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1、 2008-2009 学年 工程力学（双语） 第 1 页 共 4 页 中国石油大学(北京) 工程力学期中试卷工程力学期中试卷（静力学） 得分：得分： 姓名：姓名： 班级： 班级： 学号： 学号： 题 号 一 二 三 四 五 六 得 分 一、 填空题（一、 填空题（30 分,每个空 2 分） 1. 两个平面一般力系对刚体作用效应相等的充要条件是 和 相等。 （选择填写：主矢；主距；对于同一点的主距） 2. 在同一个平面内的两个力偶，如果它们的 相等， 相同，则两力偶等效。力偶在其作用面内任意 ，不改变该力偶对物体的转动效果。 3. 空间力偶对刚体的作用效果取决与三个因素 、 、 。 4. 作用在
2、刚体上仅有两个力，且AF?、BF?，满足0=+BAFF?，则此刚体 ，作用在刚体上仅有二力偶，其力偶分别为，且AM、BM，满足0=+BAMM，则此刚体 。 （选择填写：一定平衡；一定不平衡；平衡与否不能确定； ） 5. 对于均质物体，其重心和 心总是在同一点上。 6. 作用于刚体上主动力的合力，无论其大小，只要其作用线与接触面法线的夹角 摩擦角（选择填写：；）物体便处于平衡，这种现象称为 。 7. 按照接触物体之间可能会相对滑动或相对滚动，摩擦可分为滑动摩擦和 ；根据物体之间是否有良好的润滑剂，滑动摩擦又可分为 和湿摩擦。 二、选择题（二、选择题（30 分，每个题 3 分） 1. 下列各物体受
3、力图正确的是： （ ） 。各接触面均为光滑面。 A BP A BP TBRAABP CAB P C NBNCNA（A） （B） 共 4 页 第 1 页 2008-2009 学年 工程力学（双语） 第 2 页 共 4 页 A B P P NBRABA BAP Q CDESCC D Q ARAE P B C SCRB（C） （D） 2. 二力构件指： （ ） （A）在外力作用下平衡的构件，且所受的外力合力沿构件的轴线方向； （B）在外力作用下平衡的构件，但所受的外力合力不一定沿构件的轴线方向； （C）只在两个力作用下保持平衡，且所受的两个力必定沿构件的轴线方向。 （D）只在两个力作用下保持平衡，且
4、所受的两个力必定沿作用点的连线方向。 3.作用在一个刚体上的两个AF? 、BF? ，满足BAFF?=的条件，则该二力可能是（ ） 。 A作用力和反作用力或一对平衡的力；B：一对平衡的力或一个力偶； C：一对平衡的力或一个力和一个力偶；D：作用力和反作用力或一个力偶； 4.若一平面力系向作用面内任意两点简化，所得的主矢相等，主矩也相等，且主矩不为零。则该平面力系简化的最后结果是（ ）. A、一个合力；B：一个力偶；C：一个合力和一个力偶；D：平衡； 1F?2F?3F?4F?图 2.5 5.已知图 2.5 中的四个力为作用在刚体上的平面非共点力系,其力矢关系如图所示为平行四边形,由此可知( ).
5、A、 力系可合成为一个力偶；B：力系可合成为一个力； C：力系可简化为一个力和一个力偶；D：力系的合力为零,力系平衡； 6.空间平行力系有( )个独立的平衡方程； A6 个；个； B.5 个个; C.4 个个; D.3 个个 7.空间平行力系简化的最简结果最可能的结果是（ ） WP45A平衡力系；B：合力；C：力偶；D：力螺旋； 8.均质正方形薄板重 W，如图所示，薄板与地面的摩擦系数 f=0.5，共 4 页 第 2 页 2008-2009 学年 工程力学（双语） 第 3 页 共 4 页 在 A 处作用一力 P，欲使薄板静止不动，则力 P 的最大值应为（） ： AW2；B22W；C32W；D4
6、2W图 2.4 9. A、B 为空间任意的两点，力偶（F，F）对这两点的力偶距为()()F, FMF, FMBA，的关系为（） A. ()()F, FMF, FMBA； B. ()()F, FMF, FMBA C. ; D.不能决定 ()(F, FMF, FMBA=)10.已知作用于刚体上的力系由一组力螺旋构成，已知力螺旋中心轴线共面。该力系的平衡独立方程最多有（ ）(此题较难) A、 2 个；B：3 个；C：4 个；D：5 个； 三、计算题（三、计算题（40 分，每题 10 分） Q P O1 O2 B A C 图 3.1 1.如图 3.1 所示， 两根位于垂直平面内的均质杆的底端彼此相靠地
