1、工程力学作业（静力学）班级 学号 姓名 1 次 2 次 3 次 4 次 5 次 6 次 7 次 8 次 9 次 10 次静力学- 2 -静力学公理和物体的受力分析一、是非题1、在理论力学中只研究力的外效应。 （ ）2、在平面任意力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。 （ ）3、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。 （ ）4、共面三力若平衡，则该三力必汇交于一点。 （ ）5、当刚体受三个不平行的力作用时，只要这三个力的作用线汇交于同一点，则该刚体一定处于平衡状态。 （ ）二、选择题1、在下述原理，法则、定理中，只适用于刚体的有_。 二力平衡原理； 力的平行四边形法则；
2、 加减平衡力系原理； 力的可传性原理； 作用与反作用定理。静力学- 3 -2、三力平衡汇交定理所给的条件是_。 汇交力系平衡的充要条件； 平面汇交力系平衡的充要条件； 不平行的三个力平衡的必要条件。3、人拉车前进时，人拉车的力_车拉人的力。 大于； 等于； 远大于。三、填空题1、作用在刚体上的两个力等效的条件是：_。2、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：_ _。3、书 P24，1-8 题4、画出下列各图中 A、B 两处反力的方向（包括方位和指向） 。静力学- 4 -5、在平面约束中，由约束本身的性质就可以确定约束力方位的约束有_ _，方向不能确定的约束有_
3、 _ (各写出两种约束) 。平面汇交力系与平面力偶系一、是非题1、只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。 （ ）2、用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力不同 。 ( ) 3、力偶只能使刚体转动，而不能使刚体移动。 （ ）4、两个力的合力的大小一定大于它的任意一个分力的大小。 （ ）二、选择题1、将大小为 100N 的力 F 沿着 x、y 方向分解，若 F 在 x 轴上的投影为 86.6N，而沿 x 方向的分力的大小 115.47N，则 F 在 y 轴上的投影为 。 0； 50 N ； 70.7 N； 86.6 N； 10 N。 XFO xy静力学-
4、 5 -2、杆 AF、CD 、相互铰接、并支承如图所示。今在 AF 杆上作用一力偶（P、P） ，若不计各杆自重，则 A 支座处约束力的作用线 。 过 A 点平行力 P； 过 A 点平行 BG 连线； 沿 AG 直线； 沿 AH 直线。3、在图示机构中，如果将作用于构件 AC 上的力偶 M 搬移到构件上，则 A、B 、三处约束力的大小 。 都不变； A、B 处约束力不变，C 处约束力改变； 都改变； A、处约束力改变，处约束力不变。4、三力平衡定理是 。 共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点； 共面三力若平衡，必汇交于一点； 三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。5、已知 F1、F 2、F 3
5、、F 4 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 。 力系可合成为一个力偶； 力系可合成一个力； 力系简化为一个力和一个力偶；FAEBHPGC PCBAMM F1F2F3F4静力学- 6 - 力系的合力为零，力系平衡。三、填空题1、汇交力系平衡的必要与充分条件是 平衡的几何条件是 平衡的解析条件是 2、不计重量的直杆 AB 与折杆 CD 在 B 处用光滑铰链连接如图。若结构受力 P作用，则支座 C 处约束力的大小为 ，方向为 。3、图示一等边三角形，边长为 a，沿三边分别作用有力 F1、F 2 和 F3，且 F1=F2=F3=F，则该力系的简化结果是 ，大小为
6、，方向或转向为 。F2F3F1a aaaaaaABCD45Pa静力学- 7 -4、图示结构受力偶矩为 M=300 kNm 的力偶作用。若 a，各杆自重不计，则固定铰支座的约束力的大小为 ，方向 。5、两直角刚杆、E在处铰接，并支承如图。若各杆重不计，试分别画出图示二种受力情况下，、B 支座约束反力的方向（方位和指向） 。四、计算题小轮 A、B 的质量分别为 mA 、m B，用一长度为重量不计的杆与轮相连，并且置于图示的光滑斜面上。若系统处于平衡状态。试求出以角度 、 表示的二轮质量比 mA / mB。MCB DEAPCB DEAL/2L/2 LLLACBDa a aaLAB静力学- 8 -五、
