静力学基础试题及答案

一、 单项选择题。(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的

序号填在题干的括号内) 1.加减平衡力系公理适用于( )。 A.刚体 B.变形体 C.任意物体

D.由刚体和变形体组成的系统

2.平面汇交力系的独立平衡方程数目为（ ）。 A.6 B.4 C.3 D.2

3.在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是( )。

A.二力平衡原理

B.力的平行四边形法则 C.力的可传性原理 D.作用与反作用定理

4.柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索( )。

A.指向该被约束体，恒为拉力 B.背离该被约束体，恒为拉力 C.指向该被约束体，恒为压力 D.背离该被约束体，恒为压力

5．图示平面机构，正方形平板与直角弯杆ABC在C处铰接。平板在板面内受矩为M=8N·m的力偶作用，若不计平板与弯杆的重量，则当系统平衡时，直角弯杆对板的约束反力大小为( )。 A.2N B.4N C.2 N D.4 N

6．一力F的大小为60KN，其在X轴上的分力的大小为30KN，力F与X轴的夹角应为（ ）。 A.60o

B.无法确定 C.30o D.90o

7.材料不同的两物块A和B叠放在水平面上，已知物块A重0.5kN，物块B重0.2kN，物块A、

静力学、运动学

静力学、运动学综合练习提

1.如图所示，Ｏ为杆秤重心，称重物ｍ时，秤砣在Ａ点平衡，若使秤砣的质量增为原来的２倍，秤砣仍挂在Ａ点，则应在左边挂ｍ的重物称才平衡，则（ ） （Ａ）ｍ＝２ｍ （Ｂ）ｍ<２ｍ （Ｃ）ｍ>２ｍ (Ｄ)无法判断

2.质量均匀分布的长方体木块，长为ａ，高为ｂ，放在桌边上．木块质量为ｍ，与水平桌面间动摩擦因数为?．今用水平推力Ｆ缓缓将木块沿桌面向右推，则需推动 距离木块才会从桌上掉下．

3.质量为M的一均匀圆板的边缘上，固定一个质量为m的小物体。圆板静止在倾角为α的斜面上时，m与圆板圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。求sinθ的值并说明圆板静止的条件。

////

4、用一根长为L2、重为G2的均匀撬棒CD把一块长为L1、重为G1的均匀预制板AB支起，静止时，AB、CD与水平面的夹角分别为α、β，如图所示。若AB与CD间接触是光滑的，AB与水平面间的接触是粗糙的，求加在D点的最小作用力是多大？

5、质量为m、半径为R的均匀球体，用长度为2R的轻绳悬挂于竖直墙壁的A点，静止时绳恰好与球相切于B点，球于墙壁相切于C点，如图所示。求绳中拉力

第1页

静力学、运动学

6、一均匀薄

静力学

汇交力系：各力作用线相交于一点； 平行力系：各力作用线相互平行；

一般力系：各力作用线既不相交于一点，又不相互平行。

两个不同的力系，如果对同一物体产生相同的外效应，则该两力系互为等效力系。 刚体是指在力的作用下保持其形状和大小均不变的物体。。 静力学五大公理

1. 二力平衡公理：作用于刚体的两个力平衡的充要条件是这两个力等大，反向，共线。

2. 加减平衡力系公理：在作用于刚体的任意一个力系上，加上或减去任意个平衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。

推论：作用于刚体某点的力，可沿其作用线任意移动作用点而不改变该力对刚体的效应。

3. 力的平行四边形法则：作用于物体同一点的两个力可以合成为一个合力，合力也作用於这点，其大小和方向由以两力为邻边所构成的平行四边形的对角线表示，即合力矢等于这两个力矢的矢量和。 4. 推论（三力平衡汇交定理）：刚体受不平行的三个力作用（其中两个力的作用线相交于一点）而平衡时，此三个力的作用线在同一平面内且必汇交于一点。

5. 作用和反作用定律：两物体间相互作用的一对力，总是等大反向共线，并分别作用于这两个物体。 6. 钢化公理：设变形体在某力系作用下平衡，如将这个已变形但平衡的变形体变成刚体（钢化），则其平衡

第一篇 刚体静力学

静力学研究物体在力系作用下平衡的普遍规律，即研究物体平衡时作用在物体上的力应该满足的条件。在本篇的静力学分析中，我们将物体视为刚体。刚体静力学主要研究三方面的问题:（1）刚体的受力分析；（2）力系的等效与简化；（3）力系的平衡条件及应用。

刚体静力学的理论和方法在工程中有着广泛的应用，许多机器零件和结构件，如机器的机架、传动轴、起重机的起重臂、车间天车的横梁等，正常工作时处于平衡状态或可以近似地看作平衡状态。为了合理地设计这些零件或构件的形状、尺寸，选用合理的材料，往往需要首先进行静力学分析计算，然后对它们进行强度、刚度和稳定性计算。所以静力学的理论和计算方法是机器零件和结构件静力设计的基础。

1

第一章 刚体的受力分析

第一节 基本概念

一、力的概念

人用手拉悬挂着的静止弹簧，人手和弹簧之间有了相互作用，这种作用引起弹簧运动和变形。运动员踢球，脚对足球的力使足球的运动状态和形状都发生变化。太阳对地球的引力使地球不断改变运动方向而绕着太阳运转。锻锤对工件的冲击力使工件改变形状等。人们在长期的生产实践中，通过观察分析，逐步形成和建立了力的科学概念：力是物体之间的相互机械作用，这种作用使物体的运动状态发生变化或使物体形状发

