重修班静力学复习题答案
静力学题参考答案
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约束与约束力
约束是对物体运动状态 的限制,而约束力是实 现这种限制的力。在静 力学中,我们学习了不 同类型的约束和相应的 约束力,如柔索约束、
光滑面约束等。
受力分析与受力图
受力分析是解决静力学 问题的关键步骤之一。 通过受力分析,我们可 以确定物体所受的力的 大小、方向和作用点,
并绘制出受力图。
一质量为m的物体在水平面上 受到水平恒力F的作用,由静 止开始运动。经过时间t后撤 去外力F,物体又经过时间2t 后停下。求物体受到的摩擦 力大小。
对物体进行受力分析,受到 重力mg、支持力N、摩擦力 f和水平恒力F四个力的作用 。根据牛顿第二定律和运动 学公式,可以列出方程组求 解摩擦力大小。解得f=F/3 。
摩擦力与约束力问题
03
摩擦力概念及性质
摩擦力是阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力,分为静摩擦力和滑动摩 擦力。
静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反,大小随外力的增加而增加, 但不超过最大静摩擦力。
滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,大小与正压力成正比,即 f=μN,其中μ为动摩擦因数。
约束力类型及特点
柔性约束(如绳索)只能承受拉力,不能承受 压力和弯矩。
固定端约束(如固定铰链)对物体的约束力可以分解 为两个互相垂直的分力,一个与截面垂直,另一个与
截面相切。
约束力是物体受到的限制其自由运动的力,根 据约束性质可分为柔性约束、光滑面约束和固 定端约束等。
光滑面约束(如光滑平面或曲面)对物体的约束 力通过接触点,方向沿接触面的公法线指向物体 。
典型例题解析
例题1
解析
例题2
解析
一质量为m的物体放在水平 地面上,受到一个斜向上的 拉力F的作用,仍保持静止 。求地面对物体的支持力和 摩擦力。
静力学基础试题及答案
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静力学基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体处于平衡状态的条件是()。
A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 合力和合力矩中任意一个为零答案:C2. 作用在物体上的力可以分解为()。
A. 平衡力和非平衡力B. 重力和摩擦力C. 拉力和压力D. 作用力和反作用力答案:D3. 以下哪个选项不是静力学中常见的约束类型()。
A. 铰链约束B. 滑动约束C. 固定约束D. 弹性约束答案:B4. 静力学中,二力杆的特点是()。
A. 只能承受拉力B. 只能承受压力C. 只能承受弯矩D. 既能承受拉力也能承受压力答案:D5. 静定结构和超静定结构的主要区别在于()。
A. 材料种类不同B. 受力情况不同C. 约束数量不同D. 几何形状不同答案:C6. 静力学中,物体的平衡状态不包括()。
A. 静止状态B. 匀速直线运动状态C. 匀速圆周运动状态D. 加速运动状态答案:D7. 静力学中,力的三要素不包括()。
A. 大小B. 方向C. 作用点D. 性质答案:D8. 以下哪个选项是静力学中常见的平衡方程()。
A. ∑Fx = 0, ∑Fy = 0B. ∑M = 0C. ∑F = 0D. 所有选项都是答案:D9. 静力学中,力的平移定理指的是()。
A. 力的大小和方向不变,作用点可以任意移动B. 力的大小和作用点不变,方向可以任意改变C. 力的方向和作用点不变,大小可以任意改变D. 力的大小、方向和作用点都可以任意改变答案:A10. 静力学中,力的合成和分解遵循()。
A. 几何法则B. 代数法则C. 物理法则D. 数学法则答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体的平衡状态可以分为__________平衡和__________平衡。
答案:静态;动态2. 静力学中,力的平行四边形法则表明,两个力的合力大小和方向可以通过__________来确定。
答案:平行四边形法则3. 静力学中,物体在__________作用下,其运动状态不会发生改变。
静力学习题课答案
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【1】 梁AB 一端为固定端支座,另一端无约束,这样的梁称为悬臂梁。
它承受均布荷载q 和一集中力P 的作用,如图4-9(a )所示。
已知P =10kN , q =2kN/m ,l =4m ,︒=45α,梁的自重不计,求支座A 的反力。
【解】:取梁AB 为研究对象,其受力图如图4-9(b )所示。
支座反力的指向是假定的,梁上所受的荷载和支座反力组成平面一般力系。
在计算中可将线荷载q 用作用其中心的集中力2qlQ =来代替。
选取坐标系,列平衡方程。
