工程力学练习题实用教案.pptx

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1、第一章 静力学基础知识和物体的受力分析一、判断题1力对物体作用效果有两种，即使物体运动状态发生改变(gibin)和使物体形状发生改变(gibin)。()2作用于刚体上的平衡力系，如果作用到变形体上，这变形体也一定平衡。()3作用于刚体上的力可在该刚体上移动而不改变(gibin)其对刚体的运动效应。()4两端用光滑铰链连接的构件都是二力构件。()5二力构件是指只有两点受力且自重不计的构件。()对对错错错第1页/共47页第一页，共48页。二、填空题1力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的 、和 。2所谓平衡，就是指物体在力的作用下相对于惯性参考系保持 。3对非自由体的运动所加的限制(xinzh

2、)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方向；约束反力由力引起，且随改变而改变。4力对物体的作用效应一般分为效应和效应。大小(dxio)方向(fngxing)作用点 静止或匀速直线运动状态约束反力 相反 主动 主动力 外 内 第2页/共47页第二页，共48页。三、选择题：1物体处于平衡状态，是指物体对于周围物体保持。A静止 B匀速直线运动状态 CA和B DA或B2在力的作用下绝对不发生变形的物体称为。A液体 B刚体 C固体 D硬物3 不是力的三要素之一。A力的大小 B力的方向 C力的作用点 D力的数量4力是。A标量 B矢量 C数量 DA或B5作用在刚体上的力是。A定位矢量 B滑

3、动矢量 C旋转(xunzhun)矢量 D双向矢量6刚体受两个力作用而平衡的充分与必要条件是此二力等值、反向、共线。这是。A二力平衡原理 B加减平衡力系原理C力的可传递性原理D作用与反作用定律 D B D B B A第3页/共47页第三页，共48页。7二力平衡原理适用于。A刚体 B变形体 C刚体和变形体D任意物体8约束反力的方向与该约束所能限制的运动方向。A相同 B相反C无关 D视具体情况而定9属于铰链约束。柔性约束 固定铰链约束 活动铰链约束 中间铰链约束 A B C D10一般情况下，光滑面约束的约束反力可用来表示。A一沿光滑面切线方向的力 B一个力偶 C一沿光滑面法线方向的力 DA+C11

4、一般情况下，固定铰链约束的约束反力可用来表示。A一对(y du)相互垂直的力 B一个力偶 CA+B D都不对 A B D C A第4页/共47页第四页，共48页。12一般情况下，可动铰链约束的约束反力可用来表示。A一沿支承面切线方向的力 B一个力偶 C一沿支承面法线方向的力 DA+C13一般情况下，中间铰链约束的约束反力可用来表示。A一对(y du)相互垂直的力 B一个力偶 CA+B D都不对14图示三角拱，自重不计，若以整体为研究对象，以下四图中正确的受力图是 C A A第5页/共47页第五页，共48页。1-3 试画出以下(yxi)各题中AB梁的受力图。解：第6页/共47页第六页，共48页。

5、1-4 试画出以下各题中指定(zhdng)物体的受力图。(b)半拱AB部分；第7页/共47页第七页，共48页。第二章汇交力系一、判断题 1如果作用(zuyng)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。()2如图所示，刚体在A、B、C三点受F1、F2、F3三个力的作用(zuyng)，则该刚体处于平衡状态。()3力多边形自行封闭是汇交力系平衡的几何条件。()对 对 错 第8页/共47页第八页，共48页。4作用力与反作用力是一对等值、反向、共线的平衡力。()5力是滑移(hu y)矢量，沿其作用线滑移(hu y)不改变对刚体的作用效果。()6力的可传性原理在材料力学中也实

6、用。()7静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。()8同一平面上作用线互不平行的三个力作用而使刚体保持平衡时，这三个力作用线必汇交于一点。()9三力平衡必汇交于一点。()10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。()对 对 对 错 错 错 错 第9页/共47页第九页，共48页。二、选择题11二力平衡原理适用于。A刚体 B变形体 C刚体和变形体D任意物体12在作用于刚体上的任一力系上，加上或减去任一平衡力系所得到的新力系与原力 系等效。这是。A二力平衡原理 B加减(ji jin)平衡力系原理 C力的可传递性原理D作用与反作用定律13加减(ji jin)平衡力系原

