第四届湖南省大学生力学竞赛试题(综合)

湖南省第四届大学生力学竞赛综合试题

（竞赛时间：180分钟）

请将答案写在相应横线上，答案正确给全分，答案不正确给零分。

理论力学部分

一、如图1所示，重为W 、长为L 的均质杆A 端放在摩擦角为30°的粗糙的水平面上，杆与水平面成60°角，B 端受一与杆轴线成β 角度力F 作用。则AB 杆平衡时 (1) β 角的取值范围为；（5分） (2) F 可取得的最小值为。（5分）

图1 图2

二、如图2所示，均质杆折成直角，两边长均为2l ，将它放在长为AB = a = 0.4l 的桌子边密封线

(1) ；（3分） (2) ；（3分） (3) 。（3分）

三、如图3所示，三根半径相同的圆柱体叠放在水平桌面上，其重量关系为G A =2G B ＝2G C ＝2G ，圆柱体与桌面间的静摩擦因数为μ1，各圆柱体间的静摩擦因数为μ2，为保持三圆柱体相互接触且处于平衡，

(1) μ1应满足的条件为；（4分） (2) μ2应满足的条件为；（4分）若μ1 = μ2 = 0，从图3位形静止释放，

(3) 圆柱体A 与B 、C 刚好分离时的速度大小为；（3分） (4) 圆柱体A 落地时的速度大小为。（3分）

图3 图4

四、如图4所示，在两根带有滑槽杆的平面曲柄机构中，曲柄OA 绕过O 点匀速转动，并通过滑块A 使得滑槽杆O 1C 绕过O 1点转动。滑槽杆O 1C 与滑槽杆CD 在C 点铰接，滑块B 绕固定轴转动。图示位置滑槽杆CD 处于水平，cm 20,cm 75,6010====OA OO BC α，

,601cm C O =s rad /5.01=ω。则

(1) 杆O 1C 的角速度大小为；（2分） (2) 杆CD 的角速度大小为；（2分） (3) 杆O 1C 的角加速度大小为；（4分） (4) 杆CD 角加速度大小为。（4分）

五、如图5所示，质量为m ，顶角为α2，底圆半径为r 的圆锥以匀角速度ω 绕铅垂轴Z 在水平面上纯滚动，已知圆锥质心位于oc 轴上，且到原点距离为

oc 4

，则 (1) 圆锥的角速度矢量大小为；（5分） (2) 最高点B 的速度大小为；（5分）

(3) 保持圆锥这种运动所必须的外力主矢量大小为。（5分）

图5 图6

六、如图6所示，均质圆盘C 重为P ，半径为R ，放在粗糙水平面上，均质杆CB 重为Q ，长为2l ，用光滑销钉连接于原盘中心C ，在初瞬时，杆CB 位于铅垂位置，系统静止。使CB 稍离铅垂位置后倒下，圆盘纯滚动，若以圆盘中心初始位置为原点，则

(1) 盘心C 的位移x c 与CB 杆转角θ 之间的关系是；（3分）若不计圆盘C 的重量，其他条件不变，当θ ＝90°时，

(2) 杆CB 角速度为；（5分） (3) 轮心C 的加速度为；（5分） (4) 杆端C 的约束力大小为。（5分）

七、如图7所示，圆柱可绕竖直轴AB 转动，其表面上有一条光滑的螺旋槽，质量为m 的小球可以看作质点，它沿着槽运动，假设圆柱质量与小球相等，半径为R ，螺旋槽的升角为45°，初始时刻系统静止，当小球从静止开始沿竖直方向运动了高度h 时， (1) 小球的相对速度大小为；（3分） (2) 圆柱的角速度大小为；（3分） (3) 小球对槽的压力大小为；（4分）

图7

图8

八、如图8所示，质量为m 的偏心轮，由半径为R 的均质圆轮挖去一个直径为R 的圆孔构成，切孔边与轮边相切，偏心轮在如图所示圆心线O 1O 第1次位于铅垂位置时，从倾角为30°的足够长粗糙斜面上静止释放，则

(1) 偏心轮对于其垂直于图示平面质心轴的转动惯量为；（3分） (2) 初瞬时偏心轮的角加速度大小为；（3分） (3) 偏心轮第1次滚到直线O 1O 垂直于斜面时的角加速度大小为；（3分） (4) 偏心轮第2次滚到直线O 1O 位于铅垂位置时的角加速度大小为。（3分）

材料力学部分

一、轴向拉力为P 的箱型薄壁截面杆，已知材料的弹性模量E 和泊松比ν，则在A-A 截面上的C 、D 两

点

间

的

距

离

改

变

量

?＝。（5分）

二、一矩形截面b h ?的等直杆，承受轴向拉力F 作用，若在杆受力前，其表面画有直角

ABC ∠，且BC 边与杆轴线的夹角为030α=，

杆材料的弹性模量为E ，泊松比为ν，则杆

受力后，线段BC 的变形AB ?= ，（3分）直角ABC ∠的改变量为

ABC γ∠= ，（3分）角α的改变量为α?= 。（4分）

三、图示杆（不考虑自重）下端与固定端约束距离为?。在中点受到静力F 作用，在线弹性范围内，力的作用点的最终位移为δ。那么，在以下三种情况下，计算杆所储存的应变能V ε。（结果请用c 、δ和?表示，其中c=EA/l ，EA 为杆的拉压刚度，l 为杆的长度）。

（1）?=0时，V ε = ；（4分）（2）?≠0且δ?时，V ε = 。（5分）

四、已知四分之一的圆截面对形心c z 轴的惯性矩

4(2)/256zc I d π=-，则截面对形心c y 轴的惯性矩yc I ＝。（5分）

五、图示三根圆钢具有相同的长度l 与直径d ，材料的

弹性模量与切变模量为E 与G ，一端固定于刚性固定平面N 1之上，呈等边三角形，各边长为a ，另一端固联于与N 1平行的刚性平面N 2上，如在平面内作用一力偶M k ，则

（1）当直径d 较大而长度l 较小时，略去弯曲效应的影响

，

平

面

的转角

θ = ；（5分）

（2）当直径d<

六、图示梁AB 左端固定，右端自由，在其中点D 连接一长度为a 的拉杆CD ，自由端下方竖直放置刚度系数为k 的弹簧，弹簧顶端与梁自由端有一微小间隙δ。已知梁与杆的弹性模量均为E ，梁的弯曲刚度为EI ，杆的拉压刚度为EA ，且I =a 2A /2，则在自由端作用铅垂方向集中力P 。则

（1）当B 点还没与弹簧接触时，B 点的铅垂方向位移为= ；（4分）（2）当载荷P = 时，B 点与弹簧接触。；（3分）

（3）当B 点与弹簧接触后，B 点的铅垂方向位移为= 。（5分）

七、图示四点弯曲梁试样上共贴了17张应变片，则根据它们的测试结果（结果中已消除了温度应变）可验证或说明材料力学中的一些假设、现象、规律或原理。请列举其中的五个。

（1）；（3分）（2）；（3分）（3）；（3分）（4）；（3分）（5）；（3分）

八、图示矩形截面钢梁，A 端是固定铰支座，B 端为弹簧支承。一重量为P ＝30N 的重物，自高度h ＝60mm 处自由下落冲击到梁的中点C 处。已知弹簧刚度k ＝25N/mm ，钢弹性模量E ＝210GPa ，不计梁的自重。则，（1）动荷系

数d K = （4分）；（2）梁A 端截面的转角A θ= （3分）；（3）梁的挠曲线与初始轴线所围之面积d ω= （5分）。

图中尺寸单位：mm

九、图中给出梁的剪力图和弯矩图，试根据这两图形作出梁的载荷图（8分）。

十、图示结构，AB 和BC 是两端铰支的细长杆，抗弯刚度均为EI 。钢缆绳BDC 两端分别连接B 、C 两铰点处，在D 点悬挂一重为W 的物块。则

(1) 当m 1=h 时，最大悬挂重量为（5分）； (2) h 为时，悬挂的重量最大？（5分）。

(kN M

(m kN ?

初中物理竞赛力学综合5

2019年春博达学校九年级预录模拟力学测试题5 1. 某同学自制了一架天平，由于制作粗糙，天平两侧长度不同。当将一物体放在天平的左盘时，右侧砝码的质量为m1，恰好平衡；当将该物体放在天平的右盘时，左侧砝码的质量为 m2，天平才平衡。则该物体的质量应为： A 、21m m 。 B 、2m m 21+。 C 、2 121m m m m +。 D 、无法确定。 2．如图所示，吊篮的重力为400牛，动滑轮重力为50牛，定滑轮重力为40牛，人的重力为600 牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力： [ ] A ．218牛 B ．220牛 C ．210牛 D ．236牛 3．自制一个密度秤；其外形和杆秤差不多，装秤钩的地方吊着一个铁块，秤砣放在A 处时秤杆恰好平衡，如图所示。把铁块浸没在待测密度的液体中，移动秤砣，便可直接在杆上读出液体的密度。下列说法中错误的是（）． A ．密度秤的刻度零点在A 。 B ．秤杆上较大的刻度在较小的刻度的左边。 C ．密度秤的刻度都在A 点的右侧。 D.无法确定 4．地球不停地自西向东自转，跳远运动员想利用这个自然现象跳得更远些，下列结论中正确的是：( ) A ．由西向东跳有利 B ．由东向西跳有利 C ．由南向北跳有利 D ．无论何方，效果相同 5．汽车由西向东匀速行驶，车上的乘客看到窗外的雨是竖直下落的，那么在地面上的人看来，雨滴的下落方向是（） A ．竖直下落 B ．斜向东下落 C ．斜向西下落 D ．斜向南下落或斜向北下落 6．如图所示，木板B 放在粗糙的水平面上，木块A 放在B 的上面，A 的右端通过一不可伸长的轻绳固定在直立墙壁上，用水平力F 向左拉动B ，使B 以速度v 做匀速运动，这时绳水平，张力为T ，下面说法正确的是（） A ．T=F B ．木块A 受到的是静摩擦力，大小等于T C ．木板B 受到一个静摩擦力，一个滑动摩擦力，合力大小等于F D ．若木板B 以2v 的速度匀速运动，则拉力仍为F 7．如右图所示，物体B 放在一个粗糙的斜面上，物怵B 的上表面水平，B 上而载着A ，当这整个装置一起沿水平向右匀速直线运动，则下列说法正确的是 ( ) A ．物体A 受到3个力 B ．物体A 受到4个力 C ．物体B 受到4个力 D ．物体B 受到5个力 8.如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是（） ①向右做加速运动 ②向右做减速运动 ③向左做加速运动 ④向左做减速运动 A.① B.③ C.②③ D.①④ 9、在广场上游玩时，小明将一充有氢气的气球系于一辆玩具小汽车上，并将玩具小汽车放置在光滑的水平地面上.无风时细绳处于竖直方向，如图所示.当一阵风沿水平方向吹向气球时，以下说法正确的是（C ） A ．小汽车可能被拉离地面 B ．氢气球仍处于静止状态 C ．小汽车一定沿地面滑动 D ．小汽车仍处于静止状态 10.甲、乙、丙三同学先后用一个不等臂天平来称量某散装物品。甲先取一部分物品放在右盘，当左盘放入7克砝码时，天平正好平衡；接着，甲又取另外一部分物品放在左盘，当右盘放人14克砝码时，天平正好平衡，甲将前后两次称量的物品混合在一起交给了老师。乙、丙均采用了相同的方法，只不过乙前后两次在左、右盘内放置的砝码分别为10克、10克；丙前后两次在左、右盘内放置的砝码分别为9克、12克。老师把三位同学交来的物品用标准天平来称量，发现上述三位同学称出的物品中，有一位同学称量的正好是20克，那么该同学一定是( ) (A)甲。 (B)乙。 (C)丙。 (D)甲、乙、丙均有可能。二．填空题(36分) 11如图所示，一重为750N ，密度为5×103Kg/m 3 金属块A 沉在水中的斜坡上，在沿斜坡向上的拉力F 作用下，物块A 以0.2m/s 的速度沿斜坡匀速上升，斜坡的倾角a=300 ，斜面的机械效率为75%。若不计水的阻力，求物块A 露出水面之前拉力F 的功率_______和物块A 受到的摩擦力f=________. 12．小阳想测出一块鹅卵石的密度。他在家中利用刻度尺、口大底小的塑料碗、大烧杯和适量的水进行实验，在烧杯内放入适量水，再将塑料碗轻轻放入水中漂浮，如图甲所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h 1。将鹅卵石放在塑料碗中，装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮，如图乙所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h 2，将塑料碗中的鹅卵石放入水盆中，如图丙所示。用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h 3，求ρ石 = 。 13，如图8所示，聪明爱玩的小亮将一个滑轮固定在竖直墙壁上，另一个固定在自己的滑板车上，甲乙丙 h 1 h 23

全国优秀大学生事迹汇报材料

全国优秀大学生事迹汇报材料西南石油大学郭晶晶一、个人简介郭晶晶，女，汉族，中共党员，1986年2月出生，现就读于西南石油大学石油工程专业2004级，在校期间，曾担任石油工程学院学生会学习部与科技部部长、班级学习委员、羽毛球协会理事。入校近四年来，我在思想、学习、工作、生活等各个方面严格要求自己，努力使自己成为一名德、智、体、美、劳全面发展的品学兼优的学生。二、思想进步，态度端正在思想政治方面，我态度端正，积极向党组织靠拢，在大一军训的时候，主动向党组织递交了入党申请书。2005年10月至11月，我参加了西南石油大学第79届党校的学习，在学习期间我认真学习党课，积极参加各种形式的党课讨论和实践活动，并以优良的成绩结业。在党校学习的那段日子里，我不仅认真学习了党的知识，还认真学习了“邓小平理论”、“三个代表”重要思想，积极践行“八荣八耻”，不断提高自己的思想素质和政治理论水平。在党组织的关怀和教育下，我于2006年4月正式被批准成为一名中共预备党员。之后的时间里，我定期向组织汇报思想、学习和工作的情况，更加踏实地工作，为同学服务，以一名共产党员的标准严格要求自己。由于表现优秀，于2007年4月预备期满后顺利转为中共党员。成为一名中国共产党党员既是对我过去表现的肯定，也是对我今后学习、工作的激励和鞭策。三、勤学善思，刻苦钻研在大学这个丰富多彩且具有多重诱惑的环境里，我积极要求上进，从未放松对专业知识的学习，不断地巩固已经学过的知识，做到温故而知新。因为我明白在这个充满竞争的社会里，只有不断地充实自己，才能使自己融入这个社会，适应这个社会。我认真学好每一门专业基础课，刻苦钻研，勤学善思，得到了各专业老师的好评和认可。在对学习的不断思考中，我逐渐摸索、总结了一些学习方法，形成了规律性的认识，不但提高了学习效率和学习成绩，还把一些高效、有益的方法在广大同学中加以推广，帮助他人共同进步。近四年的大学生活磨练了我顽强的学习意志和刻苦学习的精神，能够坦然面对学习中的困难和挫折并迎刃而解。凭借着坚定的毅力以及不懈的努力，在入校后的六个学期的期末考试中，我的综合成绩六次均名列专业第一，平均学分绩点 4.51，名列专业第一，获西南石油大学“优秀生特等奖学金”六次、“优秀三好学生标兵”荣誉称号三次、“四川省优秀三好学生”荣誉称号一次、“十佳优秀青年学生”荣誉称号一次、“中石油奖学金”一次、“斯伦贝谢能源奖学金”一次、国家奖学金一次。大二上学期通过国家英语四级、国家计算机二级考试，并在大二下学期以625的高分通过国家英语六级以及国家计算机三级考试。此外，平日里我十分注重拓宽自己的专业知识，优化自己的知识结构，培养自己科研思维和实践能力以及全方位思考的能力。我经常与老师和同学探讨一些边缘学科的知识，来激发自己的学习兴趣并增强自己的自学能力。同时课余时间我也不断关注本专业许多领域在国内外的科学研究进展和本院老师目前研究的先进项目，阅读了大量的学术论文，拓展了专业知识面。课余时间，我还积极参加各种学科竞赛，来检验自己的知识水平，我先后参加了全国大学生英语竞赛、全国大学生数学建模竞赛、四川省大学生力学竞赛等，并取得了2007年全国大学生数学建模竞赛国家二等奖、第6届周培源力学竞赛优秀奖、2006年全国大学生英语竞赛A级一等奖、2005年全国大学生英语竞赛A级三等奖、四川省首届大学生力学竞赛

