第5练 力的表示、约束与受力图综合辨析 山东省（春季高考）建筑类《土木工程力学基础》（高教版·第3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，精心编制了山东省（春季高考）建筑类《土木工程力学基础》（高教版·第3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。 本卷是山东省（春季高考）建筑类《土木工程力学基础》（高教版·第3版）一课一练的第5练，内容涵盖力和受力图 1.1-1.4 力的表示、约束与受力图综合辨析。 山东省（春季高考）建筑类 一课一练 《土木工程力学基础》（高教版·第3版）第5练 力和受力图 1.1-1.4 力的表示、约束与受力图综合辨析 一、填空题 1．力的三要素是大小、方向和 ________。 【答案】作用点 2．画物体受力图时，解除物体与周围物体之间的约束，并用相应的 ________ 代替约束对物体的作用。 【答案】约束反力 二、单项选择题 3．安装人员用钢丝绳在屋架节点A处施加拉力。为在纸面上准确表示该力，以下做法中符合力的表示原则的是（ ） A．只改变箭头长度即可表示方向变化 B．只改变箭头方向即可表示大小变化 C．将作用点任意移动仍表示同一力 D．对刚体可将力沿作用线移动仍表示同一力 【答案】D 【解析】力的大小、方向和作用点称为力的三要素。对刚体而言，在力的作用线上移动作用点，力对刚体的作用效果不变。A、B把力的大小和方向混淆，C将作用点任意移动，超出了沿作用线移动的条件。 4．一根构件的左端与光滑竖直墙面接触，接触处没有摩擦。若墙面位于构件左侧，则该接触处约束反力的方向是（ ） A．竖直向上 B．水平向右 C．水平向左 D．沿构件轴线向右上 【答案】B 【解析】光滑接触面不能传递切向力，约束反力应垂直于接触面并指向被约束物体。竖直墙面的法线方向为水平方向，墙面位于构件左侧，所以反力水平向右。A把反力误判为竖直方向，C方向与墙面对构件的推力相反，D不符合光滑接触约束的反力方向。 5．检修时取一根由铰支座固定在墙上的水平檩条为研究对象，忽略支座处摩擦。该铰支座对檩条的约束反力应表示为（ ） A．一个竖直方向的分力 B．一个水平分力和一个竖直分力 C．一个沿檩条轴线的力 D．一个集中力和一个力偶 【答案】B 【解析】平面内铰支座能够限制构件沿水平方向和竖直方向的移动，因此可用相互垂直的水平分力和竖直分力表示约束反力。A只保留竖直分力，C把反力简化为沿构件轴线的单个力，均遗漏了可能存在的水平方向分量；D增加了铰支座不能传递的力偶反力。 6．水平梁AB由A处铰支座和B处滚动支座支承，梁中部受到竖直向下的集中力P。取梁AB为研究对象时，梁的受力图中应包含（ ） A．A处竖直反力、B处竖直反力和集中力P B．A处水平反力、B处水平反力和集中力P C．A处水平及竖直反力、B处水平反力和集中力P D．A处水平及竖直反力、B处竖直反力和集中力P 【答案】D 【解析】铰支座A可提供水平方向和竖直方向的两个约束反力分量，滚动支座B在水平支承面上只能提供竖直方向的约束反力，同时还应画出集中力P。A遗漏了铰支座的水平分量，B把A处反力和B处反力的方向性质混淆，C错误地给滚动支座增加了水平方向反力。 三、判断题 7．同一个力的大小、方向或作用点发生改变时，力对物体的作用效果可能发生改变（ ） 【答案】√ 【解析】力的大小、方向和作用点是力的三要素，其中任一要素改变，都可能使力对物体产生不同的作用效果。 8．约束反力的方向在任何情况下都与物体可能发生的运动方向相反（ ） 【答案】× 【解析】约束反力的方向由约束的性质决定，而不是在任何情况下都简单地与可能运动方向相反。例如光滑支承面的反力始终垂直于支承面。 9．研究单个构件的受力情况时，解除周围约束后，应以相应的约束反力代替被解除约束对构件的作用（ ） 【答案】√ 【解析】受力图的基本步骤是选取研究对象、解除约束并画出外力和约束反力。这样才能完整表示研究对象所受的外界作用。 四、综合题 10．某建筑施工现场安装一块预制叠合楼板。楼板水平放置在左右两个光滑水平支承垫上，暂不考虑吊具作用和支承垫的摩擦，楼板自重作用线通过楼板中部。检修人员需要对楼板进行临时支承验收。