7、搁在光滑地板上，其上端则靠在两垂直且光滑的墙上，重量分别为 P和 Q。已知，Q=3P，求平衡时两杆的水平倾角030=的的大小。 （10 分） 2.在图 3.2 示的结构中，已知：AC=5m，BC=4m，圆柱重 P=4KN，AD=2m，L=4m，q=1KN/m；各处摩擦不计，其它尺寸如图，试求 A、B 的约束反力。 （10 分） CO DA L LLB q图 3.2 共 4 页 第 3 页 2008-2009 学年 工程力学（双语） 第 4 页 共 4 页 3.在图 3.3 中所示结构是由折梁 AC 和直梁 CD 构成，各梁自重不计，已知，mkNq/1=mkNM= 27kNP12=030=mL4
8、=，求支座 A 的反力和铰链 C 的约束反力。 （10分） 共 4 页 第 4 页 4. Neglecting the weights of the members, determine the magnitude of the pin reaction at E when the frame is loaded by the 200-N.m couple.（10 Point） BLA LLL MDC图 3.3 2008-2009 学年 工程力学（双语）-静力学答案 第 1 页 共 3 页 一、填空（每空 2 分） 力系的主矢、对同一点的主矩 力偶矩大小 、 转动方向，转移 力偶矩大小 、 力
9、偶的方向，力偶作用面的方位 平衡与否不能确定；一定平衡； 形心 ；自锁 滚动摩擦，干摩擦 二、选择题（每题 3 分） 1.C；2.D；3.B；4.B 5.A；6.D；7.B 8.d 9.C 10.D 1. 求平衡时两杆的水平倾角和的关系。（10 分） 解题步骤与评分标准 ： (1). 研究对象的受力图.（3 分） (2). 列出静力平衡方程 ；CBRNNR （为作用力和反作用力） 1 . .（2 分） NN 、对 AB 杆，, 0cos2sin, 0=+=ABPABRMBA得B2RPtg ； 2. .（2 分） 对 AC 杆，, 0cos2sin, , 0=CAQCARMCA得C2RQtg ；
10、 3. .（2 分） 综合1、2、3，得 QP tgtg，即)(tgQParctg=或)(ctgPQarcctg=。.（1 分） 2. 研究对象的受力图.（3 分） (1). 分析圆柱： 0=yF:0cos= PFD FDDACOEPFEkNPFD55/44 cos=(1 分) (2). 分析 CB 杆： 0)(=FMc:0212=qLLFB kNqLFB221=.(1 分) FcxFcyqLFB0=xF:.(1 分) 0=cxF0=yF:0=+qLFFBcy2008-2009 学年 工程力学（双语）-静力学答案 第 2 页 共 3 页 kNFqLFBcy2=.(1 分) (3). 分析 AB
11、 杆： FcyFAyFAxMAFD0=xF：0sin=+DAxFF kNFFDAx3sin=.(1 分) 0=yF：0cos=DcyAyFFF kNFFFDcyAy654=+=.(1 分) 0)(=FMc：0=LFADFMcyDAmkNFFMcyDA=+=1842.(1 分) 3. 研究对象的受力图.（4 分） FcyFcxMFBP (1). 以 CD 杆为研究对象： 0=xF:0cos=+PFcx kNPFcx39.10cos=.(1 分) 0)(=FMB:0sin=LPMLFcy kNLLPMFcy75.12sin=+=.(2 分) FcyFcx qLMAFAyFAx(2). 以 AC 杆
12、为研究对象： 0=xF： 0=CxAxFFkNFAx39.10=(1 分) 0=yF： 0=qLFFCyAykNqLFFCyAy75. 8=+=.(1 分) 0)(=FMA：0212=+LFLFqLMCxcyAmkNMA=44. 1.(1 分) 4. 2008-2009 学年 工程力学（双语）-静力学答案 第 3 页 共 3 页 MFAxFAyFfFBxFByFfFDxFDyFor the entire frame: 02008 . 0 0=fAFM (1 分) )(250 NFf= （1 分） For BF : 08 . 05 . 0 0=+=fDxBFFM (1 分) )(400 NFDx= （1 分） For DE : 02004 . 0 0D=EyFM (3 分) FDyFDxMFEyFEx)(500 NFEy= （1 分） 0 0=+=ExDxxFFF (1 分) (1 分) )(400 NFEx=