第九届全国周培源大学生力学竞赛试题参考答案

第九届全国周培源大学生力学竞赛试题参考答案出题学校：第 1 题（15 分） (1) ω0 = (2) ?∠OAO ′ = 4 。 3Eb 第 2 题（25 分） 3π3σp d 2 σp d 2 (1) [F ] = ≈ 0.4651 。 200n n (2) 不会波动，证明见详细解答。 (3) 可以，许用荷载多可提高 76.7％。第 3 题（25 分） (1) α 1 =0， α 2 = arccos 100 = 45o 。 200 (2) x 2 = 200y 。 (3) 长度 2L 小于 200 mm 的杆水平放置的平衡是稳定的。长度大于 200 mm 的杆水平放置的平衡是不稳定的，处于角度 α= arccos 100 上的平衡是稳定的。 L 第 4 题（30 分） 195E πd 3ε max (1) F = 。 5248L (2) 可以，原因见详细解答。 (3) 除了温度补偿片，至少还应该贴 3 个应变片。 J 截面的上顶点处沿轴向贴一个应变片 ε(1) ，另外两个应变片 ε (2) 和 ε (3) 应该贴在 J 截面水平直径的两端处，并沿着与轴线成 45°夹角的方向 L g 75 。 2 3 10 GL

1 E πd 3(ε +ε ) 3E πd 2 (ε ?ε ) 上粘贴。M J = E πd 3ε (1) ，T J = (2) (3) ，F S J = (2) (3) 。 32 32(1+ν) 32(1+ν) 第 5 题（25 分） (1) e =。 (2) v C =???? 65 + 5482π???? gL 。详细参考解答及评分标准评分总体原则各题均不限制方法。若方法与本文不同，只要结果和主要步骤正确，即给全分；若方法不同而结果不正确，各地自行统一酌情给分。本文中多处用图形解释，若试卷中未出现相应图形但已表达了同样的意思，则同样给分。计算结果用分数或小数表达均可。本文中用浅黄色标识的公式和文字是给分的关键点，其后圆圈内的数字仅为本处的所得分值。第 1 题（15 分）图 1-1 为某个装在主机上的旋转部件的简图。四个重量为G ，厚度为b ，宽度为3b ，长度为 L ，弹性模量为 E 的均质金属片按如图的方式安装在轴 OO ′ 上。在 A 处相互铰结的上下两个金属片构成一组，两组金属片关于轴 OO ′ 对称布置。两组金属片上方均与轴套 O 铰结，且该轴套处有止推装置，以防止其在轴向上产生位移。两组金属片下方均与O ′ 处的轴套铰结，该轴套与轴 OO ′ 光滑套合。当主机上的电动机带动两组金属片旋转时，O ′ 处的轴套会向上升起。但轴套上升时，会使沿轴安装的弹簧压缩。弹簧的自然长度为2L ，其刚度 k = 23G 。O 和O ′ L 处的轴套、弹簧，以及各处铰的重量均可以忽略。 (1) 暂不考虑金属片的变形，如果在匀速转动时O ′ 处轴套向上升起的高度 H = L 是额定的工作状态，那么相应的转速ω0 是多少？ (2) 当转速恒定于ω0 时，只考虑金属片弯曲变形的影响，试计算图示角度 ∠OAO ′ 相对于把金属片视为刚体的情况而言的变化量。图 1-1 ω O A L b H O ′

