[2017年整理]物理力学习题

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1、1、 试 画 出 下 图 所 示 物 体 的 受 力 图 。 物 体 的 重 量 略 去 不 计 。 假 定 所 有的 接 触 面 都 是 光 滑 的 。 （ 同 济 ， P21， 1-1（ b） ）2、 分 别 画 出 下 列 各 物 体 系 统 中 每 个 物 体 以 及 整 体 的 受 力 图 。 物 体的 重 量 略 去 不 计 。 假 设 所 有 的 接 触 面 都 是 光 滑 的 。AFBC D杆ADAP CB三铰拱F3、图示构架， C、 D、 E 为铰链， A 为铰链支座， B 为链杆，绳索的一端固定在 F 点，另一端饶过滑轮 E 并与重物（重为 W）连接。不计各构件的重量，画出

2、构件 AB、 CB、 CE 与滑轮 E 的受力图。4、 画出图中构件 AB 的受力图。已知构件的重量为 P，所有接触为光滑接触。EAFCDD BWE AB5、画出图中构件 ABC 的受力图。构件的重量忽略不计，所有接触为光滑接触。6、画出图中每个标注字符的物体的受力图，物体的重量忽略不计，所有接触均为光滑接触。ABFCCDAEFB7、分析 O 轮所受的约束反力，并画出受力图。假设所有接触面都是光滑的，物体的自重不计。8、分析 ABC 杆、AE 杆、DE 杆所受的约束反力，并画出受力图。假设所有接触面都是光滑的，物体的自重不计。ABFOBAFECD9、 已 知 力 F 在 直 角 坐 标 轴 y

3、、 z 方 向 上 的 投 影 Fy=12N， Fz=-5N。 若 F 与 x 轴 正 向 之 间 的 夹 角 为 =30o， 求 此 力 F 的 大 小 和方 向 。 问 此 时 力 F 在 x 轴 上 的 投 影 Fx 是 多 少 ？答案: kNkx52.26，10、 铰 链 的 四 连 杆 机 构 CABD 如 图 所 示 ， 其 中 CD 边 固 定 。 在铰 链 A、 B 上 分 别 作 用 有 力 P 和 Q， 它 们 的 方 向 如 图 。 不 计 各 杆的 自 重 ， 机 构 处 于 平 衡 状 态 。 试 求 力 P 与 力 之 间 的 关 系 。aO906345答 案 :

4、612.0QP11、 设 CBA= BCA =60o， EAD=30o， 物 体 F 的 重 量 为W=3kN， 平 面 ABC 是 水 平 的 ， A、 B、 C 各 点 均 为 铰 接 。 试 求 撑杆 AB 和 AC 所 受 的 S1 和 S2 及 绳 索 AD 的 拉 力 T。答 案 : kNTkNS6(321 压 力 ） ，W12、 物 体 重 P=20kN， 用 绳 子 挂 在 支 架 的 滑 轮 B 上 ， 绳 子 的 另 一端 接 在 铰 车 D 上 ， 如 图 所 示 。 转 动 铰 车 ， 物 体 便 能 升 起 。 设 滑轮 的 大 小 、 AB 与 CB 杆 自 重 及

5、 摩 擦 略 去 不 计 ， A、 B、 C 三 处 均为 铰 链 连 接 。 当 物 体 处 于 平 衡 状 态 时 ， 试 求 拉 杆 AB 和 支 杆 CB所 受 的 力 。答案: （ 压 ）拉 ） ， kNFkNFCBAB 64.7(64.513、 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 交角 为 30o。 如 忽 略 梁 和 撑 杆 的 重 量 ， 求 撑 杆 BC 的 内 力 及 铰 支 座A 处 的 约 束 反 力 。

