静力学的基本概念和公理

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1、第一章静力学的基本概念和公理一，填空题1力对物体的作用效果取决于力的 , , ，这三者称为力的三要素。力的外效应是指力使物体的 发生改变，力的内效应是指力使物体的发生改变。力是物体间的相互作用，它可以使物体的发生改变，或使物体产生2, 物体的平衡是指物体相对于地球保持 或状态。3, 在力的作用下 和都保持不变的的物体称为刚体。4, 对物体的运动或运动趋势起限制作用的各种装置称为 。5，常见的铰链约束有 和。约束反力恒与约束所能限制的物体运动（趋势）方向 。6, 刚体受到两个力作用而平衡，其充要条件是这两个力的大小 ，作用线。7, 作用力和反作用力是两个物体间的相互作用力，它们一定 ，分别作用在

2、。作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动，而力对刚体的作用效果所以,在静力学中，力是的矢量9力对物体的作用效果一般分为 效应和效应.10对非自由体的运动所预加的限制条件为 ；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 力引起,且随力的改变而改变 .9柔性约束对物体只有沿 的力。10, 铰链约束分为和。11, 光滑面约束力必过 沿并指向的物体。12, 活动铰链的约束反力必通过 并与相垂直。表示一个力对物体转动效果的度量称为 ，其数学表达式为。14、力偶是指。15,力偶对物体的转动效应取决于 、三要素。力偶对其作用平面内任何一点这矩恒等于它的 ，而与位置选择无关。20、平面

3、内两个力偶等效的条件是这两个力偶的 ；平面力偶平衡的充要条件是。二，判断题：（判断正误并在括号内填或X）1, 力的三要素中只要有一个要素不改变，则力对物体的作用效果就不变。（）2, 刚体是客观存在的，无论施加多大的力，它的形状和大小始终保持不变。（）3, 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。（）4, 作用在同一物体上的两个力，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。（）5, 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。（）6，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。（）静置在桌面上的粉笔盒，重量为

4、G。桌面对粉笔盒的支持力 N=G，说明G和N是一对作用力与反作用力。7, 刚体在二力作用下平衡时，此二力一定等值、反向、共线。（）8, 凡受到两个外力作用的杆件均为二力杆。（）9, 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。（） 有施力体，必定有受力体。（）1. 合力一定比每一个分力大。（）力矩的大小和转向只与力的大小和力臂的长短有关，而与矩心的位置无关。（）当力的作用线过矩心时，物体不产生转动效果。（）10, 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。（）6,7, 力偶矩的大小和转向决定了力偶对物体的作用效果，而与矩心的位置无关，它对平

5、面内 任一点的力矩恒等于力偶矩。（）8, 作用在刚体上的力，其作用线可在刚体上任意平行移动，其作用效果不变。（）9, 力偶的位置可以在其作用面内任意，而不会改变它对物体的作用效果。（）10, 力偶只能用力偶来平衡，不能用力来平衡。（）成力偶的两个力 F=-F,所以力偶的合力等于零.（）力偶没有合力，也就是说它的合力等于零。（）11, 柔性约束的约束反力方向一定背离被约束物体。（）4、 平面任意力系简化后，其主矢量与简化中心有关，主矩与简化中心无关。（）5、 平面汇交四个力作出如下图所示力多边形，其中符合F4=F1+F2+F3关系式的是（7、力系的合力一定比各分力大。平面汇交力系由多边形法则及的

6、合力 与各力相加的次序无关。（）R,其作用点仍为各力的汇交点，其大小和方向8、 作用于物体上的力，均可平移到物体的任一点， 但必须同时增加一个附加力偶。（）9、 平面任意力系向任一点简化，其一般结果为一个主矢量和一个主矩。（）10、平面汇交力系作出如下图所示的力多边形，其中表示平衡力系的图是（）。三，选择题1, 固定铰支座的约束反力一般可用两个相互垂直的分力表示，该两分力（）。A . 一定沿水平和垂直方向， B . 一定指向物体，C . 一定背离物体，D。指向可任意假定。2, 力的可传性原理适用的范围是（）A .刚体，B .变形体，C.刚体系统，D .任何物体系统。1、固定端约束通常有（）个约

7、束反力。（A） 一（ B） 二（ C）三（D）四9,图示结构中，（）为二力构件_片DA. AC 杆，B. BC 杆PCC . AC , BC杆，D.都不是4力偶对物体的转动效应取决于（）A.力偶矩的大小，力偶的方向，力偶的作用点.B.力偶矩的大小，力偶的方向，力偶的作用线C.力偶矩的大小，力偶的转向，力偶的作用面D.力偶矩的大小，力偶的转向，力偶的力偶臂. 力偶对物体产生的运动效应为（）.A. 只能使物体转动B. 只能使物体移动C. 既能使物体转动，又能使物体移动D. 它与力对物体产生的运动效应有时相同，有时不同5, 物体在铅垂力作用下，不沿斜面下滑的条件是斜面倾角（）摩擦角A，大于 B，小于

8、 C，大于或等于D，小于或等于6, 滑动摩擦力的方向总是与（）A，运动或运动趋势方向相反B，驱动外力方向相反 C，正压力方向相反D，不能确定画出图示铰链约束物体的受力图。5、画出图中光滑面约束物体的受力图6、画出图中各杆件的受力图。第二章平面任意力系填空题8,力在坐标轴上的投影是量，力沿坐标轴方向的分力是量其平衡的充分必要条件为 。平面汇交力系平衡的几何条件是;平衡的解析条件是。作用于刚体上的力，均可 到刚体上任一点，但必须同时 一个。10, 平面力系向平面内一点O简化，可以得到一个力（ ）和一个力偶（ ）。11, 平面力系向平面内一点O简化，得到一个主矢 R和一个主矩M。，若R 0，Mo 0

9、则原力系与的一个力等效。12, 平面力系平衡 ，。13, 平面力系平衡方程的二投影式为二力矩式为，三力矩式为18、平面力偶系的特点为 。任意力系平衡的充分必要条件是 。12平面一般力系平衡方程的二矩式是 ，应满足的附加条件是。13平面一般力系平衡方程的三矩式是 ，应满足的附加条件是 。14，物系平衡问题的原理可叙述为 。作用在刚体上的力是（），力偶矩矢是（），力系的主矢是（）。A .滑动矢量B.固定矢量C.自由矢量3, 力在直角坐标轴上的投影与在同一轴方向的分力之间的关系是（）A.分力的大小=投影，B.分力的大小 投影的绝对值，C.分力的大小=投影的绝对值，D.分力的大小 投影的绝对值11,

10、两个力在同一坐标轴上的投影相等，此两力必相等。（） 四，计算题：1, 求下列梁的支座反力A15压榨机构由AB.BC两杆和压块用铰链连接组成，A.C两铰位于同一水平线上。试求当在B处作用有铅垂力 F=0.3KN，且a=8时，被压榨物D所受的压榨力。不计压块与支承面间 的摩擦及杆的自重。16水平圆轮的直径 AD上作用有垂直于 AD且大小均为100N 的四个力F1、F2、F1、F2、，这四个力与 F3、F3平衡，F3、F3分别作用于 E、F点，且F3=-F3。求力F3的 大小。平动式起重机（不计平衡锤）的重量 G1=500KN ，其重力作用线距右轨1.5m。起重机的起重重量G2=250KN ,其重臂

11、伸出离右轨 10m。要使跑车满载和空载时在任何位置起重机 都不会翻倒，求平衡锤的最小重量G3以及平衡锤到左轨的最大距离x,跑车重量略去不计。第四章材料力学基本概念构件的承载能力，主要从 ，和三方面衡量13, 构件的强度是指 的能力，刚度是指 的能力，稳定性是指的能力。14, 杆件变形的四种基本形式为 ，15, 材料力学求内力的方法是 。8, 材料力学中求内力的普遍方法是（）A，几何法 B，解析法 C，投影法 D，截面法。20,杆件变形的基本形式不包括 （）A.斜弯曲，B.轴向拉（压）,C.剪切， D.扭转第五章轴向拉伸和压缩一，填空题1, 轴向拉（压）杆横截面上的内力是 ，用表示。2, 轴向拉

