理论力学作业集

第1章测试题一.填空题1:作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动,而不改变力对刚体的作用效果，所以，在静力学中，力是_______矢量。答案滑动2:力对物体的作用效应一般分为_______效应和_______效应。答案内（变形）。外（运动）3:对非自由体的运动所预加的限制条件称为_______；约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向_______；约束反力由_______引起,且随_______改变而改变。答案约束。相反。主动力。主动力二.单选题1:力沿其作用线由D点滑移到E点（见图1.1）,则A,B,C三铰处的约束反力_______。(A)都不变(B)都改变(C)只有C铰反力不变(D)只有C铰反力改变答案B2:如图1.2所示各力三角形中，表示力F1是和F2两个力的合力的正确图形应是_______。(A)图（a）(B)图（b）(C)图（c）(D)图（d）答案C3:在如图1.3所示结构中,各构件重量不计，杆AB上作用有力F，则_______。(A)AB杆为二力杆(B)BC构件为二力构件(C)没有二力构件(D)系统不可能平衡答案B三.简答题1:假设所有接触均为光滑，图中未标出重量的物体自重均不考虑。可以应用二力平衡及三力汇交确定力线的,按确定力线画出受力图。如图1.4所示，把各球的受力图画于对应的图1.5中。答案略2:如图1.6所示，把各杆的受力图画于对应的图1.7中。答案略3:如图1.8所示，把各梁AB的受力图画于对应的图1.9中。答案略4:如图1.10所示,把各构件中杆件4B，BC（或CD）的受力图画于对应的图1.11中（图（a）中假定P力作用在销钉B上；图（c）中杆和CD杆在B处铰接）。答案略5:如图1.12所示，把各组合梁中AB，BC（或jBC）梁的受力图画于对应的图1.13中（图（b）中AB杆和CD杆在D处铰接，CD杆杆端C靠在光滑墙壁上）。答案略6:如图1.14所示,把刚架ABCD的受力图画于对应的图1.15中。答案略7:画出图1.16中棘轮。和棘爪AB的受力图。答案提示:棘轮AB可以简化为二力杆。8:画出图1.17中铰拱桥左右两部分ADC和BC的受力图。答案提示:铰拱桥右部分孜:可以简化为二力杆。第2章测试题一.填空题1:平面汇交力系平衡的几何条件是_______；平面汇交力系平衡的解析条件是_______。答案力多边形自行封闭。力系中各力在任一轴上的投影代数和为零2:空间力偶的三要素是_______。答案力偶矩的大小。力偶的转向。力偶作用面的方位3:某刚体仅在两个力偶的作用下保持平衡，则这两个力偶应满足的条件是_______。答案力偶矩的大小相等；转向相反；力偶作用面平行二.单选题1:—刚体受如图2.1（a）和（b）所示两个力系作角T它们的三个力均汇交于一点,且各力都不等于零，图（a）中力F1与F2共线，由此可知_______。(A)仅图（a）力系可能平衡(B)仅图（b）力系可能平衡(C)图（a）与图（b）力系都可能平衡(D)图（a）与图（b）力系都不可能平衡答案B2:已知F1,F2,F3,F4—平面汇交力系，而且这四个力矢有如图2.2所示关系,则_______。(A)该力系平衡(B)该力系的合力为F4(C)该力系的合力为F3(D)该力系合力为零答案B3:力偶可在其作用面内任意搬移，而不改变它的作用效应，这一结论适应于_______。(A)任何物体(B)刚体系统(C)单个刚体(D)任何物体系统答案C三.计算题1:结构的节点。上作用着四个共面力,各力的大小分别为F1=150N,F2=80N,F3=140N,F4=50N,方向如图2.3所示。求各力在轴x和y上的投影，以及这四个力的合力。答案2:图2.4所示系统中，在绳索AB,BC的节点C处作用有力P和Q，方向如图所示。已知Q=534N,求欲使该两根绳索始终保持张紧，力P的取值范围。