项目一构件的静力分析.docx

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项目一构件的静力分析

项目一构件的静力分析

任务一画构件受力图

学习目标：

重点、考点：

选择题

1．以下不属于力偶特性的是（）。

A．大小相等B．方向相同C．作用线平行D．方向相反

2.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. 必互相平行     C. 必皆为零        D. 必位于同一平面内

3.某学生体重为G，双手抓住单杠吊于空中。

最感到费力的是（），最感到省力的是（）。

A.两臂垂直向下与身体平行B.两臂张开成120°角C.两臂张开成30°角

4.下列选项中，属于力矩作用的是（）。

A.用卡盘扳手上紧工件B.拧水龙头

C.用起子扭螺钉D.用扳手拧螺母

5.作用在同一物体上的两个力，若其大小相等，方向相反，则它们（）。

A.只能是一对平衡力B.只能是一个力偶

C.可能是一对平衡力或一个力偶D.可能是一对作用力和反作用力

6.作用在刚体上的平衡力系，如果作用在变形体上，则变形体（）。

A.一定平衡B.一定不平衡C.不一定平衡D.无法确定

7.如图所示功螺纹，如在扳手B点作用一个力F，将力F平移到C点，可与（）等效。

A.一个力B.一个力偶矩

C.一个力和力偶矩D.两个大小相等方向相反的平衡力

8.以下不属于力偶特性的是（）.

A．大小相等B．方向相同C．作用线平行D．方向相反

9.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. 必互相平行     C. 必皆为零        D. 必位于同一平面内

10.力偶对物体产生的运动效应为 （    ）。

  A. 只能使物体转动  B.  既能使物体转动．又能使物体移动

C. 只能使物体移动  D. 它与力对物体产生的运动效应有时相同，有时不同 

11.分析图中画出的5个共面力偶，与图（a）所示的力偶等效的力偶是（    ）。

A. 图（b）  B. 图（c）  C. 图（d）  D. 图（e） 

12.如图所示，力F对A点之矩为＿＿＿＿＿。

A．F（L1＋L2）sinα

B．F（L1sinα＋L2cosα）

C．F（L1＋L2）cosα

D．F（L1cosα＋L2sinα）

13.在适当的简化点上，分布于同一平面上的一个力和一个力偶＿＿＿＿合成为一个力。

A．一定能够B．一定不能够C．不一定能够

14.“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于（D）

A.任何物体；B.固体；C.弹性体；D.刚体

15.当平面一力B时，力对点的距为零。

Ａ、垂直于过矩心的轴　　　　Ｂ、通过矩心

Ｃ、平行于过矩心的轴　　　　Ｄ、沿其作用线移动到离矩心最近

16.固定铰链支座的约束反力的方向是：

A  常用两个互相垂直的分力代替B  必须垂直于固定面C  必须平行于固定面

17.三直角折杆AB、BC、BD连接如题3图示，不计自重。

其中属二力杆的杆件是（　A　　）

A　AB杆　　　　　B　BC杆CBD杆

18.作用力与反作用力分别作用在（）的物体上。

A、相同B、两个以上C、同一D、不同

19.在力偶的作用下物体只能产生（A）。

20.悬臂梁固定端约整反力可简化为（）

A．一个与悬臂梁垂直的力B．一个与悬臂梁平行的力

Ｃ．一个力偶C．一个合力和一个力偶

21.一力对某点的力矩不为零的条件是（）。

A.作用力不等于零。

B.力的作用线不通过矩心。

C.作用力和力臂均不为零

22.作用在同一物体上的两个力，若其大小相等，方向相反，则它们

。

A、只能是一对平衡力B、只能是一个力偶

C、可能是一对平衡力或一个力偶D、可能是一对作用力和反作用力

23.力和物体的关系是。

A、力不能脱离物体为独立存在

B、一般情况下力不能脱离物体而独立存在

C、力可以脱离物体而独立存在

D、以上说法都不对。

24.静止在水平地面上的物体受到重力和支持力的作用，物体对地面的压力，则以下说法中正确的是。

A、压力和支持力是一对平衡力

B、重力和支持力是一对作用力和反作用力

C、支持力和压力的性质相同，都是弹力

D、重力和支持力是一对平衡力

25.举重时双手向上举杠铃，杠铃向下压手，但终归将杠铃举起，因此这二力的关系是。

Ａ、手举杠铃的力大于杠铃对手的压力

Ｂ、举力和压力属于平衡力

Ｃ、举力和压力属于一对作用力和反作用力

D、不能确定

26.下列属于力矩作用的是。

A、作丝锥攻螺纹B、双手握方向盘

C、用起子扭螺钉D、用扳手拧螺母

一等边三角板如图所示，变长为a，沿三边分别作用有力F1、F2、F3且，F1=F2=F3，则此三角板所处的形态是（）。

A.平衡B.转动C.移动D.既移动又转动

填空题

1.对非自由体的运动起限制作用的物体称为；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；约束反力由实现，且随改变而改变。

2.符号Mo（F）中，角标o表示       ；若没有角标o，则符号M的意义是。

3.工程上常见的约束类型有柔性约束、、、

、。

4.力偶对任意点之矩等于，力偶没有合力，力偶只能用来平衡。

力偶中的两个力在任一坐标轴上的投影的代数和等于。

5.受二力作用的刚体处于平衡的必要充分条件是：

二力的大小相等、方向相反并且。

6.力对物体的作用效应是和力的变形效应力对点的矩的正负号的

7.一般规定是这样的：

力使物体绕矩心方向转动时力矩取正号，反之取负号。

8.由两个大小相等、方向相反、作用线平行但不共线的力所组成的力系称为

。

9.固定端约束可阻止被约束物体作____和_______。

10.常见的铰链约束有和。

11.用力拧紧螺母，其拧紧的程度不仅与力的有关，而且与螺母中心到力的作用线的有关。

12.力的单位是，力矩的单位是，力偶矩的单位是。

13.用丝锥攻螺纹时，如果在铰杠单边上用力，丝锥除受到一个使它转动的作用，还将受到一个的作用，使丝锥容易。

说明了物体间相互作用关系的公理是（）。

A.二力平衡B.加减平衡力系

C.作用力与反作用力D.平行四边形法则

4.如右图所示，小球共受（）力的作用。

A.1个B.2个C.3个D.4个

5.如图所示，大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点C，试比较四个力对平面上点O的力矩，对O点之矩最大的是_______。

力的合成与分解应遵循法则。

判断题

（）1.二力平衡的必要和充分条件是：

二力等值、反向、共线。

（）2.合力一定大于分力。

（）3.只受两力作用但不保持平衡的物体不是二力体。

（）4.平面汇交力系平衡的必要和充分条件是力系的力多边形封闭。

（）5.画力多边形时，变换力的次序将得到不同的结果。

（）6.力的作用点沿作用线移动后，其作用效果改变了。

（）7.力对一点之矩，会因力沿其作用线移动而改变。

（）8.作用在物体上的力，向一指定点平行移动必须同时在物体上附加一个力偶。

（）9.力偶可以合成为一个合力。

（）10.力偶在任何坐标轴上的投影代数和恒为零。

（）11.力偶就是力偶矩的简称。

（）12.合力偶矩等于每一个分力偶矩的矢量和。

（）13.在同平面内的两个力偶，如果力偶矩相等，则两力偶彼此等效。

（）14.作用在刚体上点A的力F平移到一点B，不附加一个力偶，不会改变力F的对物体的作用效果。

（）15.平面力偶系平衡的条件是：

力偶系中的各力偶矩代数和为零。

（）16.固定铰支约束反力的方向能预先确定。

（）17.合力一定比分力大。

（）18.力不能脱离物体而存在。

（）19.柔性约束对物体的约束反力作用于接触点，方向沿柔性体而指向物体。

（）20．力矩对物体的转动效果比力偶对物体的转动效果好。

（）21.二力构件是指两端用铰链连接并且只受两个力作用的构件。

（）22.对于二力构件，因为作用的两个力位于同一直线上，所以必须是直杆。

（）23.如果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。

（）24.正交分解法是指把力分解成两个相互垂直的分力。

（）25.一力在某坐标轴上的投影为零，该力的大小一定为零。

（）26.凡在两个力作用下的构件称为二力构件。

（）27.力系的合力一定比各分力大。

（）28.作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。

（）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。

（）平衡是指物体相对地面运动或直线移动.