12、（压）杆的受力特点是变形特点是。3, 轴向拉（压）杆横截面上的内力称为 ，其大小等于该横截面一侧杆段上所有的代数和，外力背离截面时为。4, 拉（压）虎克定律在的条件下，才能使用，定律的表达形式为 或，其中E称为，表示EA称为杆的抗拉（压）。5, 低碳钢的拉伸过程分为、 。6, 塑性材料的三个强度指标为 脆性材料的惟一强度指标为 。7, 两根不同材料的等直杆，承受相同的轴力，且它们的截面面积和长度都相等，则两根杆的横截面上的应力 ，两根杆的强度 ，两根杆的绝对变形 8, 轴向拉（压）杆的强度条件为 ，可解类问题。二，判断题1, 构件的破坏是指构件断裂或产生过大的塑性变形。（）2, 轴向拉（压）时

13、，杆件的内力的合力必与杆件的轴线重合。（）3,长度和截面相同、材料不同的两直杆受相同的轴向外力作用，则正应力也必然相同。三，选择题1,图示结构中（A .最高工作应力,)A.AB杆为拉杆，AC为压杆。B.AB杆为压杆，AC为压杆。C.AB杆为拉杆，AC为拉杆。D.AB杆为压杆，AC为拉杆。是保证构件安全工作的（）B .最低工作应力C.平均工作应力D .最低破坏应力3,材料的最大工作应力 max，极限应力及许用应力间的关系是（max , B.maxomax4,低碳钢在拉伸实验过程中，不发生明显的塑性变形时，承受的最大应力应当小于的数值 正确的是（）A.比例极限，B屈服极限，C强度极限，D.许用应力

14、5,轴向拉（压）杆的横截面面积为A. 11MPaC. 30MPa D.B. 10MPa3MPa2100 cm，则1_1截面上的正应力为（3 ） 30KN40KN420KN16, 圆轴扭转时，A，全相同 B,17, 实心圆轴扭转时，横截面上的最小切应力（A，一定为零B，一定不为零C,可能为零，10KN同一截面上各点的切应力大小（ 全不相同C,部分相同23）;同一圆周上的切应力大小（）也可能不为零4、图示意结构，承受截荷P=80KN。已知钢杆 AB ,直径d 30mm ,许用应力116Mpa ,木杆bc为矩形截面，宽 b = 50mm ,高h=100mm，许用应力8Mpa ,校核该结构的强度。（1

15、5 分）160MPa ; AB为木杆，横22,图示三角支架，AC为钢杆，横截面面积 Ai 6cm ,n截面面积 A2 100cm , d 木=7MPa，求此结构的许用荷载 P。272AABCP30450图31 1, 2 2, 33截面上的轴力。1 作用于杆上的载荷如图所示，画其轴力图，并求32OON3, 图3示结构中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为 d 20mm，材料都是Q235钢,157MPa，试求结构的许用荷载 P4, 变截面直杆受力如图，已知E 200GPa，试：1）作轴力图，2）求各段正应力，3）求总的绝对变形。Ai 1卅A 5cm250KN.140KN. “ 習ACL1mBL1mr

16、nrnA2 5cm2w2卜呀2mJC5, 用绳索吊起重量为 W=10KN的混凝土构件如图所示。 索的直径。绳索的许用应力d =i0MPa试求绳6,如图所示为一起重吊环，其两侧臂由矩形截面钢杆组成， 用应力d =120MPa , a =30o。试问起重吊环的最大起重量h=120mm ,F为多少第六章剪切与挤压b=30mm。材料的许27, 剪切构件除应有足够的 强度外，还应有足够的 强度。28, 剪切的实用计算公式为 ，挤压的实用计算公式为 14,一铆钉接头如图所示，铆钉直径为d ,则挤压应力计算公式jyA中,Ajy为(Ajy32,梁最大弯曲正应力计算公式maxmaxWz中Wz称为A. t d,d

