《土木工程力学基础》项目二任务二 平面汇交力系的平衡 45分钟专题训练（原卷版+解析版）

山东省春季高考《土木工程力学基础》45分钟专题训练专辑，共21份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固建筑施工类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加建筑施工类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《建筑构造》《建筑识图》《建筑材料》《建筑施工组织与管理》《建筑施工技术与机械》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《土木工程力学基础》 项目二：平面力系的平衡 任务二：平面汇交力系的平衡 时间:45分钟 总分:100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 一、选择题(本题共10小题,每题3分，共30分) 1.下列说法正确的是（ ） A.力系中，若各力的作用线交于一点，该力系就是平面汇交力系 B.当力与坐标轴垂直时，力在该坐标轴上的投影必定为零 C.若作用在物体上三个力的作用线交于一点，则物体平衡 D.力偶对物体的转动效应完全取决于力偶矩，而与它在作用平面内的位置无关 2.下列说法错误的是（ ） A.同一个力在两个互相平行轴上的投影一定相等 B.若力的作用线通过某点，则力对该点之矩一定为零 C.力偶可在其作用平面内任意移动和转动，而不改变它对物体的转动效应 D.只要力偶矩大小相等，转向相同就是等效的 3.物体在三个力作用下平衡时，作用在物体上的合力（ ） A.一定 B.不一定 C.一定不 D.有时 4.如图所示的大小都不为零的三个力组成平面汇交力系，这三个力（ ） A.一定平衡 B.一定不平衡 C.可能平衡 D.合力一定为零 第4题图 5.平面汇交力系最多可以建立的平衡方程个数为（ ） A.一个 B.二个 C.三个 D.四个 6.图示作用在三角形板上汇交于三角形底边中点的平面汇交力系。如果各力的大小均不等于零，则示力系（ ） A.能平衡 B.一定平衡 C.一定不平衡 D.不能确定 第6题图 7.图示AC、CB为绳索，在C点加力F，绳索受力较大的角度是（ ） A.30° B.45° C.90° D.120° 第7题图 8.以下关于平面汇交力系的说法，正确的是（ ） A.作用于物体上的所有力都在同一平面内，且作用线汇交于一点 B.只要力在同一平面内，就是平面汇交力系 C.平面汇交力系中的力可以不共面 D.平面汇交力系的力作用线平行 9.已知一平面汇交力系处于平衡状态，其中一个力大小为 3N，方向水平向右，另一个力大小为 4N，方向竖直向下，那么第三个力的大小可能是（ ） A.1N B.5N C.7N D.9N 10.一个物体受平面汇交力系作用处于平衡，现在撤去其中一个力，物体将（ ） A.一定静止 B.一定沿撤去力的反方向加速运动 C.可能保持平衡 D.运动状态一定改变 二、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分) 11.平面汇交力系的各力作用线______；平面一般力系的各力作用线______；平面平行力系的各力作用线______。 12.当力与坐标轴平行时，投影______；当力与坐标轴垂直时，力在该轴上的投影______；当力与X轴有夹角α(锐角)时，F在X轴上的投影大小可能是______。 13.力在两个方向相同的平行轴上的投影______；两个力在同一坐标轴上投影相等，则这两个力______；两个大小相等的力在同一坐标轴上投影______；两个大小相等，作用线平行的力在同一坐标轴上投影______。 14.用平面汇交力系的平衡方程解题时，坐标轴的选取应尽可能的与______垂直，一般可使一个方程只包含______个未知力，从而使计算简化。 15.平面汇交力系是指作用在物体上的所有力都在______，且作用线______。 16.若平面汇交力系平衡，则其合力大小为______。 17.已知平面汇交力系中两个力的大小分别为 2N 和 3N，当这两个力夹角为 90° 时，它们的合力大小为______N。 18.一个平面汇交力系有三个力，分别为 1N、2N 和 3N，要使该力系平衡，需添加一个大小为______N 的力，方向与合力______。 