)(kN 07.7707.010cos 0cos - 0A A →=⨯====∑ααP X P X X)(kN 07.11707.010242sin 2 0sin 2 0A A ↑=⨯+⨯=+==--=∑ααP ql Y P qlY Y )( m kN 28.404707.0108423sin 83 0sin 422ql 022A A ⋅=⨯⨯+⨯⨯=⋅+==⋅-⎪⎭⎫⎝⎛+-=∑l P ql m l P l l m M A αα力系既然平衡,则力系中各力在任一轴上的投影代数和必然等于零,力系中各力对任一点之矩的代数和也必然为零。
因此,我们可以列出其它的平衡方程,用来校核计算有无错误。
校核028.40407.114424242A A B =+⨯-⨯⨯=+⋅-⨯=∑m l Y l ql M 可见,Y A 和m A 计算无误。
【2】 钢筋混凝土刚架,所受荷载及支承情况如图4-12(a )所示。
已知kN 20 m,kN 2 kN,10 kN/m,4=⋅===Q m P q ,试求支座处的反力。
【解】:取刚架为研究对象,画其受力图如图4-12(b )所示,图中各支座反力指向都是假设的。
本题有一个力偶荷载,由于力偶在任一轴上投影为零,故写投影方程时不必考虑力偶,由于力偶对平面内任一点的矩都等于力偶矩,故写力矩方程时,可直接将力偶矩m 列入。
设坐标系如图4-12(b )所示,列三个平衡方程)(kN 3446106 06 0A A ←-=⨯--=--==++=∑q P X q P X X)(kN 296418220310461834 036346 0B B A ↑=⨯++⨯+⨯=+++==⨯--⨯-⨯-⨯=∑q m Q P Y q m Q P Y M)(kN 92920 00B A B A ↓-=-=-==-+=∑Y Q Y Q Y Y Y校核3462203102)9(6)34(6363266 C=⨯⨯+-⨯+⨯+-⨯--⨯=⨯+-++-=∑qmQPYXMAA说明计算无误。
静力学试题及答案
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静力学试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,力的三要素是什么?A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用点、作用线D. 方向、作用点、作用线答案:A2. 力的合成遵循什么法则?A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 平行四边形法则答案:D3. 以下哪个不是静力学平衡条件?A. 合力为零B. 合力矩为零C. 物体静止D. 物体匀速直线运动答案:D4. 在静力学中,物体的平衡状态是指:A. 物体静止B. 物体匀速直线运动C. 物体静止或匀速直线运动D. 物体加速运动答案:C5. 以下哪个力不是保守力?A. 重力B. 弹簧力C. 摩擦力D. 电场力答案:C6. 静摩擦力的方向总是:A. 与物体运动方向相反B. 与物体运动趋势相反C. 与物体运动方向相同D. 与物体运动趋势相同答案:B7. 动摩擦力的大小与以下哪个因素有关?A. 物体的质量B. 物体的速度C. 物体间的接触面积D. 物体间的正压力答案:D8. 物体在斜面上保持静止时,斜面对物体的摩擦力方向是:A. 垂直于斜面向上B. 垂直于斜面向下C. 平行于斜面向上D. 平行于斜面向下答案:C9. 以下哪个力不是静力学中的力?A. 重力B. 弹力C. 摩擦力D. 惯性力答案:D10. 物体在水平面上静止时,其受力情况是:A. 重力与支持力平衡B. 重力与摩擦力平衡C. 支持力与摩擦力平衡D. 重力与支持力不平衡答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体的平衡状态是指物体处于________或________状态。
答案:静止;匀速直线运动2. 力的平行四边形法则可以用于求解两个力的______。
答案:合力3. 静摩擦力的大小与物体间的正压力______。
答案:无关4. 当物体在斜面上静止时,斜面对物体的摩擦力方向是______。
答案:平行于斜面向上5. 动摩擦力的大小与物体间的正压力______。
静力学习题及答案
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04
平面任意力系
平面任意力系简化及结果分析
主矢和主矩的概念及计算 简化结果的判断方法
简化中心的选取原则
举例分析平面任意力系的 简化过程
平面任意力系平衡条件及方程
平面任意力系平衡的必要与 充分条件
平衡方程的应用举例
平衡方程的建立及求解方法
特殊情况下平衡方程的应用
平面任意力系平衡问题解法举例
01
力偶性质
力偶没有合力,所以力偶不能用一个力来代替,也不能与一个力来平衡;力偶对其作用面内任一点之矩恒等于力 偶矩,且与矩心位置无关;在同一平面内的两个力偶,如果它们的力偶矩大小相等,转向相同,则这两个力偶等 效。
平面力偶系合成与平衡条件
平面力偶系合成
若干个在同一平面内的力偶组成平面力偶系,可依次用矢量合成的方法求出各力偶的合力偶矩,再求 出这些合力偶矩的矢量和。
80%
解法一
几何法。通过作力多边形或力三 角形,利用几何关系求解未知力 。
100%
解法二
解析法。根据平衡方程列出方程 组,通过求解方程组得到未知量 。
80%
解法三
图解法。在图上按比例作出各力 的图示,利用平行四边形法则或 三角形法则求解未知力。
03
平面力偶系
力偶及其性质
力偶定义
由两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成的力系。
