《工程力学》期中试卷(静力学).pdf

2008 2009 学年 工程力学 双语 第 1 页 共 4 页 中国石油大学 北京 工程力学 期中试卷 工程力学 期中试卷 静力学 得分 得分 姓名 姓名 班级 班级 学号 学号 题 号 一 二 三 四 五 六 得 分 一 填空题 一 填空题 30 分 每个空 2 分 1 两个平面一般力系对刚体作用效应相等的充要条件是 和 相等 选 择填写 主矢 主距 对于同一点的主距 2 在同一个平面内的两个力偶 如果它们的 相等 相同 则两 力偶等效 力偶在其作用面内任意 不改变该力偶对物体的转动效果 3 空间力偶对刚体的作用效果取决与三个因素 4 作用在刚体上仅有两个力 且 A F B F 满足0 BA FF 则此刚体 作用 在刚体上仅有二力偶 其力偶分别为 且 A M B M 满足0 BA MM 则此刚 体 选择填写 一定平衡 一定不平衡 平衡与否不能确定 5 对于均质物体 其重心和 心总是在同一点上 6 作用于刚体上主动力的合力 无论其大小 只要其作用线与接触面法线的夹角 摩 擦角 选择填写 物体便处于平衡 这种现象称为 7 按照接触物体之间可能会相对滑动或相对滚动 摩擦可分为滑动摩擦和 根据物 体之间是否有良好的润滑剂 滑动摩擦又可分为 和湿摩擦 二 选择题 二 选择题 30 分 每个题 3 分 1 下列各物体受力图正确的是 各接触面均为光滑面 A B P A B P TB RA A B P C A B P C NB NC NA A B 共 4 页 第 1 页 2008 2009 学年 工程力学 双语 第 2 页 共 4 页 A B P P NB RA B A B A P Q C DE SC C D Q A RA E P B C S C RB C D 2 二力构件指 A 在外力作用下平衡的构件 且所受的外力合力沿构件的轴线方向 B 在外力作用下平衡的构件 但所受的外力合力不一定沿构件的轴线方向 C 只在两个力作用下保持平衡 且所受的两个力必定沿构件的轴线方向 D 只在两个力作用下保持平衡 且所受的两个力必定沿作用点的连线方向 3 作用在一个刚体上的两个 A F B F 满足 BA FF 的条件 则该二力可能是 A 作用力和反作用力或一对平衡的力 B 一对平衡的力或一个力偶 C 一对平衡的力或一个力和一个力偶 D 作用力和反作用力或一个力偶 4 若一平面力系向作用面内任意两点简化 所得的主矢相等 主矩也相等 且主矩不为 零 则该平面力系简化的最后结果是 A 一个合力 B 一个力偶 C 一个合力和一个力偶 D 平衡 1 F 2 F 3 F 4 F 图 2 5 5 已知图 2 5 中的四个力为作用在刚体上的平面非共点力系 其力矢关 系如图所示为平行四边形 由此可知 A 力系可合成为一个力偶 B 力系可合成为一个力 C 力系可简化为一个力和一个力偶 D 力系的合力为零 力系平衡 6 空间平行力系有 个独立的平衡方程 A 6 个 个 B 5 个个 C 4 个个 D 3 个个 7 空间平行力系简化的最简结果最可能的结果是 W P 45 A 平衡力系 B 合力 C 力偶 D 力螺旋 8 均质正方形薄板重 W 如图所示 薄板与地面的摩擦系数 f 0 5 共 4 页 第 2 页 2008 2009 学年 工程力学 双语 第 3 页 共 4 页 在 A 处作用一力 P 欲使薄板静止不动 则力 P 的最大值应为 A W2 B 2 2W C 3 2W D 4 2W 图 2 4 9 A B 为空间任意的两点 力偶 F F 对这两点的力偶距为 F FMF FM BA 的 关系为 A F FMF FM BA B F FMF FM BA C D 不能决定 F FMF FM BA 10 已知作用于刚体上的力系由一组力螺旋构成 已知力螺旋中心轴线共面 该力系的平 衡独立方程最多有 此题较难 A 2 个 B 3 个 C 4 个 D 5 个 三 计算题 三 计算题 40 分 每题 10 分 Q P O1 O2 B A C 图 3 1 1 