6、答 案 : FFABC505（ 压 ） ， DP30l/2P314、 在 杆 AB 的 两 端 用 光 滑 铰 链 与 两 轮 中 心 A、 B 连 接 ， 并 将 它们 置 于 互 相 垂 直 的 两 光 滑 斜 面 上 。 设 两 轮 重 量 均 为 P， 杆 AB重 量 不 计 ， 试 求 平 衡 时 角 a 之 值 。 如 轮 A 重 量 PA=300N， 欲 使平 衡 时 杆 AB 在 水 平 位 置 （ a=0） ， 轮 B 重 量 PB 应 为 多 少 ？答 案 : NP130；15、一重物重为 20KN，用不可伸长的柔索 AB 及 BC 悬挂于图 2-7 所示的平衡位置。设柔索

7、的重量不计，AB 与铅垂线夹角 ，BC 水平，求03柔索 AB 及 BC 的张力。答案: kNFkFBCAB5.109.23， 6CAB16、均质立方体重 P，边长为 a，一个侧面靠在光滑的铅直平面上，另一侧面放在倾角为 的光滑斜面上，求立方体平衡时，平面作用在其上的反力NA，N BC 的大小以及力 NBC 作用点 K 的位置。答 案 : tan2tansinBBC，17、 力 P 作 用 在 边 长 为 a 的 正 立 方 体 的 对 角 线 上 。 设 Oxy 平 面与 立 方 体 的 底 面 ABCD 相 平 行 ， 两 者 之 间 的 距 离 为 b。 试 求 力P 对 O 点 的 矩

8、 的 矢 量 表 达 式 。ADBCazP答 案 : jPbaiFmo 3)()()18、 杆 AB 与 杆 DC 在 C 处 为 光 滑 接 触 ， 它 们 分 别 受 力 偶 矩 为m1 与 m2 的 力 偶 作 用 ， 转 向 如 图 示 。 问 m1 与 m2 的 比 值 为 多 大 ，结 构 才 能 平 衡 ？ 两 杆 的 自 重 不 计 。答 案 : 21mB6019、 曲 杆 ABCD 有 两 个 直 角 ， ABC= BCD=90o， 且 平 面 ABC与 平 面 BCD 垂 直 。 杆 的 A 端 为 径 向 轴 承 ， D 端 为 球 形 铰 链 支 座 。三 个 力 偶

9、的 作 用 面 分 别 垂 直 于 直 杆 段 AB、 BC 和 CD。 三 个 力 偶的 力 偶 矩 的 大 小 分 别 为 m1、 m2、 m3， 其 中 m2、 m3 及 尺 寸a、 b、 c 为 已 知 。 求 当 曲 杆 平 衡 时 m1 之 值 及 两 支 座 反 力 。答 案 : azyamAA23321 ，20、 在 图 示 结 构 中 ， 各 构 件 的 自 重 略 去 不 计 。 在 构 件 AB 上 作用 一 力 偶 矩 为 M 的 力 偶 ， 求 支 座 A 和 C 的 约 束 反 力 。答 案 : aFCA2bcazxy23a221、 铰 链 四 杆 机 构 OABO

10、1 在 图 示 位 置 平 衡 。 已 知 ：OA=0.4m， O1B=0.6m， 作 用 在 OA 上 的 力 偶 的 力 偶 矩M1=1Nm。 各 杆 的 重 量 不 计 。 试 求 力 偶 矩 M2 的 大 小 和 杆 AB 所受 的 力 。答 案 : （ 拉 ）， 逆 时 针 转 向 ； NFAB532 22、 在 图 示 结 构 中 ， 各 构 件 的 自 重 略 去 不 计 ， 在 构 件 BC 上 作用 一 力 偶 矩 为 M 的 力 偶 ， 各 尺 寸 如 图 。 求 支 座 A 的 约 束 反 力 。答 案 : lFA1903llDM23、图示圆盘的半径为 r=0.5m。将作