7、理适用于。A刚体 B变形体 C刚体和变形体 D任意物体A B A 第10页/共47页第十页，共48页。14力的作用点可沿其作用线在同一刚体内任意移动并不改变其作用效果。这是。A二力平衡原理 B加减(ji jin)平衡力系原理 C力的可传递性原理 D作用与反作用定律15力的可传递性原理适用于。A刚体 B变形体 C刚体和变形体 D任意物体16两物体间的作用力与反作用力总是等值、反向、平行，分别作用在这两个物体上。这是。A二力平衡原理 B加减(ji jin)平衡力系原理C力的可传递性原理 D作用与反作用定律CA D 第11页/共47页第十一页，共48页。17作用(zuyng)与反作用(zuyng)定

8、律适用于。A刚体 B变形体 C刚体和变形体 DA与B均不适用18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大于 B小于 C等于 D不等于19力在相互不垂直的两个轴上的投影大小力沿这两个轴的分力的大小。A大于 B小于 C等于 D不等于20分力合力。A大于 B等于 C小于 D不一定小于C C DD 第12页/共47页第十二页，共48页。21、刚体受两个力作用而平衡的充分与必要条件是此二力等值、反向、共线。这是。A二力平衡原理 B加减(ji jin)平衡力系原理 C力的可传递性原理D作用与反作用定律22刚体受三力作用而处于平衡状态，则此三力的作用线。A必汇交于一点 B必互相平行 C必都为

9、零 D必位于同一平面内A D 第13页/共47页第十三页，共48页。三、填空题23合力在任一轴上的投影(tuyng)等于各分力在同一轴上投影(tuyng)的代数和，这就是 定理。24若有一平面汇交力系已求得Fx和Fy，则合力大小R=。25平面汇交力系的合力，其作用线通过 ，其大小和方向可用力多边形的 表示。26平面汇交力系平衡的解析条件是 。27平面汇交力系，有个独立的平衡方程，可求解个未知量。合力(hl)投影 封闭(fngb)边；汇交点；Fx0，Fy0 2 2 第14页/共47页第十四页，共48页。四、计算题1、杆AC、BC在C处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F1和F2作用(zuyng

10、)在销钉C上，F1=445N，F2=535N，不计杆重，试求两杆所受的力。FBCFBCFABFABFBCFABF2F1第15页/共47页第十五页，共48页。解（1）取AB、BC杆和C点作为研究对象画受力图，建立直角坐标系，列平衡(pnghng)方程FBCFABF2F1FAC207NFBC=164NAC与BC两杆均受拉力(ll)作用。解方程：第16页/共47页第十六页，共48页。2、水平力F作用在刚架的B点，如图所示，如不计刚架重量(zhngling)，试求支座A和D处的约束力。解法1：（1）取刚架ABCD为研究对象(duxing)。画受力图，画力的多边形第17页/共47页第十七页，共48页。（

11、2）由力三角形得：解法2：（1）取刚架ABCD为研究对象(duxing)。画受力图，画力的多边形第18页/共47页第十八页，共48页。列平衡(pnghng)方程：Fx0FFAX0Fy0FDFAy0 MA(F)0 FD2aFa0 解方程：FAXF FAy0.5FFD=0.5FFA F2AX F2Ay（0.5F）2（0.5F）21.12F第19页/共47页第十九页，共48页。3、在简支梁AB的中点C作用一个倾斜为45的力F，力的大小(dxio)等于20KN，如图所示，若梁的自重不计，试求两支座的约束力。第20页/共47页第二十页，共48页。第21页/共47页第二十一页，共48页。4、如图所示结构由