初中物理竞赛练习题(10)力学测验

初中物理竞赛练习题（10）------力学测验题姓名: 1、（10分）随着人类对能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率是人类所面临的一项重要任务，图中所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道为一个小的坡度，请你从节能的角度，分析这种设计的优点。（竞赛辅导讲座下册P20） 2、（10分）如图所示是农场扬场机的示意图，谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮W和皮带B的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成1、2、3三维，达到分离的目的，其中1是，2是，从能量的角度看，它们在运动过程中能够分离，是因为。（竞赛辅导讲座下册P20） 3、（20分）小李出差坐在火车尾部，发现火车进山洞前的一瞬间要鸣笛一次，他从听到笛声到车尾出山洞，数出火车在铁轨接头处的振动声共96次，所用时间为2min，每根铁轨长15m，火车车身长180m，声速为348m/s，则该山洞长为多少？当时火车的速度为多少？（竞赛辅导讲座上册P23） 4、（20分）李明同学经常骑自行车上学，他从家骑车到学校的路程为3.6km，某一天早晨，李明同学上学前称得人与书包总重为600N，自行车重为300N，7点30分他从家里出发，以6m/s的速度匀速骑车到学校，在骑车过程中受到的阻力恒为50N，求：（1）李明同学几点钟到学校？（2）李明在骑车过程中，自行车两个车轮与路面接触的总面积为0.003m2，在此过程中自行车对路面的压强为多少Pa？（3）从家骑车到学校的过程中，李明克服阻力做功为多少J？（竞赛辅导讲座下册P25）

5、（20分）泡沫塑料的救生圈质量为3kg，密度为0.2×103kg/m3，这个救生圈在水里承受多大的重力时恰好完全浸没？人的密度与水的密度相近，若一个质量为50kg的人，用这个救生圈在水中游泳，能否中保证有1/10以上的人体积（主要是头部）露出水面？（2000年广东省初中物理知识竞赛试题）（竞赛辅导讲座上册P126） 6、（20分）用如图所示滑轮组（绳和轮的摩擦忽略不计）将一个重79N的铁块匀速提升2m，拉力F做功200J，求：（1）滑轮组的机械效率；（2）若将铁块置于水中，如图所示，仍用此滑轮组将其在水中匀速提升2m（不计水的阻力），则拉力F做的功是多少？（铁的密度是7.9×103kg/m3，g取10N/kg）（奥赛解题大全P126）（奥赛解题大全P176）初中物理竞赛练习题（8）------浮力 1、将一块玻璃挂在弹簧测力计的下端，当玻璃处在空气中时，弹簧测力计的示数为 2.5N，将玻璃浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.5N，将玻璃浸没在硫酸中时，弹簧测力计的示数为1.15N，求玻璃和硫酸的密度。（奥赛解题大全P126）

第三届四川省孙训方大学生力学竞赛试题(201006)

第三届四川省孙训方大学生力学竞赛试题一、一桁架的支承及荷载情况如题一图所示，各杆自重不计。（1）当b=2a时，求支座A、B的约束反力；（2）当b=a时，证明该系统将不能保持平衡。（20分）题一图题二图二、如题二图所示，质量为m1半径为R的圆盘铰接在质量为m2的滑块上，且m1=m2=m。滑块可在光滑的地面上滑动，圆盘靠在光滑的墙壁上，初始时，θ0=0，系统静止。滑块受到微小扰动后向右滑动。试求：（1）圆盘脱离墙壁时的θ角；（2）圆盘脱离墙壁时地面对物块的支承力。（20分）三、壁厚相同但外径分别为r1和r2的两个圆筒用重量为W的一个下端开口的箱子固定在题三图所示位置。大圆筒的重量为W1=kW。圆筒和箱子均足够光滑，因而摩擦可以忽略。（1）为了不使箱子翻倒，当重量比k=7.2时，小圆筒外径的取值范围是多少？（2）比值k取什么范围能使该系统始终稳定？（10分）题三图共2页第1页

四、在某峡谷中架设桥梁，需建一个混凝土桥墩，其高度为h，桥墩上受压力F，如题四图所示。已知h=40 m，F =2500 kN，混凝土材料的密度ρ=2300 kg/m3，许用压应力[σ]=0.8 MPa。（1）若按等强度设计，试计算此桥墩所需的材料（体积）；（2）为便于浇注，可改为多段等截面的阶梯桥墩，请以两段等长的阶梯桥墩为例，计算其所需的材料（体积）。（20分）题四图题五图五、图示结构由两根长度和重量均相同的1和2梁组成。梁1的左支座落在一根与梁2刚性连接的曲杆上。梁1的自重分布是：左半梁的重量是右半梁的2倍。梁2的自重G2=G1沿整个梁轴均匀分布。曲杆的重量可以忽略。（1）两根梁的支座反力有多大？（2）确定梁1中最大弯矩的位置和大小。（3）确定当a=b/4时梁2的剪力和弯矩分布。（4）为使梁2中的最大弯矩不大于梁1的，a最大允许为多少？（20分）六、如题六图所示对称桁架，在铰A处受荷载F作用。已知桁架中各杆的材料相同，横截面面积也相同。问有何办法可使各杆同时达到材料的许用应力[σ]？（要求用两种方法，并确定相关参数）（10分）题六图共2页第2页

