静力学的基本概念和公理(建筑力学习题).doc

第一章 静力学的基本概念和公理一，填空题1，力对物体的作用效果取决于力的 ， ， ，这三者称为力的三要素。力的外效应是指力使物体的 发生改变，力的内效应是指力使物体的 发生改变。力是物体间的相互作用，它可以使物体的_发生改变，或使物体产生_。2，物体的平衡是指物体相对于地球保持 或 状态。3，在力的作用下 和 都保持不变的的物体称为刚体。4，对物体的运动或运动趋势起限制作用的各种装置称为 。5，常见的铰链约束有 和 。约束反力恒与约束所能限制的物体运动（趋势）方向 。6，刚体受到两个力作用而平衡，其充要条件是这两个力的大小 ， 作用线 。7，作用力和反作用力是两个物体间的相互作用力，它们一定 ， ，分别作用在 。作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动,而_力对刚体的作用效果.所以,在静力学中,力是_的矢量.9力对物体的作用效果一般分为_效应和_效应.10对非自由体的运动所预加的限制条件为_;约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向_;约束反力由_力引起,且随_力的改变而改变. 9柔性约束对物体只有沿_的_力。10，铰链约束分为_和_。11，光滑面约束力必过_沿_并指向_的物体。12，活动铰链的约束反力必通过_并与_相垂直。表示一个力对物体转动效果的度量称为_，其数学表达式为_。14、力偶是指_。15，力偶对物体的转动效应取决于_、_、 _三要素。力偶对其作用平面内任何一点这矩恒等于它的_，而与_位置选择无关。20、平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的_；平面力偶平衡的充要条件是_。二，判断题：（判断正误并在括号内填或）1，力的三要素中只要有一个要素不改变，则力对物体的作用效果就不变。（ ）2，刚体是客观存在的，无论施加多大的力，它的形状和大小始终保持不变。（ ）3，如物体相对于地面保持静止或匀速运动状态,则物体处于平衡。( )4，作用在同一物体上的两个力,使物体处于平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线。 ( )5，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。( )6，静力学公理中,作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。 ( ) 静置在桌面上的粉笔盒，重量为G。桌面对粉笔盒的支持力N=G，说明G和N是一对作用力与反作用力。7，刚体在二力作用下平衡时，此二力一定等值、反向、共线。（ ）8，凡受到两个外力作用的杆件均为二力杆。（ ）9，二力构件是指两端用铰链连接并且指受两个力作用的构件。 ( )有施力体，必定有受力体。（ ） 合力一定比每一个分力大。（ ）力矩的大小和转向只与力的大小和力臂的长短有关，而与矩心的位置无关。（ ）当力的作用线过矩心时，物体不产生转动效果。（ ）10，力偶对其作用面内任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩，同时与力偶与矩心间的相对位置相关。（ ）6，7，力偶矩的大小和转向决定了力偶对物体的作用效果，而与矩心的位置无关，它对平面内任一点的力矩恒等于力偶矩。（ ）8，作用在刚体上的力，其作用线可在刚体上任意平行移动，其作用效果不变。（ ）9，力偶的位置可以在其作用面内任意，而不会改变它对物体的作用效果。（ ）10，力偶只能用力偶来平衡，不能用力来平衡。（ ）成力偶的两个力F=-F,所以力偶的合力等于零. ( )力偶没有合力，也就是说它的合力等于零。（ ）11，柔性约束的约束反力方向一定背离被约束物体。（ ）4 、平面任意力系简化后，其主矢量与简化中心有关，主矩与简化中心无关。 （ ）5、 平面汇交四个力作出如下图所示力多边形，其中符合F4=F1+F2+F3关系 式的是（ ）6、 力系的合力一定比各分力大。 （ ）7、 平面汇交力系由多边形法则及的合力R，其作用点仍为各力的汇交点，其大小和方向与各力相加的次序无关。（ ）8、 作用于物体上的力，均可平移到物体的任一点，但必须同时增加一个附加力偶。 （ ）9、 平面任意力系向任一点简化，其一般结果为一个主矢量和一个主矩。 （ ）10、 平面汇交力系作出如下图所示的力多边形，其中表示平衡力系的图是（ ）。