静力学练习题

第一章 静力学基础和物体的受力分析 练习题
一、填空题
1、理论力学的任务是研究物体作 的规律。

2、平衡是指 或 状态。

3、力是物体之间相互的 作用。

4、刚体是受力作用而 的物体。

5、刚体受到两个力作用而平衡的充分必要条件是 。

6、约束是指限制 的周围物体。

7、对刚体而言，力的三要素是 、 、 。

二、单项选择题
1、图示系统受力F 作用而平衡。

欲使A 支座约束力的作用线与AB 成60º角，则斜面 的倾角α应为______________。

（A ） 0º （B ） 30º （C ） 45º （D ） 60º
题1图 题2图
2、如图所示的两个楔块A 、B 在m -m 处光滑接触，现在其两端沿轴线各加一个大小相 等、方向相反的力，则两个楔块的状态为 。

（A ）A 、B 都不平衡 （B ）A 平衡、B 不平衡 （C ）A 不平衡、B 平衡 （D ）A 、B 都平衡
3、三力平衡定理是 。

（A ）共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点 （B ）共面三力若平衡，必汇交于一点
（C ）三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。

（D ）此三个力必定互相平行
4、作用和反作用定律的适用范围是。

（A）只适用于刚体（B）只适用于变形体（C）只适用于处于平衡状态的物体（D）适用于任何物体三、作图题
作出下列系统中指定对象的受力图
1、杆AB
2、圆柱A
3、杆AB、整体
4、刚架AB
5、杆AB
6、整体
7、曲杆AB、曲杆BC、整体8、每个物体；整体
9、每个物体，整体10、每个物体；整体
11、杆AB、杆BC；整体12、杆AB、杆BC；整体
13、杆AC、杆CB、销钉C、整体
第二章 平面汇交力系与平面力偶系 练习题
一、填空题
1、研究平面汇交力系时, 采用两种方法, 即 法和 法。

2、平面汇交力系平衡的几何条件是 。

3、一个力F G
在某轴上的分力是 量、投影是 量。

4、合力投影定理在x 方向的表达式是 。

5、平面汇交力系的合力在任一轴上的投影，等于该力系中的各力在同一轴上投影的 。

6、同一平面内两力偶的等效条件是 。

7、力偶是 、 、且不共线的两个平行力组成的力系。

8、力偶在任一轴上投影的代数和恒等于 。

9、力偶无合力，不能用一个力等效替换，也不能用一个力与之 。

10、力偶可在作用平面内任意 ，也可向平行平面 。

11、只要不改变 ，可同时改变力的大小和力偶臂的长短，不改变它 的作用效果。

二、选择题
1、如图所示，带有不平行的两条矩形导槽的三角形平板上作用一个力偶M ，在槽内各有一个固连地面、可沿槽滑动的销钉E 和H ，不计摩擦，则
（A ）平板保持平衡状态
（B ）在力偶矩较小时，平板才能平衡
（C ）平板不可能保持平衡
（D ）条件不够，无法判断平衡与否
2、均质杆AB 长为L ，重为P ，用一绳索悬吊于光滑槽内，则杆在A 、B 处受到的约束 力的关系为 。

（A ）A B F F > （B ）A B F F < （C ）0A B F F == （D ）0A B F F =≠
C
H
3、已知杆AB 和CD 的自重不计，且在C 处光滑接触，若作用在AB 杆上的力偶的矩为m 1，则欲使系统保持，作用在CD 杆上的力偶的矩m 2的转向如图示，其矩值应为 。

（A ）21m m = （B ）214/3m m =
（C ）212m m =122m m = （D ）21/2m m =
（题3图） （题4图）
4、如图所示的三铰刚架，支座A 、B 处的约束力一定通过 。

（A ）C 点 （B ）D 点 （C ）E 点 （D ）F 点
三、计算题
1、不计杆重，求图示结构中AB 、AC 两杆所受的力。

2、不计杆重，求图示结构中支座A 、C 的约束力。

C
A
B
M
3、机构如图所示，设OA r =，在图示位置时，60ϕ=D ，30θ=D 求机构在此位置平衡
时M 与P 的关系
4、求图示三铰刚架的支座约束力。