7、计算题试求图示构件的支座约束力。 （a）已知：P，R ； （b）已知：M，a（c）求图示构件的支座约束力，已知：qA、q B、a。PABRR(a)DCMB2MA2aa(b)3aBAqBqAq (c)静力学- 9 -六、计算题图示平面力系由力，力偶，分布荷载组成，已知：q 0= 24 N / m，P= 72 N，M756Nm ，a=2m ，b=3m，试求该力系合成结果。平面任意力系一、是非题1、平面力系向某点简化之主矢为零，主矩不为零。则该力系可简化为一合力偶，且该力系向任一点简化之主矩与简化中心的位置无关。 （ ）2、某一平面力系，向 A、B 两点简化的结果有可能相同，而且主矢和主矩都不为零。
8、 （ ）3、某平面力系，如果对该平面内任意点的主矩等于零，用该平面力系不可能合成为一个力偶。 （ ）4、在某平面力系作用面内任取两点 A、B，如该力系对这两点的主矩都为零，则该力系不可能合成为一个力。 （ 静力学- 10 -）二、选择题1、于作用在 Ox y 平面内的平面平衡力系，其独立的平衡方程是 。 M A= 0，M B= 0，M C= 0； M A= 0，M O= 0，F x= 0； M A= 0，M B=0，M O= 0； F x= 0，F y= 0，F AB= 0。2、在图示系统中，绳 D E 能承受的最大拉力为10 kN，杆重不计。则力 P 的最大值为 。 5 kN； 10 kN；
9、 15 kN； 20 kN。3、均质杆 AB 重 P，用铅垂绳 CD 吊在天花板上，A、B 两端分别靠在光滑的铅垂面上，则A、B 两端反力的大小是。 A 点反力大于 B 点反力； B 点反力大于 A 点反力； A、B 两点反力相等。4、图示结构中，静定结构有 ，静不定结构有 。 (a)系统； ABCyxPDCBAPB2a 2a D EaaCA静力学- 11 - (b)系统； (c)系统； (d)系统。5、图示各杆用光滑铰链连接成一菱形结构，各杆重不计，在铰链 A、B 处分别作用力 F1 和 F2，且 F1F 2F，则杆 5 内力的大小是 。 0； F / 3； ； F。3/三、填空题1、图示结
10、构受集中力 P 作用，各杆自重不计。则杆的内力为 (须注明拉、压） 。 （写出计算过程）P1P2P PPa DECBAPa a a F2F1CDA B32145静力学- 12 -2、图示结构中，两直角曲杆 ACE 和 BCD 在 C 处饺接。受矩为 M 的平面力偶作用，若不计各杆重量，则 E 铰对 DE 杆的铅直方向约束力的大小为 ，水平方向约束力的大小为 。（须写出计算过程）.3、图示珩架中，杆的内力为 ，杆的内力为 。（须写出计算过程）四、计算题图示平面力系已 知：T 18 kN，T 23 kN ，M 10 kNm，R2m ，=120。试求：（1）力系向 O 点简化结果；（ 2）力系的最后
11、简化结果，并示于图上。aaaa MEDCBAQAaa EBDCyO xAB RMT2T1静力学- 13 -五、计算题梁的跨度 L= 6m，=30 ， q= 2kN/m，M=2 kNm。若不计梁的自重，试求A、B 支座的约束力。六、计算题图示结构由丁字梁与直梁铰接而成，自重不计。已知：P2kN ，q0.5kN/m，M 5 kNm，L2 m 。试求支座 C 及固定端 A 的约束力。ML/2 L/2ACBq30L/3AB PLq M30LLLL30C静力学- 14 -八、计算题图示曲柄摇杆机构，在摇杆的 B 端作用一水平阻力 R，己知：OCr，ABL，各部分自重及摩擦均忽略不计，欲使机构在图示位置（
12、OC 水平）保持平衡，试求在曲柄 OC 上所施加的力偶的的力偶矩 M，并求支座 O、A 的约束力。摩擦一、是非题1、重 W 的物体自由地放在倾角为 的斜面上，若物体与斜面的摩擦角 m，则该物体在斜面上静止不动。 （ ）A45BOCRM静力学- 15 -2、静滑动摩擦系数的正切值等于摩擦角。 （ ）3、重 W 的物快自由地放在倾角为 的斜面上，若物块与斜面的摩擦角 m，则该物块将滑动。 （ ）4、自锁现象是指所有主动力的合力指向接触面，且其作用线位于摩擦锥之内，不论合力多大，物体总能平衡的一种现象。 （ ）二、选择题1、一重 W 的物体置于倾角为 的斜面上，若摩擦系数为 f，且 tg f，则物体
13、 ，若增加物体重量，则物体 ；若减轻物体重量，则物体 。 静止不动； 向下滑动； 运动与否取决于平衡条件。2、当左右两木板所受的压力均为 时，物体夹在木板中间静止不动。若两端木板所受压力各位 ，则物体所受到摩擦力为 。 和原来相等； 是原来的两倍； 是原来的四倍。、图示系统仅在直杆与小车接触的点处 存在摩擦，在保持系统平衡的前提下，逐步增加拉力 ，则在此过程中，处的法向约F FA静力学- 16 -束力将 。 越来越大； 越来越小； 保持不变； 不能确定。4、重 W 的物体自由地放在倾角为 的倾角上，物体与斜面的摩擦角为 m，若m，则物体 。 静止； 滑动； 当 很小时能静止； 处于临界状态。三