力的单位
在国际单位制中,力的单位是牛顿(N)。
静力学公理及其推论
01
02
静力学公理:作用于刚体 的两个力,使刚体保持平 衡的必要和充分条件是: 这两个力大小相等、方向 相反,且作用在同一直线 上。
静力学公理的推论
03
04
05
二力平衡条件:作用在刚 体上的两个力平衡的必要 和充分条件是:这两个力 的大小相等、方向相反, 且作用在同一直线上。
静力学试题及答案
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静力学试题及答案一、选择题1. 在一个平衡的物体上,作用的重力和支持该物体的力的相对位置关系是:A. 重力和支持力的作用线重合B. 重力和支持力的作用线不重合答案:A2. 下列哪个不是满足平衡条件的必要条件:A. 物体受到合力为零的作用B. 物体受到合力矩为零的作用C. 物体所受合力与其自重相等反向答案:B3. 下列哪个条件不是平衡杆的平衡条件:A. 杆上所有质点的合外力为零B. 杆上所有质点的合力矩为零C. 杆上所有质点的合重力为零答案:C4. 若在一根水平杆上放置两个等质量物体,物体A在杆的左端,物体B在杆的右端,下列哪个位置组合是平衡位置:A. A在杆的中点,B在杆的左端B. A在杆的中点,B在杆的右端C. A、B均在杆的两端答案:B5. 下列哪个条件不是平衡力夹具的平衡条件:A. 物体受到合力为零的作用B. 力夹具上所有质点的合力为零C. 力夹具上所有质点的合力矩为零答案:A二、填空题1. 物体所受重力与支持力方向相反,其合力为______。
答案:零2. 物体所受重力矩与支持力矩之间的关系为______。
答案:相等且反向3. 在平衡位置,物体所受合力矩等于______。
答案:零4. 平衡力夹具上所有质点所受力矩之和等于______。
答案:零三、计算题1. 质量为10 kg的物体悬挂在离支点2 m处的杆上,求支持力的大小。
答案:由于平衡条件下物体所受合力为零,支持力的大小等于物体的重力大小,即支持力=mg=10 kg × 9.8 m/s²= 98 N。
2. 在一个长度为6 m的水平杆上有两个距离杆左端为1 m和5 m处的质量分别为4 kg和6 kg的物体,求物体B对杆的支持力和物体A对杆的支持力。
答案:物体B对杆的支持力为FB=6 kg × 9.8 m/s²= 58.8 N;物体A 对杆的支持力为FA=4 kg × 9.8 m/s²= 39.2 N。
(完整版)静力学基础习题及答案
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静力学基础一、判断题1.外力偶作用的刚结点处,各杆端弯矩的代数和为零。
(×)2.刚体是指在外力的作用下大小和形状不变的物体。
(√)3.在刚体上加上(或减)一个任意力,对刚体的作用效应不会改变。
(×)4.一对等值、反向,作用线平行且不共线的力组成的力称为力偶。
(√)5.固定端约束的反力为一个力和一个力偶。
(×)6.力的可传性原理和加减平衡力系公理只适用于刚体。
(√)7.在同一平面内作用线汇交于一点的三个力构成的力系必定平衡。
(×)8.力偶只能使刚体转动,而不能使刚体移动。
(√)9.表示物体受力情况全貌的简图叫受力图。
(√)10.图1中F对 O点之矩为m0 (F) = FL 。
(×)图 1二、选择题1. 下列说法正确的是( C )A、工程力学中我们把所有的物体都抽象化为变形体。
B、在工程力学中我们把所有的物体都抽象化为刚体。
C、稳定性是指结构或构件保持原有平衡状态。
D、工程力学是在塑性范围内,大变形情况下研究其承截能力。
2.下列说法不正确的是( A )A、力偶在任何坐标轴上的投形恒为零。
B、力可以平移到刚体内的任意一点。
C、力使物体绕某一点转动的效应取决于力的大小和力作用线到该点的垂直距离。
D、力系的合力在某一轴上的投形等于各分力在同一轴上投形的代数和。
3.依据力的可传性原理,下列说法正确的是( D )A、力可以沿作用线移动到物体内的任意一点。
B、力可以沿作用线移动到任何一点。
C、力不可以沿作用线移动。
D、力可以沿作用线移动到刚体内的任意一点。
4.两直角刚杆AC、CB支承如图,在铰C处受力F作用,则A、B两处约束力与x轴正向所成的夹角α、β分别为:α=___B___,β=___D___。
A、30°;B、45°;C、90°;D、135°。
5.下列正确的说法是。
( D )图 2A、工程力学中,将物体抽象为刚体。
B、工程力学中,将物体抽象为变形体。
静力学模拟试题及答案
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静力学模拟试题及答案一、选择题1. 静力学中,力的平衡状态是指:A. 物体静止不动B. 物体速度为零C. 物体加速度为零D. 物体受力为零答案:C2. 以下哪项不是静力学中的基本概念?A. 力B. 力矩C. 动量D. 平衡答案:C二、填空题1. 根据牛顿第一定律,物体在不受外力作用时,将保持________状态。
答案:静止或匀速直线运动2. 在静力学中,当物体受到多个力作用时,若这些力的合力为零,则物体处于________状态。
答案:平衡三、简答题1. 解释什么是静力学中的二力平衡,并给出一个生活中的例子。
答案:二力平衡是指两个大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力作用在物体上,使得物体保持静止或匀速直线运动的状态。