11、用于圆盘上的力系向圆心 O 点简化，试求力系的主矢和主矩的大小。答案: mNMRO57.1983.2/，24、图示力系有合力，试求合力的大小、方向及作用线到 A 点的距离 d。答案: mdkNR7.048.5201.42， r230-630125kN8B25、一绞盘有三个等长的柄，长度为 l，其间夹角 均为 120o，每个柄端各作用一垂直于柄的力 P。试求：（1）向中心点 O 简化的结果；（2）向连线的中点 D 简化的结果。这两个结果说明什么问题？答案:（1） lMR30/，（2） P/，26、已知 F1=150N，F 2=200N，F 3=300N，F=F =200N。求力系向点 O 的简化

12、结果，并求力系合力的大小及其与原点 O 的距离 d。答案: mNmNMROR 96.45.464.215.46/ ，；，PABCDa02y13 8()27、图示平面任意力系中 ，NF2401F2=80N，F 3=40N，F 4=110N，M =2000Nmm 各力作用位置如图所示，图中尺寸的单位为 mm。求：（1）力系向点 O 简化的结果；（2）力系的合力的大小、方向及合力作用线方程。答案: （1） mNNOR9050/，（2） yF6，28、如图所示刚架，在其 A、 B 两点分别作用 F1，F 2 两力，已知F1=F2=10kN。欲以过 C 点的一个力 F 代替 F1，F 2，求 F 的大小

13、、方向及BC 间的距离。答案: mBkN31.26010，），（，yx45(,3)2-F1 C60 29、图示平面力系，已知：F 1=F2=F3=F4=F，M=Fa，a 为三角形边长，若以A 为简化中心，求力系简化的最后结果并示于图上。答案: axR24，30、组合梁 ACD 由无重梁 AC 与 CD 通过铰链 C 连接而成，其上作用有q=10kN/m 和 M=40kN-m，约束情况如图 4。试求支座 A、B、D 的约束反力和铰链 C 所受的力。答案: kNFkNFkkNF CyxDBAyAx 5,01540150 ，aaaBA CF1F4F3F2M31、在曲杆 AB 上作用力 P，与水平线的

14、夹角为 。试求固定端 A 的约束反力；又角 等于多大，固定端的反力偶等于零？答案: 45cosinsincos ） ；（， lmYPXAAA32、多跨梁在 C 点用铰链连接梁上，受均布荷载 q=5kN/m，尺寸如图示。求支座 A 和链杆 B、D 的约束反力。2m 2m 2m2mqAB C Dm alBP2mBCDq答案: kNRkkNRDBA 5210，33、构架的荷载及尺寸如图示，其中 P=10kN。试求铰链支座 A 的约束反力。答案: kNYkXAA1313，34、构架由杆 AB、AC 和 DF 组成，如图所示。杆 DF 上的销子 E 可在杆AC 的光滑槽内滑动，不计各杆的重量。在水平杆

15、DF 的一端作用铅直力F，求铅直杆 AB 上铰链 A、D 和 B 所受的力。答案: 02ByBxDyxyAx FFF，；，；，4m2.5EFCDB35、在图示构架中，各杆单位长度的重量为 30N/m，载荷 P=1000N，A 处为固定端，B、C、D 处为铰链。求固定端 A 处及 B、C 铰链处的约束反力。答案: ；，；， NFFmNMF ByBxAAyAx 17852806840150 NCC28，36、图示构架，由直杆 BC、 CD 及直角弯杆 AB 组成，各杆自重不计，载荷分布及尺寸如图。销钉穿透及两构件，在销钉上作用一集中载荷。已知aAFDEyx3PD且。求固定端的约束反力及销钉对 BC 杆、AB 杆的作用力。答案: ；，；）（， qaFaqPMqaPFqa BCyBCxAAyAx 21）（， BB2137、图示简支梁，已知：M=2kN-m，q=2kN/m。梁的跨度L=6m， 。若不计梁的自重，试求支座 A、B 的约束反力。03答案: kNFkkNFBAyAx 67.0,42.5,. 38、图示结构，自重不计，C 处为铰接。已知：M=100kN-m，q=100kN/m。试求支座 A、B 的约束反力。答案: kNFkFkNkF ByBxAyAx 45.2,39.8,5.4,61.30 3DMA BCqL