平面简单力系习题
平面任意力系习题及答案
平面任意力系习题及答案平面任意力系习题及答案力学是物理学的一个重要分支,研究物体受力的作用和运动规律。
平面任意力系是力学中的一个重要概念,它涉及到多个力在平面内的作用和平衡问题。
在本文中,我们将探讨一些关于平面任意力系的习题,并提供相应的答案。
1. 问题描述:一个物体受到三个力的作用,力的大小和方向分别为F1=10N,θ1=30°;F2=15N,θ2=120°;F3=8N,θ3=210°。
求物体所受合力的大小和方向。
解答:首先,我们需要将力的分量计算出来。
根据三角函数的定义,我们可以得到F1x=F1*cosθ1=10*cos30°=8.66N,F1y=F1*sinθ1=10*sin30°=5N;F2x=F2*cosθ2=15*cos120°=-7.5N,F2y=F2*sinθ2=15*sin120°=12.99N;F3x=F3*cosθ3=8*cos210°=-6.93N,F3y=F3*sinθ3=8*sin210°=-4N。
然后,我们将分量相加,得到合力的分量。
Fx=F1x+F2x+F3x=8.66N-7.5N-6.93N=-5.77N,Fy=F1y+F2y+F3y=5N+12.99N-4N=13.99N。
最后,我们可以利用勾股定理计算合力的大小和方向。
合力的大小为F=sqrt(Fx^2+Fy^2)=sqrt((-5.77N)^2+(13.99N)^2)=15.16N,合力的方向为θ=arctan(Fy/Fx)=arctan(13.99N/-5.77N)=-68.6°。
因此,物体所受合力的大小为15.16N,方向为-68.6°。
2. 问题描述:一个物体受到四个力的作用,力的大小和方向分别为F1=8N,θ1=30°;F2=12N,θ2=120°;F3=10N,θ3=210°;F4=6N,θ4=300°。
平面任意力系习题
A
a
D
E
F
a
4m
B
1E
B
C
A
F
G
D
ll
6
6
a
a
题 3-28图
题3-29图
3-30.构架由杆 ACE 、DEF 、BCD 铰接而成的, 所受的力及几何尺寸如图所示,各杆的
自重不计,试求杆 BCD 在铰链 C 处给杆 ACE 的力。
D
A b
E a
C a
B
b
b
题 3-30图
3-31.如图所示的构架,起吊重物的重为 滑轮和杆的自重,几何尺寸如图,试求支座
B1
2
A
α
题 3-37图
4F 4F
F
3
a
1
F
2
a
a
a
a
a
题 3-36 图
()
3-9.桁架中的杆是二力杆。 ( )
3-10.静滑动摩擦力 F 应是一个范围值。 ( )
2. 填空题(把正确的答案写在横线上)
3-11.平面平行力系的平衡方程
n
n
M A (Fi ) 0
M B(Fi ) 0 ,
i1
i1
其限制条件
。
3-12. 题 3-12 图平面力系,已知: F1=F 2=F 3=F 4=F , M=Fa , a 为三角形边长,如以 A
C
A
l /2
l /2
l/6 B
题3-26图
3-27.均质杆 AB 重为 P1,一端用铰链 A
支与墙面上,并用滚动支座 C 维持平衡,另一端又与重为 P2 的均质杆 BD 铰接,杆 BD 靠
与光滑的台阶 E 上,且倾角为 α ,设 AC 2 AB , BE 2 BD 。试求 A 、 C 和 E 三处的约
3 平面任意力系习题一
3 平面任意力系(习题一)4.l 计算下列各图中F 力对O 点之矩。
图题4-14.2 分别求下图所示三个力偶的合力偶矩,已知;1180F F N '==,22130F F N '==,33100F F N '==;170d cm =,260d cm =,350d cm =。
图题4-24.3求图示梁上分布荷载对B 点之矩。
图题4.34.4各梁受荷载情况如图题2.3所示,试求(1)各力偶分别对A 、B 点的矩。
(2)各力偶中二个力在x 、y 轴上的投影。
图题4.44.5 求图题4.5示各梁的支座反力图题4.5 图题4.64.6 如图题4.6所示,已知皮带轮上作用力偶矩80m N m =⋅,皮带轮的半径0.2d m =,皮带紧拉边力N F T 5001=,求平衡时皮带松边的拉力2T F 。
