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1、1理理论论力学力学规规范化范化练习练习（适用于水利（适用于水利类类、土建、土建类专业类专业） ）2目 录1.1. 静力学公理和物体的受力分析静力学公理和物体的受力分析 4 2. 基本力系基本力系 9 3. 任意力系任意力系 18 4. 点的运动学点的运动学 33 5. 刚体的基本运动刚体的基本运动 38 6. 点的复合运动点的复合运动 43 7. 刚体的平面运动刚体的平面运动 51 8. 质点动力学质点动力学 62 9. 动量定理动量定理 69 10. 动量矩定理动量矩定理 75 11. 动能定理动能定理 82 12. 达朗贝尔原理达朗贝尔原理94 13. 虚位移原理虚位移原理98参考答案参考
2、答案 10331. 静力学公理和物体的受力分析静力学公理和物体的受力分析1.11.1 是非题（是非题（以下各以下各题题正确的在正确的在题题干后的括号内画干后的括号内画“”， ，错错 的画的画“”） ）1.1.1 若物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动，则物体处于平衡。 （ ）1.1.2 作用在同一物体上的两个力，使物体处于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 静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理只适用于刚体。 （ ）1.1.4 静力学公理中，作用与反作用公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。（ ）1.1.5 绳缆类约束反力，其作用线是沿
3、绳缆本身，指向可假设。 （ ）1.1.6 二力构件类约束反力，其作用线是沿两端铰链中心连线，指向可假设。（ ）1.1.7 光滑铰链类约束反力，可用任意两个互相垂直的分力表示。 （ ）1.1.8 刚体受三个力作用而处于平衡时，此三力一定汇交于一点。 （ ）1.1.9 作用在物体上的力是定位矢量，作用在刚体上的力是个滑动矢量。 （ ）1.1.10 大小相等、方向相反，作用在同一刚体上且共线的两个力，一定是二平衡力。 （ ）1.1.11 若两个力大小相等，则这两个力就相等。 （ ）1.1.12 作用在刚体上的力等效的条件是，力的大小相等，方向相同，作用线也相同。（ ）1.2 填空题（将正确答案填入题
4、干中的括号内）填空题（将正确答案填入题干中的括号内）1.2.1 力是物体间相互的（ ） ，其结果是使物体的（ ）状态发生变化，或使物体发生变形。1.2.2 力系就是作用在物体上的（ ） 。1.2.3 力对物体作用的效果取决于力的（ ） ，力是个（ ）量。1.2.4 力对物体作用的效果与力的大小、方向有关，还与力在物体上的（ ）有关，它们叫做力的（ ） 。41.2.5 在一般工程问题中，物体的平衡是指相对于地球处于（ ）或（ ） 。1.2.6 力对物体的效应一般分为( )效应和（ ）效应。1.2.7 对非自由体的运动所予加的限制条件称为（ ） ，约束反力的方向是与约束所能阻止的物体运动趋势的方向
5、（ ） ；约束反力由（ ）引起，并随（ ）的改变而改变。 1.3 选择填充题（在以下各题的备选答案中选出你认为正确的答案，选择填充题（在以下各题的备选答案中选出你认为正确的答案， 并将该答案前表示序号的英文字母填入题干中的括号内）并将该答案前表示序号的英文字母填入题干中的括号内）1.3.1. 刚体受三个力作用而处于平衡状态，此三力的作用线（ ） 。A. 必汇交于一点 B. 必互相平行 C. 必皆为零 D. 必位于同一平面内1.3.2. 如果 FR是 F1、F2两个力的合力，用矢量方程表示为 FR=F1+F2，则三个力大小之间的关系为（ ） 。A. 必有 FR=F1+F2 B. 不可能有 FR=
6、F1+F2 C. 必有 FRF1，FRF2 D. 可能有 FRF1，FRF21.3.3. 作用与反作用定律适用于（ ） 。A. 刚体 B. 变形体 C. 刚体和变形体1.3.4. 力的可传性原理适用于（ ） 。A. 刚体 B. 变形体 C. 刚体和变形体1.3.5. 力的平行四边形法则适用于（ ） 。A. 刚体 B. 变形体 C. 刚体和变形体1.3.6. 加减平衡力系原理适用于（ ） 。A. 刚体 B. 变形体 C. 刚体和变形体1.3.7. 二力平衡公理适用于（ ） 。A. 刚体 B. 变形体 C. 刚体和变形体1.3.8. 关于重力正确的说法是（ ） 。A. 重力是物体受到的吸引力 B.
