第一章 质点、刚体的基本概念和受力分析

第一章质点、刚体的基本概念和受力分析一、填空题1、在力的作用下大小和形状都保持不变的物体,称之为____。2、力使物体的机械运动状态发生改变,这一作用称为力的____。3、力对物体的效应决定于力的大小，方向和三个因素。4、力对物体的效应不仅决定于它的大小，而且还决定于它的方向，所以力是____。5、作用于物体上同一点的两个力可以合成一个合力，这一个合力作用于该点，其大小和_____应以这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。6、一个力可以公解为两个力，力的分解也按平行________法则进行。7、受二力作用的刚体处于平衡的必要充分条件是：这二力等值、反向和_____。8、在两个力作用下处于平衡的刚体称为_____构件。9、在任一力系中加上或减去一个______，不会影响原力系对刚体的作用效果。10、作用在______上的力，可沿力作用线在其上移动到任何位置，而不会改变此力对的作用效应。11、两个物体的相互作用力总是等值、反向、共线，并分别作用在两个相互作用的物体上。12、理论力学将阻碍物体运动的限制条件称______，这些限制条件由周围的其他物体构成。13、刚体受到_____的三个力的作用而平衡时，这三个力的作用线必汇交于一点。14、在工程上能使物体运动或能使物体具有运动趋势的力称为______。15、柔索给予被约束物体的力总是沿着柔索中心线，其指向_____物体。16、光滑接触面约束的约束反力必沿着接触面在该处的公法线，并_____物体。17、如果支座和支承面之间有辊轴，这时的约束反力过辊轴中羽，其方位____于支承面，而指向不定。18、画受力图的一般步骤是，先取_____，然后画主动力和约束反力。19、用扳手拧紧螺母时，所施力的作用线与螺母转动轴心的_____称为力臂。20、度量力使物体绕某一点产生转动的物体量称为____.21、力对点的矩是一个代数量，它的绝对值等于力的大小与_____乘积。22、力对点的矩的正负号的一般规定是这样的：力使物体绕矩心_____方向转动时力矩取正号，反之取负号。23、力的作用线通过_____时，力对点的矩为零。24、对一点的矩，并不因为沿其作用线移动而改变，这一点再次表明力是一个_____。二、判断题1、质点是这样一种物体:它具有一定的质量,但它的大小和形状在所讨论的问题中可忽略不计。（）2、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。（）3、在研究飞机的平衡、飞行规律以及机翼等零部件的变形时，都是把飞机看作刚体。（）4、力对物体的作用，是不会在产生外效应的同时产生内效应的。（）5、力学上完全可以在某一点上用一个带箭头的有向线段显示出力的三要素。（）6、若两个力大小相等，则这两个力就等效。（）7、凡是受二力作用的直杆就是二力杆。（）8、若刚体受到不平行的三力作用而平衡，则此三力的作用线必汇交于一点。（）9、在任意一个已知力系中加上或减去一个平衡力系，会改变原力系对变形体的作用效果。（）10、绳索在受到等值、反向、沿绳索的二力作用时，并非一定是平衡的。（）11、若两个力系只相差一个或几个平衡力系，则它们对刚体的作用是相同的，故可以相互等效替换。（）12、作用与反作用定律只适用于刚体。（）13、力沿其作用线移动后不会改变力对物体的外效应，但会改变力对物体的内效应。（）14、固定在基座上的电动机静止不动，正是因为电动机的重力与地球对电动机吸引力等值、反向、共线，所以这两个力是一对平衡力。（）15、皮带传动中，通常认为皮带轮轮缘处的受力总沿着轮缘切线方向，其指向与每个轮的转动的方向一致。（）16、两个零件用圆柱销构成的铰链连接只能限制两个零件的相对移动，而不能限制两个零件的相对传动。（）17、当力作用于一物体时，若将此力沿其中作用线滑动一段距离，则不会改变力对某一点的力矩。（）三、选择题1、由于工程构件的（），所以在研究它的平衡或运动时，将其看成是受力后形状、大小保持不变的刚体。