19.平面汇交力系平衡的几何条件是力多边形______。 20.当平面汇交力系处于平衡时，以力系中各力为边所构成的力多边形的起点与终点______。 三、简答题(本题共2小题，每小题5分，共10分) 21.简述平面汇交力系平衡的解析条件。 22.举例说明生活中平面汇交力系平衡的现象。 四、计算题(本题共2小题，每小题20分，共40分) 23.图示三角支架，杆自重不计，A、B、C均为铰接，P=5KN，求 AB、AC两杆的作用力。 第23题图 24.重 G=300N 的物体，用四根绳吊挂求绳 BC、BD、AE 的拉力。 第24题图 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山东省春季高考《土木工程力学基础》45分钟专题训练专辑，共21份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固建筑施工类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加建筑施工类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《建筑构造》《建筑识图》《建筑材料》《建筑施工组织与管理》《建筑施工技术与机械》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《土木工程力学基础》 项目二：平面力系的平衡 任务二：平面汇交力系的平衡 时间:45分钟 总分:100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 一、选择题(本题共10小题,每题3分，共30分) 1.下列说法正确的是（ ） A.力系中，若各力的作用线交于一点，该力系就是平面汇交力系 B.当力与坐标轴垂直时，力在该坐标轴上的投影必定为零 C.若作用在物体上三个力的作用线交于一点，则物体平衡 D.力偶对物体的转动效应完全取决于力偶矩，而与它在作用平面内的位置无关 答案：B 解析：当力与坐标轴垂直时，根据力的投影公式Fx=Fcosθ（θ = 90°时），投影为零，B正确。 2.下列说法错误的是（ ） A.同一个力在两个互相平行轴上的投影一定相等 B.若力的作用线通过某点，则力对该点之矩一定为零 C.力偶可在其作用平面内任意移动和转动，而不改变它对物体的转动效应 D.只要力偶矩大小相等，转向相同就是等效的 答案：A 解析：同一个力在两个互相平行轴上的投影大小不一定相等，方向也不一定相同，A错误。 3.物体在三个力作用下平衡时，作用在物体上的合力（ ） A.一定 B.不一定 C.一定不 D.有时 答案：A 解析：物体在三个力作用下平衡，根据平衡条件，合力一定为零，A正确。 4.如图所示的大小都不为零的三个力组成平面汇交力系，这三个力（ ） A.一定平衡 B.一定不平衡 C.可能平衡 D.合力一定为零 第4题图 答案：B 5.平面汇交力系最多可以建立的平衡方程个数为（ ） A.一个 B.二个 C.三个 D.四个 答案：B 解析：平面汇交力系在直角坐标系下，根据ΣFx=0和ΣFy=0建立平衡方程，有两个方程，B正确。 6.图示作用在三角形板上汇交于三角形底边中点的平面汇交力系。如果各力的大小均不等于零，则示力系（ ） A.能平衡 B.一定平衡 C.一定不平衡 D.不能确定 第6题图 答案：C 7.图示AC、CB为绳索，在C点加力F，绳索受力较大的角度是（ ） A.30° B.45° C.90° D.120° 第7题图 答案：C 8.以下关于平面汇交力系的说法，正确的是（ ） A.作用于物体上的所有力都在同一平面内，且作用线汇交于一点 B.只要力在同一平面内，就是平面汇交力系 C.平面汇交力系中的力可以不共面 D.平面汇交力系的力作用线平行 答案：A 解析：平面汇交力系的严格定义要求作用于物体的力需在同一平面内，并且作用线汇交于一点，选项 B 忽略了汇交这一关键条件，C 中力必须共面，D 不符合汇交力系定义，所以选 A。 9.已知一平面汇交力系处于平衡状态，其中一个力大小为 3N，方向水平向右，另一个力大小为 4N，方向竖直向下，那么第三个力的大小可能是（ ） A.1N B.5N C.7N D.9N 答案：B 解析：处于平衡状态的平面汇交力系合力为 0，已知两力方向垂直，如同直角三角形两直角边，根据勾股定理，斜边（即第三个力）大小为5N ，所以选 B。 