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习题集:第一篇__静力分析教材
思考题
1. 什么情况下力对轴之矩等于零?
2. 力在平面上的投影为什么仍然是一矢量?
3. 用负面积法求物体的重心时,应该注意些什么问题?
4. 物体的重心是否一定在物体上?试举例说明。
5. 计算某物体的重心,选取两个不同的坐标系,则对这 两个不同的坐标系计算出来的结果会不会一样?这是否 意味着重心位置是随着坐标选择不同而改变?
系于墙面上,不计滑轮和杆的自重,
2m
2m
A
几何尺寸如图,试求支座A、B处的约
B D
1.5m
束力,杆BC的内力。
E
题2-32图
2-33 尖劈起重装置尺寸如图所示,
A的顶角为α,物快B受力F1的作用,
B1
2
物快A、B间的摩擦因数为f(由滚珠
A α
处的摩擦忽略不计),物快A、B的
题2-33图
自重不计,试求使系统保持平衡的力
6. 为什么平面汇交力系的平衡方程可以取两个力矩方程或 者是一个投影方程和一个力矩方程?矩心和投影轴的选择 有什么条件?
7. 平面力系向任意点简化的结果相同,则此力系的最终结 果是什么?
练习题(对画√,错画×)
一、判断题(对画√,错画×)
2-1 平面汇交力系平衡的几何条件是力的多边形自行封闭。 ()
3.如图所示,圆盘在力偶M=Fr和力F
的作用下保持静止,能否说力偶M和力F
保持平衡?为什么?
题 1-3 图
4.如图所示刚体A、B自重不计,在光
滑斜面上接触。其中分别作用两等值、反 F1
A
B
F2
向、共线的力F1 和F2,问A、B是否平衡?
若能平衡斜面是光滑的吗?
题 1-4 图
5、如图所示,可否将作用在D点力F沿其作用 线移动到BC杆上的E点处F’,为什么?
6、如图所示刚架AC和BC,在C 处用销钉连
接,在A、 B处分别用铰链支座支承构件形 成一个三铰拱。现将作用在杆BC上的力F沿
题 1-5 图
C F
着其作用线移至刚体AC上。不计三铰刚架自
A
B
重。试问移动后对A、B、C约束反力有没有
影响?为什么?
题 1-6 图
7、图1-16所示受力图是否正确,请说明原因。
2-37 如图所示,圆轮上扭矩M,几何 尺寸a,b,c,r及制动块间的静摩擦因数 fs为已知。试求制动所需最小力F。
2-38 图示凸轮机构中推杆与滑道间的 摩擦因数为fs ,滑道宽度为b。问a为多 大时推杆才不至于被卡住?
题2-36图 题2-37图
题2-38图
第三章 空间力系
要求: 1. 掌握空间力系在坐标轴上的投影 2. 掌握主失和主矩的分析计算 3. 掌握空间力系平衡受力分析计算 4. 掌握物体重心和形状中心的计算
C
刚体平衡,应如何改变力系中力的方向?
2.下图中哪些为静定结构,哪些为超静定结构?
3. 用解析法求平面汇交力系的平衡问题时,x和y轴是否一 定相互垂直?当x和y轴不垂直时,对平衡方程有何限制条 件?为什么?
4. 如何理解桁架求解的两个方法?其平衡方程如何选取?
5. 摩擦角与摩擦因数的关系是什么?在有摩擦的平衡问题 时应如何求解?
C
A
3
B
10KN m
4
1
2
1
A
(2)
(1)
题 2-26 图
2-27 均质杆AB重为P1,一端用铰链 D A支与墙面上,并用滚动支座C维持平 E
衡,另一端又与重为P2的均质杆BD铰 α
接,杆BD靠与光滑的台阶E上,且倾角
x
P2 B
为α,设:AC=2/3 AB , BE= 2/3 BD 。
y
P1
A
试求A、C和E三处的约束力。
2-29 图示的组合梁由AC和CD铰接
而成,起重机放在梁上,已知梁重为 P1=50kN,重心在铅直线EC上,起重 荷载为P=10kN,不计梁的自重,试求
支座A、D处的约束力。
4m
B
1E
A
F
G
D
ll
6
6
题2-29图
2-30 求图示多跨静定梁的支座约束力。
A mB 4m
q
C
4m
2m
A
CD
F
B
E
2 6 22 3 3 22 6 2
()
2-7 作用力力偶中的两个力在其作用面内任意直线段上的
投影的代数和恒为零反作用力是平衡力。
()
2-8 平面力偶矩的大小与矩心点的位置有关。 ( )
2-9 静滑动摩擦力应是一个范围值。
()
2-10 作用在刚体上的力可以任意移动,不需要附加任何
条件。
()
2-11 作用在刚体上任意力系若力的多边形自行封闭,则
2-2 两个力F1、F2在同一轴上的投影相等,则这两个大小
一定相等 。
()
2-3 力在某一轴上的投影等于零则该力一定为零.( )
2-4 用绘图法求平面汇交力系求合力时,作图时画力的顺
序可以不同,其合力不变。
()
2-5 凡矢量力偶使刚体只能转动,而不能移动。 ( )
2-6 任意两个力都可以合成为一个合力。
F2的范围。
2-34 平面桁架受力如图所示, 试求1、2、3杆的内力。
题2-34图
2-35 平面桁架荷载及尺寸如图所示, 试求桁架中各杆的内力。
题2-35图
2-36 砖夹结构尺寸如图所示,砖重 为G,提举力F作用在砖夹中心线上。 若砖夹与砖的静摩擦因数fs=0.5,则b 应为多大才保证砖被夹住不滑掉?
