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1、模块 一一、填空1、外力指作用在构件上的各种形式的载荷，包括重力、推力、拉力、转动力矩等。2、平衡指构件处于静止或匀速直线运动状态。3、力的三要素是指力的大小、方向和 作用点。4、力偶矩的大小、转向和作用平面称为力偶的三要素。5、两构件相互作用时，它们之间的作用与反作用力必然等值、反向、共线，但分别 作用于两个构件上。6、参照平面力系分类定义，可将各力作用线汇交于一点的空间力系称为空间汇交力 系；将各力作用线相互平行的空间力系称为空间平行力系；将作用线在空间任意分布的一 群力称为空间任意力系。二、选择1、如果力R是Fl、F2二力的合力，用矢量方程表示为R=F1+F2,则三力大小之间的关系 为(
2、 D )。A.必有 R=F1+F2; B.不可能有 R=F1+F2; C.必有 RF1,RF2; D 可能有 RF1,RF2。2、刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线(D )。A.必汇交于一点；B.必互相平行；C.必都为零；D.必位于同一平面内。3、力偶对物体产生的运动效应为(C ).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。4、关于平面力系的主矢和主矩，以下表述中正确的是( A)A.主矢的大小、方向与简化中心无关；B.主矩的大小、转向一定与简化中心的选择有关;C. 当平面力系对某点的主矩为零时，该力
3、系向任何一点简化结果为一合力；D. 当平面力系对某点的主矩不为零时，该力系向任一点简化的结果均不可能为一合力。5、下列表述中正确的是( D)A.任何平面力系都具有三个独立的平衡方程式任何平面力系只能列出三个平衡方程式;C. 在平面力系的平衡方程式的基本形式中，两个投影轴必须相互垂直；D. 平面力系如果平衡，该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零6、下列表述中不正确的是（B ）A.力矩与力偶矩的量纲相同；B.力不能平衡力偶；C. 一个力不能平衡一个力偶;D.力偶对任一点之矩等于其力偶矩，力偶中两个力对任一轴的投影代数和等于零。三、分析计算1、如图所示，三铰拱桥又左右两拱铰接而成，在BC作用
4、一主动力。忽略各拱的自重, 分别画出拱AC、BC的受力图。题1-3-1图解：（1）选AC拱为研究对象，画分离体，AC杆为二力杆。受力如图（2）选BC拱为研究对象，画出分析体，三力汇交原理。2、支架如图所示，由杆AB与AC组成，A、B、C处均为铰链，在圆柱销A上悬挂重量为G的重物，试求杆AB与杆AC所受的力。题1-3-2图解：（1）取圆柱销为研究对象，画受力图；作用于圆柱销上有重力G，杆AB和AC的反力FAB和FAC;因杆AB和AC均为二力杆,指向暂假设如图示。圆柱销受力如图所示，显然这是一个平面汇交的平衡力系。(2 )列平衡方程工 X = 0:工 Y = 0:一 F - F cos60 = 0
5、AB AC一 F sin 60 - G = 0ACF =-L G = -1.15G =| AC 护F = 0.58Gi AB3、图示为一夹紧机构，杆AB和BC的长度相等，各杆自重忽略不计，A、B、C处为铰 链连接。已知BD杆受压力F =3kN, h=200mm, l = 1500mm。求压块C加于工件的压力。题1-3-3图解：(1)取DB杆为研究对象，画受力图;列平衡方程;工 X = 0:F cos a - F cos a = 0工 Y = 0:ABBCF sin a + F sin a - F = 0 ABBCF = F=FAB BC 2sin a(2)取压块C杆为研究对象，画受力图;列平衡
6、方程工 X = 0: -Q + FC ,cos a = 0Q = F cos a =CF cos a2sin aF2tan a=-=11.25 (kN)24、图示悬臂梁AB作用有集度为Q=4kN/m的均布载荷及集中载荷F = 5kN。已知 a =25, l = 3m，求固定端A的约束反力。题1-3-4图解：(1)取梁AB为研究对象，画受力图；(2)列平衡方程工 X = 0: X + F sin a = 0工 Y = 0: Y - F cos 以一 ql = 0A工m (F) = 0:Alm - Fl cos a - ql -= 0可得：X = F sin a =AY = F cos a + q
7、l =Alm = Fl cos a + ql -=a25、梯子AB靠在墙上，重200N,如图所示。梯子长为1,并与水平面交角0=600已知接触面间的摩擦系数均为0.25。今有一重650 N的人沿梯子上爬，问人所能达到的最高点C到A点的距离s应为多少?题1-3-5图解当人沿梯子向上，达到最高点C时，梯子处于临界状态，梯子即将滑动，A点 和B点同时达到最大静摩擦力，所以受力分析时以梯子AB为研究对象，加上A、B处的摩 擦力，大小为Fmax，方向与A、B点运动趋势方向相反，再按平面任意力系的平衡方程 求解。（1）以梯子为研究对象画受力图，如图所示（2）列平衡方程EF=0, F -F =0XNB sA
8、EF=0, F +F -P-P =0yNA sB1刀 MA(F)=0,其中：-F lsinO-F lNBsBcos 0+P (l/2)cos 0 +PS cos 0 =0F =f FsAs NAF =f FsBs NB把数据 fs=0.25, P=200 N, P=650 N代入,解得s=0.456l6、如图所示，支柱AB下端为球形较链，BC、BD为两绳索，F=7.2kN。不计支柱的自 重，求柱及绳索受到的力。o900 Trim/ 7/!EE8- J题1-3-6图解(1)取B铰为研究对象，画出其受力图。由图可知，立柱AB、绳索BC与BD对B铰的作用力及主动力F共同组成空间汇交力系而平衡。(2)
9、按图中的坐标系列平衡方程乙 F = 0， F - sin y - cos 申一 F = 0xABBD工 F = 0， F - sin y - sin 申- F = 0yABBCY F = 0 , F - cos y - F = 0 z AB由图中给定的尺寸可知：sin y =8002 + 90028002 + 9002 +12002= 0.7083 ，cos y =12008002 + 9002 +12002= 0.7059cos 申=800叮8002 + 9002= 0.6644 ，sin 申=9008002 + 9002= 0.7474（3）求解未知量。将上面各三角函数值代入平衡方程、并联立求解，得立柱AB、绳索BC与BD受力为：F =10.2kN， F = 5.4kN ， F = 4.8kN AB BC BD