2011全国大学生力学竞赛试题范围

全国周培源大学生力学竞赛考试范围（参考）理论力学一、基本部分 (一) 静力学 (1) 掌握力、力矩和力系的基本概念及其性质。能熟练地计算力的投影、力对点的矩和力对轴的矩。 (2) 掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性质。能熟练地计算力偶矩及其投影。 (3) 掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性质。掌握汇交力系、平行力系与一般力系的简化方法、熟悉简化结果。能熟练地计算各类力系的主矢和主矩。掌握重心的概念及其位置计算的方法。 (4) 掌握约束的概念及各种常见理想约束力的性质。能熟练地画出单个刚体及刚体系受力图。 (5) 掌握各种力系的平衡条件和平衡方程。能熟练地求解单个刚体和简单刚体系的平衡问题。 (6) 掌握滑动摩擦力和摩擦角的概念。会求解考虑滑动摩擦时单个刚体和简单平面刚体系的平衡问题。 (二)运动学 (1) 掌握描述点运动的矢量法、直角坐标法和自然坐标法，会求点的运动轨迹，并能熟练地求解点的速度和加速度。 (2) 掌握刚体平移和定轴转动的概念及其运动特征、定轴转动刚体上各点速度和加速度的矢量表示法。能熟练求解定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 (3) 掌握点的复合运动的基本概念，掌握并能应用点的速度合成定理和加速度合成定理。 (4) 掌握刚体平面运动的概念及其描述，掌握平面运动刚体速度瞬心的概念。能熟练求解平面运动刚体的角速度与角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 (三)动力学 (1) 掌握建立质点的运动微分方程的方法。了解两类动力学基本问题的求解方法。 (2) 掌握刚体转动惯量的计算。了解刚体惯性积和惯性主轴的概念。 (3) 能熟练计算质点系与刚体的动量、动量矩和动能；并能熟练计算力的冲量（矩），力的功和势能。 (4) 掌握动力学普遍定理(包括动量定理、质心运动定理、对固定点和质心的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定理，并会综合应用。 (5) 掌握建立刚体平面运动动力学方程的方法。了解其两类动力学基本问题的求解方法。 (6) 掌握达朗贝尔惯性力的概念，掌握平面运动刚体达朗贝尔惯性力系的简化。掌握质点系达朗贝尔原理(动静法) ，并会综合应用。了解定轴转动刚体静平衡与动平衡的概念。二、专题部分 (一) 虚位移原理掌握虚位移、虚功的概念；掌握质点系的自由度、广义坐标的概念；会应用质点系虚位移原理。 (二) 碰撞问题 (1) 掌握碰撞问题的特征及其简化条件。掌握恢复因数概念 (2) 会求解两物体对心碰撞以及定轴转动刚体和平面运动刚体的碰撞问题。材料力学一、基础部分材料力学的任务、同相关学科的关系，变形固体的基本假设、截面法和内力、应力、变形、应变。轴力与轴力图，直杆横截面及斜截面的应力，圣维南原理，应力集中的概念。材料拉伸及压缩时的力学性能，胡克定律，弹性模量，泊松比，应力-应变曲线。

全国周培源大学生力学竞赛考试范围参考

全国周培源大学生力学竞赛范围（参考）理论力学一、静力学部分 1. 掌握力、力矩和力系的基本概念及其性质。能熟练地计算力的投影、力对点的矩和力对轴的矩。 2. 掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性质。能熟练地计算力偶矩及其投影。 3. 掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性质。掌握汇交力系、平行力系与一般力系的简化方法、熟悉简化结果。能熟练地计算各类力系的主矢和主矩。掌握重心的概念及其位置计算的方法。 4. 掌握约束的概念及各种常见理想约束力的性质。能熟练地画出单个刚体及刚体系受力图。 5. 掌握各种力系的平衡条件和平衡方程。能熟练地求解单个刚体和简单刚体系的平衡问题。 6. 掌握滑动摩擦力和摩擦角的概念。会求解考虑滑动摩擦时单个刚体和简单平面刚体系的平衡问题。二、运动学部分 1. 掌握描述点运动的矢量法、直角坐标法和自然坐标法，会求点的运动轨迹，并能熟练地求解点的速度和加速度。 2. 掌握刚体平移和绕定轴转动的概念及其运动特征、绕定轴转动刚体上各点速度和加速度的矢量表示法。能熟练求解绕定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 3. 掌握点的复合运动的基本概念，掌握并能应用点的速度合成定理和加速度合成定理。 4. 掌握刚体平面运动的概念及其描述，掌握平面运动刚体速度瞬心的概念。能熟练求解平面运动刚体的角速度与角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。三、动力学部分 1. 掌握建立质点的运动微分方程的方法。了解两类动力学基本问题的求解方法。 2. 掌握刚体转动惯量的计算。了解刚体惯性积和惯性主轴的概念。 3. 能熟练计算质点系与刚体的动量、动量矩和动能；并能熟练计算力的冲量（矩），力的功和势能。 4. 掌握动力学普遍定理(包括动量定理、质心运动定理、对固定点和质心的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定律，并会综合应用。 5. 掌握建立刚体平面运动动力学方程的方法。了解其两类动力学基本问题的求解方法。 6. 掌握达朗贝尔惯性力的概念，掌握平面运动刚体达朗贝尔惯性力系的简化。掌握质