A、形状是圆体B、实际变形通常是微米量级的C、硬度相当大D、实际变形可忽略不计2、将这样一种说法，即（）相等，用图表示出来，就是两个带箭头的线段长度相等，指向和作用点也相同。A、两力B、两个力的大小C、两个力的力矢3、两个共点力可合成一个力，一个力也可分解为两个相交的力。一个力分解为两个相交的力可以有（）解。A、一个B、两个C、几个D、无穷多4、一个重量为G的物体,放在光滑的水平地面上,物体对地面的压力为N,地面支承物体的力为N/(如图所示),这三个力的大小关系为()。N'NG图1－1A、N/=N+GB、N〈N/〈GC、N/=N=GD、N〉N/〉G5、在上图中（）是平衡力。A、G和NB、G和N/C、N和N/6、在上图中（）是作用力与反作用力。A、N和N/B、N和GC、N/和G7、一重为G的直杆置于圆弧形器皿中（如图所示，并且和器皿的接触为光滑接触，其接触点A、B处的约束反力方向应当如图（）所画才对。8、一水平力P作用于三铰刚架（不计自重），在画出的两个半刚架的受力图（如图所示）中，只有图（）上完全画对了的。ABCPPPPNANANBNBCCyAxAycyBxcxBycxcNCNC'NCNC'(a)(b)(c)(d)图1－39、水平力P作用于三角架（如图所示）的不同位置时，所画出的单杆（不计杆重）的受力图中（）图的画法是错的。10、对物体系的各个物体进行受力分析时，要用到作用和反作用定律，但应当注意，作用力和反作用力总是同时存在的，并（）。A、作用于同一个物体上而使物体达到平衡B、分别作用在两个物体上C、不一定作用在一个物体上11、当平面一力（）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12、图所示的等长杆分别受到力Ｆ１和Ｆ２的作用，此时二力的大小相等，方位不同，得出对Ｏ点的力矩分别为m１和m２，显然力矩的大小有（）的关系。Ａ、m1m2B、m１m２C、m１＝m2四、试画出以下各题中圆盘或圆柱的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。五、试画出以下各题中AB梁的受力图。六、试画出下列各题中指定物体的受力图。lF1aO(a)al(b)OF1图3－1（a）拱ABCD；（b）半拱AB部分；（c）踏板AB；（d）杠杆AB；（e）方板ABCD；（f）节点A。七、试计算下列各题中力P对O点之矩。八、在直角曲杆的一端作用有力P=400（N），如题图所示，图中长度单位为cm，试计算力P对O点之矩。九、直角曲杆二边长均为a，放置在水平的OXY面内，在A端作用有力P，P在与OXY平行的铅垂面内，试计算力P对O点之矩。第一章质点、刚体的基本概念和受力分析答案：一、填空题：1、刚体2、外效应3、作用点4、矢5、方向6、平行四边形7、共线8、二力9、平衡力系10、刚体，刚体11、两12、约束13、不平行14、主动力15、背离16、指向17、垂直18、分离体、19、垂直距离20、点的矩21、力臂22、逆时针23、矩心24、滑移矢量二、判断题：1、√2、√3、X4、X5、√6、X7、X8、√9、√10、√11、√12、X13、√14、X15、X16、√17、√三、选择题：1、D2、A3、D4、C5、B6、A7、d8、b9、f10、B11、B12、C七、(a)mo(P)=0；(b)mo(P)=Plsinβ；(c)mo(P)=Plsinθ；(d)mo(P)=-Pa；(e)mo(P)=P(l+r)；(f)mo(P)=sin22baP八、mo(P)=-33.57(N.m)九、mo(P)=0.8Pai+0.8Paj-0.6Pak第二章力系的简化和平衡方程一、填空题1、在平面力系中，若各力的作用线全部，则称为平面汇交力系。2、求多个汇交力的合力的几何法通常要采取连续运用力法则来求得。3、求合力的力多边形法则是：将各分力矢首尾相接，形成一折线，连接其封闭边，这一从最先画的分力矢的始端指向最后面画的分力矢的的矢量，即为所求的合力矢。