2-22 题2-22图所示,已知:F1=F2=F3=F4=F,
M=Fa,a为三角形边长,如以A为简化中心,1
则最后的结果其大小
,方向
。
2-23 平面力偶系的平衡条件
。
2-24 如右图所示,抱闸的直径是轴的直径的
两倍,如果在轴上作用一个力FT,抱闸制动时
作用在抱闸上的力F1,则F1=
FT。
计算题
三、计算分析题
题3-16图
题3-17图
题3-18图
3-19 如图所示AB=BD=200mm,CD=500mm, 轮直径d1=100mmD轮直径d2=50mm,圆柱齿 轮压力角 ɑ为20,已知作用在大轮上的力 F=5kN,求轴匀速转动时小齿轮传递的力 F2 及二端轴承的约束力。
3-20 如图起重机装在三轮小车ABC上。 已知起重的尺寸为:AD=BD=1m,CD=1.5m, CM=1m,KL=4m。机身连同平衡锤F共重为 P1=200kN,作用在G点,G点在LMNF平面之 内,到机身轴线MN的距离 GH=0.5m,重物 P2=60kN, 求当起重机的平面LMN平行于AB 时车轮对轨道的压力。
该力系一定平衡。
()
2-12 平面任意力系向任意点简化的结果相同,则该力系
一定平衡。
()
2-13 平面任意力系中主矩的大小与简化中心的位置无关。 ()
2-14 平面任意力系中主矢的大小与简化中心的位置有关。 ()
(把正确的答案写在横线上)
二、填空题(把正确的答案写在横线上)
a
2-15 作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态,其中
6. 将铁丝弯成不同形状,起重心是否发生改变?
7. 形状和大小相同、但质量不同的均质物体,其重心位 置是否相同?
练习题
一、判断题(对画√,错画×)
3-1 空间力对点的矩在任意轴上的投影等于力对该轴的矩。
()
3-2 空间力系的主矢是力系的合力。
()
3-3 空间力系ห้องสมุดไป่ตู้一点简化得主矢和主矩与原力系等效。 ()
静力分析习题集
第一章 静力学的基本概念 第二章 平面力系 第三章 空间力系
第一章 静力学的基本概念
要求:
1.了解静力学的基本概念和公理 2.掌握构件受力分析 3.掌握受力图画法
思考题
1.在刚体上的加上任意个的平衡力系,能改变原来力系 对刚体的作用吗?但对于变形体而言又是如何?
2.为什么说二力平衡条件、加减平衡力系原理和力的可 传性等只能适用于刚体?
第二章 平面力系
要求:
1. 掌握平面汇交力系受力分析计算 2. 掌握力矩力偶的分析计算 3. 掌握平面任意力系受力分析计算 4. 掌握物系问题的受力分析计算 5. 掌握考虑摩擦的力系受力计算
思考题
1.右图刚体的A、B、C、D四点作用有四个 A
B
大小相等、两两平行的力,这四个力组成封
闭的力的多边形,试问此刚体平衡吗?若使 D
。
3-9 已知一正方体,各边长为a,沿对角线
BD作用一个力,则该力对对x、y、z轴的矩
Mx=
、My=
、Mz=
。
沿对角线作用一个力F,则该力在x、y、z
轴上的投影Fx
、Fy 、Fz 。
题3-9图
3-10 空间平行力系的平衡方程
。
3-11 空间力偶系的平衡方程
。
3-12 空间汇交力系的平衡方程
。
三、计算分析题 3-13 力系中F1=100N,F2=300N,F3=200N,各力作用线的
1-6 汇交的三个力是平衡力。
()
1-7 作用力与反作用力是平衡力。
()
1-8 约束力的产生与主动力有关。
()
二、受力分析题
1-9 画出下列标注字母物体的受力图,未画重力的各物体 其自重不计,所有接触面均为光滑接触
1-10 画出右边标注字母物体的受力图及系统整体的受 力图,未画重力的各物体其自重不计,所有接触面均为 光滑接触。
y
2-25 如图所示:已知F1=150N,
1 3
80
F'
F2=200N,F3=300N,F=F’= 200N ,