第一章力的基本运算与物体受力图的绘制
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。 (对) 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。 (对) 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。 ( 对) 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。 ( 错) 1-5、对刚体而言,力是滑移矢量,可沿其作用线移动。 (对) 1-6、对非自由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。 (对) 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。 (错) 1-8、只要两个力偶的力偶矩相等,则此两力偶就是等效力偶。 (错)
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 )。
A、必汇交于一点 B、必互相平行 C、必都为零 D、必位于同一平面内 1-2、力的可传性( A )。
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、如果力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( B )。
A、必有FR= F1+ F2 B、不可能有FR= F1+ F2 C、必有FR>F1, FR>F2 D、必有FR<F1, FR<F2
1-4、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( C )。
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,各力的方向如图所示。试求各力在x、y轴上的投影。 解题提示
计算方法:Fx = + F cosα
Fy = + F sinα 注意:力的投影为代数量;
式中:Fx、Fy的“+”的选取由力F的
指向来确定;
α为力F与x轴所夹的锐角
F1x= -1732N,F1y= -1000N;F2x=0, F2y= -150N; F3x= 141.4N,F3y=141.4N; F4x= -50N, F4y=86.6N
1-2、铆接薄钢板在孔A、B、C、D处受四个力作用,孔间尺寸如图所示。已知:F1=50N,F2=100N, F3=150N, F4=220N,求此汇交力系的合力。 解题提示——计算方法。 一、解析法
FRx=F1x+F2x+??+Fnx=∑Fx FRy=F1y+F2y+??+Fny=∑Fy
FR = √ FRx 2+ FRy2
tanα=∣FRy/ FRx∣
1-3、求图所示各种情况下力F对点O的力矩。
解题提示——计算方法。
①按力矩的定义计算 MO(F)= + Fd
②按合力矩定理计算 M O(F)= MO(Fx)+M O(F y)
a)MO(F)=FL b)MO(F)=0 c)MO(F)=FL sinθ d)MO(F)= -Fa
e)MO(F)=Facosα – FLsinα f)MO(F)= Fsinα√L2+b2
四、作图题
1-1、试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力略去。
解:
F O A FB O B W W FA
B FA
FB
(a) (b)
FB FB FA
A O W O
B W A FA
(d) (e) 1-2、试画出以下各题中AB杆的受力图。
FO A O FA
W (c)
解:
(d) FA C B FB
FA (a) A A C FB B (e)
FD D B FB
(b)
FE A E C FA C A FD D B FB
(c)
FA A C B FB
1-3、试画出图所示受柔性约束物体的受力图。
解题提示
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a、b解题如下: