理论力学-习题集(含答案).doc

1、第 1 页 共 75 页理论力学课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有习题【说明】：本课程理论力学 （编号为 06015）共有单选题,计算题,判断题, 填空题等多种试题类型，其中，本习题集中有判断题等试题类型未进入。一、单选题1. 作用在刚体上仅有二力 、 ，且 ，则此刚体 。AFB0ABF_、一定平衡 、一定不平衡 、平衡与否不能判断2. 作用在刚体上仅有二力偶，其力偶矩矢分别为 、 ，且 ，则AMBA0BM此刚体 。_、一定平衡 、一定不平衡 、平衡与否不能判断3. 汇交于 点的平面汇交力系，其平衡方程式可表示为二力矩形式。即 ，O AimF，但 。0BimF_、 、 两点中有

2、一点与 点重合AO、点 不在 、 两点的连线上B、点 应在 、 两点的连线上、不存在二力矩形式， 是唯一的0,YX4. 力 在 轴上的投影为 ，则该力在与 轴共面的任一轴上的投影 。FxFx_、一定不等于零 、不一定等于零、一定等于零 、等于 F5. 若平面一般力系简化的结果与简化中心无关，则该力系的简化结果为 。、一合力 、平衡 、一合力偶 、一个力偶或平衡6. 若平面力系对一点 的主矩为零，则此力系 。A_、不可能合成一个力 、不可能合成一个力偶第 2 页 共 75 页、一定平衡 、可能合成一个力偶，也可能平衡7. 已知 、 、 、 为作用刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图所示为平1F2

3、34行四边形，因此可知 。_、力系可合成为一个力偶 、力系可合成为一个力、力系简化为一个力和一个力偶 、力系的合力为零，力系平衡8. 已知一平衡的平面任意力系 、 ，如图，则平衡方程 ，1F21n0Am， 中（ ），有 个方程是独立的。0BmYyAB_、1 、2 、39. 设大小相等的三个力 、 、 分别作用在同一平面内的 、 、 三点上，若1F23 ABC，且其力多边形如 图示，则该力系 。ABCb_、合成为一合力 、合成为一力偶 、平衡第 3 页 共 75 页10. 图示作用在三角形板上的平面汇交力系，各力的作用线汇交于三角形板中心，如果各力大小均不等于零，则图示力系 。_、可能平衡 、一

4、定不平衡 、一定平衡 、不能确定11. 图示一等边三角形板，边长为 ，沿三边分别作用有力 、 和 ，且a1F23。则此三角形板处于 状态。321F_、平衡 、移动 、转动 、既移动又转动12. 图示作用在三角形板上的平面汇交力系，汇交于三角形板底边中点。如果各力大小均不等于零，则图示力系 。_、可能平衡 、一定不平衡 、一定平衡 、不能确定第 4 页 共 75 页13. 某平面任意力系向 点简化，得到 ，方向如图所示，若O10,10ORNMcm将该力系向 点简化，则得到 。A_、 10ARNM,、 10cm、 2A,14. 曲杆重不计，其上作用一力偶矩为 的力偶，则图 中 点的反力比图 中的M

5、aBb反力 。_、大 、小 、相同15. 某简支梁 受荷载如图（a）、（b）、（c）所示，今分别用AB，表示三种情况下支座B的反力，则它们之间的关系应为、Na。_、 、cNbcNba第 5 页 共 75 页、 、cNbacNba16. 图示结构中，静定结构有 个。_、1 、2 、3 、417. 图示三铰刚架受力 作用，则 支座反力的大小为 。FA_、 、 、 、122FF218. 已知杆 和 的自重不计，且在 处光滑接触，若作用在 杆上的力偶的矩ABCDCAB为 ，则欲使系统保持平衡，作用在 杆上的力偶矩 的转向如图示，其力矩值之比1m2m第 6 页 共 75 页为 。2:1m_、1 、 、4

6、3219. 图示结构受力 作用，杆重不计，则 支座约束力的大小为 。PA_、 、 、 、12323P020. 悬臂桁架受到大小均为 的三个力的作用，则杆1内力的大小为 。P_、 、 、 、P2012P第 7 页 共 75 页21. 图示二桁架结构相同，受力大小也相同，但作用点不同。则二桁架中各杆的内力。_、完全相同 、完全不同 、部分相同22. 在图示桁架中，已知 、 ，则杆（3）内力之大小为 。Pa_、 、 、 、022PP223. 物块重 ，用 的力按图示方向把物块压在铅直墙上，物块与墙20GN40P之间的摩擦系数 ，则作用在物块上的摩擦力等于 。3f _N、 、 、 、15010324.

