工程力学 习题集 昆明理工大学
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第三章 力系的平衡方程及其应用
一、是非判断题
1.1 若由三个力偶组成的空间力偶系平衡，则三个力偶矩矢首尾相连必构成自行封闭的三角形。 ( ) 1.2 若平面平行力系平衡，可以列出三个独立的平衡方程。 ( ) 1.3 平面任意力系的三个独立平衡方程不能全部采用投影方程。 ( ) 1.4 图示平面平衡系统中，若不计定滑轮和细绳的重量，且忽略摩擦，则可以说作用在轮上
的矩为M的力偶与重物的重力F相平衡。 ( )
M F1 A F3 B F2 C
F
题1.5图 题1.4图
1.5 如图所示，刚体在A、B、C三点受F1、F2、F3三个力的作用，则该刚体必处于平衡状
态。 ( ) 1.6 静不定问题的主要特点是其未知量的个数多于系统独立平衡方程的个数，所以未知量不
能由平衡方程式全部求出。 ( ) 二、填空题
2.1 平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶的 ；平面力偶系平衡的充要条件是 。
2.2 平面汇交力系平衡的几何条件是 ；平衡的解析条件是 。 2.3 平面一般力系平衡方程的二矩式是 ， 应满足的附加条件是 。 2.4 平面一般力系平衡方程的三矩式是 ， 应满足的附加条件是 。 25 如图所示各结构，属静不定的结构是 。
P (c) (d) (b) (a)
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三、计算题
3.1锻锤工作时，如工件给它的反作用力有偏心，则锻锤C会发生偏斜，这将在导轨AB上产生很大的压力，从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度。已知打击力F=100kN，偏心距e=20mm，锻锤高度h=200mm试求锻锤给导轨两侧的压力。 F B
C
A
F
e
3.2 高炉上料小车如图所示，车和料共重P=240kN，重心在C点，已知a=100cm，b=140cm，e=100cm，d=140cm，θ =55o，求钢索的拉力和轨道的支反力。 d e B C P b
a A
3.3 试求下列各梁的支座反力。 F2 M F=20kN M=8kN·m q=2kN/m A B B C D
A F1
2a 0.8m 0.8m 0.8m 0.8m 3a
(a) (b)
h -10-
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F2 F1 B a a a 30?
A 2a M B a F
C
(c)
(d)
3.4 由AC和CD构成的组合粱通过铰链C连接，它的支承和受力如图所示，已知均布载荷强度q=10kN/m，力偶矩M=40kN·m，不计梁重，求支座A、B、D的约束反力和铰链C处所受的力。
q M D A B C 2m 2m 2m 2m
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3.5 悬臂式吊车的结构简图如图所示，由DE、AC二杆组成，A、B、C为铰链连接。已知P1=5kN，P2=1kN，不计杆重，试求杆AC杆所受的力和B点的支反力。
1m 2.5m 2m B E D C 60? P2
P1 A
3.6 图示构架中，物体重P=12kN，由细绳跨过滑轮E而水平系于墙上，尺寸如图。不计杆和滑轮的重量，求支承A和B处的约束反力以及杆BC的内力。
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