静力学受力分析答案

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静力学部分 物体受力分析（一）

一、填空题

1、 作用于物体上的力，可沿 其作用线 移动到刚体内任一点，而不改变力对刚体的作用效果。

2、 分析二力构件受力方位的理论依据是 二力平衡公理 . 3、 力的平行四边形法则，作用力与反作用力定律对__变形体___和____刚体__均适用，而

加减平衡力系公理只是用于__刚体____.

4、 图示AB杆自重不计，在五个已知力作用下处于平衡。则作用于B点的四个力的合力FR的

大小FR =F，方向沿F的反方向__.

5、 如图(a)、（b）、（c）、所示三种情况下，力F沿其作用线移至D点，则影响A、B处的约束

力的是图___（c）_______.

F1 B F A F2 F3 F4 DFCA(a)CFB(b)CDB(c)DFBAA 第4题图 第5题图

二、判断题

( √ )1、力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。 ( × )2、凡是合力都比分力大。

( √ )3、一刚体在两力的作用下保持平衡的充要条件是这两力等值、反向、共线。 ( × )4、等值、反向、共线的两个力一定是一对平衡力。

1

( √ )5、二力构件约束反力作用线沿二力点连线，指向相对或背离。

三、改正下列各物体受力图中的错误

FBFAx

FAy

FA

FAx

FAyFAxFAy

四、画出图中各物体的受力图，未画出重力的物体重量均不计，所有接触处为光滑接触。（必须

取分离体）

FNFBx

FBy 2

FAFTFB

(e)

FAx

FAyF

BFAFCxFCyFBFAx

FAy3

FBFB'FAx

F CFAyFCFC'FAx

FAy

D FD

FDFCFAxFAyFC'D

（h）

4

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物体受力分析（二）

一、填空题

1、柔软绳索约束反力方向沿 绳索方向 , 背离 物体. 2、光滑面约束反力方向沿 接触表面的公法线方向 , 指向 物体.

3、光滑铰链、中间铰链有 1 个方向无法确定的约束反力,通常简化为方向确定的 2 个反力. 4、只受两个力作用而处于平衡的刚体，叫 二力 构件,反力方向沿 两点连线 . 二、画出以下指定物体的受力图.

FCxFCyFAxFAyFCx'FCy'FBxFBy

FAxFAyFB'FBFC'

FBFAxFAyFCxFCyFT'FTFCyFCx

5

FAyFAxFAy'FAx'FE'FFC'CFEFOxFOyFF'CCFIxFTFBFIyF'DFD

FDy

F'BF'DxFDxF'FF'FDyCFE FBxFBy

FAyF'

IxF'Ax

FBF'

FKIy

FBFA FFFG 6

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平面汇交力系

一、填空题

1、 平面汇交力系是指力作用线_在同一平面内__，且____汇交于______一点的力系。 2、 平面汇交力系可简化为__一合力___，其大小和方向等于__各个力的矢量和___，作用线

通过__汇交点_______。

3、 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是__合力为零__，此时力多边形___自行封闭___. 4、 平面汇交力系有__两__个独立平衡方程，可求解___两个___未知量。

5、 力在直角坐标轴上的的投影的大小与该力沿这两个轴的分力大小_____相等____。 6、 已知平面汇交力系的汇交点为A，且满足方程

?MB(F)?0 (点B为力系平面内的另一点)，

若此力系不平衡，则可简化为_______通过AB连线的一合力_________。

7、 图示结构在铰链A处受铅垂力F作用,不计各杆的重量,则支座B处约束力的大小为

________F_______。

FAB30?30?C

题7图

二、判断题

（ × ）1.两个力F1,F2在同一个轴上的投影相等，则这两个力一定相等 （ × ）2. 两个大小相等的力，在同一轴上的投影也相等。

（ √ ）3.用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时，投影轴的方位不同，平衡方程的具体

形式也不同，但计算结果不变。

7

（ √ ）4. 某力F在某轴上的投影为零，该力不一定为零。

（ √ ）5. 平面汇交力系平衡时，力多边形各力首尾相接，但在做力多边形时各力的顺序可

以不同。

（ × ）6. 用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时，所选取的两个投影轴必须相互垂直。 （ × ）7. 当平面汇交力系平衡时，选择几个投影轴就能列出几个独立的平衡方程。 一 、计算题