12、两弯杆ABC和DE构成(guchng)，构件重量不计，图中的长度单位为cm，已知F200N，试求支座A和E处的约束力。解：(1)取DE为研究对象，DE为二力杆；FD=FE第22页/共47页第二十二页，共48页。(2)取ABC为研究(ynji)对象，受力分析并画受力图；画封闭的力三角形：第23页/共47页第二十三页，共48页。2-7 在四连杆机构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。试求平衡时力F1和F2的大小(dxio)之间的关系第24页/共47页第二十四页，共48页。第三章 力偶系一、判断题1力偶可以从刚体的作用平面移到另一平行平面，而不改变它对刚体的作用效应。(

13、)2构成力偶的两个力（F、F），所以力偶的合力等于零。()3两力偶只要力偶矩大小相等(xingdng)，则必等效。()4力偶不能用力来等效，但力可用力偶来等效。()对 对 错 错 第25页/共47页第二十五页，共48页。二、填空题5平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的 ；平面力偶系平衡的充要条件是 。6平面汇交力系合力对平面内任意一点的矩等于其分力对同一点之矩的代数和，这是 定理。7力偶 与一个力等效，也 被一个力平衡。8同一平面内的两个力偶，只要 相同(xin tn)，对刚体的外效应就相同(xin tn)。力偶矩大小(dxio)相等、转向一致；合力偶矩为零 合力矩(l j)不能 力偶矩大小

14、和转向 不能 第26页/共47页第二十六页，共48页。三、选择题9在保持力偶矩的大小和力偶转向不变的条件下，力偶在刚体作用面内任意转移。A可以 B不可以 C无法确定10两个力偶在同一(tngy)作用面内等效的充要条件是 。A力偶臂相等 B力偶矩大小相等 C转向相同DB+C11两个力偶等效，力偶臂相等，组成力偶的力的大小 相等。A一定一定 B一定不一定 、C不一定一定 D不一定不一定12当力偶中任一力沿作用线移动时，力偶矩的大小 。A增大 B减小 C不变D无法确定A D D C 第27页/共47页第二十七页，共48页。19下列关于力矩的说法 是正确的。力矩的大小与矩心的位置有很大关系力的作用线通

15、过矩心时，力矩一定等于零互相平衡(pnghng)的一对力对同一点之矩的代数和为零力沿其作用线移动，会改变力矩的大小A BC D20力偶对物体产生的运动效应为 。A只能使物体转动 B只能使物体移动C既能使物体转动，又能使物体移动 D它与力对物体产生的效应相同A A 第28页/共47页第二十八页，共48页。四、计算题：21、已知梁AB上作用一力偶，力偶矩为M，梁长为l，梁重不计。求在图a，b，三种情况(qngkung)下，支座A和B的约束力。第29页/共47页第二十九页，共48页。解：(a)受力分析，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶(l u)；列平衡方程：第30页/共47页第三十页，共48页

16、b)受力分析，画受力图(lt)；A、B处的约束力组成一个力偶；列平衡(pnghng)方程：第31页/共47页第三十一页，共48页。(c)受力分析(fnx)，画受力图；A、B处的约束力组成一个力偶；列平衡(pnghng)方程：第32页/共47页第三十二页，共48页。22如图所示轨道中的锤头，已知其上受的力FF1 000kN，距离e20 mm，h200mm，求：锤头加给两侧导轨的压力。解：取锤头为研究(ynji)对象画受力图列平衡方程M0FePh=0锤头加给两侧导轨的压力PP=Fe/h=100020/200=100KN第33页/共47页第三十三页，共48页。第四章平面(pngmin)任意力系一

17、判断题1平面任意力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系中各力对同一点的矩的代数和。()2平面任意力系简化的最后结果可得一个力和一个力偶。()3当平面任意力系对某点的主矩为零时，该力系向任一点简化 的结果必为一个合力。()4某力系在任意轴上的投影(tuyng)都等于零，则该力系一定是平衡力系。()5当摩擦力不为零时物体就会运动。()对 错 错 错 错 第34页/共47页第三十四页，共48页。二、选择题 1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作用和与反作用公理 D力的平移定理 2作用在刚体(gngt)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

