静力学练习题-黄慧春

一、基本要求

1、掌握静力学公理及其静力学基本概念

2、各种常见约束的约束力

3、物体受力图的画法

4、二力杆的判断

二、物体受力分析（要求解除约束、取分离体，画上所有作用力——主动力和约束力）

1、画出下列各图中物体A、AB、ABC的受力图。未画重力的物体的重量不计，所有接触处均为光滑

物体受力分析（要求解除约束、取分离体，画上所有作用力——主动力和约束力）1、画出下列每个标注字符的物体的受力图，各题的整体受力图。未画重力的物体的重量均不计

一、物体受力分析·受力图（要求取分离体，画上所有的主动力和约束反力）

画出下列每个标注字符的物体的受力图，各题的整体受力图。未画重力的物体的重量均不计，

平面力系（1） 班级 姓名 学号

一、基本要求

1．力投影的计算；

2．平面汇交力系合力的求法； 3．平面汇交力系的平衡条件和平衡方程；

4．解题步骤和要求

二、计算题

1、五个力作用于一点，如图所示。图中方格的边长为10mm 。求此力系的合力。

（以下平衡问题解题步骤要求：①确定研究对象画受力图；②列平衡方程；③解出结果，说明方向）

2、物体重P =20（kN ），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。A 、B 、C 三处均为铰链连接，当物体处于平衡状态时，试求杆AB 和CB 所受的力。滑轮B 的大小略去不计。

答：)(64.54kN F AB = （拉） )(64.74kN F CB = （压）

3、工件放在V形铁内，如图所示。若已知压板夹紧力F = 400 N，不计工件自重，求工件对V形铁的压力。

平面力系（2）班级姓名学号

一、基本要求

1、力矩的定义及其计算方法

2、合力矩定理的应用

3、力偶的定义及其性质

4、平面力偶系平衡的平衡条件

二、试分别计算下列各图中力F对点O的矩

1、

2、图示叠轮，已知大圆半径为R，小圆半径为r，在小轮圆周作用有一切向力F，其作用线与水平线夹角为α，求力F 对叠轮与水平面切点A之矩M A（F）。

答：M A（F）=F（r-Rcosα）

三、计算题（解题步骤要求：①取研究对象；②画受力图；③列平衡方程；④求解。）

1、已知梁AB 上作用一力偶，力偶矩为M ，梁长为l ，求在图（a ），（b ）两种情况下，支座A 、B 的约束反力。 答： αcos l M F F B A ==

2、在图示结构中，各构件的自重不计。在构件AB 上作用一矩为M 的力偶，求支座A 和C 的约束力。

3、 图中杆AB 上有一导槽，套在杆CD 的销子E 上，在杆AB 与CD 上各有一力偶作用。已知m 1=1（kNm ），不计杆重和摩擦。（1）求平衡时之m 2。（2）若导槽在杆CD 上，销子E 在杆AB 上，则结果如何？ 答：（1）m 2=1（kNm ）， （2）m 2=2（kNm ）

4、图示为曲柄连杆机构。主动力N 400 F

作用在活塞上。不计构件自重，试问在曲柄上应加多大的力偶矩M 方能使

机构在图示位置平衡？

平面力系（3）班级 姓名 学号

一、基本要求

1、掌握力的平移定理。

2、掌握力系简化的方法、主矢及主矩的计算和平面力系的平衡条件和平衡方程。

二、计算题

1．图示平面任意力系中2401=F N ，N 802=F ，N 403=F ，N 1104=F ，mm N 2000⋅=M 。各力作用位置如图所示，图中尺寸的单位为mm 。求：（1）力系向O 点简化的结果；（2）力系的合力并在图中标出作用位置。

（平衡问题求解步骤：①取研究对象画受力图；②列平衡方程；③解方程得力的大小，说明力的方向）

2． 已知梁受载荷图所示，试求支座的约束力。

答： a qa M Fa F NB 25.032-+=，a M Fa qa F Ay 25.22--=

3．如图所示，发动机的凸轮转动时，推动杠杆AOB 来控制阀门C 的启闭，设压下阀门需要对它作用400（N ）的力，α=30O ，求凸轮对滚子A 的压力P 。图中尺寸单位为（mm ）。答：P =277（N ）

4．在图示刚架中，已知q m = 3kN/m ， 26=F kN ，M = 10 kNm ，不计刚架自重。求固定端A 处的约束力。

平面一般力系（4）班级 姓名 学号

一、基本要求

1、各种平面力系的平衡方程和可以求解的未知数个数。

2、物体系统的概念，静定、静不定问题的判断。

3、求解物体系统平衡问题的方法。

二、计算题（物系平衡解题步骤：每取一次研究对象要画受力图列平衡方程，联立求解） 1、由AC 和CD 构成的组合梁通过铰链C 连接。支承和受力如图所示。已知均布载荷强度kN/m 10=q ，力偶矩m kN 40⋅=M ，不计梁重。求支座A 、B 、D 的约束力和铰链C 处所受的力。

2、图示一滑道连杆机构，在滑道连杆上作用水平力F 。已知r OA =，滑道倾角为β，机构重量和各处摩擦均不计。试求当机构平衡时，作用在曲柄OA 上的力偶的矩M 与角α之间的关系。

3、 求图示双跨静定梁支座A 、B 的反力，设q =10（kN/m ），P =20（kN ）。

答：)(172),)((63),)((16m kN M kN F kN F A Ay Ax ⋅=↑=→= ))((9↑=kN F NB

4、 三角形平板的A 点为铰链支座，销子C 固结在铅垂杆DE 上，并与滑槽光滑接触，各构件重量不计。已知：F =100（N ），M =20（Nm ）。试求：支座A 、D 的约束反力。

答：))((52←=N F Ax ，))((64↓=N F Ay ，))((2.19←=N F Dx ，))((64↑=N F Dy