4.7 如图所示,四个力作用于O 点,设F 1=50N ,F 2=30N ,F 3=60N ,F 4=100N 。
试分别用几何法和解析法求其合力。
题4.7 (a)图 题4.7 (b)图4.8 拖动汽车需要用力F=5kN ,若现在改用两个力F1和F2,已知F1与汽车前进方向的夹角20=α,分别用几何法和解析法求解:(1)若已知另外一个作用力F2与汽车前进方向的夹角 30=β,试确定F1和F2的大小; (2)欲使F2为最小,试确定夹角β及力F1、F2的大小。
图题4.84.9 支架由杆AB 、AC 构成,A 、B 、C 三处都是铰链约束。
在A 点作用有铅垂力F ,用两种方法求在图示两种情况下杆AB 、AC 所受的力,并说明所受的力是拉还是压。
题4.9图 题4.10图4.10 简易起重机如图所示,重物W=100N ,设各杆、滑轮、钢丝绳自重不计,摩擦不计,A 、B 、C 三处均为铰链连接。
求杆件AB 、AC 受到的力。
平面任意力系习题答案
平面任意力系习题答案平面任意力系是指作用在物体上的力不满足平面力偶系或平面共面力系的条件,即力的作用线不在同一平面上,也不互相平行。
解决这类问题通常需要应用静力学的基本原理,如力的平衡条件、力矩平衡等。
习题1:已知一平面任意力系作用在刚体上,力F1=50N,方向为水平向右;力F2=30N,方向为竖直向上;力F3=40N,方向为与水平面成30度角斜向上。
求力系的合力。
答案:首先,将力F3分解为水平分量和竖直分量:- 水平分量:F3x = F3 * cos(30°) = 40 * (√3/2) = 20√3 N- 竖直分量:F3y = F3 * sin(30°) = 40 * (1/2) = 20 N然后,计算合力的水平分量和竖直分量:- 水平合力:Fx = F1 + F3x = 50 + 20√3 N- 竖直合力:Fy = F2 + F3y = 30 + 20 N最后,计算合力的大小和方向:- 合力大小:F = √(Fx^2 + Fy^2) = √((50 + 20√3)^2 + (30 + 20)^2) N- 方向:与水平面夹角θ满足tan(θ) = Fy / Fx习题2:一个平面任意力系作用在刚体上,已知力F1=60N,作用点A;力F2=40N,作用点B;力F3=50N,作用点C。
A、B、C三点不共线。
求力系的合力矩。
答案:首先,计算各力对任意一点(如A点)的力矩:- 力矩M1 = 0(因为力F1作用在A点,力矩为0)- 力矩M2 = F2 * (B到A的距离)- 力矩M3 = F3 * (C到A的距离)然后,计算合力矩:- 合力矩M = M1 + M2 + M3由于题目没有给出具体的距离,我们无法计算出具体的数值。
但是,上述步骤提供了计算合力矩的方法。
习题3:已知一平面任意力系作用在刚体上,力F1和F2的合力为100N,方向与F1相反,求F1和F2的大小。
答案:设F1的大小为xN,F2的大小为yN。
第二章平面力系习题解答
习 题2-1 试计算图2-55中力F 对点O 之矩。
图2-55(a) 0)(=F O M (b) Fl M O =)(F (c) Fb M O -=)(F (d) θsin )(Fl M O =F(e) βsin )(22b l F M O +=F(f) )()(r l F M O +=F2-2 一大小为50N 的力作用在圆盘边缘的C 点上,如图2-56所示。
试分别计算此力对O 、A 、B 三点之矩。
图2-56mN 25.6m m N 625030sin 2505060cos 30sin 5060sin 30cos 50⋅=⋅=︒⨯⨯=︒⨯︒-︒⨯︒=R R M Om N 075.17825.1025.630cos 50⋅=+=⨯︒+=R M M O A m N 485.9235.325.615sin 50⋅=+=⨯︒+=R M M O B2-3 一大小为80N 的力作用于板手柄端,如图2-57所示。
(1)当︒=75θ时,求此力对螺钉中心之矩;(2)当θ为何值时,该力矩为最小值;(3) 当θ为何值时,该力矩为最大值。