请完成以下任务： （1）选取楼板作为研究对象，说明绘制其受力图时应解除哪些约束； （2）指出楼板所受各力的名称、作用位置和方向； （3）说明若将楼板改为研究对象之外的整体施工平台，研究对象转换后原支承垫对楼板的作用应如何处理。 【答案】（1）选取预制叠合楼板为研究对象时，应将楼板与左右两个支承垫的接触约束解除，并在接触位置用支承垫对楼板的约束反力代替，受力图中不再画支承垫本体。 （2）楼板受到三个主要外力：①楼板自重，作用线通过楼板中部，方向竖直向下；②左支承垫的约束反力，作用于左侧接触位置，因支承面光滑且水平，方向竖直向上；③右支承垫的约束反力，作用于右侧接触位置，方向竖直向上。表示这些力时，箭头方向应准确，力的作用点应位于实际作用位置；若按比例画力的图示，线段长度应与力的大小相对应。 （3）若把包含楼板和支承垫的整体施工平台作为研究对象，楼板与支承垫之间的作用力属于整体内部相互作用力，不应再作为整体受力图中的外力单独画出；只有整体受到的外界作用才应保留。 【解析】绘制受力图必须先明确研究对象，再解除研究对象与外界之间的约束。光滑水平支承垫只能对楼板产生垂直于接触面的反力，因此两个反力均竖直向上；楼板自重竖直向下。研究对象改变后，原来属于研究对象外部的相互作用可能转化为整体内部力，不能重复作为整体外力列入受力图。 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 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，精心编制了山东省（春季高考）建筑类《土木工程力学基础》（高教版·第3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。 本卷是山东省（春季高考）建筑类《土木工程力学基础》（高教版·第3版）一课一练的第5练，内容涵盖力和受力图 1.1-1.4 力的表示、约束与受力图综合辨析。 山东省（春季高考）建筑类 一课一练 《土木工程力学基础》（高教版·第3版）第5练 力和受力图 1.1-1.4 力的表示、约束与受力图综合辨析 一、填空题 1．力的三要素是大小、方向和 ________。 2．画物体受力图时，解除物体与周围物体之间的约束，并用相应的 ________ 代替约束对物体的作用。 二、单项选择题 3．安装人员用钢丝绳在屋架节点A处施加拉力。为在纸面上准确表示该力，以下做法中符合力的表示原则的是（ ） A．只改变箭头长度即可表示方向变化 B．只改变箭头方向即可表示大小变化 C．将作用点任意移动仍表示同一力 D．对刚体可将力沿作用线移动仍表示同一力 4．一根构件的左端与光滑竖直墙面接触，接触处没有摩擦。若墙面位于构件左侧，则该接触处约束反力的方向是（ ） A．竖直向上 B．水平向右 C．水平向左 D．沿构件轴线向右上 5．检修时取一根由铰支座固定在墙上的水平檩条为研究对象，忽略支座处摩擦。该铰支座对檩条的约束反力应表示为（ ） A．一个竖直方向的分力 B．一个水平分力和一个竖直分力 C．一个沿檩条轴线的力 D．一个集中力和一个力偶 6．水平梁AB由A处铰支座和B处滚动支座支承，梁中部受到竖直向下的集中力P。取梁AB为研究对象时，梁的受力图中应包含（ ） A．A处竖直反力、B处竖直反力和集中力P B．A处水平反力、B处水平反力和集中力P C．A处水平及竖直反力、B处水平反力和集中力P D．A处水平及竖直反力、B处竖直反力和集中力P 三、判断题 7．同一个力的大小、方向或作用点发生改变时，力对物体的作用效果可能发生改变（ ） 8．约束反力的方向在任何情况下都与物体可能发生的运动方向相反（ ） 9．研究单个构件的受力情况时，解除周围约束后，应以相应的约束反力代替被解除约束对构件的作用（ ） 四、综合题 10．某建筑施工现场安装一块预制叠合楼板。楼板水平放置在左右两个光滑水平支承垫上，暂不考虑吊具作用和支承垫的摩擦，楼板自重作用线通过楼板中部。检修人员需要对楼板进行临时支承验收。请完成以下任务： （1）选取楼板作为研究对象，说明绘制其受力图时应解除哪些约束； （2）指出楼板所受各力的名称、作用位置和方向； （3）说明若将楼板改为研究对象之外的整体施工平台，研究对象转换后原支承垫对楼板的作用应如何处理。 答： 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 $