例如,当一个人站在水平地面上时,其受到的重力和地面的支持力就是一对二力平衡的例子。
2. 描述力矩的三要素,并说明它们是如何影响力矩的大小和方向的。
答案:力矩的三要素包括力的大小、力臂的长度以及力的作用点。
力的大小越大,力臂越长,力矩就越大;力臂长度固定时,力的作用点越远离旋转轴,力矩也越大。
力矩的方向遵循右手定则,即当力的方向从旋转轴指向力的作用点时,拇指指向的方向即为力矩的方向。
四、计算题1. 一个质量为10kg的物体,受到一个水平向右的力F=20N,求物体的加速度。
答案:根据牛顿第二定律,F=ma,所以a=F/m=20N/10kg=2m/s²。
2. 一个杠杆长2m,一端固定,另一端受到一个垂直向下的力G=100N,求杠杆的力臂长度。
答案:由于杠杆平衡,力臂长度等于杠杆长度的一半,即1m。
五、论述题1. 论述静力学在工程学中的应用,并给出至少两个具体的例子。
答案:静力学在工程学中有着广泛的应用,例如:- 在建筑设计中,通过静力学分析可以确定建筑物结构的稳定性和承载能力,确保建筑物的安全。
- 在机械设计中,通过计算零件的受力情况,可以设计出既满足功能需求又具有足够强度的机械结构。
静力学练习题及参考答案
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静力学练习题及参考答案1. 问题描述:一根长度为L的均质杆以一端固定在墙上,另一端悬挂一重物。
重物造成的杆的弯曲应力最大为σ。
杆的质量可以忽略不计。
计算重物的质量m。
解答:根据静力学原理,杆的弯曲应力可以用公式计算:σ = M / S,其中M是杆的弯矩,S是杆的截面横截面积。
因为杆是均质杆,所以它的截面横截面积在整个杆上都是相等的。
设杆的截面横截面积为A。
杆的弯矩M可以通过杆的长度L和重物的力矩T计算得到:M = T * (L/2)。
代入上面的公式,我们可以得到:σ = (T * (L/2)) / A。
根据题目的描述,我们可以得到如下等式:σ = (m * g * (L/2)) / A,其中g是重力加速度。
我们可以将这个等式转换成求解未知质量m的方程。
将等式两边的A乘以m,并将等式两边的m乘以g,我们可以得到如下方程:m^2 = (2 * σ * A) / (g * L)解这个方程,我们可以求得未知质量m。
2. 问题描述:一根均质杆的长度为L,质量为M。
杆的一端固定在墙上,另一端悬挂一重物。
杆与地面的夹角为θ。
重物造成的杆的弯曲应力最大为σ。
求重物的质量m。
解答:在这个问题中,除了重物的力矩,还需要考虑到重力对杆的力矩。
由于杆是均质杆,其质量可以均匀分布在整个杆上。
假设杆上的每个微小质量元都受到与其距离一致的力矩。
重物造成的力矩可以用公式计算:M1 = m * g * (L/2) * sinθ,其中g 是重力加速度。
由于杆是均质杆,它的质心位于杆的中点。
因此重力对杆的力矩可以用公式计算:M2 = M * g * (L/2) * cosθ。
根据静力学的原理,杆的弯曲应力可以用公式计算:σ = M / S,其中M是杆的弯矩,S是杆的截面横截面积。
在这个问题中,我们可以将弯曲应力的计算公式推广到杆的中点(也就是质心):σ = (M1 + M2) / S代入上面的公式,我们可以得到:σ = ((m * g * (L/2) * sinθ) + (M *g * (L/2) * cosθ)) / S根据题目的描述,我们可以得到如下等式:σ = ((m * g * (L/2) * sinθ) + (M * g * (L/2) * cosθ)) / (A / 2),其中A是杆的横截面积。
静力学练习册和答案汇总
![静力学练习册和答案汇总](https://img.taocdn.com/s3/m/6547bc32ee06eff9aef80783.png)
10N 10N 5 10N (a) 10N 5 10N (b) 题 10 5N 2 5N 10
5N (c) 3.7 图
10N (d)
5N (e)
3.8【填空题】平面内两个力偶等效的条件是 平面力偶系平衡的充要条件是 3.9【填空题】(1)只要保持 果 ;(2)力偶可以在
; 。
不变,可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,力偶的作用效 任意搬动,作用效果也不改变。
F G B
D C A (b)
D D E C B A (e)
E
G B
C
E
G
(c)
(d)
3
静力学---静力学公理 受力图 班级
(6)
姓名
学号
201
年
月
日
C D A O B D A O
C
B
G (a) (b)
C
O
A
O
B
B
(c)
(d)
(e)
(7)
P D E C D E
P C
A (a) D
B
A (b) D E
8
静力学---力矩 平面力偶理论 班级 3.10 计算下列各图中力 F 对 O 点的矩。
姓名
学号
201
年
月
日
F O l (a) F a O l (d) 题 (e) 3.10 图 O l (f) (b) F r O O l (c) F O l
F
α
b
a
α
F
3.11【是非题】在同一刚体 A、B、C、D 四点上作用着大小相等的
( ( ( ( ( ( ( ( ) ) ) )
)
) ) )
2.4【填空题】合力投影定理的数学表达式是
