工程力学习题集第一篇 静力学第一章 静力学公理及物体的受力分析一、判断题1.二力杆是指在一构件上只受两个力作用下的构件，对吗？ （）2.刚体的平衡条件对变形体平衡是必要的而不是充分的，对吗？ （）3.三力平衡汇交定理是三力平衡的充要条件，对吗？ （）4.如图所示两个力三角形的含义一样，对吗？ （）F2F2 F1F3F3F15，如图所示，将作用于AC杆的力P沿其作用线移至BC杆上而成为P，结构的效应不变，对吗？ （）ABCPP6.如图所示物体所受各力作用线在同一平面内，且各作用线彼此汇交于同一点，则该力系是一平衡力系，对吗？ （）F2F1F37.所谓刚体就是在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。 （）8.力的作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体反生变形。 （）9.作用于刚体上的平衡力系，如果移到变形体上，该变形体也一定平衡。 （）10.在两个力作用下处于平衡的杆件称为二力杆，二力杆一定是直杆。 （）二、填空题1.力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点。2.平衡汇交力系是合力等于零且力的作用线交于一点的力系；物体在平衡力系作用下总是保持静止或匀速运动状态；平面汇交力系是最简单的平衡力系。3.杆件的四种基本变形是拉伸（压缩）、剪切、扭转和弯曲。4.载荷按照作用范围的大小可分为集中力和分布力。5.在两个力作用下处于平衡的构件称为二力杆（或二力构件），此两力的作用线必过这两力作用点的连线。6.力对物体的矩正负号规定一般是这样的，力使物体绕矩心逆时针方向转动时力矩取正号，反之取负号。7.在刚体上的力向其所在平面内一点平移，会产生附加矩。8.画受力图的一般步骤是，先取隔离体，然后画主动力和约束反力。BDABCFABCDFE9指出图（a），（b），（c）中所有的二力杆构件AC，AB，BC。CFDA （a） （b） （c） 10.关于材料的基本假设有均匀性、连续性和各向同性。三、选择题1、 F1 ，F2 两力对某一刚体作用效应相同的充要条件是（B）。A、F1 ，F2 两力大小相等B、F1 ，F2 两力大小相等，方向相同，作用在同一条直线上C、F1 ，F2 两力大小相等，方向相同，且必须作用于同一点上D、力矢F1 与力矢F2相等2、作用与反作用力定律的适用范围是（D）。A、只适用于刚体B、只适用于变形体C、只适用于物体处于平衡态D、对任何物体均适用3、如图所示，在力平行四边形中，表示力F1 和力F2 的合力R的图形是（A）。RF1F2ARF1F2BRF2F1CRF1F2D4、如图所示的力三角形中，表示力F1 和力F2 和合力R的图形是（C）。RF1F2ARF2F1BRF1F2CRF1F2D5、柔性体约束的约束反力，其作用线沿柔性体的中心线（C）。A、其指向在标示时可先任意假设B、其指向在标示时有的情况可任意假设C、其指向必定是背离被约束物体D、其指向也可能是指向被约束物体6、R是两力的合力，用矢量方程表示为R=F1+F2，则其大小之间的关系为（D）。A必有R= F1+F2B不可能有R= F1+F2C必有R F1，R F2D可能有R F1，R F2F2B CAF3F17、大小和方向相同的三个力F1，F2，F3分别作用于A，B，C三点，C点在F2作用线上，如图所示，其中两个等效的力是（B）。AF1，F2BF2，F3CF1，F38、加减平衡力系公理适用于（A）。A刚体B变形体C刚体及变形体D刚体系统9、以下几种构件的受力情况，属于分布力作用的是（B）。A自行车轮胎对地面的压力B楼板对房梁的作用力C撤消工件时，车刀对工件的作用力D桥墩对主梁的支持力10、“二力平衡公理”和“力的可传性原理”适用于（D）。A任何物体B固体C弹性体D刚体四、计算题1、 画出下图所示杆AB的受力图，假定所有接触面都是光滑。绳ABCGED解：BANDGTCCNBD2、 画出下图所示构件ABC的受力图，假定所有接触处均光滑。