题目
【多选题】某平面任意力系向同平面内任一点简化的结果都相同,则此力系简化的最终结果为()。A. 可能是一个力;B. 可能是一个力偶;C. 可能平衡;D. 一定是一个力;E. 一定平衡
【多选题】某平面任意力系向同平面内任一点简化的结果都相同,则此力系简化的最终结果为()。
A. 可能是一个力;
B. 可能是一个力偶;
C. 可能平衡;
D. 一定是一个力;
E. 一定平衡
题目解答
答案
BC
B. 可能是一个力偶;
C. 可能平衡;
B. 可能是一个力偶;
C. 可能平衡;
解析
考查要点:本题主要考查平面任意力系向不同点简化结果的特性,以及主矢、主矩与简化中心的关系。
解题核心思路:
当平面任意力系向任意一点简化的结果都相同,说明主矢和主矩均不依赖于简化中心的位置。根据力系简化理论:
- 主矢是所有力的矢量和,与简化中心无关;
- 主矩是所有力对简化中心的矩的代数和,通常与简化中心位置有关。
破题关键点:
若主矩与简化中心无关,则主矢必须为零(否则主矩会因简化中心移动而变化)。此时,简化结果可能为:
- 平衡(主矢和主矩均为零);
- 一个力偶(主矢为零,主矩不为零)。
因此,选项A、D错误(若存在力,则主矩会随简化中心变化),选项E错误(可能存在力偶情况)。
关键分析步骤
主矢与简化中心无关
平面任意力系的主矢是所有力的矢量和,与简化中心无关。若题目中简化结果与简化中心无关,则主矢必须满足特定条件。
主矩与简化中心的关系
主矩是所有力对简化中心的矩的代数和。若主矩与简化中心无关,则所有力对任意点的矩之和必须恒定。这仅在以下两种情况下成立:
- 所有力的矢量和为零(主矢为零);
- 所有力的矩之和为定值(即主矩固定)。
可能的简化结果
- 若主矢为零且主矩为零:力系平衡(选项C);
- 若主矢为零但主矩不为零:简化结果为一个力偶(选项B)。
排除错误选项
- 选项A、D(存在力):若主矢不为零,则主矩会随简化中心变化,与题意矛盾;
- 选项E(一定平衡):可能存在主矩不为零的情况(即力偶)。