2025年大学大一（工程力学基础）静力学平衡试题及解析.doc

2025年大学大一（工程力学基础）静力学平衡试题及解析

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
w1. 作用在刚体上的力，其作用效果完全取决于力的（ ）。
A. 大小
B. 方向
C. 作用点
D. 大小、方向和作用点
w2. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的（ ）为零。
A. 主矢
B. 主矩
C. 合力
D. 合力偶
w3. 力的三要素是（ ）。
A. 大小、方向、作用点
B. 大小、方向、作用线
C. 大小、作用点、作用线
D. 方向、作用点、作用线
w4. 平面力系向一点简化，若主矢不为零，主矩为零，则此力系简化的最后结果为（ ）。
A. 一个合力
B. 一个合力偶
C. 平衡
D. 无法确定
w5. 力的可传性原理只适用于（ ）。
A. 刚体
B. 变形体
C. 刚体系统
D. 任何物体
w6. 作用在同一刚体上的两个力，使刚体平衡的充分必要条件是这两个力（ ）。
A. 大小相等
B. 方向相反
C. 作用在同一直线上
D. 大小相等、方向相反、作用在同一直线上
w7. 平面一般力系向作用面内任意一点简化，下列说法正确的是（ ）。
A. 主矢和主矩都与简化中心的位置有关
B. 主矢与简化中心的位置有关，主矩与简化中心的位置无关
C. 主矢与简化中心的位置无关，主矩与简化中心的位置有关
D. 主矢和主矩都与简化中心的位置无关
w8. 力的投影是（ ）。
A. 矢量
B. 代数量
C. 既有大小又有方向的量
D. 与力的大小有关的量
w9. 若平面力系中各力的作用线都相互平行，则此力系为（ ）。
A. 平面汇交力系
B. 平面平行力系
C. 平面一般力系
D. 平面力偶系
w10. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是该力偶系的（ ）为零。
A. 合力偶矩
B. 各力偶矩的代数和
C. 主矢
D. 主矩

第II卷（非选择题 共70分）
w11. （10分）简述静力学的基本公理。
w12. （15分）已知一平面汇交力系，其中F1 = 100N，沿x轴正方向；F2 = 150N，与x轴正向夹角为60°；F3 = 200N，与x轴正向夹角为135°。试用几何法求该力系的合力。
w13. （15分）如图所示，已知梁AB受均布载荷q = 10kN/m，长度L = 4m，A端为固定端，B端为自由端。求固定端A处的约束力。

材料：梁AB受均布载荷q作用，A端为固定端，B端为自由端。
w14. （15分）材料：某刚体在平面力系作用下处于平衡状态，已知该力系中各力的作用点坐标及力的大小和方向。
问题：试用解析法求该力系的合力及合力作用线的位置。
w15. （15分）材料：有一平面力偶系作用在刚体上，已知各力偶的力偶矩大小和转向。
问题：求该力偶系的合成结果。

答案：
w1. D
w2. A
w3. A
w4. A
w5. A
w6. D
w7. C
w8. B
w9. B
w10. B
w11. 静力学的基本公理有：力的平行四边形公理、二力平衡公理、加减平衡力系公理、力的可传性原理、作用与反作用公理及刚化公理。
w12. 略（需用几何法画出力多边形求解合力大小、方向和作用点）
w13. 固定端A处的约束力：竖向约束力FAy = qL = 40kN，水平约束力FAx = 0，固定端弯矩MA = qL²/2 = 80kN·m。
w14. 略（需根据各力的坐标及力的大小方向，利用解析法公式计算合力大小、方向及作用线位置）
w15. 略（根据各力偶矩大小和转向，计算力偶系的合成结果，若各力偶矩代数和为零则平衡，不为零则合成一个合力偶）