7、 重力的方向总是向下的C. 放在斜面上的物体受的重力垂直于斜面 D. 无论怎样放，物体的重力都铅垂向下1.3.9. 放在水平桌面上的物体，下述几种说法正确的是（ ） 。PNFFN 图图 1.1PFFST图图 1.25A. 桌面对它的支持力和它对桌面的压力是平衡力B. 桌面对它的支持力和它所受的压力是平衡力C. 它对桌面的压力和它所受的压力是同一个力D. 它所受的重力和桌面对它的压力是平衡力1.3.10. 重量为 P 的混凝土块，放在水平支承面上如图 1.1 所示。混凝土块对水平面的压力为 FN，FN 是水平面对混凝土块的约束反力。这三个力的大小关系是（ ） 。A. 相等 B. 不相等 C. F
8、N大于 P 和 FN D. 无法判断1.3.11. 上题图 1.1 里，P、FN、FN 之中哪两个力是二平衡力？（ ）A. P 与 FN B. P 与 FN C. FN与 F N D. 哪两个都不是平衡的1.3.12. 重量为 P 的物体用无重绳挂在天花板上如图 1.2 所示，FS为重物对绳子的拉力，FT为绳子对天花板的拉力。这三个力的大小关系是（ ） 。A. 相等 B. 不相等C. FT大于 P 和 FS D. 无法判断 1.4 作图题：画出下列各物体的受力图。凡未特别注明者，物体的自作图题：画出下列各物体的受力图。凡未特别注明者，物体的自 重均不计，且所有的接触面都是光滑的。重均不计，且所
9、有的接触面都是光滑的。ABC DEFO OFAB1.4.11.4.21.4.3ABCFO绳FBAFCCF ABq1.4.41.4.51.4.6题题 1.4 图图6*1.5 作图题：在以下各平衡结构中凡未特别注明者，物体的自重均作图题：在以下各平衡结构中凡未特别注明者，物体的自重均 不计，且所有的接触面都是光滑的。请画出各指定物体的受力图。不计，且所有的接触面都是光滑的。请画出各指定物体的受力图。BAFGEDCC DAFEAB G(a)(b)(c)1.5.11.5.2EABDCFADCFCBE(a)(b)(c)1.5.3OAB DDPDB OBA(a)(b)(c)FTQABCDDBAQTFDCB
10、AQTF(a)(b)(c)EFCDABEE DCOBAF1.5.41.5.5(a)(b)(c)81.5.71.5.81.5.91.5.10ECB(d)D(c)(b)(a)PPCAFCFEDCBA1.5.6(c)(b)(a)DBEABCFEDCB APC(b)(c)(a)PBEADCPEDCBA软绳(a)OCBAB(c)(b)GABCO PP QABCD(c)(b)PABC(a)DCBAQP92. 基基 本本 力力 系系2.1.2.1.是非题是非题（正确的在正确的在题题干后的括号内画干后的括号内画“”， ，错错的画的画“”）2.1.1. 作用在刚体上的三个力，使刚体保持平衡的充要条件是：这三个力
11、的大小相等，力的作用线作用在同一平面内且汇交于一点。 （ ）2.1.2. 若两个力大小相等，则这两个力就等效。 （ ）2.1.3. 已知 F1、F2、F3、F4为一平面汇交力系，而且这四个力的多边形如图 2.1所示，因此这个力系是平衡力系。 （ ）2.1.4. 平面汇交力系平衡的充要条件是：力系的合力等于零。 （ ）2.1.5. 力与投影轴垂直时，力在轴上没有投影。 （ ）2.1.6. 用解析法计算平面汇交力系的平衡问题时，投影轴的方位不同，平衡方程的具体形式也不同，但计算结果不变。 （ ）2.1.7. 应用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时，所取的两个投影轴必须互相垂直。 （ ）2.1.8.
12、 对任意一个汇交力系，都可以列出 3 个独立的平衡方程。 （ ）2.1.9. 力多边形的各边分别是平面汇交力系的各力及合力。 （ ）2.1.10. 一个力在某轴上的投影就是力沿该轴分解的分力。 （ ）2.1.11. 空间力对点之矩在任一轴上的投影，等于力对该轴的矩。 （ ）2.1.12. 任意两个力都可以简化为一个合力。 （ ）2.1.13. 力偶中的两个力在其作用面内任意轴上投影的代数和都等于零。 （ ）2.1.14. 力偶无合力，就是说力偶的合力等于零。 （ ）2.1.15. 力偶对其作用面内任一点之矩都等于力偶矩。 （ ）2.1.16. 力偶可以在刚体同一平面内任意移转，也可以在不同平面内任意移转而不改变力偶对刚体的效应。 （ ）2.1.17. 平面力偶系平衡的充要条件是：力偶系的合力偶矩等于零。 （ ）2.2 填空题（将正确答案填入题干中的括号内）填空题（将正确答案填入题干中的括号内）xyOOyxF1F2F3F4FF图图 2.1 图图 2.2 图图 2.3102.2.1. 已知力 F 与 x 轴间的夹角 90180，如图 2.2 所示。则 Fx、Fy的计算式为：Fx=（ ） ，Fy
