静力学的基本概念和公理建筑力学习题

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的物体运动（趋势）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 。

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条件为_____________;约束反力的向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的向_____________;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。

力偶对其作用平面任一点这矩恒等于它的_________，而与_________位置选择无关。 20、平面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：（判断正误并在括号填√或×）

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、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物体。 ( )

静置在桌面上的粉笔盒，重量为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。

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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。（ ） ⒈ 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，它对平面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（ ）

6、 力系的合力一定比各分力大。 （ ）

7、 平面汇交力系由多边形法则及的合力R，其作用点仍为各力的汇交点，其大小和向与各力相加的次序无关。（ ）

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围是（ ）

A． 刚体，B．变形体，C．刚体系统，D．任物体系统。 1、 固定端约束通常有（ ）个约束反力。

（A）一 （B）二 （C）三 （D）四 9，图示结构中，（ ）为二力构件 A．AC杆，B．BC杆

C．AC，BC杆，D．都不是

P A C B

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4力偶对物体的转动效应取决于( )

A.力偶矩的大小,力偶的向,力偶的作用点.B. 力偶矩的大小,力偶的向,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 C，大于或等于 D，小于或等于 6，滑动摩擦力的向总是与（ ）

A，运动或运动趋势向相反 B，驱动外力向相反 C，正压力向相反 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。

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第二章 平面任意力系 一， 填空题

8，力在坐标轴上的投影是 量，力沿坐标轴向的分力是 量。

平面汇交力系的特点为__________________________________________。

其平衡的充分必要条件为________________________________________。 平面汇交力系平衡的几条件是_____________；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，平面力系向平面一点O简化，得到一个主矢R和一个主矩Mo，若R0，Mo0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平面一般力系平衡程的二矩式是_______________ ，应满足的附加条件是_______________________。

13平面一般力系平衡程的三矩式是_____________________， 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. 11，两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

q A

P B

60KN 600A

200KN

B

2a a

a2a a

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q A

B 1ql 21l 2C A

B 20KN C a l 2a

15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，其重臂伸出离右轨10m。要使跑车满载和空载时在任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。

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第四章材料力学基本概念

构件的承载能力，主要从 ， 和 三面衡量

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，材料力学求力的法是 。 8，材料力学中求力的普遍法是（ ）

A， 几法 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）杆横截面上的力是 ，用 表示。

2，轴向拉（压）杆的受力特点是 ， 变形特点是 。

3，轴向拉（压）杆横截面上的力称为 ，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 。

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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，杆件的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（ ）

B 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。

A P

C 2，材料的用应力是保证构件安全工作的（ ） A．最高工作应力， 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及用应力间的关系是（ ）

0A．0max，B．0max，C．0max，D．0max

4，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.用应力

5,轴向拉(压)杆的横截面面积为100cm,1 则1_1截面上的正应力为( 3 ) 2 30KN 10KN A.11MPa B. 10MPa 40KN 20KN C. 30MPa D. 3MPa 1 2 3 16，圆轴扭转时，同一截面上各点的切应力大小（ ）；同一圆上的切应力大小（ ） A，全相同 B，全不相同 C，部分相同

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，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，用应力

21160Mpa,木杆

BC为矩形截面，宽b = 50mm , 高h=100mm , 用应力

28Mpa,校核该结构的强度。

（15分）

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2，图示三角支架，AC为钢杆，横截面面积A16cm，160MPa；AB为木杆，横

2截面面积A2100cm，[σ]木=7MPa，求此结构的用荷载[P]。

2A 450 300 C P B 图3

1．作用于杆上的载荷如图所示，画其轴力图，并求1—1，2—2，3—3截面上的轴力。

3，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,试求结构的用荷载P

4，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。

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A110cm2 A25cm2 140KN B 50KN A 1m C B 2F A F A25cm2 C 1m 2m 1m

5,用绳索吊起重量为W=10KN的混凝土构件如图所示。绳索的用应力[σ]=10MPa，试求绳索的直径。

6,如图所示为一起重吊环，其两侧臂由矩形截面钢杆组成，h=120mm，b=30mm。材料的用应力[σ]=120MPa，α=30o。试问起重吊环的最大起重量F为多少

第六章剪切与挤压

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jyA.td, B.

t t p b p p FjyAjy中,Ajy为( )

dtp 2C.bt D. 2td

第七章梁的弯曲

29，梁弯曲时横截面上的力有 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 。 32，梁最大弯曲正应力计算公式maxMmax中WZ称为 。 WZ . 优质文档.

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33，直径为D的园形截面，其截面面积A为 ，弯曲截面系数Wz为 ，扭转截面系数Wp为 。

梁在集中力偶作用处，剪力Q______________,弯矩M________________。

8、梁某截面的弯矩，若梁在该截面附近弯成________________ ,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。

弯矩图上二次抛物线的极值一定是全梁的最大弯矩值Mmax。 ⒏ 力图的叠加就是图形相加。

⒐ 在选择梁的合理截面时，WZ/A越大，则越经济合理。 ⒑ 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, B.截面形状对称于中性轴 C.梁的材料拉压强度不相等, D.截面形状不对称于中性轴 19，右图悬臂梁固端弯矩为( )KNm A.100, B.250, C.300, D.350 20KN/m 50KN

5m 4、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 大正应力是原来的________倍。

1 A：8 B：8

1 C：2

D：2

34，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。

A 10KN 5KN•m C B D 2m 2m 2m . 优质文档.

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8，⑴如图所示简支梁，试求矩形截面D上a点和b点的正应力

A D P C 1m B 20 075m1m a z40 b 75 150

⑵由No20b(WZ250cm)工字钢制成的外伸梁，在外伸端C处作用集中力P，已知

3160MPa，尺寸如图所示，a2m，试求最大可荷载P。

A B P C

5a a⑶图示外伸梁，已知q50KN/m，a5m，

160MPa，若截面尺寸关系为h1，

b2试确定梁的截面尺寸。

q A

a 2B C

h b z

a ⑷一钢制等截面简支梁受均布荷载q作用，矩形截面尺寸h2b（如图所示），已知

120MPa，q50KN/m，l2m，试求梁按图b）和c）放置时的截面尺寸。

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q

A

B

b l (a)

h （b） y z

h b （c） z

y

⑸一矩形截面木梁如图所示，已知P2KN，横截面的高度比试选择截面的尺寸。

h材料的8MPa，3，

bP A

1m 1m P 1m P B

1m h b z

⑹一矩形截面木梁如图所示，已知P2KN，h200mm，b100mm，材料的

y 8MPa，试校核梁的强度。

A 2m P 2m b B h z

⑺机车车轴简化为外伸梁如图所示。已知ａ＝0.6ｍ，F＝5KN，材料的用正应力[σ]=80MPa。试选择车轴的直径。

1． 一矩形截面木梁，其截面尺寸及荷载如图，q＝1.3kN/m。已知[σ]＝10MPa，[τ]=2MPa，

试校核梁的正应力强度和剪应力强度。

y

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第八章梁的弯曲变形

用积分法求图示梁的最大转角和最大挠度。设EI=常数 （一） 填空题： 1． 2． 平面汇交力系的平衡条件是_________，其平衡的几条件是_________，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

_________。

5． 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。

8． 12． 梁的正应力强度条件是_________，它可以解决工程中三面

强度计算问题：①_________，②_________，③_________。

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_________。

（ ）⒍ 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，其力和应力则一定相同。 （ ）⒎

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