单元二 平面力系的平衡（1）《土木工程力学基础》（高教版·第3版）贵州省（高职院校分类考试）建筑类 单元过关卷

贵州省（高职院校分类考试）建筑类 《土木工程力学基础》（高教版·第3版） 单元二 平面力系的平衡（1） 单元过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：             姓名：             学号：             成绩：             一、单项选择题（本大题共20小题，每小题3分，共60分） 1．各力的作用线均汇交于同一点的平面力系称为（ ） A．平面汇交力系 B．平面平行力系 C．平面一般力系 D．空间力系 2．平面汇交力系的独立平衡方程的数目为（ ） A．6 B．4 C．3 D．2 3．应用平面汇交力系的独立平衡方程，最多可以求解的未知量个数是（ ） A．6 B．4 C．2 D．1 4．平面汇交力系平衡的必要和充分条件是各力在两个坐标轴上投影的代数和（ ） A．一个大于0，一个小于0 B．都等于0 C．都小于0 D．都大于0 5．平面汇交力系平衡的几何条件是（ ） A． B． C． D．力多边形自行闭合 6．如图所示，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。若各力的大小均不等于零，则图示力系（ ） A．能平衡 B．一定平衡 C．一定不平衡 D．不能确定 7．如图所示，力F对O点的力矩是（ ） A．0 B． C． D． 8．平面上的合力对该平面内一点的矩（ ） A．大于其各分力对该点的矩的代数和 B．等于其各分力对该点的矩的代数和 C．小于其各分力对该点的矩的代数和 D．有时大于、有时小于其各分力对该点的矩的代数和 9．关于力偶，下列说法正确的是（ ） A．一个力可以代替一个力偶 B．力偶在任何轴投影大于零 C．力偶使物体产生纯转动 D．力偶使物体移动且转动 10．力偶对物体的作用效果是只有（ ） A．转动 B．转动和移动 C．移动 D．以上都不对 11．一个力偶的结果力可以在空间中的哪个点产生相同的效果（ ） A．作用点 B．重心 C．任意点 D．不同点 12．一个力矩为60牛·米的力作用在一个2米长的杠杆上。如果力的方向与杠杆的方向垂直，那么力的大小是多少（ ） A．30 牛 B．20 牛 C．15 牛 D．40 牛 13．平面一般力系可以分解为（ ） A．一个平面汇交力系 B．一个平面力偶系 C．一个平面汇交力系和一个平面力偶系 D．无法分解 14．平面一般力系的平衡方程数为（ ） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 15．利用平面一般力系平衡方程，最多能求解______个未知量。（ ） A．1 B．2 C．3 D．4 16．平面一般力系的平衡方程的二力矩形式为（ ） A． B． C． D． 17．平面任意力系平衡的必要和充分条件可以用三力矩式平衡方程Σ，Σ，Σ表示，欲使这组方程是平面任意力系的平衡条件，其附加条件为（ ） A．投影轴X轴不垂直于AB或BC连线 B．投影轴Y轴不垂直于AB或BC连线 C．投影轴X轴垂直于Y轴 D．A、B、C三点不在同一直线上 18．如图所示，为不使支座A产生竖向的约束反力，集中力F的值应为（ ） A．6kN B．8kN C．10kN D．12kN 19．由三个物体组成的物体系统，在平面一般力系作用下，最多可以列出_____个独立的平衡方程。（ ） A．3 B．6 C．9 D．12 20．如图所示矩形钢板，当P=100N时，钢板刚好转动，若将力P方向改为与1、3连线垂直且方向相反，此时力P=____N时，钢板也可以恰好转动。（ ） A．60 B．100 C．120 D．200 二、判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打 “A”，错误的打 “B”） 21．平面交汇力的平衡条件要求所有力的投影在水平方向和垂直方向上均为零。（ ） 22．平面汇交力系的平衡条件是该力系的合力等于零。（ ） 23．平面汇交力系的平衡只需要。（ ） 24．使物体沿逆时针方向转动的力矩为正。（ ） 25．力偶中的两个力大小相等、方向相反，所以力偶是平衡力系。（ ） 26．力偶在任何坐标轴上的投影均为零。（ ） 27．平面力偶系的平衡条件要求所有力偶的合力矩为零。（ ） 28．平面一般力系的平衡方程除了基本形式外，还有二力矩形式。（ ） 29．平面一般力系的平衡方程只包括合力方程，不包括合力矩方程。（ ） 30．平面一般力系平衡的充分必要条件是力系的主矢和主矩同时为零。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每小题4分，共12分） 31．