14、、填空题1、若矿砂与料斗之间的摩擦系数 f=0.7，欲使料斗正常工作，则倾角 应大于。2、物块重 W=50 N，与接触面间的摩擦角 m=30，受水平力 Q 作用，当 Q = 50 N时物块处于 （只要回答处于静止或滑动）状态。当 Q = N 时，物块处于临界状态。WQ静力学- 17 -3、置于铅垂面的均质正方形薄板重 Q =100 kN，与地面间的摩擦系数 f=0.5，欲使薄板静止不动，则作用在 A 点的力 T 的最大值应为 。四、计算题重 Q 的物块放在倾角 大于摩擦角 m 的斜面上，在物块上另加一水平力P，已知：Q =500N，P =300N，.4， 0。试求摩擦力的大小。五、计算题曲柄连
15、杆机构在图示位置平衡。已知：滑块重 P，与斜面间的摩擦系数为 f，OA= r，且，各杆重不计。.试求作用于曲柄 OA 上的力偶距 M。OABM1530Q BAT45PQ静力学- 18 -六、计算题 杆 BC 重 G，一端靠在墙上，另一端放在水平悬臂梁 AC 上，已知；G=2 kN，a=2m，b=0.3m ，=30 ，f B=fC=0.2。试求使系统处于静止状态，加在杆上的最大作用力 Pmax 及与 Pmax 值相应的 A、B、C 处约束反力。baaPGABC静力学- 19 -静力学综合题一、是非题1、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。 （ ）2、汇交于一点的三个力，只要
16、其中的两个力在一条直线上，则第三个力必然为零。（ ）3、力矩与力偶矩的单位相同，常用的单位为牛米，千牛 米等。 （ ）4、一空间力系向某点简化后，得主矢 FR、主矩 MO，若 FR与 MO 平行，则此力系可进一步简化为一合力。 （ ）二、选择题1、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_。 0； 30； 45； 60。2、作用在刚体上仅有二力 FA、F B，且 FA+FB=0，则此刚体 _；作用在刚体上仅有二力偶，其力偶矩矢分别为 MA、M B，且 MA+MB=0，则此刚体_。 一定平衡； 一定不平衡； 平衡与否不能判断。PLLL/2L
17、/2BACBL aLFA静力学- 20 -3、力 P 作用在 BC 杆的中点、且垂直 BC 杆，若 P= kN，各杆自重不计。则支座 A 的水2平分力的大小 FAX_；杆 AC 的内力的大小 S _。 0； 0.707 kN； 1 kN； 1.414 kN； 2 kN。4、若 P=50kN，W=10kN 墙与物体间的摩擦系数 f=0.3，则摩擦力为_。 15kN； 3 kN； 10kN。三、填空题1、已知作用在等边三角形 ABC 顶点的三个力，其大小相等：P 1P 2P 3P ，60 ，三角形各边长 L。则该力系向三角形中心 O 点简化的结果为_ _，向 B 点简化的结果为_（算出大小，并画出
18、方向或转向） 。2、某空间力系对不共线的任意三点的主矩皆等于零，问该力系是否一定平衡？答：_；为什么？答：_。3、图示结构受矩为 M10 kNm 的力偶作用。若 a1m，各杆自重不计。则固定铰支座 D 的约束力的大小为_ _ _，方向_ _。4、物块重 Q 50 kN，自由地放在倾角为MDCBAa2aa aaCBAP3P1P2 aaaOPWFQ30静力学- 21 -30的斜面上。若物体与斜面间的静摩擦系数 f 0.25，动摩擦系数 f0.2，水平力F 50 kN，则作用在物块上的摩擦力的大小为_ _。四、计算题均质杆 AB 长 L，重 P，在 A 处作用水平力 Q 使其在图示位置平衡，忽略A、
19、B 二处的摩擦。求平衡时角 与力 P、Q 、倾角 、长度 L 之间的关系。五、计算题在图示匀质板中，已知：L5cm，R 5cm。试求图示平面的形心。 （提示：半圆形的形心到圆心的距离 hC4R/3）OCxyPQBA 2L2L LLCBMAEPq0DO4L2L3L4Lyx静力学- 22 -六、计算题图示结构，杆重不计。已知：L4.5 m，q 03 kN/m，P=6 kN , M4.5kNm 。试求固定端 E 处的反力。七、计算题均质杆 AD 重 W，BC 杆重不计，如将两杆于 A D 的中点 C 搭在一起，杆与杆之间的静摩擦系数 f0.6。试问系统是否静止。八、计算题在图示机构中，己知：P，L2m，r 0.5m，=30，BE=EG，CE=EF 。试求（1）支座 A、F 的约束力； (2)铰链 E 的约束力。LPBAGrEDCF60CB60DALLL静力学- 23 -