三，选择题1，固定铰支座的约束反力一般可用两个相互垂直的分力表示，该两分力（ ）。A 一定沿水平和垂直方向，B一定指向物体，C一定背离物体，D。指向可任意假定。2，力的可传性原理适用的范围是（ ）A 刚体，B变形体，C刚体系统，D任何物体系统。1、 固定端约束通常有（ ）个约束反力。（A）一 （B）二 （C）三 （D）四ABPC9，图示结构中，（ ）为二力构件A杆，B杆C，杆，D都不是4力偶对物体的转动效应取决于( )A.力偶矩的大小,力偶的方向,力偶的作用点.B. 力偶矩的大小,力偶的方向,力偶的作用线C. 力偶矩的大小,力偶的转向,力偶的作用面D.力偶矩的大小,力偶的转向,力偶的力偶臂.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运动效应有时相同,有时不同5，物体在铅垂力作用下，不沿斜面下滑的条件是斜面倾角（ ）摩擦角A，大于 B，小于 C，大于或等于 D，小于或等于6，滑动摩擦力的方向总是与（ ）A，运动或运动趋势方向相反 B，驱动外力方向相反 C，正压力方向相反 D，不能确定画出图示铰链约束物体的受力图。5、画出图中光滑面约束物体的受力图 6、 画出图中各杆件的受力图。 第二章 平面任意力系一， 填空题8，力在坐标轴上的投影是 量，力沿坐标轴方向的分力是 量。平面汇交力系的特点为_。其平衡的充分必要条件为_。平面汇交力系平衡的几何条件是_；平衡的解析条件是_。作用于刚体上的力，均可_到刚体上任一点，但必须同时_ 一个_。10，平面力系向平面内一点简化，可以得到一个力（ ）和一个力偶（ ）。11，平面力系向平面内一点简化，得到一个主矢和一个主矩，若，则原力系与 的一个力等效。12，平面力系平衡 ， 。13，平面力系平衡方程的二投影式为 ，二力矩式为 ，三力矩式为 。18、平面力偶系的特点为_。任意力系平衡的充分必要条件是_。12平面一般力系平衡方程的二矩式是_ ，应满足的附加条件是_。13平面一般力系平衡方程的三矩式是_，应满足的附加条件是_ 。 14，物系平衡问题的原理可叙述为 。作用在刚体上的力是（ ），力偶矩矢是（ ），力系的主矢是（ ）。A滑动矢量 B.固定矢量 C.自由矢量3,力在直角坐标轴上的投影与在同一轴方向的分力之间的关系是( )A.分力的大小=投影, B. 分力的大小投影的绝对值,C. 分力的大小=投影的绝对值, D. 分力的大小投影的绝对值.11，两个力在同一坐标轴上的投影相等，此两力必相等。（ ）四，计算题：1，求下列梁的支座反力AB AB2mABC 2mABC20KN15压榨机构由AB.BC两杆和压块用铰链连接组成，A.C两铰位于同一水平线上。试求当在B处作用有铅垂力F=0.3KN，且a=8时，被压榨物D所受的压榨力。不计压块与支承面间的摩擦及杆的自重。16水平圆轮的直径AD上作用有垂直于AD且大小均为100N的四个力F1、F2、F1、F2、，这四个力与F3、F3平衡，F3、F3分别作用于E、F点，且F3=-F3。求力F3的大小。平动式起重机（不计平衡锤）的重量G1=500KN，其重力作用线距右轨1.5m。起重机的起重重量G2=250KN，其重臂伸出离右轨10m。要使跑车满载和空载时在任何位置起重机都不会翻倒，求平衡锤的最小重量G3以及平衡锤到左轨的最大距离x,跑车重量略去不计。第四章材料力学基本概念构件的承载能力，主要从 ， 和 三方面衡量13，构件的强度是指 的能力，刚度是指 的能力，稳定性是指 的能力。14，杆件变形的四种基本形式为 ， ， ， 。15，材料力学求内力的方法是 。8，材料力学中求内力的普遍方法是（ ）A， 几何法 B，解析法 C，投影法 D，截面法。20,杆件变形的基本形式不包括( )A.斜弯曲, B.轴向拉(压), C.剪切, D.扭转第五章轴向拉伸和压缩一，填空题1，轴向拉（压）杆横截面上的内力是 ，用 表示。2，轴向拉（压）杆的受力特点是 ，变形特点是 。3，轴向拉（压）杆横截面上的内力称为 ，其大小等于该横截面一侧杆段上所有 的代数和，外力背离截面时为 。4，拉（压）虎克定律在 的条件下，才能使用，定律的表达形式为 或 ，其中称为 ，表示 ；称为杆的抗拉（压） 。5，低碳钢的拉伸过程分为 、 、 、 。6，塑性材料的三个强度指标为 、 、 。脆性材料的惟一强度指标为 。7，两根不同材料的等直杆，承受相同的轴力，且它们的截面面积和长度都相等，则两根杆的横截面上的应力 ，两根杆的强度 ，两根杆的绝对变形 。8，轴向拉（压）杆的强度条件为 ，可解 类问题。二，判断题1，构件的破坏是指构件断裂或产生过大的塑性变形。（ ）2，轴向拉（压）时，杆件的内力的合力必与杆件的轴线重合。