18、平移点的力矩矢量。这是 。A力的等效定理 B力的可传性定理 C附加力偶矩定理 D力的平移定理 3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。A33 B32 C22 D23D D C 第35页/共47页第三十五页，共48页。三、计算题：1、已知F=15kN，M=3kN.m，求A、B处支座反力。解：取AB梁为研究对象，画受力图(lt)建立直角坐标系，列平衡方程Fy=0FAFFB0MA（F）0MF2FB30解方程：FA4KN FB11KN第36页/共47页第三十六页，共48页。2如图a所示为一悬臂吊车示意图，已知横梁(hn lin)的自重G4k，小车及其载荷共重Q10k，梁的

19、尺寸如图。求的杆的拉力及处的约束反力。第37页/共47页第三十七页，共48页。解：取梁AB为研究(ynji)对象画受力图，列平衡方程FX0FAXFBcos30=0Fy0FAyGQ+FBsin30=0M A（F）03G4Q+6FBsin30=0解方程得：FB=17.33KNFAx=15KNFAy=5.3KN第38页/共47页第三十八页，共48页。3塔式起重机如图3-10所示。设机架自重为G，重心在C点，与右轨距(u j)离为e，载重W，吊臂最远端距右轨为l，平衡锤重Q，离左轨的距离为a，轨距(u j)为b。试求塔式起重机在满载和空载时都不致翻倒的平衡锤重量的范围。第39页/共47页第三十九页，共

20、48页。解：(1)满载(mnzi)时:第40页/共47页第四十页，共48页。解解:取塔式起重机为研究对象，作用在起重机上的取塔式起重机为研究对象，作用在起重机上的力有重物力有重物(zhn w)W(zhn w)W、机架重、机架重G G、平衡锤的重力、平衡锤的重力Q Q及钢轨的约束反力及钢轨的约束反力NANA和和NBNB，这些力构成了平面，这些力构成了平面平行力系，起重机在该平面平行力系作用下平衡。平行力系，起重机在该平面平行力系作用下平衡。(1)(1)满载时满载时:W WWmaxWmax，Q QQminQmin，机架可能绕，机架可能绕B B点右翻，点右翻，在临界平衡状态，在临界平衡状态，A A处

21、悬空，处悬空，NANA0 0，受力图如图，受力图如图b b所示。所示。则则第41页/共47页第四十一页，共48页。(2)空载(kn zi)时:第42页/共47页第四十二页，共48页。(2)(2)空载时空载时:W:W0 0，Q QQmaxQmax，机架可能绕，机架可能绕A A点左点左翻，在临界平衡状态翻，在临界平衡状态(zhungti)(zhungti)，B B处悬空，处悬空，NBNB0 0，受力图如图，受力图如图3-10c3-10c所示。则所示。则故故:平衡锤的范围应满足不等式平衡锤的范围应满足不等式第43页/共47页第四十三页，共48页。4-4边长为2m的直角弯杆ABC的A端与固定铰链支座联

22、结(linji)，C端与杆CD用销钉联结(linji)如图，而杆CD与水平线的夹角为60O，略去各杆重量。沿BC方向作用已知力F=60 N试求A、C两点的约束力。第44页/共47页第四十四页，共48页。解：1、取直角弯杆ABC为研究对象，画受力图(lt)，列出平衡方程Fx0FAsin45FFccos600Fy0FAcos45Fcsin600 2、联解方程得：第45页/共47页第四十五页，共48页。解得：Fc43.92（N）FA53.79（N）第46页/共47页第四十六页，共48页。感谢您的观看(gunkn)！第47页/共47页第四十七页，共48页。内容(nirng)总结第一章 静力学基础知识和物体的受力分析。4两端用光滑铰链连接(linji)的构件都是二力构件。5二力构件是指只有两点受力且自重不计的构件。改变而改变。7静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。10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。24若有一平面汇交力系已求得Fx和Fy，则合力大小R=。C既能使物体转动，又能使物体移动。2平面任意力系简化的最后结果可得一个力和一个力偶第四十八页，共48页。