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理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩1第一章静力学公理和物体的受力分析一、是非判断题1.1.1在任何情况下，体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。()1.1.2物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反，沿同一直线。()1.1.3加减平衡力系公理不但适用于刚体，而且也适用于变形体。()1.1.4力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。()1.1.5两点受力的构件都是二力杆。()1.1.6只要作用于刚体上的三个力汇交于一点，该刚体一定平衡。()1.1.7力的平行四边形法则只适用于刚体。()1.1.8凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。()1.1.9只要物体平衡，都能应用加减平衡力系公理。()1.1.10凡是平衡力系，它的作用效果都等于零。()1.1.11合力总是比分力大。()1.1.12只要两个力大小相等，方向相同，则它们对物体的作用效果相同。()1.1.13若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态，则物体处于平衡。()1.1.14当软绳受两个等值反向的压力时，可以平衡。()1.1.15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。()1.1.16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。()1.1.17凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。()1.1.18如图1.1所示三铰拱，受力F，F1作用，其中F作用于铰C的销子上，则AC、BC构件都不是二力构件。()二、填空题1.2.1力对物体的作用效应一般分为效应和效应。1.2.2对非自由体的运动所预加的限制条件称为；约束力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向；约束力由力引起，且随力的改变而改变。1.2.3如图1.2所示三铰拱架中，若将作用于构件AC上的力偶M搬移到构件BC上，则A、图1.1FABCF1图1.2MABC理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩2B、C各处的约束力。A.都不变；B.只有C处的不改变；C.都改变；D.只有C处的改变。三、受力图1.3.1画出各物体的受力图。下列各图中所有接触均处于光滑面，各物体的自重除图中已标出的外，其余均略去不计。1.3.2画出下列各物体系中各指定研究对象的受力图。接触面为光滑，各物自重除图中已画出的外均不计。CAqFB(a)ABF(b)(c)ABBCAABCP2ABP1CABCDFEP(a)CDABCFABCDFEPPABC(b)(销钉)BCABBC理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩3d)PP1ABCDPP1CDABC..BAEBDEFPABCDEF(c)E(e)ADBOCFEABE.DCECAO理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩4DABKICIDEPABKCIDH(f)CFBADE(g)EDCBACCABCD(h)FABCDq理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩5第二章平面力系（汇交力系与平面偶系）一、是非判断题2.1.1当刚体受三个不平行的力作用时，只要这三个力的作用线汇交于同一点，则刚体一定处于平衡状态。()2.1.2已知力F的大小及其与x轴的夹角，能确定力F在x轴方向上的分力。()2.1.3凡是力偶都不能用一个力来平衡。()2.1.4只要平面力偶的力偶矩保持不变，可将力偶的力和臂作相应的改变，而不影响其对刚体的效应。()二、计算题2.2.1铆接薄板在孔心A、B和C处受三力作用，如图所示。F1=100N，沿铅直方向；F2=50N，沿水平方向，并通过点A；F3=50N，力的作用线也通过点A，尺寸如图。求此力系的合力。（答案：FR=161.2kN,与x轴的夹角为300）2.2.2图示结构中各杆的重量不计，AB和CD两杆铅垂，力F1和F2的作用线水平。已知F1=2kN，F2=lkN，CE杆与水平线的夹角为300，求杆件CE所受的力。（答案：FCE=1.16kN）2.2.3在水平梁上作用着两个力偶，其中一个力偶矩M1=60kN.m，另一个力偶矩M2=40kN.m，已知AB=3.5m，求A、B两支座处的约束反力。（答案：FA=5.7kN）ABCEDF2F1M1ABC3.5mM2理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩62.2.4压榨机构如图所示，杆AB、BC的自重不计，A、B、C处均为铰链连接。油泵压力F=3kN，方向水平，h=20mm，l=150mm，试求滑块C施于工件的压力。（答案：FC=11.25kN）2.2.5重为P的均质圆球放在板AB与墙壁AC之间，D、E两处均为光滑接触，尺寸如图示，设板AB的重量不计，求A处的约束反力及绳BC的拉力。（答案：FC=FT=23P/3；）2.2.6锻锤工作时，如受工件给它的反作用力有偏心，则会使锻锤C发生偏斜，这将在导轨AB上产生很大的压力，从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度。已知打击力F=100kN，偏心距e=20mm，锻锤高度h=200mm试求锻锤给导轨两侧的压力。（答案：FN=100kN）ABChllFCBDAl/2EOP30˚l/2BAheCFF理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩7第二章平面力系（任意力系）一、是非判断题2.1.1一个任意力系的合力矢是主矢。（）2.1.2某平面任意力系向A、B两点简化的主矩皆为零，即MA=MB=0，此力系简化的昀终结果为：A、可能简化为一个力。（）B、可能简化为一个力偶。（）C、可能平衡。（）2.1.3若平面平行力系平衡，可以列出三个独立的平衡方程。（）2.1.4平面任意力系的三个独立平衡方程不能全部采用投影方程。