靜力學(xué)試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.作用在剛體上的兩個力等效的充分必要條件是（）A.大小相等B.方向相同C.大小相等、方向相同、作用線相同D.大小相等、方向相反、作用線相同2.力的可傳性原理適用于（）A.剛體B.變形體C.剛體和變形體D.任何物體3.平面匯交力系平衡的必要和充分條件是該力系的（）為零。A.合力B.合力偶C.主矢D.主矩4.約束反力的方向總是與該約束所限制的（）方向相反。A.主動力B.位移C.速度D.加速度5.柔索對物體的約束反力，作用在連接點，方向沿柔索（）A.背離物體B.指向物體C.與物體垂直D.任意方向6.力F在x軸上的投影\(F_x=F\cosα\)，其中\(zhòng)(α\)是（）A.力F與x軸所夾的銳角B.力F與x軸正方向所夾的銳角C.力F與x軸正方向的夾角D.力F與x軸負(fù)方向的夾角7.平面力偶系合成的結(jié)果是（）A.一個力B.一個力偶C.一個主矢D.一個主矩8.固定鉸支座的約束反力通常用（）來表示。A.一個水平力和一個垂直力B.一個力和一個力偶C.兩個互相垂直的力D.一個合力9.光滑接觸面約束的約束反力方向是（）A.沿接觸面的公切線方向B.沿接觸面的公法線方向指向物體C.沿接觸面的公法線方向背離物體D.任意方向10.三力平衡匯交定理所闡明的三個不平行力平衡的必要條件是（）A.三個力的作用線匯交于一點B.三個力的大小相等C.三個力的方向相同D.三個力的合力為零答案：1.C2.A3.A4.B5.A6.C7.B8.C9.B10.A二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.下列關(guān)于靜力學(xué)公理的說法正確的是（）A.二力平衡公理適用于剛體B.加減平衡力系公理適用于剛體C.力的平行四邊形法則適用于剛體和變形體D.作用力與反作用力公理適用于剛體和變形體2.平面匯交力系的合成方法有（）A.幾何法B.解析法C.力的多邊形法則D.力的三角形法則3.約束的類型有（）A.柔索約束B.光滑接觸面約束C.固定鉸支座約束D.可動鉸支座約束4.力在坐標(biāo)軸上的投影與力沿坐標(biāo)軸方向的分力的關(guān)系是（）A.投影是代數(shù)量，分力是矢量B.當(dāng)坐標(biāo)軸互相垂直時，投影的絕對值等于分力的大小C.投影與分力沒有關(guān)系D.投影的方向與分力的方向一致5.平面力偶的性質(zhì)有（）A.力偶無合力，不能與一個力等效B.力偶對其作用平面內(nèi)任一點的矩恒等于力偶矩C.力偶可在其作用平面內(nèi)任意移轉(zhuǎn)而不改變它對剛體的作用效應(yīng)D.只要保持力偶矩大小和轉(zhuǎn)向不變，力偶中力的大小和力偶臂的長短可以改變6.平面任意力系向一點簡化的結(jié)果可能是（）A.一個主矢和一個主矩B.一個合力C.一個合力偶D.平衡7.下列屬于靜力學(xué)基本物理量的是（）A.力B.力偶C.力矩D.位移8.作用在剛體上的力可沿其作用線移動而不改變對剛體的作用效應(yīng)，這是基于（）A.二力平衡公理B.加減平衡力系公理C.力的可傳性原理D.作用與反作用公理9.求平面匯交力系合力的解析法中，需要計算（）A.各力在x軸上的投影代數(shù)和B.各力在y軸上的投影代數(shù)和C.合力的大小D.合力的方向10.下列關(guān)于約束反力的說法正確的是（）A.約束反力是由主動力引起的B.約束反力的方向總是與約束所限制的物體的運動趨勢方向相反C.約束反力的大小總是與主動力大小相等D.約束反力的作用點在約束與被約束物體的接觸點或接觸面上答案：1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABD5.ABCD6.ABCD7.ABC8.BC9.ABCD10.ABD三、判斷題（每題2分，共20分）1.剛體是在力的作用下不變形的物體。（）2.作用于剛體上的力可沿其作用線移動，而不改變該力對剛體的作用效應(yīng)。（）3.二力平衡公理中的兩個力和作用力與反作用力公理中的兩個力，都是等值、反向、共線的。（）4.力的投影是矢量，力的分力是代數(shù)量。（）5.平面力偶系合成的結(jié)果是一個合力。（）6.約束反力的方向總是與約束所限制的物體的運動趨勢方向相同。（）7.力對某點的矩等于力的大小與該點到力的作用線的垂直距離的乘積。（）8.平面任意力系向作用面內(nèi)任一點簡化，主矢與簡化中心的位置無關(guān)，主矩一般與簡化中心的位置有關(guān)。（）9.若平面匯交力系的合力為零，則該力系中各力在任意坐標(biāo)軸上投影的代數(shù)和均為零。（）10.光滑接觸面約束的約束反力方向是沿接觸面的公切線方向。（）答案：1.√2.√3.√4.×5.×6.×7.√8.√9.√10.×四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述二力平衡公理。答案：作用在剛體上的兩個力，使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個力的大小相等，方向相反，且作用在同一直線上。2.平面匯交力系平衡的解析條件是什么？答案：平面匯交力系平衡的解析條件是力系中各力在兩個任選的坐標(biāo)軸上投影的代數(shù)和分別等于零，即\(\sumF_x=0\)，\(\sumF_y=0\)。3.簡述力的平移定理。答案：作用在剛體上的力\(F\)，可以平移到剛體上的任一點\(O\)，但必須同時附加一個力偶，這個附加力偶的矩等于原來的力\(F\)對新作用點\(O\)的矩。4.簡述約束的概念。答案：約束是對非自由體的某些位移起限制作用的周圍物體。約束對非自由體施加的力稱為約束反力，其方向總是與約束所限制的物體的位移方向相反。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論在工程實際中，靜力學(xué)原理有哪些應(yīng)用？答案：在工程中，靜力學(xué)原理用于建筑結(jié)構(gòu)受力分析，確保建筑物穩(wěn)定；機械設(shè)計中分析零部件受力，優(yōu)化結(jié)構(gòu)；橋梁設(shè)計時計算荷載，保障安全等，為工程設(shè)計和施工提供理論依據(jù)。2.結(jié)合實際例子，談?wù)勅绾握_分析約束反力。答案：比如分析橋梁支座約束反力。先明確橋梁結(jié)構(gòu)和支座類型，如固定鉸支座有兩個垂直約束反力，可動鉸支座有一個垂直約束反力。根據(jù)橋梁受力情況，結(jié)合平衡條件來確定約束反力大小和方向。3.闡述平面力偶系和平面匯交力系在實際問題中的區(qū)別與聯(lián)系。答案：區(qū)別：平面力偶系由力偶組成，只改變物體轉(zhuǎn)動狀態(tài)；平面匯交力系力作用線匯交，可使物體平動。聯(lián)系：在分