静力学习题及答案
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静力学习题及答案静力学习题及答案静力学是力学的一个重要分支,研究物体在静止状态下的平衡条件和力的作用。
在学习静力学的过程中,我们常常会遇到一些练习题,通过解答这些问题可以帮助我们更好地理解和掌握静力学的基本原理和方法。
本文将给出一些常见的静力学学习题及其答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 简支梁上的均匀物体问题:一根质量为m、长度为L的均匀杆,两端分别简支在两个支点上,杆的中点处有一个质量为M的物体悬挂在上面。
求支点对杆的反力。
解答:首先我们可以根据杆的对称性得出,两个支点对杆的反力大小相等,记为R。
然后我们可以根据力的平衡条件得出以下方程:在x方向上:0 = R + R在y方向上:0 = Mg + 2R解方程得到:R = Mg/2所以支点对杆的反力大小为Mg/2。
2. 斜面上的物体问题:一个质量为m的物体静止放置在一个倾斜角为θ的光滑斜面上,斜面的倾角方向与水平方向的夹角为α。
求物体受到的斜面支持力和重力的合力大小。
解答:首先我们可以将物体的重力分解为斜面方向和垂直斜面方向的分力。
重力沿斜面方向的分力为mg*sin(α),垂直斜面方向的分力为mg*cos(α)。
根据力的平衡条件,物体在斜面上的合力应该为零。
所以斜面支持力的大小等于物体在斜面方向上的重力分力大小,即斜面支持力的大小为mg*sin(α)。
3. 悬挂物体的倾斜角问题:一个质量为m的物体悬挂在两个长度分别为L1和L2的绳子上,绳子的另一端分别固定在两个点上,两个点之间的距离为L。
求物体的倾斜角θ。
解答:首先我们可以根据力的平衡条件得出以下方程:在x方向上:0 = T1*sin(θ) - T2*sin(θ)在y方向上:0 = T1*cos(θ) +T2*cos(θ) - mg其中T1和T2分别为两条绳子的张力。
解方程得到:T1 = T2 = mg/(2*cos(θ))根据三角函数的定义,我们可以得到:L1/L = sin(θ) 和L2/L = cos(θ)将上面的方程代入,解方程得到:θ = arctan(L1/L2)通过解答这些静力学学习题,我们可以更好地理解和应用静力学的基本原理和方法。
工程力学——静力学知识学习题
![工程力学——静力学知识学习题](https://img.taocdn.com/s3/m/7e7a5430df80d4d8d15abe23482fb4daa58d1d0c.png)
工程力学——静力学知识学习题1.力系的主矢和力系的合力是两个()。
A、不同的概念(正确答案)B、一个概念C、完全相同的概念D、有时相同,有时不同的概念2.力对点之矩取决于()。
A、力的大小B、力的方向C、力的大小和矩心位置(正确答案)D、力的大小和方向3.互成平衡的两个力对同一点之矩的代数和为()。
A、零(正确答案)B、常数C、合力D、一个力偶4.平面力偶系合成的结果为一个()。
A、力偶(正确答案)B、力C、零D、一个力和一个力偶5.平面力偶系平衡的必要和充分条件是各力偶矩的代数和等于()A、常数B、零(正确答案)C、不为常数D、一个力6.作用于刚体上的力可()作用线移到刚体上任一点。
A、平行于B、沿着(正确答案)C、垂直D、沿60度角7.作用于物体同一点的两个力可以合成为一个()。
A、合力(正确答案)B、力偶C、一个力和一个力偶D、力矩8.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是力系的合力()。
A、等于零(正确答案)B、等于常数C、不一定等于零D、必要时为零9.平面汇交力系平衡的几何条件是()。
A、力多边形自行封闭(正确答案)B、力多边形成圆形C、力多边形成正方形D、力多边形成三角形10.要把一个力分解为两个力,若无足够的限制条件,其解答是()A、不定的(正确答案)B、一定的C、可能一定D、假定的11.合力在某轴上的投影,等于各分力在同一轴上投影的()。
A、矢量和B、代数和(正确答案)C、几何和D、乘积12.平面任意力系简化结果一般情况为()。
A、一个合力B、一个主矢和一个主矩(正确答案)C、零D、一个力偶13.平面任意力系的平衡方程一般情况为()。
A、一个B、两个C、三个(正确答案)D、四个14.平面一般力系简化的结果,若主矢等于零,主矩也等于零,则力系()。
A、平衡(正确答案)B、为一个力C、为一个力偶D、为一个力加上一个力偶15.平面一般力系简化的结果,若主矢等于零,主矩不等于零,则力系简化为一个()。
静力学练习题及参考答案
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静力学复习题1. 某平面任意力系向O 点简化,得到R ˊ=10N ,M 0=10 N·cm ,方向如图所示,求:该力系向A 点简化的结果。
2. 图示三铰刚架受力F 作用,求:A 、B 支座反力的大小。
3. 已知力P = 40 kN ,S =20kN ,物体与地面间的摩擦系数f = 0.5,动摩擦系数f ′= 0.4,求:物体所受的摩擦力。
4. 物块重W ,一外力F 作用在物块上,且作用线在摩擦角外,如图所示,已知ο25=θ,摩擦角ο20=m ϕ,F W =。
试确定物块的运动状态。