5、试用几何法求图示组合梁A 处的约束力
6、已知a 、ϕ、F G ，求力F G
对A 点和B 点之矩。

A
B
7、已知10kN F =，20kN m m =⋅，2m a =，求该力系对A 点和B 点之矩
8、求分布力系q 对A 点、B 点和C 点之矩。

9、求力F G
对A 、B 两点的矩
a
3A
G a
B
q
第三章 平面任意力系 练习题
一、填空题
1、平面任意力系平衡的充要条件为：该力系的 和 同时为零。

2、超静定是指 多于 。

3、某平面任意力系向A 点简化，得主矢0R F =，主矩40kN m A M =⋅，若AB = 2m ，则该力系向B 点简化时，得主矢R F = ，主矩B M =________。

4、平面平行力系独立的平衡方程有 个，可解 个未知量的问题。

5、作用在刚体上A 点的力F G
，可以等效平移到刚体上任意点B ，但必须附加一个力偶，
此附加力偶的矩等于 。

6、平面任意力系向一点简化，需要将力系中的各力 到作用面内选定的一点上，该点称为 。

二、选择题
1、平面任意力系的平衡方程采用二矩式0A M =∑ 、0B M =∑、0x F =∑时，其限制条件为x 轴 。

（A ）不能平行于A 、B 连线 （B ）不能垂直于A 、B 连线 （C ）必须平行于A 、B 连线 （D ）必须垂直于A 、B 连线
2、如图所示，在刚体的四个点上各作用一个大小相等的力，则该力系的简化结果为 。

（A ）一个力 （B ）一个力和一个力偶 （C ）一个力偶 （D ）平衡
3、平面任意力系简化时若取不同的简化中心，则力系的主矢和主矩 _ 。

（A ）都会改变 （B ）主矢不会改变，主矩一般会改变 （C ）主矢会改变，主矩一般不改变 （D ）主矢、主矩都不会改变
三、计算题
1、求图示刚架中A 、B 处的约束力（设4P qa =）。

A
B
C D
2、求图示简支梁A 、B 处的约束力。

3、求图示外伸梁A 、B 处的约束力。

4、
设22M qa =，求图示悬臂梁固定端A 的约束力。

a
KNm
10D
m
2m 2m
2
5、已知5kN P =， 2.5kN m m =⋅，求图示刚架的支座约束力。

6、设2P qa =，求图示三铰拱A 、B 处的约束力。

q
1A m
7、图示结构由三根相同的直杆铰接而成，求A 端的约束力（设22M qa =）。

8、图示结构由直杆AC 及T 形杆BCD 铰接而成，已知50kN P =，100kN F =，2m L =，
60θ=D ，求A 、B 处的约束力。

q D
a
第四章 空间力系 练习题
一、填空题
1、对 物体而言，其重心与形心重合。

2、空间力偶系独立的平衡方程有 个。

3、空间两力偶等效的条件是 。

4、力对轴的矩是力使刚体 效果的度量，它是一个 量。

5、空间任意力系有 个独立的平衡方程。

6、如图所示的长方体，沿右侧面对角线AB 作用一力F ，则该力F 在三个坐标轴上的 投影分别为：x F = ，y F = ，
z F = 。

二、选择题
1、力在坐标轴上的投影及力在平面上的投影 。

（A ）均为代数量 （B ）均为矢量
（C ）前者为代数量，后者为矢量 （D ）前者为矢量，后者为代数量
2、空间平行力系的平衡方程可求的未知力最多为 。

（A ）六个 （B ）五个
（C ）四个 （D ）三个
3、图示为一空间平行力系，各力作用线平行于x 轴，则该力系的平衡方程为 。

（A ）0x m =∑，0y m =∑，0z m =∑ （B ）0x F =∑，0x m =∑，0z m =∑ （C ）0x F =∑，0y m =∑，0z m =∑ （D ）0x F =∑，0y F =∑，0y m =∑
4、下列叙述错误的是 。

（A ）对规则刚体而言，重心与形心一定重合 （B ）刚体的重心不一定在刚体上
（C ）对于不同的坐标系，刚体的重心坐标是不同的
（D ）对均质刚体而言，重心与形心一定重合 5、下面叙述中，错误的是 。