4、平面汇交力系的合力作用线过力系的。5、平面汇交力系平衡的几何条件为：力系中各力组成的力多边形。6、平面汇交力系合成的结果是一个合力，这一个合力的作用线通过力系的汇交点，而合力的大小和方向等于力系各力的。7、若平面汇交力系的力矢所构成的力多边形自行封闭，则表示该力系的等于零。8、如果共面而不平行的三个力成平衡，则这三力必然要。9、在平面直角坐标系内，将一个力可分解成为同一平面内的两个力，可见力的分力是量，而力在坐标轴上的投影是量。10、合力在任一轴上的投影，等于各分力在轴上投影的代数和，这就是合力投影定理。11、已知平面汇交力系合力R在直角坐标X、Y轴上的投影，利用合力R与轴所夹锐角a的正切来确定合力的方向，比用方向余弦更为简便，也即tga=|Ry/Rx|。12、用解析法求解平衡问题时，只有当采用坐标系时，力沿某一坐标的分力的大小加上适当的正负号，才会等于该力在该轴上的投影。13、当力与坐标轴垂直时，力在该坐标轴上的投影会值为；当力与坐标轴平行时，力在该坐标轴上的投影的值等于力的大小。14、平面汇交力系的平衡方程是两个的方程，因此可以求解两个未知量。15、一对等值、反向、不共线的平行力所组成的力系称为_____。16、力偶中二力所在的平面称为______。17、在力偶的作用面内，力偶对物体的作用效果应取决于组成力偶的反向平行力的大小、力偶臂的大小及力偶的______。18、力偶无合力，力偶不能与一个_____等效，也不能用一个______来平衡.19、多轴钻床在水平工件上钻孔时，工件水平面上受到的是_____系的作用。20、作用于物体上并在同一平面内的许多力偶平衡的必要和充分条件是，各力偶的_____代数和为零。21、作用于刚体上的力，可以平移到刚体上的任意点，但必须同时附加一力偶，此时力偶的_____等于_____对新的作用点的矩。22、一个力不能与一个力偶等效，但是一个力却可能与另一个跟它_____的力加一个力偶等效。23、平面任意力系向作用面内的任意一点（简化中心）简化，可得到一个力和一个力偶，这个力的力矢等于原力系中所有各力对简化中心的矩的_____和，称为原力系主矢；这个力偶的力偶矩等于原力系中各力对简化中心的矩的和，称为原力对简化中心的主矩。24、平面任意力系向作用面内任一点（简化中心）简化后，所得的主矢与简化中心的位置____，而所得的主矩一般与简化中心的位置______。25、平面任意力系向作用面内任一点和简化结果，是主矢不为零，而主矩不为零，说明力系无论向哪一点简化，力系均与一个_____等效。26、平面任意力系向作用面内任一点简化结果，是主矢不为零，而主矩为零，说明力系与通过简化中心的一个______等效。27、平面任意力系向作用面内任一点简化后，若主矢_____，主矩_____,则原力系必然是平衡力系。28、平面任意力系向作用面内的一点简化后，得到一个力和一个力偶，若将其再进一步合成，则可得到一个_____。29、平面任意力系只要不平衡，则它就可以简化为一个______或者简化为一个合力。30、对物体的移动和转动都起限制作用的约束称为______约束，其约束反力可用一对正交分力和一个力偶来表示。31、建立平面任意力系的二力矩式平衡方程应是：任取两点A、B为矩心列两个力矩方程，取一轴X轴为投影列一个投影方程，但A、B两点的连线应_____于X轴。32、平面任意力系的平衡方程可以表示成不同的形式，但不论哪种形式的独立方程应为______个。33、对于平面平行力系，利用其独立的平衡方程，可求解____个未知量、34、平面平行力系的平衡方程，也可以是任取A、B两点为矩心而建成两个力矩方程，但是A、B两点的连线不能与力系的各力_____。35、所列的平衡方程要简单易解，最好将力矩方程的矩心取为两个未知力的交点，投影方程的投影尽可能与某些未知力垂直或_____。36、工程上很多构件的未知约束反力数目，由于多于能列出的独立平衡方程数目，所以未知约束力就不能全部由平衡方程求出，这样的问题称为_____问题。37、对于由