7、 已知 ， ，摩擦系数 ，物块将 。10WkN80Pk0.2f_、向上运动 、向下运动 、静止不动第 8 页 共 75 页25. 重 的均质圆柱放在 型槽里，考虑摩擦；当圆柱上作用一力偶矩 ，圆柱处PVM于极限平衡状态，此时接触点处的法向反力 与 的关系为 。ANB_、 、 、BANBAN26. 重 的物体自由地放在倾角为 的斜面上，物体与斜面间的摩擦角为 ，若Wm，则物体 。m_、静止 、滑动 、当 很小时能静止 、处于临界状态W27. 重 的物体置于倾角为 的斜面上，若摩擦系数为 ，则物体 。Wtanf_、静止不动 、向下滑动 、运动与否取决于平衡条件第 9 页 共 75 页28. 物 重

8、 ，物 重 ， 物与地面的摩擦系数为 ，滑轮处摩擦不计。A10kNB25kA0.2则物体 与地面间的摩擦力为 。_N、20 、16 、15 、1229. 已知 ， ，物体与地面间的静摩擦系数 ，动摩擦系数60WkN2Tk 0.5f，则物体所受的摩擦力的大小为 。.4f _kN、 、 、 、25017.330. 物块重 ，与水平面间的摩擦角为 ，今用与铅垂线成 角的力 推动5kN035m06P物块，若 ，则物块将 。P_、不动 、滑动 、处于临界状态 、滑动于否无法确定第 10 页 共 75 页31. 重 半径为 的均质圆轮受力 作用，静止于水平地面上，若静滑动摩擦系数为 ，QRPf动滑动摩擦系

9、数为 。滚动摩阻系数为 ，则圆轮受到的摩擦力和滚阻力偶为f。_、 ， 、 ，FfMFPQM、 ， 、 ， PRR32. 空间力偶矩是 。_、代数量 、滑动矢量 、定位矢量 、自由矢量33. 图示空间平行力系，力线平行于 轴，则此力系相互独立的平衡方程为OZ。_、 0, 0, 0xyzmFmF、 ， ，和XYx、 ， ，和Zxz第 11 页 共 75 页34. 已知一正方体，各边长 ，沿对角线 作用一个力 ，则该力对 轴的矩的大aBHFOG小为 。_、 、 、 、2F6F63a2Fa35. 在正立方体的前侧面沿 方向作用一力 ，则该力 。ABF_、对 、 、 轴之矩全等 、对三轴之矩全不等XYZ

10、、对 、 轴之矩相等 、对 、 之矩相等YZ第 12 页 共 75 页36. 正方体受两个力偶作用，该两力偶矩矢等值、方向，即 ，但不共线，则12M正方体 。_、平衡 、不平衡 、因条件不足，难以判断是否平衡37. 图示一正方体，边长为 ，力 沿 作用。则该力 轴的矩为 。aPECZZm_、 、 、 、Pa2Pa2Pa第 13 页 共 75 页38. 边长为 的均质正方形薄板，截去四分之一后悬挂在 点，今欲使 边保持2a ABC水平，则点 距右端的距离 。Ax_、 、 、 、32a52a56a39. 重为 ，边长为 的均质正方形薄板与一重为 的均质三角形薄板焊接成一梯形Wa12W板，在 点悬挂

11、。今欲使底边 保持水平，则边长 。ABCL_、 、 、 、12 a3a第 14 页 共 75 页40. 均质梯形薄板 ，在 处用细绳悬挂。今欲使 边保持水平，则需在正方ABCDEAB形 的中心挖去一个半径为 的圆形薄板。_、 、 、 、32a12a13a23a41. 圆柱铰链和固定铰链支座上约束反力的数量为 个。_、 、 、 、42. 三力平衡汇交原理是指 。_、共面不平行的三个力相互平衡必汇交于一点、共面三力如果平衡，必汇交于一点、若三力汇交于一点，则该三力必相互平衡43. 作用在一个刚体上只有两个力 、 ，且 ，则该二力可能是AFBABF。_、作用力与反作用力或一对平衡力 、一对平衡力或一

