工程力学习题集及部分解答指导

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工程力学习题集及部分解答指导

??第一章静力学基础一、判断题1-1、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。1-2、作用在同一刚体上的两个力,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。()1-3、静力学公理中,二力平衡公理和加减平衡力系公理仅适用于刚体。()1-4、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。()1-5、对刚体而言，力是滑移矢量，可沿其作用线移动。1-6、对非自体的约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体

的运动趋势的方向相反。1-7、作用在同一刚体的五个力构成的力多边形自行封闭，则此刚体一定处于平衡状态。1-8、只要两个力偶的力偶矩相等，则此两力偶就

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是等效力偶。二、单项选择题1-1、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、必相互平行C、必都为零D、必位于同一平面内1-2、力的可传性。A、适用于同一刚体B、适用于刚体和变

形体C、适用于刚体系统D、既适用于单个刚体，又适用于刚体系统1-3、假使力FR是F1、F2二力的合力,且F1、F2不同向，用矢量方程表示为FR=F1+F2，则三力大小之间的

关系为()。A、必有FR=F1+F2B、不可能有FR=F1+F2C、必有FR＞F1,FR＞F2D、必有FR＜F1,FR＜F21-4、作用在刚体上的一个力偶，若使其在作用面内转移，其结果是。A、使刚体转动B、使刚体平移C、不改变对刚体的作用效果D、将

改变力偶矩的大小三、计算题1-1、已知：F1=2000N，F2=150N，F3=200N，F4=100N，各力的方向如图

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1-1所示。试求各力在x、y轴上的投影。解题提醒计算方法：Fx=+FcosαFy=+Fsinα注意：力的投影为代数量；式中：Fx、Fy的“+〞的选取力F的指向来确定；α为力F与x轴所夹的锐角。图1-11-2、铆接薄钢板在孔A、B、C、D处受四个力作用，孔间尺寸如图1-2所示。已知：F1=50N，F2=100N，F3=150N，F4=220N，求此汇交力系的

合力。解题提醒——计算方法。一、解析法FRx=F1x+F2x+??+Fnx=∑Fx

FRy=F1y+F2y+??+Fny=∑FyFR=

√FRx2+FRy2tanα=∣FRy/FRx∣二、几何法按力多边形法则作力多边形，从图1-2图中量得FR的大小和方向。1-3、求图1-3所

示各种状况下力F对点O的力矩。图1-3解题提醒——计算方法。①按力矩的定义计算MO=+Fd②按合力矩定理计算MO=MO+MO

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1-4、求图1-4所示两种情况下G与F对转心A之矩。解题提醒此题按合力矩定理计算各力矩较便利、简捷。以图1-4a为例：力F、G至A点的距离不易确定，如按力矩的定义计算力矩图1-4既繁琐，又简单出错。若将力F、G分别沿矩形两边长方向分解，则各分力的力臂不需计算、一目了然，只需计算各分力的大小，即可按合力矩定理计算出各力

的力矩。MA=-Fcosαb-FsinαaMA=-Gcosαa/2-Gsinαb/21-5、如图1-5所示，矩形钢板的边长为a=4m，b=2m，作用力偶M。当F=F′=200N时，才能使钢板转动。试考虑选择加力的位置与方向才能使所吃力为最小而达到使钢板转一角度的目的，并求出此最小力的值。解题提醒力偶矩是力偶作用的唯一度量。只要保持力偶矩的大小和力偶的转向不变，可以改变力偶中力的大小和力偶臂的长度，而不改变它对刚体的作用效应。此题可通过

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改变力的方向、增大力偶臂的长度，求得使钢板转动所吃力的最

小值。图1-5四、作图题1-6、试画出图1-6所示受柔性约束物体的受力图。图1-6解题提醒柔性体只能给物体产生拉力。其约束反力的方向应沿柔索的中心线而背离物体。表示符号：

字母“FT〞。图1-6a、b解题如下：1-7、试画出图1-7所示各受光滑面约束物体的受力图。图1-7解题提醒光滑接触面约束：其约束反

力的方向应沿接触面、接触点的公法线且指向物体。法向反力表示符号：字母“FN〞。FN31-8、试画出图1-8所

示各受铰链约束物体的受力图。图1-8解题提醒固定铰链、中间铰链——限制物体向任意方