图2-57(1)当︒=75θ时,(用两次简化方法)m N 21.20mm N 485.59.202128945.193183087.21sin 8025075sin 80⋅=⋅=+=⨯︒⨯+⨯︒⨯=O M (2) 力过螺钉中心 由正弦定理)13.53sin(250sin 30θθ-︒= 08955.03/2513.53cos 13.53sin tan =+︒︒=θ ︒=117.5θ(3) ︒=︒+︒=117.95117.590θ2-4 如图2-58所示,已知N 200N,300N,200N,150321='====F F F F F 。
试求力系向O 点的简化结果,并求力系合力的大小及其与原点O 的距离d 。
图2-58kN 64.1615110345cos kN 64.4375210145cos 321R321R-=+-︒-=∑='-=--︒-=∑='F F F F F F F F F F y y x x主矢RF '的大小 kN 54.466)()(22R =∑+∑='y x F F F 而 3693.064.43764.161tan RR ==''=x y F F α ︒=27.20α m N 44.21162.0511.045cos )(31⋅=-⨯+⨯︒=∑=F F M M O O Fmm 96.45m 04596.054.466/44.21/R==='=F M d O2-5 平面力系中各力大小分别为kN 60kN,260321===F F F ,作用位置如图2-59所示,图中尺寸的单位为mm 。
平面力系平衡问题课堂练习题
例2-19 已知: PE 10kN, PG 7kN, 各杆长度均为1m;
求: 1,2,3杆受力.
解: 取整体,求支座约束力.
Fx 0
FAx 0
M B 0 2PE PG 3FAy 0
Fy 0 FAy FBy PE PG 0
FAy 9kN
FBy 8kN
38
用截面法,取桁架左边部分.
2m
2m
解方程可得 F4 10kN
节点C在y方向的平衡方程可用来校核
C
F1
F4
F’3
当计算出杆的受力的代数值为正时,表明 该杆受力的方向符合假设的方向,即该杆受拉。 反之,当计算出该杆受力的代数值为负时,表 明该杆受压。
34
平面桁架如图所示。设两主动力大小F =10 kN , 作用在节点A和节点B上,a =1.5 m,h =3 m。求1, 2,3和4各杆受的内力。
19
例2- 已知:P , a ,各杆重不计; 24求:B 铰处约束力.
解:取整体,画受力图
MC 0 FBy 2a 0
FBy 0
取DEF杆,画受力图
M D 0 FE sin 45 a F 2a 0
Fx 0 FE cos 45 FD' x 0 ME 0 FDy 'a F 2a 0
取AB杆(不含销钉B),画受力图.
Fx 0
FAx
1 2
q
3a
FABx
0
FAx qa
Fy 0 FAy FABy 0
MA 0
FAy P qa
1 M A 2 q 3a a FABx 3a FABy a 0
M A (P qa)a
26
组合梁AC和CE用铰链C相连,A端为固定端,E端为活动 铰链支座。受力如图所示。已知: l =8 m,F=5 kN,均布载 荷集度q=2.5 kN/m,力偶矩的大小M= 5 kN•m,试求固端A, 铰链C和支座E的约束力。
工程力学-平面任意力系习题
平面任意力系习题
一、选择题
1、在刚体同一平面内A,B,C 三点上分别作用1F ,2F ,3F 三个力,并构成封闭三角形,如图所示,则此力系的简化结果是(
)。
A、力系平衡;
B 、力系可以简化为合力;
C 、力系可以简化为合力偶;
D 、力系简化为一个合力和一个合力偶。
1
F 2
F 3F 2、某一平面平行力系各力的大小、方向和作用线的位置如图,则此力系的简化结果与简化中心的位置()
A 、无关;B、有关;C、无法确定。
3、若某一平面任意力系对其作用面内某一点之矩的代数和等于零,即
()∑=0F M A 时,则该力系的简化结果为(
)。
A、一定平衡;
B、一个合力偶;
C、不可能简化为合力偶;
D、一个合力和一个合力偶。
二、填空题
1、平面任意力系三矩式平衡方程限制条件(
)。
2、平面任意力系二矩式平衡方程限制条件(
)。
3、平面平行力系有(