（）2.1.5平面力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。（）2.1.6静不定问题的主要特点是其未知量的个数多于系统独立平衡方程的个数，所以未知量不能由平衡方程式全部求出。（）二、填空题2.2.1在边长为d的正方形ABCD所在平面内，作用一平面任意力系，该力系向A点简化：∑MA=0，向B点简化：∑MB=－Fd（顺时什转向），向D点简化：∑MD=Fd（逆时针转向）。则此力系简化的昀后结果为（需说明大小和方向或在图中标出）。2.2.2如图所示各结构，属静不定的结构是。（a）(b)(c)(d)三、计算题2.3.1把作用在平板上的各力向点O简化，已知F1=300kN，F2=200kN，F3=350kN，F4=250kN，PPPADCBd理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩8试求力系的主矢和对点O的主矩以及力系的昀后合成结果。图中长度单位为cm。（答案：FR=678.86kN，MO=4600kN.cm，d=6.78㎝，α=600）2.3.2露天厂房立柱的底部是杯形基础，立柱底部用混凝土砂浆与杯形基础固连在一起，已知吊车梁传来的铅直载荷F=60kN，风荷q=2kN/m，又立柱自身重P=40kN，a=0.5m，h=10m，试求立柱底部的约束反力。（答案：FAx=20kN，FAy=100kN，MA=130kN.m）aFPqhAF3F2F1F42510552045˚30˚O1Oxy理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩92.3.3试求下列各梁的支座反力。[答案：（a）FAy=2qa，MA=5qa2/2；(b)FAx=0，FAy=3kN，FB=24.6kN]2.3.4悬臂式吊车的结构简图如图所示，由DE、AC二杆组成，A、B、C为铰链连接。已知P1=5kN，P2=1kN，不计杆重，试求杆AC杆所受的力和B点的支反力。（答案：FBx=3.33kN，FBy=0.25kN，FAC=6.65kN）2.3.5由AC和CD构成的组合粱通过铰链C连接，它的支承和受力如图所示，已知均布载荷强度q=10kN/m，力偶矩M=40kN.m，不计梁重，求支座A、B、D的约束反力和铰链C处所受的力。（答案：FB=40kN，FAy=15kN，FC=5kN，FD=15kN）(a)AqCqaBaaF=20kN(b)0.8mC0.8m0.8m0.8mABDq=2kN/mM=8kN.m60˚BCAD2m2.5m1mP2P1EM2mA2m2m2mBCDq理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩102.3.6如图所示组合梁由AC和DC两段铰接构成，起重机放在梁上，已知起重机重P=50kN，重心在铅直线EC上，起重载荷P1=10kN，如不计梁重，求支座A、B和D三处的约束反力。（答案：FB=100kN，FAy=48.3kN，FD=8.33kN.m）2.3.7AB、AC、DE三杆用铰链连接，如图所示。DE杆的E端作用一力偶，其力偶矩的大小为1kN.m，又AD=DB=0.5m，不计杆重，求铰链D和E的约束反力。（答案：FAx=0，FAy=M/2a；FDx=0，FDy=M/a；FBx=0，FBy=M/2a）ABCD1m3m3m6m1m4mP1PE理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩112.3.8构架如示，重物P=800N，挂于定滑轮A上，滑轮直径为20cm,不计构架杆重和滑轮重量，不计摩擦。求C、E、B处的约束反力。（答案：FCx=1.6kN，FCy=1.067kN；FEx=1.6kN，FEy=1.867kN；FBx=0.8kN，FBy=1.867kN）2.3.9结构尺寸如图，略去各杆自重C、E处为铰接，已知:P=10KN,M=12KN.m。试求A、B、C处的约束反力。（答案：FCx=6kN，FCy=1kN；FAx=6kN，FAy=1kN；FBx=10kN，FBy=5kN）PABCED40cm30cm40cmC450DEBAHP434501m2mM理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩122.3.10平面桁架受力如图所示。已知F1=10kN，F2=F3=20kN，试求桁架4,5,7,10各杆的内力。[答案：F4=21.83kN（拉），F5=16.73kN（拉）；F7=－20kN（压），F10=－43.64kN（压）]2.3.11图示桁架系统上，已知：F=1500kN，L1=4m，L2=3m。试求桁架中各杆（1，2，3，4，5，6，7）的内力。ABCDA1B1C1L1L1L1L21234567F理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩13第三章空间力系一、是非题判断题3.1.1对一空间任意力系，若其力多边形自行封闭，则该力系的主矢为零。（）3.1.2只要是空间力系就可以列出6个独立的平衡方程。（）3.1.3若由三个力偶组成的空间力偶系平衡，则三个力偶矩矢首尾相连必构成自行封闭的三角形。（）3.1.4空间汇交力系平衡的充分和必要条件是力系的合力为零；空间力偶系平衡的充分和必要条件是力偶系的合力偶矩为零。（）二、填空题3.2.1若一空间力系中各力的作用线平行于某一固定平面，则此力系有个独立的平衡方程。3.2.2板ABCD由六根杆支承如图所示，受任意已知力系而处于平衡，为保证所列的每个方程中只包含一个未知力，则所取力矩平衡方程和投影平衡方程分别为：三、计算题3.3.1在图示力系中，F1=100N，F2=300N，F3=200N，各力作用线位置如图所示，求力系向点O简化的结果。理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩143.3.2如图所示的空间构架由三根杆件组成，在D端用球铰链连接，A、B和C端也用球铰链固定在水平地板上。今在D端挂一重物P=10kN，若各杆自重不计，求各杆的内力。3.3.3如图所示，三圆盘A、B、C的半径分别为15cm、10cm、5cm，三根轴OA、OB、OC在同一平面内，∠AOB为直角，三个圆盘上分别受三个力偶作用，求使物体平衡所需的力F和α角。理论力学练习册昆明理工大学专业学号姓名日期成绩153.3.4某传动轴由A、B两轴承支承。圆柱直齿轮的节圆直径d=17.3cm，压力角α=20º，在法兰盘上作用一力偶矩为M=1030N.m的力偶，如轮轴的自重和摩擦不计，求传动轴匀速转动时A、B两轴承的约束反力。（答案：FAx=4.2kN，FAz=1.54kN，FBz=7.7kN，FBz.=2.79kN）3.3.5在半径为R的圆面积内挖出一半径为r的圆孔，求剩余面积的重心坐标。（答案：xC=－rR/2(R2