（）力偶在其作用面内的位置可任意搬动而不影响它对物体的作用效果。

（）作用力和反作用力总是同时存在的，并作用于同一个物体上而使物体达到平衡。

（）力偶不能与一个力等效，而只能与另一个力偶等效。

（）约束反力的方向总是与约束所能限制的运动方向相同。

（）所谓刚体，就是在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。

（）力偶没有合力。

（）压力的方向总是垂直于受压面。

（）三个力作用下处于平衡状态，其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线必通过该点。

名词解释

1.力

2.力的三要素

3.约束

4.力矩

5.力偶

简答题

1.力偶中的两个力是等值反向的，作用力与反作用力也是等值反向的，而二力平衡条件中的两个力也是等值反向的，试问三者有何区别？

计算题

2.求如图所示各图中F对点O的力矩。

（每题3分，共12分）

作图题

1.画出下列各物体的受力图。

（每题3分，共24分）

······································装······························订······························线···································

如图所示，锅炉汽包的重力为G，安置在焊接转轮上，试画出汽包的受力图。

2.画出下列各指定物体的受力图。

（每题5分，共20分）

杆AB，球C

球A，B

杆AB，杆CD

梁AC，梁BC

杆AB，杆C

杆AB，杆CD

任务二求解平面力系

学习目标：

重点、考点：

选择题

1.水平梁AB由三根直杆支承，载荷和尺寸如图所示，为了求出三根直杆的约束反力，可

采用以下（       ）所示的平衡方程组。

A.ΣMA =0，ΣFx =0，ΣFy =0          B. ΣMA =0，ΣMC =0，ΣFx =0   

C. ΣMA =0，ΣMC =0，ΣMD =0         D. ΣMA =0，ΣMC =0，ΣMB =0

2.平面任意力系独立平衡方程的个数为（C）

A.1个B.2个C.3个D.6个

填空题

1.在任一力系中加上或减去一个平衡力，不会影响原力系对刚体的作用效果。

平面任意力系平衡的必要和充分条件是。

判断题

（）平行力系中心只与力系各力的大小和作用点有关，而与各力的方向无关。

（）平面力系如果平衡，该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零。

（）平面任意力系向平面某点简化所得的主矢等于零就平衡。

（）平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系各力对同一点的矩的代数和。

名词解释

简答题

计算题

 1.求下列图中各梁或刚架的支座反力。

2.图示的三角支架中，在铰链A处悬挂重物G=80kN，分别求出AB杆和BC杆上的作用力。

（13分）

3.如图所示，水平杆AB的A端用铰链固定在墙上，中点用杆CD拉住，L=1m，B端受力F=1kN，杆的自重不计，求杆CD的拉力和铰链A的约束反力。

已知AC=CB=l,G=10kN。

求铰链A和DC杆受力。

作图题

1.在水平的外伸梁上载荷如图所示，已知：

F＝20kN，q＝20kN/m，M＝8kN·m，a＝0.8m。

试求支座A、B的约束反力。

解:

 取外伸梁为研究对象，受力如同（b）（将外伸梁的受力画在图（b）上）。

根据平面力系的平衡方程有 

① Σ MA（F） =0，

②Σ Fy =0，        

③Σ Fx =0，                                  

    可分别求得：

FB =  ；FAx =    ；FAy =  。

2.作一个与水平方向成60°的大小为3000N的力。

1.求如图所示，绳子AC和BC的拉力。

（本题4分）

如图所示，已知重物G=60KN，到两支座的距离为a和2a，试求两铰链的支座反力。

（7分）

如图所示，一零件受三个力作用。

各力的大小分别为F1=500N，F2=100N，F3=600N。

试求此力系的合力。

（15分）

图示的简易起重支架，已知横梁AB的自重G=2kN，最大起重量W=10kN，几何尺寸如图，α=30°,求图示位置时，杆CD所受的力和铰链A处的约束力。

（FAx=－22.5kN，FAy=－1kN，F=22.5kN。

）

26.手动水泵手柄压力P=200N，结构及尺寸如图示。

求图示位置时水压力Q和Ａ、Ｂ处作用力。

（NBC=1.21kN，XA=－120N（←），YA=－1kN（↓））

求如图所示支架中AB杆，BC杆所受的力，已知W=40KN。

5、求如图所示支架中A、C处的约束反力，已知W=50KN。

电动机重P=5000N，放在水平梁AC的中央，如图所示。

梁的A端以铰链固定，另一端以撑杆BC支持，撑杆与水平梁的夹角为300。

如忽略撑杆与梁的重量，求绞支座A、B处的约束反力。

水平力F作用在刚架的B点，如图所示。

如不计刚架重量，试求支座A和D处的约束力。