习题集：第一篇__静力分析教材

思考题
1. 什么情况下力对轴之矩等于零？
2. 力在平面上的投影为什么仍然是一矢量？
3. 用负面积法求物体的重心时，应该注意些什么问题？
4. 物体的重心是否一定在物体上？试举例说明。
5. 计算某物体的重心，选取两个不同的坐标系，则对这 两个不同的坐标系计算出来的结果会不会一样？这是否 意味着重心位置是随着坐标选择不同而改变？
系于墙面上，不计滑轮和杆的自重，
2m
2m
A
几何尺寸如图，试求支座A、B处的约
B D
1.5m
束力，杆BC的内力。
E
题2-32图
2-33 尖劈起重装置尺寸如图所示，
A的顶角为α，物快B受力F1的作用，
B1
2
物快A、B间的摩擦因数为f（由滚珠
A α
处的摩擦忽略不计），物快A、B的
题2-33图
自重不计，试求使系统保持平衡的力
6. 为什么平面汇交力系的平衡方程可以取两个力矩方程或 者是一个投影方程和一个力矩方程？矩心和投影轴的选择 有什么条件？
7. 平面力系向任意点简化的结果相同，则此力系的最终结 果是什么？
练习题（对画√，错画×）
一、判断题（对画√，错画×）
2-1 平面汇交力系平衡的几何条件是力的多边形自行封闭。 （）
3.如图所示，圆盘在力偶M=Fr和力F
的作用下保持静止，能否说力偶M和力F
保持平衡？为什么？
题 1-3 图
4.如图所示刚体A、B自重不计，在光
滑斜面上接触。其中分别作用两等值、反 F1
A
B
F2
向、共线的力F1 和F2，问A、B是否平衡？
若能平衡斜面是光滑的吗？
题 1-4 图
5、如图所示，可否将作用在D点力F沿其作用 线移动到BC杆上的E点处F’，为什么？
6、如图所示刚架AC和BC，在C 处用销钉连
接，在A、 B处分别用铰链支座支承构件形 成一个三铰拱。现将作用在杆BC上的力F沿
题 1-5 图
C F
着其作用线移至刚体AC上。不计三铰刚架自
A
B
重。试问移动后对A、B、C约束反力有没有
影响？为什么？
题 1-6 图
7、图1-16所示受力图是否正确，请说明原因。
2-37 如图所示，圆轮上扭矩M，几何 尺寸a,b,c,r及制动块间的静摩擦因数 fs为已知。试求制动所需最小力F。
2-38 图示凸轮机构中推杆与滑道间的 摩擦因数为fs ，滑道宽度为b。问a为多 大时推杆才不至于被卡住？
题2-36图 题2-37图
题2-38图
第三章 空间力系
要求： 1. 掌握空间力系在坐标轴上的投影 2. 掌握主失和主矩的分析计算 3. 掌握空间力系平衡受力分析计算 4. 掌握物体重心和形状中心的计算
C
刚体平衡，应如何改变力系中力的方向？
2.下图中哪些为静定结构，哪些为超静定结构？
3. 用解析法求平面汇交力系的平衡问题时，x和y轴是否一 定相互垂直？当x和y轴不垂直时，对平衡方程有何限制条 件？为什么？
4. 如何理解桁架求解的两个方法？其平衡方程如何选取？
5. 摩擦角与摩擦因数的关系是什么？在有摩擦的平衡问题 时应如何求解？
C
A
3
B
10KN m
4
1
2
1
A
(2)
(1)
题 2-26 图
2-27 均质杆AB重为P1，一端用铰链 D A支与墙面上，并用滚动支座C维持平 E
衡，另一端又与重为P2的均质杆BD铰 α
接，杆BD靠与光滑的台阶E上，且倾角
x
P2 B
为α，设：AC=2/3 AB ， BE= 2/3 BD 。
y
P1
A
试求A、C和E三处的约束力。
2-29 图示的组合梁由AC和CD铰接
而成，起重机放在梁上，已知梁重为 P1=50kN，重心在铅直线EC上，起重 荷载为P=10kN，不计梁的自重，试求
支座A、D处的约束力。
4m
B
1E
A
F
G
D
ll
6
6
题2-29图
2-30 求图示多跨静定梁的支座约束力。
A mB 4m
q
C
4m
2m
A
CD
F
B
E
2 6 22 3 3 22 6 2
（）
2-7 作用力力偶中的两个力在其作用面内任意直线段上的
投影的代数和恒为零反作用力是平衡力。
（）
2-8 平面力偶矩的大小与矩心点的位置有关。 （ ）
2-9 静滑动摩擦力应是一个范围值。
（）
2-10 作用在刚体上的力可以任意移动，不需要附加任何
条件。
（）
2-11 作用在刚体上任意力系若力的多边形自行封闭，则
2-2 两个力F1、F2在同一轴上的投影相等，则这两个大小
一定相等 。
（）
2-3 力在某一轴上的投影等于零则该力一定为零.（ ）
2-4 用绘图法求平面汇交力系求合力时，作图时画力的顺
