静力学的基础知识第一章答案

思考题

1、力、力系、刚体、平衡的定义是什么？

力是物体间相互的机械作用。

力系是指作用于物体上的一群力，它们组成一个力的系统。 刚体就是在任何外力作用下，大小和形状始终保持不变的物体。

平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动的状态。

2、静力学研究的对象是什么？

静力学的研究对象是刚体。

3、静力学公理的主要内容是什么？它们的推论有哪些？ ⑴二力平衡公理：作用在刚体上的两个力，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，是刚体保持平衡的必要和充分条件。

⑵加减平衡力系公理：在已知力系上加上或者减去任意一个平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应。

推论一 力的可传性原理：作用在刚体上某点的力，可以沿其作用线移向刚体内任一点，不会改变它对刚体的作用效应。

⑶力的平行四边形法则：作用于刚体上同一点的两个力1

F 和2F 的合力R

也作用于同一点，其大小和方向由这两个力为边所构成的平行四边形的对角线来表示。

推论二三力平衡汇交定理：当刚体受同一平面内互不平行的三个力作用而平衡时，此三力的作用线必汇交于一点。

⑷作用力与反作用力公理：两个物体之间的相互作用力一定大小相等、方向相反，沿同一作用线。

4、作用力与反作用力是一对平衡力吗？

不是。作用力与反作用力是作用在两个物体上的，而一对平衡力则是作用在同一物体上的。

5、如图1－19所示，三铰拱架上的作用力F可否依据力的可传性原理把它移到D点？为什么？

图1-19 思考题5

不可以。作用在刚体上某点的力可以沿作用线移动到同一刚体上，不能移到其它物体上。

6、二力平衡条件、加减平衡力系原理能否用于变形体？为什么？

不能。因为会改变物体的形状，不再是原有的平衡状态。

7、二力构件所受的力总是沿着杆件的截面方向，这种说法对吗？

不对。力是沿着受力点的连线上。

8、工程上，常用的约束类型有哪些？它们各自的特点是什

柔性约束：只能受拉，不能受压。

光滑面约束：只能限制物体在接触点沿接触面的公法线指向约束物体的运动，不能限制物体沿接触面切线方向的运动。光滑铰链约束：只能限制物体的移动，不能限制相等转动。固定端约束：既限制物体的移动，又限制物体的转动。

9、确定约束反力方向的基本原则是什么？

约束反力方向与被限制物体的运动方向一致。

习题

1-1

(a)(b)

图1-20

1-2

图1-21 习题1-2

图1-22 习题1-3 1-4

图1-23 习题1－4 1-5

图1-24 习题1-5