初中物理竞赛力学部分(含标准答案)

物理知识竞赛试题一(力学部分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1０答案 A.用橡皮擦纸时,橡皮和纸间的摩擦 B．小汽车急刹车时，车轮和地面间的摩擦Ｃ．皮带正常传动时,皮带和皮带轮间的摩擦Ｄ.用转笔刀削铅笔，铅笔与刀孔间的摩擦 2．在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中,如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是: A．脚不痛。因人越来越轻 C.脚不痛。因水底对人的支持力越来越小 B.脚越来越痛。因人越来越重 D.脚越来越痛。因水底对人的支持力越来越大 3.秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。因此秤杆上的刻度应? A.是均匀的Ｂ．从提纽开始向后逐渐变密Ｃ．从提纽开始向后逐渐变疏 D.与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能 5.拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是为了：Ａ．提高传动机械的效率 B.节省燃料 C.增大拖拉机的牵引力Ｄ.提高柴油机的功率 6.如图3，烧杯中的冰块漂浮在水中,冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯口相平。待这些冰块全部熔化后,? A．将有水从烧杯中溢出 B．不会有水从烧杯中溢出,杯中水面也不会下降 C．烧杯中水面会下降 D.熔化过程中水面下降,完全熔化后有水溢出 7．如图所示,放在水平桌面上的容器A为圆柱形，容器B为圆锥形,两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的水后,再分别放入相同质量的木块，如图所示,下列说法中正确的是: A．放入木块前，两容器对桌面的压力相等 B．放入木块前,由于A容器中的水多于B容器, 故A容器底部受水的压力大于B容器 C．放入木块后,两容器底部所受水的压力相等Ｄ．放入木块后,Ｂ′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力 8．如图所示，吊篮的重力为4０0牛，动滑轮重力为50牛,定滑轮重力为40牛,人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力：? A.２18牛 B．22０牛 C.21０牛Ｄ.２３6牛９.测定血液的密度不用比重计(图为这样做需要的血液量太大),而采用巧妙的办法:先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是 A.帕斯卡定律 B.液体内同一深度各方向压强相等 C.物体的浮沉条件 D.血滴上部受硫酸铜溶液的压强等于下部受硫酸铜溶液的压强 10．某同学用托盘天平测一物体的质量,测量完毕后才发现错误地将物体放在了右盘，而将砝码放在了左盘。因无法重测，只能根据测量数据来定值。他记得当时用了５0ｇ、２0g和１0g三个砝码，游码位置如图所示,则该物体的质量为 A.81.4ｇＢ.78．6g Ｃ.78.2g D．81.8ｇ二、填空(１-３题每空1分,其余每空2分,共２0分) １.一辆汽车在水平的河岸上行驶，它在水中的倒影相对于汽车的速度是_＿＿＿__。 2．下列设备中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称（全名)。起重机钢索下面吊钩上的铁轮是

初中物理竞赛力学部分

物理知识竞赛试题一（力学部分）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A .用橡皮擦纸时，橡皮和纸间的摩擦 B.小汽车急刹车时，车轮和地面间的摩擦 C .皮带正常传动时，皮带和皮带轮间的摩擦 D .用转笔刀削铅笔，铅笔与刀孔间的摩擦 2 .在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是： A .脚不痛。因人越来越轻 C.脚不痛。因水底对人的支持力越来越小 B. 脚越来越痛。因人越来越重 D.脚越来越痛。因水底对人的支持力越来越大 3 .秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。因此秤杆上的刻度应 A. 是均匀的 B .从提纽开始向后逐渐变密 C. 从提纽开始向后逐渐变疏 D .与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能 5 .拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是为了： A .提高传动机械的效率 B.节省燃料 C.增大拖拉机的牵引力 D .提高柴油机的功率 6.如图3,烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯些冰块全部熔化后， A .将有水从烧杯中溢出 B .不会有水从烧杯中溢出，杯中水面也不会下降 C.烧杯中水面会下降 D.熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出 7 .如图所示，放在水平桌面上的容器 A 为圆柱形，容两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的入相同质量的木块，如图所示，下列说法中正确的是： A .放入木块前，两容器对桌面的压力相等 B. 放入木块前，由于 A 容器中的水多于B 容器，故A 容器底部受水的压力大于 B 容器 C. 放入木块后，两容器底部所受水的压力相等 D. 放入木块后，B '容器底受水的压力大于 A '容器 &如图所示，吊篮的重力为 400牛，动滑轮重力为 50牛，定滑轮重力为 40牛，人的重力为 600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力： A. 218 牛 B . 220 牛 C. 210 牛 D . 236 牛 9 .测定血液的密度不用比重计（图为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看至恻一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是 A. 帕斯卡定律 B .液体内同一深度各方向压强相等 C.物体的浮沉条件 D .血滴上部受硫酸铜溶液的压强等于下部受硫酸铜溶液的压强 10 .某同学用托盘天平测一物体的质量，测量完毕后才发现错误地将物体放在了右盘，而将砝码放在了左盘。因无法重测，只能根据测量数据来定值。他记得当时用了 50g 、20g 和10g 三个砝码，游码位置如图所示，则该物体的质量为 A. 81.4g B . 78.6g C. 78.2g D . 81.8g 、填空（1-3题每空1分，其余每空 1 .一辆汽车在水平的河岸上行驶，它在水中的倒影相对于汽车的速度是 ______ 。 2 .下列设备中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称（全名）。起重机钢索下面吊钩上的铁轮器B 为圆锥形, 水后，再分别放底所受水的压力 2分，共20分）