12、个力偶、一对平衡力或一个力和一个力偶 、作用力与反作用力或一个力偶44. 若考虑力对物体的两种作用效应，力是 矢量。_、滑动 、自由 、定位45. 作用力与反作用力之间的关系是： 。第 15 页 共 75 页、等值 、反向 、共线 、等值、反向、共线46. 在利用力的平行四边形法则求合力时，合力位于 。_、平行四边形的对角线上、通过汇交点的对角线上、通过汇交点且离开汇交点的对角线上、通过汇交点且指向汇交点的对角线上47. 作用在同一刚体上的两个力使物体处于平衡的充分必要条件是 。_、等值 、反向 、共线 、等值、反向、共线48. 理论力学静力学中，主要研究物体的 。_、外效应和内效应 、外效应

13、、内效应 、运动效应和变形效应49. 约束反力的方向总是 于运动的方向。_、平行 、垂直 、平行或垂直50. 在图示平面机构中，系统的自由度为 。_、 、 、 、51. 在图示平面机构中，系统的自由度为 。_、 、 、 、第 16 页 共 75 页52. 在图示平面机构中，系统的自由度为 。_、 、 、 、53. 在图示平面机构中，系统的自由度为 。_、 、 、 、54. 建立虚位移之间的关系，通常用 。_、几何法 、变分法 、几何法、变分法等55. 约束可以分为 。_第 17 页 共 75 页、几何约束 、运动约束 、几何约束和运动约束56. 约束可以分为 。_、双面约束和单面约束 、单面约

14、束 、双面约束57. 虚位移与时间 。、有关 、无关 、有时有关，有时无关二、计算题58. 不计自重的直杆 AB与直角折杆 CD在 B处光滑铰接，受力如图，求 A、 C、D处的反力。59. 平面力系，集中力作用点均在箭头处，坐标如图，长度单位 m，力的单位 kN，求此力系合成的最终结果。60. 图示结构不计自重， cmOAB601， kNM.1，求平衡时第 18 页 共 75 页O、 1处的约束力及 2M。61. 图示结构不计自重， C处铰接，平衡时求 A、 C、 D铰处的约束力。62. 已知： , , 。不计摩擦，试求平衡时 轮对kNQ40kW5kNP20A地面的压力及 角。第 19 页 共

15、 75 页63. 已知：重量为 ， 的 、 两小轮，长 的无重NP20112AB40Lcm刚杆相铰接，且可在 的光滑斜面上滚动。试求平衡时的距离 值。45 x64. 作 、 受力图，并求 支座约束反力。ADCBA 65. 简支梁 的支承和受力如图，已知： ，力偶矩 ，AB02/qkNm2.MkNm梁的跨度 ， 。若不计梁的自重，试求 、 支座的反力。6Lm03AB第 20 页 共 75 页66. 均质杆 长 ，重 ，能绕水平轴 转动，用同样长，同样重的均质杆AB2LPA支撑住， 杆能绕通过其中点 的水平轴转动。 ，在 的 端挂EDCCLED一重物 ，且 。不计摩擦。试求此系统平衡时 的大小。Q

16、67. 梁 、 及曲杆 自重不计， 、 、 处为光滑铰链，已知：ABCDBCD， ， ， ，求铰支座 及固定端 处20PN1.Mm10/qN0.5amA的约束反力。68. 试求图示构件的支座反力。、已知： ， ；aPR第 21 页 共 75 页、已知： ， ；bMa、已知： 、 ， 。cAqB69. 图示刚架，滑轮 、 尺寸不计。已知 、 、 、 、 、 。试求DEP1Q21L23支座 的反力。A70. 图示机构， 杆及汽缸、活塞自重均不计。已知：厢体的重心在 点，重BOG量为 及尺寸 、 。试求在 角平衡时，汽缸中的力应为多大。Q1L271. 图示机构由直角弯杆 、杆 铰接而成。已知： ，A

17、BDEmkNq/35， ， ，各杆及滑轮自重不计。求系统平衡时活动20PkN20.Mkm2a铰支座 及固定端 的约束反力。AE第 22 页 共 75 页72. 图示平面构架，自重不计，已知：， ， ， ； 、 为铰接。试求：4MkNm2/qk10PkN4LmBC（1）固定端 的反力；（2）杆 的内力。ABC73. 图示平面机架，C为铰链联结，各杆自重不计。已知： ，14PkN， ， ， ， 试求支座 、 的约28.MkNm1/qk13Lm205AB束反力。74. 支架由直杆 与直角曲杆 及定滑轮D组成，已知：ABE， ， ， 、 、 处均用铰链连接。1 ACDBm0.3R10QNABC第 23