答案3:图2:5所示构架由AB与BC组成，A，B,C三处均为铰接。B点悬挂重物的重量为G,杆重忽略不计。试求杆AB，BC所受的力。答案4:压榨机构如图2:6所示，A为固定铰链支座。当在铰链B处作用一个铅直力P时，可通过压块D挤压物体如果P=300N,不计摩擦和自重,求杆AB和BC所受的力以及物体E所受的侧向压力。图中长度单位为cm。答案5:—力偶矩为L的力偶作用在直角曲杆ADB上（见图2:7）。如此曲杆作用两种不同方式支承，求每种支承的约束反力。答案6:立方体的各边和作用在该物体上各力的方向如图2:8所示，各力的大小分别是F1=100N,F2=50N,。A=4cm,。B=5cm,。C=3cm。求力F1，F2分别在轴x，y，z上的投影。答案7:答案8:答案第3章测试题一.填空题1:力F作用线向O点平移时，为不改变它对刚体的作用效果，这时应该_______。答案附加一个力偶;该力偶的矩等于力F对O点的矩2:平面任意力系向其作用平面内不同两点简化，所得主矢间的关系是_______,所得主矩间的关系是_______。答案相同。力系对新简化中心的主矩等于该另系对原简化中心的主矩加上原简化中心上之主矢对新简化中心的矩3:平面任意力系平衡方程的二矩式应满足的附加条件是_______。答案二矩心的连线不能垂直于投影轴二.单选题1:一平面任意力系向点A简化后，得到如图3:1所示的主矢和主矩，则该力系的最后合成结果应是_______。(A)作用在点A左边的一个合力(B)作用在点A右边的一个合力(C)作用在点A的一个合力(D)一个合力偶答案A2:在刚体同一平面内A,B,C三点上分别作用F1,F2,F3三个力，并构成封闭三角形，如图3.2所示，此力系是属于什么情况_______。(A)力系平衡(B)力系可简化为合力(C)力系可简化为合力偶答案C3:(A)(B)(C)(D)答案D三.计算题1:试求图3.4中力P对点0的矩，已知a=60cm,b=20cm，r=3cm,P=400N。答案2:答案3:答案4:答案5:答案6:答案7:连续梁由AB和BC两部分组成，其所受载荷如图3.10所示。试求固定端A和铰链支座C的约束反力。答案8:图3.11所示支架中,AB=AC=CD=1m,滑轮半径r=0:3m。滑轮和各杆自重不计。若重物£重P=100kN,求支架平衡时支座A，B处的约束反力。答案9:图3.12所示支架由两杆AD，CE和滑轮等组成处是铰链连接，尺寸如图所示。在滑轮上吊有重:Q=1000N,的物体,求支座A和E：处约束力的大小。答案10:图3.13所示支架D处是铰链连接。已知Q=12kN。不计其余构件自重，求固定铰支A和活动铰支B的反力，以及杆BC的内力。答案11:匀质杆AD重P,与长为2l的每直杆的中心D铰结,如图3.14所示。柔绳的下端吊有重为G的,MO假设杆BE、滑轮和柔绳的重量都忽略不计，连线AB以及柔绳的CH段都处于水平位置；求固定铰链支座A的约束力。答案12:答案13:光滑圆盘D重G=147N，半径r=10cm,放在半径R=50cm的半圆拱上,并用曲杆BECD支撑（见图3.16）。求销钉B处反力及活动支座C的反力。答案14:已知力P,用截面法求图3.17所示各桁架中杆1、杆2和杆3的内力。答案第4章测试题一.填空题1:最大值为_______N。答案2002:如图4.2所示，物块重100N，平行于斜面的推力F=100N,设物块在斜面上处于临界平衡状态,斜面与水平方向夹角a=30°，则物块与斜面间的摩擦角为_______；物块与斜面间的静摩擦系数是_______。答案略3:_______答案略二.单选题1:在图4.3中，如果物块重G=40N,力P=20N，物块与地面之间的摩擦系数f=0.2,则其摩擦力的大小等于_______。(A)11.46N(B)0(C)10N(D)20N答案C2:_______。(A)静止(B)处于临界平衡状态(C)滑动(D)平衡否与其重量有关答案C3:块B重W=440N，它与铅直面间的摩擦系数f=0.3，当力F=300N如图4.5所示，物块所处状态是_______。