（A ）当力与轴平行时，力对该轴之矩为零。

（B ）当力与轴相交时，力对该轴之矩为零。

（C ）当力与轴共面时，力对该轴之矩为零。

（D ）当力与轴垂直时，力对该轴之矩为零。

x
y
z
O
y
三、计算题
1、如图所示，沿长方体正面的对角线作用一个力F G
，求此力在三个坐标轴投影及对三个坐标轴之矩。

2、如图所示，边长为a 的正方体右侧面沿对角线作用一个力F G
，求此力在三个坐标轴上的投影及对三个坐标轴之矩。

3、如图所示的长方体的右侧面作用一矩为m的力偶，求此力偶在三个坐标轴上的投影及此力偶对三个坐标轴的矩。

4、在图所示起重机中，已知：AB=BC=AD=AE；点A，B，D 和E 等均为球铰链连接，如三角形ABC的投影为AF 线，AF与y 轴夹角为α。

求铅直支柱和各斜杆的内力。

5、如图所示，3 脚圆桌的半径为r = 500 mm，重为P=600 N。

圆桌的3 脚A，B 和C 形成一等边三角形。

若在中线CD 上距圆心为a 的点M 处作用铅直力F =1500 N，求使圆桌不致翻倒的最大距离a。

6、求图示角钢的重心坐标
7、如图所示均质物体由半径为r 的圆柱体和半径为r 的半球体相结合组成。

如均质体的重心位于半球体的大圆的中心点C ，求圆柱体的高。

y
第五章 摩 擦 练习题
一、填空题
1、滑动摩擦力的方向始终与 相反.
2、摩擦角是全约束力与公法线的 。

3、自锁现象是指：当 时，物体便一定平衡。

4、最大静摩擦力等于 和 的乘积。

5、摩擦角和静摩擦因数之间的关系为 。

6、考虑摩擦时，物体平衡的几何条件是 。

二、选择题
1、物体与斜面间的摩擦角为f ϕ，则物体在斜面上平衡的条件是 。

（A ）物体的重量足够大 （B ）f βϕ< （C ）加一个不等于零的水平力 （D ）f ϕβ>
2、如图物重为W = 60kN 拉力T =20kN ，静摩擦因数f = 0.5，动摩擦因数f ′= 0.4，则该物所受的摩擦力的大小为 。

（A ）25 kN （B ）20 kN
（C
） （D ）0
3、物块重50N W =， 在力Q 作用下静止如图， 物块与铅垂墙面间的静摩擦因数
2.0=s f 。

若垂直于物块的压力300N Q =，则物块与墙面之间的摩擦力的大小为
____________ ____。

（A ） 60 N （B ） 50 N （C ） 10 N （D ） 40 N
4、如图所示，倾角为0
25=α的斜面上放置一重为P 的物块，如物块与斜面间的摩擦因数为3/3，则该物块的状态为 。

（A ）静止 （B ）临界平衡 （C ）滑动 （D ）无法判断
三、计算题
1、已知一物体重100N P =，用水平力500N F =压在一铅直表面上，如图所示，其摩擦系数为0.3s f =，问此时物块所受的摩擦力是多少？
2、如图所示匀质正方体重为W ，与水平面间的摩擦因数为s f ，求保持正方体平衡的力的最大值min P 。

3、鼓轮B
重为500N ，置于墙角，墙面光滑，轮与地面间的摩擦因数为0.25，鼓轮上用绳索悬挂重物A ，已知20cm R =、10cm r =，求鼓轮平衡时重物A 的最大重量。

4、如图所示，置于 V 型槽中的棒料上作用 1 力偶，力偶矩15N m M =⋅时，刚好能转动此棒料。

已知棒料重力400N P =，直径0.25m D =，不计滚动摩阻。

求棒料与V 形槽间的静摩擦因数S f 。

5、梯子AB 靠在墙上，其重力为200N P =，如图所示。

梯长为l ，并与水平面交角60θ=D 。

已知接触面间的静摩擦因数均为0.25。

今有一重力为650 N 的人沿梯向上爬，问人所能达到的最高点C 到点A 的距离S 应为多少？
6、平面曲柄连杆滑块机构如图所示。

OA l =，在曲柄OA 上作用有矩为M 的力偶，OA 水平。

连杆AB 与铅垂线的夹角为θ，滑块与水平面之间的摩擦因数为S f ，不计重力，且tan S f θ>。

求机构在图示位置保持平衡时F 力的值
7、尖劈顶重装置如图所示。

在块B上受力P的作用。

块A与B间的摩擦因数为
f（其他有滚珠处表示光滑）。

如不计块A和B的重力，求使系统保持平衡S
的力F的值。