17、 tB. -2C. b tD. 2t d第七章梁的弯曲29, 梁弯曲时横截面上的内力有 和，分别用 和表示。30, 梁弯曲时横截面上仅有弯矩而无剪力的情形称为 ，横截面上既有弯矩又有剪力的情形称为 。31, 纯弯曲梁横截面上的正应力分布规律为沿截面高度 ，在中性轴处 在距中性轴最远的上、下边缘处有 。33,直径为D的园形截面，其截面面积扭转截面系数Wp为梁在集中力偶作用处， Q，弯曲截面系数Wz为8、梁某截面的弯矩，若梁在该截面附近弯成，弯矩M,则弯矩为正；弯成则弯矩为负。9、当梁的材料是钢时，应选用的截面形 状；若是 铸铁，则应采 用的截面形状。M max。弯矩图上二次抛物线的极值一定是全梁

18、的最大弯矩值8. 内力图的叠加就是图形相加。9. 在选择梁的合理截面时，Wz/A越大，则越经济合理。10. 对于钢梁，一般采用与中性轴对称的截面。18, 梁横截面上最大弯曲拉应力等于压应力的条件是 A.梁的材料拉压强度相等 C梁的材料拉压强度不相等19, 右图悬臂梁固端弯矩为A.100,C.300,B.250,D.350()B.截面形状对称于中性轴D.截面形状不对称于中性轴)KNm20KN/m50KN大正应力是原来的倍。5m4、图示圆截面悬臂梁，若其它条件不变，而直径增加一倍，则其最C: 234,计算压杆临界力的欧拉公式为 画出下列简支梁的剪力图及弯矩图。试作出下图外伸梁的剪力图和弯矩图。J0

19、KNC2mBgj-*2mKN ?m8,如图所示简支梁，试求矩形截面D上a点和b点的正应力AD1PBA 0 75mCX4*一1mJ-1mP，已知由No20b（Wz 250cm3）工字钢制成的外伸梁，在外伸端C处作用集中力160MPa，尺寸如图所示， a 2m，试求最大许可荷载Ld 5a.a jr* rl图示j. C外伸梁，已q 50KN / m ，a 5m ，160MPa，若截面尺寸关系为试确定梁的截面尺寸。一钢制等截面简支梁受均布荷载q作用，矩形截面尺寸2b （如图所示），已知B丄2aV120MPa，q 50KN /m，l 2m，试求梁按图b）和c）放置时的截面尺寸。(a)(b) y1 1 1

20、 11BA &lIF-一矩形截面木梁如图所示,已知(c) y2KN，横截面的高度比-3，材料的b8MPa ,2KN , h 200mm, b 100mm ,材料的试选择截面的尺寸。1m1m1m1mT*11*牛*1r *1一矩形截面木梁如图所示，已知p8MPa，试校核梁的强度。2m2m机车车轴简化为外伸梁如图所示。已知a =试选择车轴的直径。0.6m, F= 5KN ,材料的许用正应力r =80MPan-iillCLIEdTh TfVq = 1.3kN/m。已知d = 10MPa , T=2MPa ,1. 一矩形截面木梁，其截面尺寸及荷载如图, 试校核梁的正应力强度和剪应力强度。rnnJ第八章梁

21、的弯曲变形用积分法求图示梁的最大转角和最大挠度。设EI=常数1 . 2 . 平面汇交力系的平衡条件是 ，其平衡的几何条件是，其平衡的解析条件是 。1. 3. 4. 力偶的三要素指 , 和。2. 5. 6. 平面一般力系向任一点进行简化的理论依据是 定理，其简化结果一般可得到一个 和一个，其中与简化中心的选择无关。3. 7. 结构和构件的承载能力主要包括 、和。4. 8 . 构件的四种基本变形是指 、和O5. 9.虎克定律的两种数学表达式为 和。6. 10.低碳钢拉伸过程中经历的四个阶段是： 、和。其中极限和 极限是两个重要 的强度指标。7. 11.求解梁弯曲时横截面上任一点正应力公式是 ，它表明梁的弯曲正应力沿截面高度呈 分布规律。& 12.梁的正应力强度条件是,它可以解决工程中三方面强度计算问题：，。9. 13.抗弯截面系数 Wz反映了梁的 和对梁正应力的影响。10. 14 .梁弯曲后，每个横截面的位移均可用和来表示。11. 15.提高梁抗弯强度的一般措施为 、和。()6.两根材料不同但截面积相等的杆，若受到相同的轴向外力作用时，其内力和应力则一定相同。()7.