18、 页 共 75 页绳、杆、滑轮自重均不计。试求支座 ， 处的反力。AB75. 直角均质三角形平板 重 ，支承如图， 边水平，在其上作BCD50WNBC用矩为 的力偶，杆 的自重不计，已知： ， ，求30.MNmAmL91102固定端 ，铰 及活动支座 的反力。A76. 重 的均质杆 置于光滑地面上，并用绳 、 系住，当2.3kNACBDEC时系统平衡，求平衡时绳 、 的拉力。05BDE77. 边长为 的均质正方形薄板，截去四分之一后悬挂在点 ，欲使 边保持水2a ABC第 24 页 共 75 页平，试计算点 距右端的距离 。Ax78. 曲杆 的 段与 轴重合， 段与 轴平行， 段与 轴平行，O

19、ABCDYBCXCDZ已知： ， ， ， ， ，NP5012NP103104mL10。试求以 点为简化中心将此四个力简化成最简单的形式，并确定其mL72位置。79. 曲杆 的 段与 轴重合， 段与 轴平行， 段与 轴平行，OABCDYBCXCDZ已知： ， ， ， ， ，NP5012NP103104mL10。试求以 点为简化中心将此四个力简化成最简单的形式，并确定其mL72位置。第 25 页 共 75 页80. 曲杆 的 段与 轴重合， 段与 轴平行， 段与 轴平行，OABCDYBCXCDZ已知： ， ， ， ， ，NP5012NP103104mL10。试求以 点为简化中心将此四个力简化成最简

20、单的形式，并确定其mL72位置。81. 曲杆 的 段与 轴重合， 段与 轴平行， 段与 轴平行，OABCDYBCXCDZ已知： ， ， ， ， ，NP5012NP103104mL10。试求以 点为简化中心将此四个力简化成最简单的形式，并确定其mL72位置。第 26 页 共 75 页82. 曲杆 的 段与 轴重合， 段与 轴平行， 段与 轴平行，OABCDYBCXCDZ已知： ， ， ， ， ，NP5012NP103104mL10。试求以 点为简化中心将此四个力简化成最简单的形式，并确定其mL72位置。83. 图示力系， ， ， ，各力作用线的位置如图所1FkN213k35FkN示。试将该力系向

21、原点 简化。O84. 图示力系， ， ， ，各力作用线的位置如图所1FkN213k35FkN示。试将该力系向 、 的交点 简化。0,A第 27 页 共 75 页85. 图示力系， ， ， ，各力作用线的位置如图所1FkN213k35FkN示，试将该力系向点 简化。B86. 图示力系， ， ， ，各力作用线的位置如图所1FkN213k35FkN示，试将该力系向点 简化。C第 28 页 共 75 页87. 图示力系， ， ， ，各力作用线的位置如图所1FkN213k35FkN示，试将该力系向点 简化。D88. 已知： ， ， 点坐标（5，5，6），长度单位是米。NF1020B试求 和 两力向 平面

22、上 点简化的结果。12XYC第 29 页 共 75 页89. 已知： 。求图示力系的最mLKNPKNP1,20,10,30321 简合成结果。90. 半径为 ，重为 的半圆轮，置于水平面上，轮与平面之间的滑动摩擦系数rG为 ，滚动摩擦系数为 ，轮上作用一顺钟向的力偶，若力偶矩的大小f， ， ， ， 。求轮子受到的滑20.MNcm50.1f0.5m30rc动摩擦力及滚动摩擦力偶。第 30 页 共 75 页91. 均质杆 长 ，重 ，在 处作用水平力 使其在图示位置平衡，忽略 、ABLPAQA二处的摩擦。当系统平衡时，试证明： 。tancot2P92. 已知：均质圆柱半径为 ，滚动静摩阻系数为 。试求圆柱不致下滚的 值。r93. 在图示物块中，已知： 、 ，接触面间的摩擦角 。试问：QM、 等于多大时拉动物块最省力；、此时所需拉力 为多大。P94. 重 的物块放在倾角 大于摩擦角 的斜面上，在物块上另加一水平力 ，QMP已知： ， ， ， 。试求摩擦力的大小。50N0P.4f03