳钢在拉伸过程中的四个阶段分别是___________、___________、_____________和______________。