章节测试 第一篇 静力学

第一篇 静力学

一、判断题（每题2分，共10分）

1．力可以沿着作用线移动而不改变它对物体的运动效应。 （ ） 2．平面力系若其力多边形闭合，则其合力必然为零。 （ ） 3．一个力不可能分解为一个力偶；一个力偶也不可能合成为一个力。 （ ） 4．在某平面力系作用面内任取两点A、B，如该力系对这两点的主矩都为零，则该力系不可能合成为一个力。 （ ） 5．一重P的物体自由地放在倾角为?的斜面上，物体与斜面间的静滑动摩擦因数为fs，若tan??fs，则物体将静止在斜面上。 （ ） 二、选择题（每题2分，共20分）

??1．若作用在A点的两个大小不等的力F1和F2，沿同一直线但

学号 班级 姓名 成绩

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

静力学 部分测试题 一. 填空题 1力的-------，------------，-------------称为力的三要素，力对物体的效应取决于--------------------。 2所谓刚体是指在力的作用下---------的物体。

3作用在刚体上的力可沿作用线任意移动，而-------力对刚体的作用。

3力是使物体的--------------变化或使物体的---------------改变；力是物体间的----------------------。

4力是一个既有大小又有方向的------。

5约束反力的方向与约束对物体限制其运动趋势的方向---------。

6光滑接触面约束对物体的约束反力作用------，方向沿接触面的公法线并指向------------。 7固定铰支约束反力的-------一般不能预先确定，通常用两个相互垂直的--------表示。 8.一个杆件的一端--------、既不能移动也不能--------，这种约束称为固定端约束。

9.平面汇交力系的合力对某点的力矩等于-----------对同一点力矩的----------，这个关系称为-----------------。

10.当力的作用线过矩心时，则力矩等

1-3 试画出图示各结构中构件AB的受力图

1-4 试画出两结构中构件ABCD的受力图

1-5 试画出图a和b所示刚体系整体各个构件的受力图

1-5a

1-5b

1- 8在四连杆机构的ABCD的铰链B和C上分别作用有力F1和F2，机构在图示位置平衡。试求二力F1和F2之间的关系。

解：杆AB，BC，CD为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。

解法1(解析法)

假设各杆受压，分别选取销钉B和C为研究对象，受力如图所示：

y FBC B 45o F2 FBC x 30o y C x 60o FCD FAB

F1 由共点力系平衡方程，对B点有：

0?Fx?0 F2?FBCcos45?0

对C点有：

0?Fx?0 FBC?F1cos30?0

解以上二个方程可得：F?26F?1.63F

1223

解法2(几何法)

分别选取销钉B和C为研究对象，根据汇交力系平衡条件，作用在B和

C点上的力构成封闭的力多边形，如图所示。

2-3 在图示结构中，二曲杆重不计，曲杆AB上作用有主动力偶M。试求A和C点处的约束力。

FAB F2 45o FBC 对B点由几何关系可知：F2对C点由几何关系

第二章 平面汇交力系与平面力偶系

三、计算题

1．不计杆重，求图示结构中AB、AC两杆所受的力。

A B? P C

2．不计杆重，求图示结构中支座A、C的约束力。 M AB D 45 0

2aC2a

3．机构如图所示，设OA?r，在图示位置时，??60,??30, 求机构在此位置平衡时

00M与P的关系。

AM

O??BP

4．求图示三铰刚架的支座约束力。

CBP2mA2m2m

5．试用几何法求图示组合梁A处的约束力

APCBD450aaaa

6．结构在图示位置平衡时，杆BC在水平位置，求力P与F的关系。

PB

CF600600

?7．求力F对A、B两点的矩

AD

?F?a3a3a

AB8．图示机构中，O1A?R，求在图示位置平衡时，杆AB受到的力及杆O2B的长度。

O2m

O21m3001BA第三章 平面任意力系

三、计算题

1．求图示刚架中A、B处的约束力（设P?4qa）。

aqa aBPA

2．求图示简支梁A、B处的约束力。

50KN20KN/mAC2mB4m

3．求图示外伸梁A、B处的约束力。

10KNm5KN/m10

一、判断题（共30分，每道3分）

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

两个大小相等、方向相同的力分别作用于同一物体时，它们对物体产生的效应相同。（ ）

凡合力都比分力大。（ ） 汇交的三个力是平衡力。（ ）

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。（ ） 两个力F1，F2在同一轴上的投影相等，则这两个力一定相等。（ ） 在平面中任意两个力都可以简化为一个合力。（ ） 平面力偶的大小与钜心点的位置有关。（ ） 当平面任意力系向某点简化结果为力偶时，如果再向另一点简化，则其结果是一样的。（ ）

作用于刚体上的平面任意力学，若其力多边形自行封闭，则此刚体平衡。（ ） 如果某平面任意力系由多个力偶和一个力组成，该力系一定不是平衡力系。（ ）

二、填空题（共20分，每道4分）

1. 图示三饺刚架受力图，则A支座反力的大小为，B支座反力的大小为

2. 图示结构受力偶 =10 图，若 =1m，各杆不计自重，则固定铰支座D的反力的大小为 ，方向为 。

3. 不计重量的直角杆CDA和T字形杆DBE在D处铰接，如图所示。若系统