静力学的基本概念和公理(建筑力学习题)

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，力的内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限制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限制的物体运动(趋势）方向 .

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

力偶对其作用平面内任何一点这矩恒等于它的_________，而与_________位置选择无关. 20、平面内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：（判断正误并在括号内填√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、方向相反、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何物体。 ( ）

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。

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，力偶对其作用面内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,它对平面内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内任意,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方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，其大小和方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． 一定沿水平和垂直方向，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范围是（ ）

A． 刚体,B．变形体,C．刚体系统,D．任何物体系统. 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 P C C．AC，BC杆，D．都不是

A B

4力偶对物体的转动效应取决于（ )

A.力偶矩的大小,力偶的方向，力偶的作用点。B。 力偶矩的大小，力偶的方向，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，滑动摩擦力的方向总是与( ）

A，运动或运动趋势方向相反 B，驱动外力方向相反 C，正压力方向相反 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。

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，力沿坐标轴方向的分力是 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何条件是_____________；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，平面力系向平面内一点O简化，可以得到一个力( )和一个力偶（ ）。 11，平面力系向平面内一点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，平面力系平衡方程的二投影式为 ， 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平面一般力系平衡方程的二矩式是_______________ ，应满足的附加条件是_______________________。

13平面一般力系平衡方程的三矩式是_____________________， 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方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 20KN q A

B 1ql 2C 1l A

B l 22a C a

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何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。

第四章材料力学基本概念

构件的承载能力，主要从 ， 和 三方面衡量 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,材料力学求内力的方法是 。 8，材料力学中求内力的普遍方法是（ ）

A， 几何法 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）杆横截面上的内力是 ，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）杆横截面上的内力称为 ，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 .

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,杆件的内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（ )

A．AB杆为拉杆，AC为压杆。 B．AB杆为压杆，AC为压杆。 B C．AB杆为拉杆，AC为拉杆。 D．AB杆为压杆,AC为拉杆. A

C P 2，材料的许用应力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及许用应力间的关系是（ ）

0

A．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。许用应力

5，轴向拉(压）杆的横截面面积为100cm1 ，则1_1截面上的正应力为2 3 ( ) 10KN A。11MPa B。 10MPa 30KN 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( ）；同一圆周上的切应力大小（ ） 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，许用应力

21160Mpa,木杆

BC为矩形截面，宽b = 50mm ， 高h=100mm ， 许用应力

28Mpa,校核该结构的强度。

（15分）

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

2面面积A2100cm，[σ]木=7MPa，求此结构的许用荷载[P］.

2A 45 300 C P 0B 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,试求结构的许用荷载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。

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.绳索的许用应力[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。材料的许用应力[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内力有 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 。 WZ33,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 内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，

20KN/m C。300， D。350 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。

50KN

1 A:8 B：8

C：2

1D：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.

10KN 5KN•m

A D B C

2m 2m 2m

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，试求最大许可荷载P.

A B P C 5a a

⑶图示外伸梁，已知q50KN/m，a5m,160MPa,若截面尺寸关系为试确定梁的截面尺寸。

h1， b2q 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。

q

A

B

b h b （c） l (a)

h （b） y z

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3，材料的8MPa，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，材料的许用正应力[σ]=80MPa。试选择车轴的直径。

y

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。

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_________，其平衡的几何条件是_________，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方面

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,其内力和应力则一定相同。 （ ）⒎