)个独立的平衡方程;面任意力系有()个独立的平衡方
程。
三、计算题
1、已知:F、M、q、L,各杆自重不计,试求A、C处约束反力。
2、求图示组合梁支座的约束反力。
3-习题平面任意力系
FAx A
FAy y
F
B
C
FB
解得
NB 2.5KN () FAX 1.4KN () FAY 1.1KN ()
x
(b)
4KN/m
5KN
B
C
3
4
A
解:
FAX 0 FAY 12 5 0
M ( A) M A 121.5 5 3 0
FG
50 510 2
50(kN)
② 再研究梁CD 由 MC 0
FD 6 FG' 1 0
FD
50 6
8.33(kN)
③
再
研
究
整
体
MA 0, FB 3 FD 12 P10Q6 0 FB 100(kN) Y 0, FAy FB FD Q P 0 FAy 48.33(kN)
M (O) FBA cos l1 NCl2 = 0
NC 3562N
杠杆作用在工件上的夹紧力为3562N
3 10曲柄滑道机构如图所示,已知M 600N.m,OA 0.6m,BC 0.75m,
机构在图示位置处于平衡。滑道和连杆位置角 30, 60,不计摩擦。
铅垂线的夹角 10,各构件自重和各处摩擦都不计。试求杠杆作用于
工件上的夹紧力。
解:作用在活塞上的力 F PS P (D2 d 2 ) 120
4 F 0 120
FAB sin10
以COB杆为研究对象
3 7如图所示,组合梁两杆由AC和DC铰接所构成,起重机置于梁上。 已知起重机重P1 50kN,其重心在铅垂线EC上,起重荷载P2 10kN,今 不计梁重,梁结构尺寸如图,试求当起重机的外伸臂和梁AB在同一铅垂 面内时,支座A、B、D的约束力。
工程力学:平面任意力系向一点简化 习题与答案
一、单选题1、力在正交坐标轴上的投影大小()力沿这两个轴的分力的大小。
A.不确定B.等于C.小于D.大于正确答案:B2、分力()合力。
A.大于B.不一定小于C.小于D.等于正确答案:B3、两个力偶在同一作用面内等效的充要条件是()。
A.力偶矩大小相等,且转向相同B.力偶臂相等C.力偶矩大小相等D.转向相同正确答案:A4、两个力偶等效,力偶臂()相等,组成力偶的力的大小()相等。
A.不一定/一定B.一定/不一定C.一定/一定D.不一定/不一定正确答案:D5、当力偶中任一力沿作用线移动时,力偶矩的大小()。
A.增大B.不变C.无法确定D.减小正确答案:B6、下列关于力矩的说法()是正确的。
①力矩的大小与矩心的位置有很大关系②力的作用线通过矩心时,力矩一定等于零③互相平衡的一对力对同一点之矩的代数和为零④力沿其作用线移动,会改变力矩的大小A.①②③B.①②③④C.②③④D.①②④正确答案:A7、力偶对物体产生的运动效应为()。
A.只能使物体移动B.它与力对物体产生的效应相同C.只能使物体转动D.既能使物体转动,又能使物体移动正确答案:C8、()是平面一般力系简化的基础。
A.二力平衡公理B.力的可传性定理C.力的平移定理D.作用和与反作用公理正确答案:C9、作用在刚体上的力可以等效地向任意点平移,但需附加一力偶,其力偶矩矢量等于原力对平移点的力矩矢量。
这是()。
A.附加力偶矩定理B.力的可传性定理C.力的平移定理D.力的等效定理正确答案:C10、平面平行力系有()个独立的平衡方程,平面汇交力系有个()独立的平衡方程。
A.2/2B.3/3C.3/2D.2/3正确答案:A二、判断题1、如果作用在刚体上的平面汇交力系的合力等于零,即力多边形自行封闭,则此力系平衡。
()正确答案:√2、力偶不能用力来等效,但力可用力偶来等效。
()正确答案:×3、某力系在任意轴上的投影都等于零,则该力系一定是平衡力系。
()正确答案:×4、无论坐标轴正交与否,力沿坐标轴的分力值和投影值均相同。
平面任意力系习题汇总
习题3-1.求图示平面力系的合成结果,长度单位为m。
解:(1)取O点为简化中心,求平面力系的主矢:
求平面力系对O点的主矩:
(2)合成结果:平面力系的主矢为零,主矩不为零,力针。
习题3-2.求下列各图中平行分布力的合力和对于A点之矩。
解:(1)平行力系对A点的矩是:
解:(1)研究AB杆,受力分析(注意BC是二力杆),画受力图:
列平衡方程:
(2)研究铰C,受力分析(注意BC、CD、CE均是二力杆),画受力图:
由力三角形:
其中:
(3)研究OE,受力分析,画受力图:
列平衡方程:
习题3-10.图示液压升降装置,由平台和两个联动机构所组成,联动机构上的液压缸承受相等的力(图中只画了一副联动机构和一个液压缸)。连杆EDB和CG长均为2a,杆端装有滚轮B和C,杆AD铰结于EDB的中点。举起重量W的一半由图示机构承受。设W=9800N,a=0.7m,l=3.2m,求当θ=60o时保持平衡所需的液压缸的推力,并说明所得的结果与距离d无关。
解:(1)研究整体,受力分析(注意1杆是二力杆),画受力图:
列平衡方程:
解方程组:
(2)研究1杆(二力杆),受力分析,画受力图:
由图得:
(3)研究铰C,受力分析,画受力图:
由力三角形得:
杆1和杆3受压,杆2受拉。
习题3-9.图示破碎机传动机构,活动颚板AB=60cm,设破碎时对颚板作用力垂直于AB方向的分力P=1kN,AH=40cm,BC=CD=60cm,OE=10cm;求图示位置时电机对杆OE作用的转矩M。
图中的几何关系是:
(3)列平衡方程
(4)解方程组:
反力实际方向如图示;
(5)研究BC杆,是二力杆,画受力图:
平面力系例题
B
例4-7 试求题图所示各梁支座的约束反力。设 力的单位为(KN),力偶矩的单位为(KN.m), 长度单位为(m),分布载荷集度为(KN/m)。
解:取梁AB为研究对象、受力与坐标选取 如图所示,列平衡方程。
1 0.1 A 0.1 B 0.1
30°
C
0.8
X A 0.96( KN ) YA 0.3 KN
(3)取坐标系,列平衡方程: ∑Xi =0,FBx +F =0 ∑Yi=0,FBy +FC-Fq -FA=0 ∑MB(F)=0, -M +FA· a +FC · a -Fq(a +2a/3)=0
(4)求解,得 FBx =-F=-500 N FBy =-666.7 N FC =1666.7 N 注:FBX、 FBy求出为“负值”,说明实际 指向与假设相反。
Y
XA YA 0.1 A 1 0.1 B RB
F m F
X B
0 X A 0.8 cos30 0
0
YA 0.2 1 0.1 0.8 sin30 0.1 0
Y
0 RB YA 1 0.8 sin30 0
RB 1.1KN
0.1
30°
q2
(梯形面积)
关于线性荷载的合力及作用点的一般结论: ⑵线性荷载的合力作用在荷载图的几何中心上 q
L Q
L L/3 Q
例4-10、单个物体的平衡 已知:梁AD的支承及受力如图3-9所示。 F=500 N,FA=1000 N,q =1000 N/m, M =2 000 N · m,a =2 m 求: 支座B、C 的约束反力。
mc(p2) C
20°
力学平面力系习题
1.(10分)已知P=40kN,A、B、C三处都是铰接,杆的自重不计。求图示三角支架A、C铰的约束反力。
第1题图
2.(10分)图示各梁,不计梁的自重和摩擦。求各梁在荷载P作用下支座B的约束反力。
第2题图
3.(13分)结构如图所示,已知P=80kN,M=120kN·m,L=4m。求A、B支座的约束反力。
二、判断题(每题1分,共10分)
1.物体的平衡状态是指物体相对于地球保持静止的状态。()
2.作用力与反作用力总是一对等值、反向、共线的力。()
3.因作用力与反作用力大小相等,方向相反,且沿着同一直线,所以作用力与反作用力是一对平衡力。()
4.在同一平面内的两个力偶,只要力偶矩大小相是从第一个分力的________点,指向最后一个分力的________点。
5.平面一般力系向作用面内的任一点O简化,就分解成了________和________两个力系。
6.使物体产生运动或产生运动趋势的力称________________。
7.力垂直于某轴,则力在该轴上投影为________________。
A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.无关系
3.只限制物体任何方向移动,不限制物体转动的支座称________支座。()
A.固定铰B.可动铰C.固定端D.光滑面