10.一个物体受平面汇交力系作用处于平衡，现在撤去其中一个力，物体将（ ） A.一定静止 B.一定沿撤去力的反方向加速运动 C.可能保持平衡 D.运动状态一定改变 答案：D 解析：物体原本处于平衡状态，意味着合力为 0，撤去一个力后，合力必然不为 0，根据力与运动的关系，力能改变物体运动状态，所以物体运动状态一定会改变，选 D。 二、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分) 11.平面汇交力系的各力作用线______；平面一般力系的各力作用线______；平面平行力系的各力作用线______。 答案：汇交于一点；在平面内任意分布；相互平行。 解析：这是三种力系的基本定义。平面汇交力系是所有力的作用线汇交于一点；平面一般力系是在平面内任意分布的力系；平面平行力系是各力作用线相互平行的力系。 12.当力与坐标轴平行时，投影______；当力与坐标轴垂直时，力在该轴上的投影______；当力与X轴有夹角α(锐角)时，F在X轴上的投影大小可能是______。 答案：等于力的大小；等于0；Fcosα。 解析：当力与坐标轴平行时，其投影大小就等于力本身大小。当力与坐标轴垂直时，投影为0。当力与X轴有夹角α时，根据力的投影公式，在X轴上投影为Fcosα。 13.力在两个方向相同的平行轴上的投影______；两个力在同一坐标轴上投影相等，则这两个力______；两个大小相等的力在同一坐标轴上投影______；两个大小相等，作用线平行的力在同一坐标轴上投影______。 答案：相等；不一定相等；相等；相等。 解析：力在平行且方向相同轴上投影相等是投影的基本性质。两个力投影相等，力不一定相等，因为力还有方向因素。大小相等的力在同一坐标轴上投影必然相等，大小相等且作用线平行的力在同一坐标轴上投影也相等。 14.用平面汇交力系的平衡方程解题时，坐标轴的选取应尽可能的与______垂直，一般可使一个方程只包含______个未知力，从而使计算简化。 答案：未知力方向；一。 解析：这样选取坐标轴，在根据平衡方程列方程时，可以使方程中未知力个数减少，便于求解。垂直于未知力方向列方程，就可以避免该未知力出现在方程中，使计算更简便。 15.平面汇交力系是指作用在物体上的所有力都在______，且作用线______。 答案：同一平面内；汇交于一点 解析：考查平面汇交力系的基本定义。 16.若平面汇交力系平衡，则其合力大小为______。 答案：0 解析：平衡状态下合力必然为 0，这是平面汇交力系平衡的核心特征。 17.已知平面汇交力系中两个力的大小分别为 2N 和 3N，当这两个力夹角为 90° 时，它们的合力大小为______N。 答案： √13 解析：根据勾股定理，合力大小为 。 18.一个平面汇交力系有三个力，分别为 1N、2N 和 3N，要使该力系平衡，需添加一个大小为______N 的力，方向与合力______。 答案：√14；相反 解析：先求出已知三力合力大小为√14，要平衡需添加与之大小相等、方向相反的力。 19.平面汇交力系平衡的几何条件是力多边形______。 答案：自行封闭 解析：从几何角度，力多边形自行封闭是平面汇交力系平衡的直观体现。 20.当平面汇交力系处于平衡时，以力系中各力为边所构成的力多边形的起点与终点______。 答案：重合 解析：这是力多边形自行封闭的另一种表述，意味着力系平衡。 三、简答题(本题共2小题，每小题5分，共10分) 21.简述平面汇交力系平衡的解析条件。 答案：平面汇交力系平衡的解析条件是力系中各力在两个相互垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。 22.举例说明生活中平面汇交力系平衡的现象。 答案：比如吊灯，吊灯受到竖直向下的重力以及吊绳对它竖直向上的拉力，这两个力在同一平面内且作用线汇交于吊灯重心，处于平衡状态，使吊灯静止不动。 四、计算题(本题共2小题，每小题20分，共40分) 23.图示三角支架，杆自重不计，A、B、C均为铰接，P=5KN，求 AB、AC两杆的作用力。 第23题图 答案： 24.重 G=300N 的物体，用四根绳吊挂求绳 BC、BD、AE 的拉力。 第24题图 答案： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$