简述力矩的定义。 32．力偶的三要素是什么？ 33．如何判断一个平面力系是否处于平衡状态？ 四、综合题（本大题共1题，共8分） 34．工程实例：某砖混结构教学楼的外伸梁如图所示，试确定其计算简图并计算其支座反力。 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 $ 贵州省（高职院校分类考试）建筑类 《土木工程力学基础》（高教版·第3版） 单元二 平面力系的平衡（1） 单元过关卷 考试时间：90分钟 满分：100分 班级：             姓名：             学号：             成绩：             一、单项选择题（本大题共20小题，每小题3分，共60分） 1．各力的作用线均汇交于同一点的平面力系称为（ ） A．平面汇交力系 B．平面平行力系 C．平面一般力系 D．空间力系 【答案】A 【详解】各力的作用线均汇交于同一点的平面力系称为平面汇交力系。 2．平面汇交力系的独立平衡方程的数目为（ ） A．6 B．4 C．3 D．2 【答案】D 3．应用平面汇交力系的独立平衡方程，最多可以求解的未知量个数是（ ） A．6 B．4 C．2 D．1 【答案】C 4．平面汇交力系平衡的必要和充分条件是各力在两个坐标轴上投影的代数和（ ） A．一个大于0，一个小于0 B．都等于0 C．都小于0 D．都大于0 【答案】B 5．平面汇交力系平衡的几何条件是（ ） A． B． C． D．力多边形自行闭合 【答案】D 【详解】考查平面汇交力系平衡的几何条件。 6．如图所示，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。若各力的大小均不等于零，则图示力系（ ） A．能平衡 B．一定平衡 C．一定不平衡 D．不能确定 【答案】C 【详解】因为力的大小都不为 0，且无法同时满足 x、y 方向合力为 0，所以这个力系 一定不平衡。 7．如图所示，力F对O点的力矩是（ ） A．0 B． C． D． 【答案】C 【详解】利用定义求解，延长力的作用线，由O点向作用线作垂线，再判断正负号即可得答案为C。 8．平面上的合力对该平面内一点的矩（ ） A．大于其各分力对该点的矩的代数和 B．等于其各分力对该点的矩的代数和 C．小于其各分力对该点的矩的代数和 D．有时大于、有时小于其各分力对该点的矩的代数和 【答案】B 【详解】合力矩定理：平面上的合力对该平面内一点的矩等于其各分力对该点的矩的代数和。 9．关于力偶，下列说法正确的是（ ） A．一个力可以代替一个力偶 B．力偶在任何轴投影大于零 C．力偶使物体产生纯转动 D．力偶使物体移动且转动 【答案】C 【详解】关于力偶，力偶使物体产生纯转动。 10．力偶对物体的作用效果是只有（ ） A．转动 B．转动和移动 C．移动 D．以上都不对 【答案】A 【详解】作用在物体上的大小相等，方向相反的平行而不共线的两个力，对物体的作用效果是使物体产生转动效应，而没有移动效应，这样的两个力构成的力系称为力偶。 11．一个力偶的结果力可以在空间中的哪个点产生相同的效果（ ） A．作用点 B．重心 C．任意点 D．不同点 【答案】C 【详解】力偶的结果力在空间中可以在任意点产生相同的效果，只要保持其力矩不变。 12．一个力矩为60牛·米的力作用在一个2米长的杠杆上。如果力的方向与杠杆的方向垂直，那么力的大小是多少（ ） A．30 牛 B．20 牛 C．15 牛 D．40 牛 【答案】A 【详解】力矩 M 等于力 F 与垂直力臂 d 的乘积。已知 M=60 N·m、d=2 m，故。 13．平面一般力系可以分解为（ ） A．一个平面汇交力系 B．一个平面力偶系 C．一个平面汇交力系和一个平面力偶系 D．无法分解 【答案】C 【详解】平面一般力系向一点简化，可得到一个主矢（相当于平面汇交力系的合力）和一个主矩（相当于平面力偶系的合力偶矩），即可以分解为一个平面汇交力系和一个平面力偶系。 14．平面一般力系的平衡方程数为（ ） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】C 15．利用平面一般力系平衡方程，最多能求解______个未知量。（ ） A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】C 【详解】在静力学中，平面一般力系平衡的条件是所有力的合力以及所有力矩的合力矩都必须为零。由于平面一般力系包含三个独立的力和力矩分量，因此可以使用三个独立的平衡方程来解决问题。 16．平面一般力系的平衡方程的二力矩形式为（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】二力矩形式表明公式中有两个合力偶矩为0的方程。 