序可以不同，其合力不变。
（）
2-5 凡矢量力偶使刚体只能转动，而不能移动。 （ ）
2-6 任意两个力都可以合成为一个合力。
F2的范围。
2-34 平面桁架受力如图所示， 试求1、2、3杆的内力。
题2-34图
2-35 平面桁架荷载及尺寸如图所示， 试求桁架中各杆的内力。
题2-35图
2-36 砖夹结构尺寸如图所示，砖重 为G，提举力F作用在砖夹中心线上。 若砖夹与砖的静摩擦因数fs=0.5，则b 应为多大才保证砖被夹住不滑掉？
2-22 题2-22图所示，已知：F1=F2=F3=F4=F，
M=Fa，a为三角形边长，如以A为简化中心，1
则最后的结果其大小
，方向
。
2-23 平面力偶系的平衡条件
。
2-24 如右图所示，抱闸的直径是轴的直径的
两倍，如果在轴上作用一个力FT，抱闸制动时
作用在抱闸上的力F1，则F1=
FT。
计算题
三、计算分析题
题3-16图
题3-17图
题3-18图
3-19 如图所示AB=BD=200mm，CD=500mm， 轮直径d1=100mmD轮直径d2=50mm，圆柱齿 轮压力角 ɑ为20,已知作用在大轮上的力 F=5kN，求轴匀速转动时小齿轮传递的力 F2 及二端轴承的约束力。
3-20 如图起重机装在三轮小车ABC上。 已知起重的尺寸为：AD=BD=1m，CD=1.5m， CM=1m，KL=4m。机身连同平衡锤F共重为 P1=200kN，作用在G点，G点在LMNF平面之 内，到机身轴线MN的距离 GH=0.5m，重物 P2=60kN, 求当起重机的平面LMN平行于AB 时车轮对轨道的压力。
该力系一定平衡。
（）
2-12 平面任意力系向任意点简化的结果相同，则该力系
一定平衡。
（）
2-13 平面任意力系中主矩的大小与简化中心的位置无关。 （）
2-14 平面任意力系中主矢的大小与简化中心的位置有关。 （）
（把正确的答案写在横线上）
二、填空题（把正确的答案写在横线上）
a
2-15 作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态，其中
6. 将铁丝弯成不同形状，起重心是否发生改变？
7. 形状和大小相同、但质量不同的均质物体，其重心位 置是否相同？
练习题
一、判断题（对画√，错画×）
3-1 空间力对点的矩在任意轴上的投影等于力对该轴的矩。
（）
3-2 空间力系的主矢是力系的合力。
（）
3-3 空间力系ห้องสมุดไป่ตู้一点简化得主矢和主矩与原力系等效。 （）
静力分析习题集
第一章 静力学的基本概念 第二章 平面力系 第三章 空间力系
第一章 静力学的基本概念
要求：
1.了解静力学的基本概念和公理 2.掌握构件受力分析 3.掌握受力图画法
思考题
1.在刚体上的加上任意个的平衡力系，能改变原来力系 对刚体的作用吗？但对于变形体而言又是如何？
2.为什么说二力平衡条件、加减平衡力系原理和力的可 传性等只能适用于刚体？
第二章 平面力系
要求：
1. 掌握平面汇交力系受力分析计算 2. 掌握力矩力偶的分析计算 3. 掌握平面任意力系受力分析计算 4. 掌握物系问题的受力分析计算 5. 掌握考虑摩擦的力系受力计算
思考题
1.右图刚体的A、B、C、D四点作用有四个 A
B
大小相等、两两平行的力，这四个力组成封
闭的力的多边形，试问此刚体平衡吗？若使 D
。
3-9 已知一正方体，各边长为a，沿对角线
BD作用一个力，则该力对对x、y、z轴的矩
Mx=
、My=
、Mz=
。
沿对角线作用一个力F，则该力在x、y、z
轴上的投影Fx
、Fy 、Fz 。
题3-9图
3-10 空间平行力系的平衡方程
。
3-11 空间力偶系的平衡方程
。
3-12 空间汇交力系的平衡方程
。
三、计算分析题 3-13 力系中F1=100N，F2=300N，F3=200N，各力作用线的
1-6 汇交的三个力是平衡力。
（）
1-7 作用力与反作用力是平衡力。
（）
1-8 约束力的产生与主动力有关。
（）
二、受力分析题
1-9 画出下列标注字母物体的受力图，未画重力的各物体 其自重不计，所有接触面均为光滑接触
1-10 画出右边标注字母物体的受力图及系统整体的受 力图，未画重力的各物体其自重不计，所有接触面均为 光滑接触。
y
2-25 如图所示：已知F1=150N，
1 3
80
F'
F2=200N，F3=300N，F=F’= 200N ，