BACP解：PABCNCRBO3、画出下图所示构建AB的受力图，A,B,C处均为光滑铰链。解：在整个系统中，构建BC为二力杆，由构建BC可确定B处左右两部分的约束反力方向（RB，RB）。对构建AB，力P，RB，RA三力必汇交于一点。构建AB的受力图如图所解。 图一 图二4、画出下图所示杆AO、杆CBD的受力图，假定所有接触均光滑BPOPPDPCPAP(2)(1)解：图中AO杆在O点受到固定铰链约束，约束反力为R0；A处受到光滑接触约束，约束反力为NA；D处受到光滑接触面约束，约束反力为ND。AO杆所受三力NA,ND,RO必汇交与一点。AO杆的受力图如第1-53题解图（1）所示。图中，CBD杆在B处受到的约束反力为RB；杆CBD所受三力P,RB,ND必汇交于一点。杆CBD的受力图如第1-53题解图（2）所示。NDRBNDDPBPCPPAPNAOR05、画出下图所示杆AB、杆AC、杆DE及整个系统的受力图，假定所有接触处均光滑。BCFEDPA解：整个杆系中杆DE为二力杆。其受力图如第154题解图（1）所示。杆AC在A处约束反力为RA，对杆AC,P，RD，RA三力必汇交，其受力图如第5题解图（2）所示。杆AB在B处约束反力为YB，XB，在E处为RE，A处为RA，F处约束反力为NF，受力图如第154题解图（3）所示。整个系统在F处受到约束反力NF，在B处受到约束反力为RB，整个系统在三力P，NF，RB作用下平衡，三力必汇交。其受力图如第154题解图（4）所示。(2)RARDCPDARERDED(1)RBNFBCFEDA(4)PRAXBNFBEAFYBRE(3)第5题解图6、画出下图所示杆AB、杆AC、杆DE、杆FG及整个系统的受力图，假定所有接触处均光滑。A450450BWCGFDE解：REERDDARADRDFCYCXCRFAERERAOFRFGRGADFCEGBWRCRG4504507、画出下图所示AB杆受力图，滑轮及各杆自重不计。所有接触处均光滑。 解：整个结构中BE杆为二力杆，AB杆在B处受BE杆的约束反力为RB，方向沿BE方向。滑轮受三里作用，W、T及AB杆在C处对其约束反力Rc，其受力如图一，三力必汇交于一点（T=W）。AB杆在A处受约束反力Ra，C处受滑轮对其约束反力Rc，B处受约束反力Rb，三力平衡必汇交，如图二所示。 图一 图二8、画出图所示两梁AC,CD的受力图，假使所有接触处均光滑。ACDF1F2解：F1作用在AC梁与CD梁铰接处，属于外载荷。将C铰链作为分析对象，则AC梁对铰链C的约束力为X1，Y1，DC梁对铰链C的约束反力为X2，Y2，铰链C上还作用有外荷载F1，其受力图如图一所示。AC梁在A处受约束反力XA,YA，B处受约束反力NB，C处受铰链C的约束反力X1，Y1，受力如图二所示。DC梁在D处受约束反力XD,YD,C处受铰链C的约束反力X2，Y2，还有外载荷F2，受力图如图三。BACF1XAXANBX1Y1图二XDCDF1F2YDX2Y2图三Y1ACF1F2BX1X2Y2D图一第二章 平面汇交力系一、判断题1、用解析法求汇交力系的合力时，若取不同的坐标系（正交或非正交坐标系），所求的合力相同，对吗？（）2、一个刚体受三个力，且三个力汇交于一点，此刚体一定平衡，对吗？（）3、汇交力系的合力和主矢两者有相同的概念，对吗？（）4、当作力多边形时，任意变换力的次序，可得到不同形状的力多边形，故合力的大小和方向不同（）5、几何法求力的主矢的多边形均是平面多边形，对吗？（）6、解析法中投影轴必须采用直角坐标形式，对吗？（）7、力沿某轴分力的大小不总是等于该力在同一轴上的投影的绝对值，对吗？（）8、已知F1，F2，F3，F4为一平面汇交力系，而且这四个力之间有如图2-1所示的关系，因此，这个力系是平衡力系。（）F1F2F3F4图2-19、五杆等长，用铰链连接如图2-2所示，F1 ，F2 为一对平衡力，节点B，D未受力，故BD杆受力为零。（）F1F2ABCD图2-2二、填空题1力的作用线垂直于投影轴时，则此力在该轴上的投影值为 零 。2平面汇交力系平衡的几何条件为：力系中各力组成的力多边形 自行封闭 。