题目
平面一般力系向某一点进行简化得到一个合力偶, 如另选其他的简化中心,能否将力系简化为一合力()。A. 能B. 不能C. 不一定D. 上述都不对
平面一般力系向某一点进行简化得到一个合力偶, 如另选其他的简化中心,能否将力系简化为一合力()。
A. 能
B. 不能
C. 不一定
D. 上述都不对
题目解答
答案
B. 不能
解析
考查要点:本题主要考查平面一般力系的简化结果与简化中心的关系,以及主矢、主矩的性质。
解题核心思路:
- 主矢与简化中心无关:平面一般力系的主矢是各力的矢量和,与简化中心的选择无关。
- 主矩与简化中心有关:主矩是各力对简化中心的矩的代数和,会随简化中心改变而变化。
- 简化结果的判定:若主矢为零且主矩不为零,则简化结果为合力偶;若主矢不为零且主矩为零,则简化结果为合力。
破题关键点:
- 题目中初始简化结果为主矢为零、主矩不为零(即合力偶)。
- 主矢始终为零,无论选择哪个简化中心,均无法得到非零主矢,因此无法简化为合力。
平面一般力系的简化结果由主矢和主矩共同决定:
- 主矢的性质:主矢是原力系中所有力的矢量和,与简化中心无关。
- 若原简化中心处主矢为零,则无论选择其他哪个简化中心,主矢始终为零。
- 主矩的性质:主矩是各力对简化中心的矩的代数和,与简化中心有关。
- 若原简化中心处主矩为 $M$,则新简化中心处的主矩为 $M + \vec{R} \times d$($d$ 为新旧简化中心的距离,$\vec{R}$ 为主矢)。
- 本题中主矢 $\vec{R} = 0$,因此新简化中心处的主矩仍为 $M$。
- 简化结果判定:
- 新简化中心处主矢仍为零,主矩仍为 $M \neq 0$,因此简化结果仍为合力偶,无法得到合力。