5. 力F 通过A (3,4,0),B (0,4,4)两点(长度单位为米),若F =100N ,求/;(1) 该力在y 轴上的投影;(2 )该力对z 轴的矩。
6. 已知力F 的大小,角度ϕ和θ,以及长方体的边长a ,b ,c ,求:(1)力F 在轴z 和y上的投影;(2)力F 对轴x 的矩)(F x m 。
7. 图示正立方体,各边长为a ,四个力1F 、2F 、3F 、4F 大小皆等于F ,如图所示,作用在相应的边上。
求:此力系简化的最终结果并在图中画出。
8. 等边三角形ABC.边长为a.己知四个力的大小相等,即F1=F2=F3=F4=F;力偶矩M=Fa, 则该力系简化的最后结果是什么?9. 图示结构,杆重不计.已知:L=4.5m. q0=3kN/m. P=6kN. M=4.5kNm.求固定端E处的反力.(作业二中4题)10 .图示结构,由杆AB、DE、BD组成,各杆自重不计,D、C、B均为铰链连接,A 端为固定端约束。
已知q(N/m),M=qa2(N·m),P=2qa(N),尺寸如图。
试列四个方程求固定端A的约束反力及BD杆所受的力。
(作业二中3题)11. .图示多跨梁由直杆AD和T字形杆DHG组成.已知:力P=2kN,q=0.5kN/m, M=4kNm,L=4m。
试列二个刚体静力学平衡方程求:支座H和支座C的反力。
静力学试题及答案
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静力学试题及答案一、选择题1. 静力学中,力的平衡条件是什么?A. 力的大小相等B. 力的方向相反C. 力的大小相等,方向相反D. 力的大小和方向都相等答案:C2. 以下哪个不是静力学的基本概念?A. 力的合成B. 力的分解C. 力的平衡D. 力的守恒答案:D二、填空题1. 在静力学中,当一个物体处于________时,我们称其为平衡状态。
答案:静止或匀速直线运动2. 根据牛顿第一定律,物体在没有外力作用下,将保持________状态。
答案:静止或匀速直线运动三、简答题1. 简述牛顿第三定律的内容及其在静力学中的应用。
答案:牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在两个不同的物体上。
在静力学中,这一定律用于分析物体间的相互作用,确保系统的力平衡。
2. 解释什么是静摩擦力,并说明其在物体保持静止状态时的作用。
答案:静摩擦力是阻止物体滑动的力,其大小与引起滑动的外力相等,但方向相反。
在物体保持静止状态时,静摩擦力与外力平衡,防止物体发生运动。
四、计算题1. 一个质量为10 kg的物体,受到水平方向上的两个力F1和F2的作用,F1 = 50 N,F2 = 30 N,求物体受到的合力。
答案:首先确定两个力的方向,如果F1和F2方向相反,则合力F = F1 - F2 = 50 N - 30 N = 20 N;如果F1和F2方向相同,则合力F = F1 + F2 = 50 N + 30 N = 80 N。
2. 一个斜面上的物体质量为20 kg,斜面与水平面的夹角为30°,求物体受到的重力分量在斜面方向上的分力。
答案:物体受到的重力G = m * g = 20 kg * 9.8 m/s² = 196 N。
在斜面方向上的分力 F = G * sin(θ) = 196 N * sin(30°) = 98 N。
五、分析题1. 一个均匀的直杆,长度为L,固定在水平面上的A点,B点自由悬挂,求直杆的平衡条件。
静力学考试题及答案
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静力学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 静力学中,物体处于平衡状态的充要条件是()。
A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 合力和合力矩中至少有一个为零答案:C2. 以下哪个力不是保守力?()。
A. 重力B. 弹簧力C. 摩擦力D. 静电力答案:C3. 一物体在水平面上受到一个斜向上的拉力F,下列关于物体受力的说法正确的是()。
A. 物体受到的重力和支持力是一对平衡力B. 物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力C. 物体受到的重力和拉力是一对平衡力D. 物体受到的拉力和支持力是一对平衡力答案:A4. 一个质量为m的物体,受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体的加速度一定为F/mB. 物体的加速度一定为0C. 物体的加速度可能为0D. 物体的加速度一定为F/m答案:C5. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体的加速度一定为F/mB. 物体的加速度一定为0C. 物体的加速度可能为0D. 物体的加速度一定为F/m答案:C6. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C7. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C8. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C9. 一物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
