题目
一空间力系向某点O简化后,若主矢R′和主矩M。均不为零,且此两矢量互相垂直,则力系简化的最后结果是()。A. 合力B. 合力偶C. 力螺旋D. 平衡
一空间力系向某点O简化后,若主矢R′和主矩M。均不为零,且此两矢量互相垂直,则力系简化的最后结果是()。
A. 合力
B. 合力偶
C. 力螺旋
D. 平衡
题目解答
答案
A. 合力
解析
本题考查空间力系简化的最终结果判断。关键在于理解主矢与主矩的关系如何决定简化形式。核心思路是分析主矢$\mathbf{R'}$和主矩$\mathbf{M}_O$是否共线或垂直,从而判断能否通过平移消除主矩,得到合力。破题关键在于掌握当主矢与主矩垂直时,存在平移路径使主矩为零,最终简化为合力。
条件分析
题目中,空间力系向点$O$简化后,主矢$\mathbf{R'} \neq \mathbf{0}$,主矩$\mathbf{M}_O \neq \mathbf{0}$,且$\mathbf{R'}$与$\mathbf{M}_O$互相垂直。
关键结论
- 主矢与主矩共线:若$\mathbf{R'}$与$\mathbf{M}_O$方向相同或相反,可通过平移主矢使主矩为零,简化结果为合力。
- 主矢与主矩垂直:此时存在平移路径$d$,使得$\mathbf{M}_O = \mathbf{R'} \times \mathbf{d}$,平移后主矩$\mathbf{M}' = \mathbf{0}$,简化结果仍为合力。
- 主矢与主矩不共线且不垂直:无法通过平移消除主矩,简化结果为力螺旋。
结论推导
题目中$\mathbf{R'}$与$\mathbf{M}_O$垂直,满足第二种情况,因此可通过平移消除主矩,最终简化结果为合力。