17．平面任意力系平衡的必要和充分条件可以用三力矩式平衡方程Σ，Σ，Σ表示，欲使这组方程是平面任意力系的平衡条件，其附加条件为（ ） A．投影轴X轴不垂直于AB或BC连线 B．投影轴Y轴不垂直于AB或BC连线 C．投影轴X轴垂直于Y轴 D．A、B、C三点不在同一直线上 【答案】D 【详解】若A、B、C三点在同一直线上，三力矩式方程不独立，不能作为平面任意力系的平衡条件。 18．如图所示，为不使支座A产生竖向的约束反力，集中力F的值应为（ ） A．6kN B．8kN C．10kN D．12kN 【答案】A 【详解】考查静定梁支座反力计算，核心是运用平面力系平衡方程（力矩平衡、竖向力平衡）求解荷载。 19．由三个物体组成的物体系统，在平面一般力系作用下，最多可以列出_____个独立的平衡方程。（ ） A．3 B．6 C．9 D．12 【答案】C 【详解】每个物体有3个独立平衡方程，3个物体就是个。 20．如图所示矩形钢板，当P=100N时，钢板刚好转动，若将力P方向改为与1、3连线垂直且方向相反，此时力P=____N时，钢板也可以恰好转动。（ ） A．60 B．100 C．120 D．200 【答案】A 【详解】考查的核心知识点是：力矩的计算（力臂与力矩公式）、力矩平衡条件（合力矩为零），以及结合几何关系分析平面力系的转动平衡问题。 二、判断题（每小题 2 分，共 20 分。请在括号内正确的打 “A”，错误的打 “B”） 21．平面交汇力的平衡条件要求所有力的投影在水平方向和垂直方向上均为零。（ ） 【答案】A 【详解】平面力系的平衡条件是所有力的水平分力和垂直分力都必须为零，以保持力的平衡状态。 22．平面汇交力系的平衡条件是该力系的合力等于零。（ ） 【答案】A 【详解】平面汇交力系平衡的充分必要条件是合力为零，等价地可写为、，命题正确。 23．平面汇交力系的平衡只需要。（ ） 【答案】B 【详解】平面汇交力系的平衡条件是：∑Fx=0；∑Fy=0。 24．使物体沿逆时针方向转动的力矩为正。（ ） 【答案】A 【详解】使物体沿逆时针方向转动的力矩为正，使物体沿顺时针方向转动的力矩为负。 25．力偶中的两个力大小相等、方向相反，所以力偶是平衡力系。（ ） 【答案】B 【详解】力偶中的两个力不共线，不能相互平衡，不是平衡力系。 26．力偶在任何坐标轴上的投影均为零。（ ） 【答案】A 【详解】力偶由大小相等、方向相反且不共线的两个力组成，其在坐标轴上投影的代数和为零。 27．平面力偶系的平衡条件要求所有力偶的合力矩为零。（ ） 【答案】A 【详解】平面力偶系中各力偶的合力矩代数和为零时即可平衡；力偶的合力为零是其固有性质，无须另列合力方程。 28．平面一般力系的平衡方程除了基本形式外，还有二力矩形式。（ ） 【答案】A 【详解】平面一般力系平衡方程的基本形式：（F）=0平面一般力系二力矩形式：（F）=0 ΣMB（F）=0 29．平面一般力系的平衡方程只包括合力方程，不包括合力矩方程。（ ） 【答案】B 【详解】平面一般力系的平衡方程包括合力方程和合力矩方程，两者都是平衡分析中必须考虑的因素。 30．平面一般力系平衡的充分必要条件是力系的主矢和主矩同时为零。（ ） 【答案】A 【详解】力系中所有各力在两个坐标轴中x、y 每一轴上的投影的代数和都等于零；力系中所有各力对任一点的力矩的代数和等于零。 三、简答题（本大题共3小题，每小题4分，共12分） 31．简述力矩的定义。 【答案】力矩是力对物体产生旋转效果的量度，定义为力与力臂（力的作用线到旋转轴的垂直距离）的乘积。 32．力偶的三要素是什么？ 【答案】力偶的三要素是力偶矩的大小、转向和作用面。 33．如何判断一个平面力系是否处于平衡状态？ 【答案】通过检查该力系是否满足，，。 四、综合题（本大题共1题，共8分） 34．工程实例：某砖混结构教学楼的外伸梁如图所示，试确定其计算简图并计算其支座反力。 【答案】（1）确定计算简图。外伸梁两处分别支承在承重砖墙上，支承处一端可简化为固定铰支座，另一端可简化为可动铰支座。大梁要承受自重、预应力圆孔板及其板面上活荷载的作用，这些荷载可以简化为均布线荷载。因教室内楼面活荷载比走廊楼面活荷载小些，经计算教室内、走廊处外伸梁受到的均布线荷载分别为q1＝25.24kN／m、q2＝27.55kN／m。外伸梁端部受到连系梁和砖砌栏板荷载作用，这些荷载可以简化为集中荷载F，经计算F＝20kN。外伸梁可用其轴线表示，则外伸梁计算简图如图所示。（2）计算支座反力。取ABC外伸梁为研究对象，其受力图如图所示，根据平面一般力系平衡方程得： 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 $