A. 物体受到的合力为FB. 物体受到的合力为0C. 物体受到的合力可能为0D. 物体受到的合力一定为F答案:C10. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,下列说法正确的是()。
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重修班静力学复习题一、 是非判断题(10分)1.若两个力的力矢量相等,12F F =r r,则两个力等效。
(×) (若两个力偶的力偶矩矢相等,12M M =r r,则两个力偶等效)(√)2.根据力的可传性原理,可以将构架ABC 上的作用在AB 杆的力F 移至AC 杆图示位置。
2. 图中圆盘处于平衡状态,说明力偶M 与力F 等效。
(×)3. 空间中三个力构成一平衡力系,此三力必共面。
(√)4. 空间任意力系向某一点O 简化,主矢为零,则主矩与简化中心无关。
(√)5. 空间任意力系总可以用二个力来平衡。
(√)6. 力与轴共面则力对轴的矩为零。
(√)7. 空间平行力系不可能简化为力螺旋。
(√) 二 选择题(15分)1不经计算,可直接判断出图示桁架结构的零杆数目为 C 个。
A 2; B 3;C 4;D 5期未试题A :(6分)图示简支桁架,已知力P 、Q ,长度a ,刚杆1,2,3的内力分别为=1T ( 0 ),=2T ( -P ),=3T ( 0 )。
期未试题B (6分) 图示悬臂桁架受到大小均为F 的三个力作用,则杆1内力大小为( 0 ),杆2内力大小为( -F ),杆3内力大小为( 0 )。
2 物块重力大小为5kN G =,与水平面间的摩擦角为020f ϕ=,今用与铅垂线成025角的力F 推动物块,若5kN F G ==,则物块 A 。
A 保持静止;B 处于临界状态;C 向右加速滑动;D 向右匀速滑动第二、1题图第二、1题图期未试题:2 物块重力大小为5kN G =,与水平面间的摩擦角为030f ϕ=,今用与铅垂线成050角的力F 推动物块,若5kN F G ==,则物块( A )。
补考试题:物块重力大小为5kN G =,与水平面间的摩擦角为030f ϕ=,今用与铅垂线成065角的力F 推动物块,若5kN F G ==,则物块( C )。
3在正方体的一个侧面,沿AB 方向作用一集中力F , 则该力对坐标轴的力矩大小为 D 。
A 对x,y,z 轴之矩全相等;B 对x,y,z 轴之矩全不等;C 只是对x,y 轴之矩相等;D 只是对x,z 轴之矩相等;期未试卷(6分)在正方体的一个侧面,沿AB 方向作用一集中力F ,则该力对x,y,z 三轴的矩分别为Mx=( 2Fa -);My=( 2Fa - ); Mz=( 2Fa )。
4 空间任意力系向某一定点O 简化,若主矢0≠'R ,主矩00≠M ,则此力系简化的最后结果 C 。
A 可能是一个力偶,也可能是一个力;B 一定是一个力;C 可能是一个力,也可能是力螺旋;D 一定是力螺旋。
5. 一空间平行力系,各力均平行于y 轴,则此力系的独立平衡方程组为 B 。
A 0x F =∑,()0y M F =∑r ,()0z M F =∑rB 0y F =∑,()0x M F =∑r ,()0z M F =∑rC 0z F =∑,()0x M F =∑r ,()0y M F =∑rD 0x F =∑,()0y M F =∑r ,()0z M F =∑r4已知正方体各边长a ,沿对角线BH 作用一力F ,则该力在x 轴上的投影为 。
A 0;B /2F -;C /6F -;D /3F - (a 、2a 、3a )填空题1. (5分)图中力P 对点O 的力矩大小是(P)O m = 。
(22sin P a b α+) 例题:水平梁 AB 受按三角形分布的载荷作用。
载荷的最大值为 q ,梁长为 l 。
分布载荷对支座A 的力矩为( 213ql ,顺时针)。
例 自重为P =100 kN 的T 字型刚架 ABD ,置于铅垂面内,尺寸及载荷如图。
其中M =20 kN·m , F =400 kN , q = 20 kN/m ,l =1 m 。
固定端A 处的约束力偶矩AM =()。
习题:悬臂梁 AB 受按三角形分布的载荷作用。
载荷的最大值为 q ,梁长为 l 。
分布载荷对支座A 的力矩=(23ql ,顺时针)。
2(5分)半径为R 的刚性圆板受到两根无质量刚性杆的约束,如图所示,1F r作用在板的边缘沿水平方向,2F r 沿铅垂方向,若使系统平衡,1F r 与2F r大小的关系为 。
3(5分)平面结构如图所示,AB 在A 点为固定端约束,并与等腰直角三角板BCD 在B 点铰接,D 点吊起一重为W 的物块,在力P 的作用下平衡。
已知力P 沿DC 方向,各杆件自重不计,则A 处的约束力偶矩A M = 。
(0) 2. 图示桁架中,CD 杆的内力大小为 。
( 3CD F F =,拉力) 149F F =-(压),223F F =-(压),30F =(10分)边长为a 2的正方形薄板,截去四分之一后悬挂在A 点,今若使BC 边保持水平,则点A 距右端 的距离x = -------------------。
Poab?A . a ;B . 3a /2;C . 6a /7;D . 5a /6。
(5a /6)3(10分)如下图所示,边长为a =1m 的正方体,受三个集中力的作用。