1、 在图示钢架的点B作用一水平力F，钢架重量忽略不计，分别用几何法和解析法求支座A，D处的约束力。

BCa解：取整体为研究对象，受力分析如图： 1）建立直角坐标系，如图

FA2a???Fx?0;F?FA?cos??02）列平衡方程：? （1） ???Fy?0;FD?FA?sin??0D3）而：sin??12；cos??

55yBC解得：FA?

F51?F；FD?F。 cos?22FA0Dx?FAFD

8

2、 物体重P=20kN,用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞D上，如图所示。转动绞，

物体便能升起。设滑轮的大小、AB与CB杆自重及摩擦略去不计，A,B,C三处均为铰链连接。当物体处于平衡状态时，求拉杆AB与CB所受的力。

解：1）取B点受力分析，如图：

y FBAFBCBx FT

P2）列平衡方程：

????Fx?0;?FAB?FBC?cos30?FT?sin30?0 ???Fy?0;?P?FT?cos30?FBC?sin30?03）解得：FBC?(2?3)P

FBC?(1?3)P

A30?BC30?DP9

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平面力偶系

一、填空题

1、力对刚体产生转动效应可用-__力矩__度量，力的作用线到矩心的垂直距离叫__力臂__，力矩与矩心的选取_有__关。

2、平面内力对点的矩是_代数_量，正负号由_转动方向_确定。 3、_力偶矩_是力偶对物体作用的唯一度量。

4、同一平面内的两个力偶，只要_力偶矩_相等，则两力偶彼此等效。

5、力偶的两个力在任一坐标轴上投影的代数和等于__零__,它对平面内的任一点的矩等于力偶矩，力偶矩与矩心的位置_无关_。

6、在平面内只要保持_力偶矩_和_转动方向_不变，可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，则力偶对_刚体_的作用效果不变。

7、同一平面内的任意个力偶可以合成为__一个力偶__或___平衡__。 8、力偶可以在_平面内_任意移动，而不改变它对刚体的作用。 二、判断题

（ √ ）1.力矩与矩心的位置有关，而力偶矩与矩心的位置无关。 （ √ ）2.力偶对其作用面内任一点之矩都等于其力偶矩。 （ × ）3.平面内任意两个力都可简化为一合力。

（ × ）4.如图所示三绞拱，在CB上作用一力偶矩为M的力偶。当求铰链A、B、C

的约束力时，可将力偶M处移至AC上。

CAMB

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三、计算题

1、试计算下列各图中力F对点O的矩。

l

b O lFOlFObF?（a） （b） （c）

Mo(F)= 0 ; Mo(F)=?F?b; Mo(F)=Fsin?l2?b2。

题1图

2、在图示结构中，不计各杆自重及各处摩擦，杆AB长为2l，在其中点C处由曲杆

CD支撑，若AD=AC=l，且受矩为M的平面力偶作用，试求图中A处约束力的大小。

解：1）取ABC,受力分析： 2）列平衡方程：

MCB?M?0;M?F3）求得：

FA?2M 3lA?l?cos30?0

A60?D

题2图

BMC FCD11

FAA60

3、在图示机构中，曲柄OA上作用一力偶，其矩为M；另在滑块D上作用水平力F。机

构尺寸如图所示，各杆重量不计。求当机构平衡时，力F与力偶矩M的关系。

解：1）取D受力分析 DFFBDFNa

AMO?Fx?0;?F?FBD?cos??0； F。 cos?解得：FBD?C??lBDF2）取B点，受力分析：

l?FABFBCByFBD'x?F??0;F'?cos2??FABBD?sin2??0

求得：FAB?FBD?tan2??3）取OA，受力分析：

F?tan2?。 cos?AFOaOM?M?0;?M?FAB'?a?cos??0

求得：M?

FAB'F?tan2??a?cos?cos?M?F?a?tan2?

? 12

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