(A)向上滑动(B)向下滑动(C)静平衡状态(D)临界平衡状态答案C三.计算题1:如图4.6所示梯子的重G，作用在梯子上的中点，上端靠在光滑的墙上，下端搁在粗糙的地板上，摩擦系数为f。要想使重为Q的人爬到顶点A而梯子不致滑动，问倾角a应多大？答案2:滑块分别重100N，如图4.7所示联动装置连接，杆AC平行于斜面，杆CB水平，C是光滑铰链。各杆自重不计，滑块与地面间的摩擦系数是f=0.5，试确定不致引起滑块移动的最大铅垂力P。答案3:杆AB和BC在B处接，在铰链上作用有铅垂力端铰接在墙上,A端铰接在重P=1000N的匀质长方体的几何中心A。已知杆BC水平，长方体与水平面间静摩擦系数为f=0:52,杆重不计，尺寸如图4.8所示。试确定不致破坏系统平衡的Q的最大值。答案4:砖夹由曲杠杆AOB和OCD在0点铰接而成。工作时在處H施力P,在AD的中心线上。若砖夹与砖间的摩擦系数f=0:5，问距离b为多少才能把砖夹起？图4.9中长度单位为cm。答案5:圆柱的直径为60cm,重3kN,由于力P作用而沿水平面作匀速运动（参见图4.10）。已知滚阻系数0.5cm，而力P与水平面的夹角为a=30°，求力P的大小。答案第5章测试题一.填空题1:空间任意力系的主矩不随简化中心位置而变化的条件是_______。答案力系的主矢等于零2:空间力对轴的矩等于零的条件是_______。答案力的作用线与矩轴共面3:空间力系若不平衡，则其最终的合成结果：或者是一个力；或者是一个力偶；或者是一个_______。答案力螺旋二.单选题1:之矩，正确的是_______。(A)(B)(C)(D)答案C2:_______。(A)(B)(C)(D)答案B3:_______。(A)(B)(C)(D)答案D三.计算题1:答案2:图5.5所示为对称空间支架，由双铰刚杆1，2，3，4,5，6构成，在节点A上作用一力P，这力在铅直对称面ABCD内，并与铅直线成a=45°角。已知距离AC=CE=OG=BD=DF=DJ=DH,又力P=5kN。如果不计各杆重量,求各杆的内力，答案3:答案4:答案5:答案第6章测试题一.填空题1:描述点的运动的三种基本方法是_______。答案矢径法。直角坐标法。自然法2:点的切向加連度和法向加速度各自分别反映了点的速度的_______变化。答案大小和方向3:_______；_______。答案变速直线。勻速曲线二.单选题1:点P沿螺线自外向内运动，如图6:1所示。点M走过的弧长与时间的一次方成正比,则该点_______。(A)越跑越快(B)越跑越慢(C)加速度越来越小(D)加速度越来越大答案D2:_______。(A)点M的轨迹必为直线(B)点M必作匀速直线运动(C)点M必作匀速运动(D)KM的加速度必定等于零答案C3:在图6.2所示点M沿曲线AB运动的情况中，若v,a分别表示M的速度和加速度,则可能发生的情形是图_______。(A)(B)(C)(D)答案B三.计算题1:答案2:答案3:答案4:答案第7章测试题一.填空题1:刚体平动的运动特征是_______。答案刚体内各点轨迹形状相同；每一瞬时各点的速度和加速度相同2:定轴转动刚体内点的速度分布规律为_______。答案各点的速度与其转动半径成正比3:半径均为R的圆盘绕垂直于盘面的O轴作定轴转动，其边缘上一点M的加速度如图7.1所示,试问两种情况下圆盘的角速度和角加速度的大小分别为：____________________________。答案略二.单选题1:_______。(A)(B)(C)(D)答案C2:滑轮上绕一细绳,绳与轮间无相对滑动,绳端系一物块A（见图7.2）。A物块与滑轮边缘上B点的速度和加速度间关系为_______。(A)(B)(C)(D)答案C3:定轴转动II体上点的速度可以用矢积表示，它的表达式为_______，刚体上点的加速度可以用矢积表示，它的表达式为_______。(A)(B)(C)(D)(E)(F)答案AF三.计算题1:答案2:答案3:答案4:答案第