4.只限制物体垂直于支承面方向的移动,不限制物体向其他方向运动的支座称________支座。()
A.固定铰B.可动铰C.固定端D.光滑面
5.既限制物体任何方向运动,又限制物体转动的支座称________支座。()
A.固定铰B.可动铰C.固定端D.光滑面
6.平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的________为零。()
平面力系习题及答案
平面力系习题及答案平面力系习题及答案引言:在物理学中,平面力系是一个重要的概念。
它描述了在一个平面内作用的多个力的相互作用和平衡状态。
理解平面力系的性质和解决与之相关的习题是物理学学习的重要内容。
本文将介绍一些常见的平面力系习题,并提供详细的解答。
一、斜面上的物体考虑一个斜面上的物体,如何确定物体在斜面上的受力情况和平衡状态呢?解答:首先,我们需要将斜面上的力分解为垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力。
根据牛顿第二定律,物体在垂直方向上的受力和平行方向上的受力应该平衡。
因此,可以根据斜面的倾角和物体的质量来确定这两个方向上的受力情况。
二、悬挂物体考虑一个悬挂在绳子上的物体,如何确定绳子和物体之间的受力情况和平衡状态呢?解答:首先,我们需要将绳子的拉力分解为垂直于绳子的分力和平行于绳子的分力。
根据牛顿第二定律,物体在垂直方向上的受力应该等于物体的重力,而在平行方向上的受力应该为零。
因此,可以根据物体的质量和绳子的角度来确定这两个方向上的受力情况。
三、平衡力系考虑一个平衡力系,如何确定各个力的大小和方向呢?解答:对于一个平衡力系,各个力的大小和方向应该满足力的平衡条件。
即,合力为零。
我们可以通过分析各个力的向量和方向,利用几何关系和三角函数来求解各个力的大小和方向。
四、平面力系的应用平面力系的概念和解题方法在实际生活中有很多应用。
例如,我们可以利用平面力系的原理来解决物体在斜坡上滑动的问题,或者解决悬挂物体的平衡问题。
此外,平面力系的概念也可以应用于机械设计和结构分析等领域。
结论:平面力系是物理学中一个重要的概念,理解和掌握平面力系的性质和解题方法对于物理学学习和实际应用都具有重要意义。
通过解决平面力系的习题,我们可以加深对物理学原理的理解,并提高解决实际问题的能力。
希望本文提供的平面力系习题及答案能对读者有所帮助。
平面任意力系例题
所以,主矢的大小
2 2 FR FRx FRy 0.794 kN
例题
平面任意力系
主矢的方向:
cosFR , i FRx 0.614 FR FRy cosFR , j 0.789 FR
F2
60 ° 2m
例 题 1
FR , i 52.1
9
例题
平面任意力系
伸臂式起重机如图所示, 匀质伸臂AB 重G =2 200 N,吊 车D,E连同吊起重物各重F1= F2=4 000 N。有关尺寸为:l = 4.3 m,a = 1.5 m,b = 0.9 m,c = 0.15 m,α=25°。试求铰链A 对臂AB的水平和铅直约束力, a l
10
例 题 3
F
c A F1
C
α F2 b
B
以及拉索BF 的拉力。
例题
平面任意力系 解:
1.取伸臂AB为研究对象。 2.受力分析如图。 c y A FB α
E
例 题 3
F
C F1
α F2 b
B
FAy FAx
A D
C
B
x
a l
F1
G
F2
11
例题
平面任意力系
3.选如图坐标系,列平衡方程。
例 题 3
F1
3m
G1
3.9m
90
F2
化的结果,合力与基线OA的交 点到O点的距离x,以及合力作用
x
B O
5.7m
G2 A
线方程。
5
例题
平面任意力系
y
3m
例 题 2
C
解: 1.将力系向O点简化,得主矢和主矩,
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第2章 平面简单力系习题
1.是非题(对画√,错画×)
2-1.汇交力系平衡的几何条件是力的多边形自行封闭。
( )
2-2.两个力F 1、F 2在同一轴上的投影相等,则这两个力大小一定相等。
