第13练 力偶 四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版）一课一练的第13练，内容涵盖理解力矩、力偶概念，掌握力偶性质，掌握平面力偶系平衡条件。 四川省（对口招生）一课一练 《土木工程力学基础》（高教版·第三版） 第10节 2.4 力偶 第13练 力偶 一、单项选择题 1. 刚体上有两条平行作用线，分别受到一对数值相同、指向相反的力，且两作用线不重合，这种力系称为（ ） A. 共点力系 B. 平行力系 C. 力偶 D. 汇交力系 【答案】C 【解析】这类力系由大小相等、方向相反且不共线的两个平行力组成，只能使刚体产生转动效应，不能合成为一个单独的力。 2. 计算一对反向平行力的转动效应时，两条作用线之间的垂直距离称为（ ） A. 力臂 B. 矩心距 C. 投影距 D. 力偶臂 【答案】D 【解析】力偶矩的大小由力的大小和两作用线间的垂直距离共同决定，该垂直距离称为力偶臂。力臂通常用于描述单个力对某点取矩时的垂直距离。 3. 在同一刚体平面内，把一对等值反向平行力从构件左端移到右端，且保持力的大小和两作用线距离不变，则其对刚体的转动效应（ ） A. 保持不变 B. 改为平动 C. 逐渐减小 D. 方向反转 【答案】A 【解析】力偶对刚体的作用效果只与力偶矩的大小和转向有关，与它在刚体平面内的位置无关。因此平移力偶后，只要力偶矩不变，转动效应就保持不变。 4. 某构件只受几个同平面力偶作用，计算时发现各力偶矩代数和不为零，却仍判定构件平衡，最可能的错误是（ ） A. 漏选受力方向 B. 漏用平衡条件 C. 错把力偶合力 D. 错取构件重量 【答案】B 【解析】平面力偶系平衡的条件是各力偶矩的代数和为零。若代数和不为零，构件仍有转动趋势，判定平衡说明没有正确使用力偶系平衡条件。 5. 一构件受两个同平面力偶作用，甲力偶为顺时针40 N·m，乙力偶由两个50 N的力组成，力偶臂为0.8 m，方向为逆时针。若乙力偶的力增大到80 N、力偶臂减小到0.5 m，则构件状态（ ） A. 顺时针转动增强 B. 逆时针转动增强 C. 仍满足平衡 D. 合力方向改变 【答案】C 【解析】乙力偶原来的力偶矩为50×0.8，结果为40 N·m，方向与甲相反，构件平衡。变化后乙力偶矩为80×0.5，结果仍为40 N·m，方向不变，所以两个力偶矩仍相互抵消。 二、判断题 6. 使用扳手拧紧螺母时，在力的大小不变的条件下，增大力臂可以增大转动效应。（ ） 【答案】√ 【解析】转动效应与力的大小和力臂有关，在力不变时，力臂越大，力矩越大。因此加长扳手或在手柄末端施力更容易拧动螺母。 7. 力矩和力偶矩都必须随取矩点位置的改变而改变。（ ） 【答案】× 【解析】单个力对某点的力矩通常与取矩点位置有关，而力偶矩与取矩点位置无关。把二者都说成随取矩点改变，是混淆了力矩和力偶矩的性质。 8. 一对大小为100 N的平行反向力，力偶臂为0.3 m，其力偶矩大小为30 N·m；若整体平移到刚体另一处，力偶矩大小仍为30 N·m。（ ） 【答案】√ 【解析】力偶矩大小按力与力偶臂的乘积计算，100×0.3的结果为30 N·m。力偶可以在其作用平面内任意移动，移动后力和力偶臂未变，力偶矩大小不变。 三、综合题 9. 某屋架节点板上受到两个平行力作用，力的大小均为600 N，方向相反，两作用线相距0.25 m。已知左侧力向上、右侧力向下，判断该力系性质，并求其对节点板产生的转动效应。 【答案】（1）该力系组成力偶，因为两个力大小相等、方向相反、作用线平行且不重合。 （2）力偶矩大小为150 N·m，转向为顺时针。 【解析】（1）判断是否形成力偶，应看两个力是否满足等值、反向、平行和不共线四个条件，本题条件完全符合。 （2）力偶矩大小按公式计算，代入数据得 N·m；左侧向上、右侧向下时，节点板有顺时针转动趋势。 10. 一块施工临时支承板同时受到两个同平面力偶作用。力偶甲由一对大小为900 N的平行反向力组成，力偶臂为0.4 m，方向为顺时针；力偶乙由一对大小为600 N的平行反向力组成，力偶臂为0.5 m，方向为逆时针。求：（1）两个力偶矩的大小；（2）该板是否满足平面力偶系平衡条件；（3）若需使其平衡，应补加多大、何方向的力偶矩。 【答案】（1）力偶甲的力偶矩大小为360 N·m，力偶乙的力偶矩大小为300 N·m。 （2）该板不满足平面力偶系平衡条件，合力偶矩为顺时针60 N·m。 （3）应补加60 N·m的逆时针力偶矩。 【解析】（1）力偶矩大小按公式计算，甲代入数据得 N·m，乙代入数据得 N·m。 （2）取逆时针为正，则乙为正、甲为负，力偶矩代数和为300−360，结果为−60 N·m，表示合力偶矩为顺时针60 N·m，因此不平衡。 （3）平面力偶系平衡要求各力偶矩代数和为零，现有顺时针60 N·m的剩余转动效应，所以应补加大小相等、方向相反的逆时针力偶矩。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是四川省（对口招生）《土木工程力学基础》（高教版·第三版）一课一练的第13练，内容涵盖理解力矩、力偶概念，掌握力偶性质，掌握平面力偶系平衡条件。 四川省（对口招生）一课一练 《土木工程力学基础》（高教版·第三版） 第10节 2.4 力偶 第13练 力偶 一、单项选择题 1. 刚体上有两条平行作用线，分别受到一对数值相同、指向相反的力，且两作用线不重合，这种力系称为（ ） A. 共点力系 B. 平行力系 C. 力偶 D. 汇交力系 2. 计算一对反向平行力的转动效应时，两条作用线之间的垂直距离称为（ ） A. 力臂 B. 矩心距 C. 投影距 D. 力偶臂 3. 在同一刚体平面内，把一对等值反向平行力从构件左端移到右端，且保持力的大小和两作用线距离不变，则其对刚体的转动效应（ ） A. 保持不变 B. 改为平动 C. 逐渐减小 D. 方向反转 4. 某构件只受几个同平面力偶作用，计算时发现各力偶矩代数和不为零，却仍判定构件平衡，最可能的错误是（ ） A. 漏选受力方向 B. 漏用平衡条件 C. 错把力偶合力 D. 错取构件重量 5. 一构件受两个同平面力偶作用，甲力偶为顺时针40 N·m，乙力偶由两个50 N的力组成，力偶臂为0.8 m，方向为逆时针。若乙力偶的力增大到80 N、力偶臂减小到0.5 m，则构件状态（ ） A. 顺时针转动增强 B. 逆时针转动增强 C. 仍满足平衡 D. 合力方向改变 二、判断题 6. 使用扳手拧紧螺母时，在力的大小不变的条件下，增大力臂可以增大转动效应。（ ） 7. 力矩和力偶矩都必须随取矩点位置的改变而改变。（ ） 8. 一对大小为100 N的平行反向力，力偶臂为0.3 m，其力偶矩大小为30 N·m；若整体平移到刚体另一处，力偶矩大小仍为30 N·m。（ ） 三、综合题 9. 某屋架节点板上受到两个平行力作用，力的大小均为600 N，方向相反，两作用线相距0.25 m。已知左侧力向上、右侧力向下，判断该力系性质，并求其对节点板产生的转动效应。 10. 一块施工临时支承板同时受到两个同平面力偶作用。力偶甲由一对大小为900 N的平行反向力组成，力偶臂为0.4 m，方向为顺时针；力偶乙由一对大小为600 N的平行反向力组成，力偶臂为0.5 m，方向为逆时针。求：（1）两个力偶矩的大小；（2）该板是否满足平面力偶系平衡条件；（3）若需使其平衡，应补加多大、何方向的力偶矩。 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 学科网（北京）股份有限公司 $