则将该力系向O 点简化可得到:主矢为R F =r( , , )N ;主矩为O M =r( , , )N.m 。
(主矢(-1,2,-3);主矩(-4,2,2))7.(10分)杆AB ,CD 由铰链连接,并由固定铰链支座约束如图。
在杆AB 上作用一铅垂力F ,在杆CD 上作用一力偶矩为M 的力偶,各杆自重不计。
则支座D 处的铅垂方向的约束反力Dy F = 。
(32Dy F F =)图示结构,已知:q ,a ,2M qa =,则DC 杆在D 处的水平方向受力大小 Dx F =(qa ),方向(受拉)。
组合梁ABC 的支撑及载荷情况如图所示。
已知P=1000 N ,M=500 N ·m 。
则DE 杆受力DE F =( 250E N F = )。
已知:梯子放在光滑的水平面上,AB =AC ,F ,a ,h 则绳DE 的拉力=( ) 对整体:0C m =∑ 2cos cos 0B N L Fa αα⨯-=, 2B FaN L=对AB 杆: cos 0B N L Th α-⨯+=, cos 2Fa T hα=已知: P=1200N , 结构尺寸如图所示, BC 杆内力BC F =( )。
*图示均质长方板由六根直杆支撑于水平位置,直杆两端各用球铰链与板和地面连接。
板重为P ,在A 处作用一水平力F ,且F=2P 。
CC 杆的内力=( ),所采用的平衡方程是( )。
BG 杆的内力=( ),所采用的平衡方程是( )。
AH 杆的内力=( ),所采用的平衡方程是( )。
三、计算题(15分)在图示平面结构中,力F 、集度q 及几何尺寸a 均为已知,杆件之间用光滑铰链联接,杆件自重不计。
试求固定端A 的约束力。
二、计算题(10分)各杆自重不计,杆AB 与杆BC 用光滑铰链联接,杆AB 的A 端和杆BC 的C 端分别靠在粗糙的斜面和地面上,杆AB 水平,系统位于铅垂平面内,几何关系如图5所示。
现在杆AB的中点D 处作用一铅垂力F,若系统平衡,求A 处和C 处的摩擦因数的最小值。
2014-2015-2重修班运动学复习题答案一 是非判断题1. 在某瞬时一动点的法向加速度等于零,而其切向加速度不等于零,则该点一定做直线运动。
(×)2. 刚体平面运动可分解为随基点的平动与绕基点的转动,所以刚体平动和定轴转动都是刚体平面运动的特殊形式。
( × )3. 当牵连运动为平动时,相对加速度等于相对速度对时间的一阶导数。
(√)4. 设A 为平面运动刚体上的任意一点,I 为刚体在某时刻的速度瞬心,则点A 的运动轨迹在此处的曲率半径等于A ,I 之间的距离。
( × )5. 刚体作平面运动时,若某瞬时其上有二点加速度相同,则此瞬时刚体上各点的速度都相同。
(√)二 选择题1.关于点的合成运动,下列说法正确的是( C )。
A .点的位移的合成与牵连运动的形式有关。
B .点的速度的合成与牵连运动的形式有关。
C .点的加速度的合成与牵连运动的形式有关。
D .以上说法均不正确。
2. 已知平面图形上任意两点A 、B 的速度A v 、B v ,则A 、B 两点连线中点的速度C v =( B )。
A .AB v v +; B .1()2A B v v +;C .1()2A B v v-;D .A B v v -3. 转动的圆盘上装有两个小电机,并由皮带相连接,ωe 是圆盘转动角速度, ωr 是皮带相对圆盘的角速度。
当圆盘转动与皮带轮转动方向相反时,上、下皮带( B )。
A .向两边分开;B 向中间靠拢,C 保持距离不变D 无法判断4. 判断下列平面图形中,( D )图形的速度分布是可能的。
5 某瞬时,作平面运动图形上两点的加速度相等,即A B a a =,则该瞬时平面图形的角速度ω和角加速度α C )。
A .0,0ωα=≠; B. 0,0ωα≠=; C. 0,0ωα==; D. 0,0ωα≠≠ 三 填空题1.点在已知的空间曲线上运动,r 是其位置矢量,t 是时间变量,s 是弧长变量,则d dt=r_____; d ds=r _______。
(速度v r ,单位切向量τr ) 2. 已知正方形板ABCD 做定轴转动,转轴垂于板面,A 点的速度v A =100mm/s,加速度1002A a =mm/s 2方向如图,则该板转动轴到A 点的距离OA 为( ),角速度与角加速度的大小分别是( )、( )2)A. B.D.C.Av B v AB Av ABv B Av A Bv Bωrωe第二3题第二4题3.在图示平面机构中,已知杆AB=40cm ,以ω1=3 rad/s 的匀角速度绕A 轴转动,而CD 以ω2=1 rad/s 绕B 轴转动,BD=BC=30cm,图示瞬时AB 与CD 垂直.若取AB 为动坐标系,则此时D 点的牵连速度的大小为________________,牵连加速度的大小为________________(方向均在图中画出)。
(150cm/s; 450cm/s 2.)4.如图所示平面机构中,动点A 的科氏加速度的大小a k =__________,方向在图中标出。
(22r V ω)5. 图示偏心轮摇杆机构,轮C 半径为R ,杆和轮的角速度分别为ω和1ω,图示位置11O C O O ⊥,0160AOO ∠=。
当采用点的合成运动方法分析杆和轮的运动关系时,选__C___点为动点,取___OA 杆___为动系。
图示位置时,牵连速度的大小是___2R ω__,方向是_垂直于OC 如图___;动点的科氏加速度大小是_22R ω_, 方向是_垂直于OA ,如图示__。