( ) 2-3.力F 在某一轴上的投影等于零,则该力一定为零。
( )
2-4.合力总是大于分力。
( )
2-5.平面汇交力系求合力时,作图的力序可以不同,其合力不变。
( ) 2-6.力偶使刚体只能转动,而不能移动。
( )
2-7.任意两个力都可以合成为一个合力。
( )
2-8.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。
( ) 2-9.平面力偶矩的大小与矩心点的位置有关。
( )
2-10.力沿其作用线任意滑动不改变它对同一点的矩。
( )
2.填空题(把正确的答案写在横线上)
2-11.作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态,其中两个力汇交于一点,则第三个力的作用线 。
2-12.力的多边形自行封闭是平面汇交力系平衡的 。
2-13.不计重量的直杆AB 与折杆CD 在B 处用光滑铰链连接如图所示,若结构受力F 作用,则支座C 处的约束力大小 ,方向 。
2-14.不计重量的直杆AB 与折杆CD 在B 处用光滑铰链连接如图所示,若结构受力F 作用,则支座C 处的约束力大小 ,方向 。
2-15.用解析法求汇交力系合力时,若采用的坐标系不同,则所求的合力 。
( )
2-16.力偶是由 、 、 的两个力组成。
2-17.同平面的两个力偶,只要 相同,则这两个力偶等效。
2-18.平面系统受力偶矩M =的作用,如图所示,杆AC 、B C 自重不计,A 支座约束力大
题2-13图
题2-14图
小 ,支座约束力大小 。
2-19.如图所示,梁A 支座约束力大小 ,B 支座约束力的大小 。
2-20.平面力偶系的平衡条件 。
3.简答题
2-21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0011=F =F n i yi n i xi ∑∑
==有何限制条件?为什么?
2-22.在刚体的A 、B 、C 、D 四点作用有四个大小相等、两两平行的力,如图所示,这四个力组成封闭的力的多边形,试问此刚体平衡吗?若使刚体平衡,应如何改变力系中力的方向?
2-23.力偶不能单独与一个力相平衡,为什么如图所示的轮子又能平衡呢?
2-24.在保持力偶矩大小、转向不变的情况下,如图所示,可否将力偶矩M 移动到AC 上?移动后A 、B 支座的约束力又如何?
2-25.
4.2-26.如图所示,固定在墙壁上的圆环受三个绳子的拉力作用,力F 1沿水平方向,F 3沿铅直方向,F 2与水平成40°角,三个力的大小分别F 1=2kN ,F 2=,F 3=,求力系的合力。
2-27.如图所示简易起重机用钢丝绳吊起重量P =2kN 的重物,不计各杆的自重,摩擦及滑轮的大小不计,A 、B 、C 三处均为铰链连接。
试求杆AB 、AC
所受的力。
2-28.均质杆AB 重P 、长为l ,两端放置在相互垂直的光滑斜面上。
已知一斜面与水平
题2-24图
题2-19图
F 1 F 2 F 3 F 4 A 题2-22图
B C D 题2-23F 题2-18图
面的夹角α,求平衡时杆与水平所成的夹角 及OA的距离。
2-29.在图示刚架的点B作用一水平力F,刚架自重不计,求支座A、D的约束力。
2-30.如图所示的机构中,在铰链A、B作用有力F1、F2处于平衡,不计各杆自重,求力F1与F2的关系。
2-31.直角杆CDA和BDE在D处铰接,如图所示,系统受力偶M作用,各杆自重不计,试求支座A、B处的约束力。
2-32.由
F,如图所示,各
2-33.AB和冲头B组成。
A、B两处为铰链连接,OA=R、AB=l,忽略摩擦和物体的自重,当OA在水平位置时,冲头的压力为F时,求:(1)作用在轮Ⅰ上的力偶矩M的大小;(2)轴承O处的约束力;(3)连杆AB所受的力;(4)冲头给导轨的侧压力。
题2-31图
2-34.铰链四连杆机构ABCD受两个力偶作用处于平衡状态,,已知力偶矩M1=,CD=,AB=,各杆自重不计,试求力偶矩M2及BC杆所受的力。
2-35.如图所示的构架中,在杆BE上作用一力偶,其矩为M,C、D在AE、BE杆的中点,各杆的自重不计,试求支座A和铰链E处的约束力。