如图 3 1 所示 两根位于垂直平面内的均质杆的底端彼此相靠地搁 在光滑地板上 其上端则靠在两垂直且光滑的墙上 重量分别为 P 和 Q 已知 Q 3P 求平衡时两杆的水平倾角 0 30 的的大 小 10 分 2 在图 3 2 示的结构中 已知 AC 5m BC 4m 圆柱重 P 4KN AD 2m L 4m q 1KN m 各处摩擦不计 其它尺寸如图 试求 A B 的约束反力 10 分 C O D A L L L B q 图 3 2 共 4 页 第 3 页 2008 2009 学年 工程力学 双语 第 4 页 共 4 页 3 在图 3 3 中所示结构是由折梁 AC 和直梁 CD 构成 各梁自重不计 已知 mkNq 1 mkNM 27kNP12 0 30 mL4 求支座 A 的反力和铰链 C 的约束反力 10 分 共 4 页 第 4 页 4 Neglecting the weights of the members determine the magnitude of the pin reaction at E when the frame is loaded by the 200 N m couple 10 Point B L A LL L M DC 图 3 3 2008 2009 学年 工程力学 双语 静力学答案 第 1 页 共 3 页 一 填空 每空 2 分 力系的主矢 对同一点的主矩 力偶矩大小 转动方向 转移 力偶矩大小 力偶的方向 力偶作用面的方位 平衡与否不能确定 一定平衡 形心 自锁 滚动摩擦 干摩擦 二 选择题 每题 3 分 1 C 2 D 3 B 4 B 5 A 6 D 7 B 8 d 9 C 10 D 1 求平衡时两杆的水平倾角 和 的关系 10 分 解题步骤与评分标准 1 研究对象的受力图 3 分 2 列出静力平衡方程 CB RNNR 为作用力和反作用力 1 2 分 NN 对 AB 杆 0cos 2 sin 0 AB PABRM BA 得 B 2R P tg 2 2 分 对 AC 杆 0cos 2 sin 0 CA QCARM CA 得 C 2R Q tg 3 2 分 综合 1 2 3 得 Q P tg tg 即 tg Q P arctg 或 ctg P Q arcctg 1 分 2 研究对象的受力图 3 分 1 分析圆柱 0 y F 0cos PFD FD D A C O E P FE kN P FD5 5 4 4 cos 1 分 2 分析 CB 杆 0 FMc 0 2 1 2 qLLFB kNqLFB2 2 1 1 分 Fcx Fcy qLFB 0 x F 1 分 0 cx F 0 y F 0 qLFF Bcy 2008 2009 学年 工程力学 双语 静力学答案 第 2 页 共 3 页 kNFqLF Bcy 2 1 分 3 分析 AB 杆 Fcy FAy FAx MA FD 0 x F 0sin DAx FF kNFF DAx 3sin 1 分 0 y F 0cos DcyAy FFF kNFFF DcyAy 6 5 4 1 分 0 FMc 0 LFADFM cyDA mkNFFM cyDA 1842 1 分 3 研究对象的受力图 4 分 Fcy Fcx M FB P 1 以 CD 杆为研究对象 0 x F 0cos PFcx kNPFcx39 10cos 1 分 0 FMB 0sin LPMLFcy kN L LPM Fcy75 12 sin 2 分 Fcy Fcx qL MA FAy FAx 2 以 AC 杆为研究对象 0 x F 0 CxAx FF kNFAx39 10 1 分 0 y F 0 qLFF CyAy kNqLFF CyAy 75 8 1 分 0 FM A 0 2 1 2 LFLFqLM CxcyA mkNM A 44 1 1 分 4 2008 2009 学年 工程力学 双语 静力学答案 第 3 页 共 3 页 M FAx FAy Ff FBx FBy Ff FDx FDy For the e