（ ）3，长度和截面相同、材料不同的两直杆受相同的轴向外力作用，则正应力也必然相同。（ ）三，选择题1，图示结构中（ ）A杆为拉杆，为压杆。ABCPB杆为压杆，为压杆。C杆为拉杆，为拉杆。D杆为压杆，为拉杆。2，材料的许用应力是保证构件安全工作的（ ）A最高工作应力， B最低工作应力C平均工作应力 D最低破坏应力3，材料的最大工作应力，极限应力及许用应力间的关系是（ ）A，B，C，D4，低碳钢在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于的数值正确的是（ ）A.比例极限，B.屈服极限，C.强度极限,D.许用应力30KN40KN10KN11223320KN5,轴向拉(压)杆的横截面面积为100,则1_1截面上的正应力为( )A. B. C. D. 16，圆轴扭转时，同一截面上各点的切应力大小（ ）；同一圆周上的切应力大小（ ）A，全相同 B，全不相同 C，部分相同17，实心圆轴扭转时，横截面上的最小切应力（ ）A，一定为零 B，一定不为零 C，可能为零，也可能不为零4、图示意结构 , 承受截荷P=80KN。已知钢杆AB，直径，许用应力木杆BC为矩形截面，宽b = 50mm , 高h=100mm , 许用应力校核该结构的强度。（15分）2，图示三角支架，AC为钢杆，横截面面积，；AB为木杆，横截面面积，木=7MPa，求此结构的许用荷载P。 ABCP图31作用于杆上的载荷如图所示，画其轴力图，并求11，22，33截面上的轴力。 3，图3示结构中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为，材料都是钢，,试求结构的许用荷载4，变截面直杆受力如图，已知，试：1）作轴力图，2）求各段正应力，3）求总的绝对变形。ACB1m1m140KN50KN2FF1m2mABC5,用绳索吊起重量为W=10KN的混凝土构件如图所示。绳索的许用应力=10MPa，试求绳索的直径。6,如图所示为一起重吊环，其两侧臂由矩形截面钢杆组成，h=120mm，b=30mm。材料的许用应力=120MPa，=30o。试问起重吊环的最大起重量F为多少第六章剪切与挤压27，剪切构件除应有足够的 强度外，还应有足够的 强度。28，剪切的实用计算公式为 ，挤压的实用计算公式为 。ppppbtt14,一铆钉接头如图所示,铆钉直径为,则挤压应力计算公式中,为( )A., B. C. D. 第七章梁的弯曲29，梁弯曲时横截面上的内力有 和 ，分别用 和 表示。30，梁弯曲时横截面上仅有弯矩而无剪力的情形称为 ，横截面上既有弯矩又有剪力的情形称为 。31，纯弯曲梁横截面上的正应力分布规律为沿截面高度 ，在中性轴处 在距中性轴最远的上、下边缘处有 。32，梁最大弯曲正应力计算公式中称为 。33，直径为D的园形截面，其截面面积A为 ，弯曲截面系数Wz为 ，扭转截面系数Wp为 。梁在集中力偶作用处，剪力Q_,弯矩M_。8、梁某截面的弯矩，若梁在该截面附近弯成_ ,则弯矩为正；弯成_则弯矩为负。9、当梁的材料是钢时，应选用_ 的截面形状；若是铸铁，则应采用_的截面形状。弯矩图上二次抛物线的极值一定是全梁的最大弯矩值Mmax。 内力图的叠加就是图形相加。 在选择梁的合理截面时，WZ/A越大，则越经济合理。 对于钢梁，一般采用与中性轴对称的截面。18,梁横截面上最大弯曲拉应力等于压应力的条件是( )A.梁的材料拉压强度相等, B.截面形状对称于中性轴C.梁的材料拉压强度不相等, D.截面形状不对称于中性轴19，右图悬臂梁固端弯矩为( ) A.100, B.250,20KN/m50KN5mC.300, D.3504、图示圆截面悬臂梁，若其它条件 不变，而直径增加一倍，则其最 大正应力是原来的_倍。 A： B：8 C：2D： 34，计算压杆临界力的欧拉公式为 。画出下列简支梁的剪力图及弯矩图。试作出下图外伸梁的剪力图和弯矩图。2m2m2m5KNm10KNACBD8，如图所示简支梁，试求矩形截面上点和点的正应力AB1m1mDC7515020402mABCP由工字钢制成的外伸梁，在外伸端处作用集中力，已知，尺寸如图所示，试求最大许可荷载。图示外伸梁，已知，若截面尺寸关系为，试确定梁的截面尺寸。2mABCbh一钢制等截面简支梁受均布荷载作用，矩形截面尺寸（如图所示），已知，试求梁按图b）和c）放置时的截面尺寸。ABbh（b） hb（c）一矩形截面木梁如图所示，已知，横截面的高度比，材料的，试选择截面的尺寸。AB1m1m1m1mbh一矩形截面木梁如图所示，已知，材料的，试校核梁的强度。AB2