第十一届全国周培源大学生力学竞赛考试范围.doc

第十一届全国周培源大学生力学竞赛考试范围理论力学一、基本部分 (一) 静力学 (1) 掌握力、力矩和力系的基本概念及其性质。能熟练地计算力的投影、力对点的矩和力对轴的矩。 (2) 掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性质。能熟练地计算力偶矩及其投影。 (3) 掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性质。掌握汇交力系、平行力系与一般力系的简化方法、熟悉简化结果。能熟练地计算各类力系的主矢和主矩。掌握重心的概念及其位置计算的方法。 (4) 掌握约束的概念及各种常见理想约束力的性质。能熟练地画出单个刚体及刚体系受力图。 (5) 掌握各种力系的平衡条件和平衡方程。能熟练地求解单个刚体和简单刚体系的平衡问题。 (6) 掌握滑动摩擦力和摩擦角的概念。会求解考虑滑动摩擦时单个刚体和简单平面刚体系的平衡问题。 (二)运动学 (1) 掌握描述点运动的矢量法、直角坐标法和自然坐标法，会求点的运动轨迹，并能熟练地求解点的速度和加速度。 (2) 掌握刚体平移和定轴转动的概念及其运动特征、定轴转动刚体上各点速度和加速度的矢量表示法。能熟练求解定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 (3) 掌握点的复合运动的基本概念，掌握并能应用点的速度合成定理和加速度合成定理。 (4) 掌握刚体平面运动的概念及其描述，掌握平面运动刚体速度瞬心的概念。能熟练求解平面运动刚体的角速度与角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。

(三)动力学 (1) 掌握建立质点的运动微分方程的方法。了解两类动力学基本问题的求解方法。 (2) 掌握刚体转动惯量的计算。了解刚体惯性积和惯性主轴的概念。 (3) 能熟练计算质点系与刚体的动量、动量矩和动能；并能熟练计算力的冲量（矩），力的功和势能。 (4) 掌握动力学普遍定理(包括动量定理、质心运动定理、对固定点和质心的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定理，并会综合应用。 (5) 掌握建立刚体平面运动动力学方程的方法。了解其两类动力学基本问题的求解方法。 (6) 掌握达朗贝尔惯性力的概念，掌握平面运动刚体达朗贝尔惯性力系的简化。掌握质点系达朗贝尔原理(动静法) ，并会综合应用。了解定轴转动刚体静平衡与动平衡的概念。二、专题部分 (一) 虚位移原理掌握虚位移、虚功的概念；掌握质点系的自由度、广义坐标的概念；会应用质点系虚位移原理。 (二) 碰撞问题 (1) 掌握碰撞问题的特征及其简化条件。掌握恢复因数概念 (2) 会求解两物体对心碰撞以及定轴转动刚体和平面运动刚体的碰撞问题。

大学生力学竞赛试题及答案

大学生力学竞赛模拟题 ------江苏技术师范学院一、连日大雨，河水猛涨，一渡船被河水冲到河中央，摆渡人眼疾手快，立刻从岸上拉住船上的缆绳以便拖住渡船，可惜水流太急，渡船仍然向下游冲去。这时，摆渡人看到一木桩，并立刻将缆绳在木桩上绕了几圈，就拉住了冲向下游的渡船。（1）本问题与力学中的什么内容有关系（2）利用木桩拉住渡船，则摆渡人少使多少力？（3）如果水对渡船的推力为20kN ，而摆渡人的最大拉力为500N ，木桩与缆绳之间的摩擦系数 3.0=f ，则为了能使渡船停止运动至少将缆绳在木桩上绕几圈？若缆绳横截面面积为3002mm ，木桩直径为20cm ，木桩至渡船的缆绳长10m ，弹性模量E=100GPa ，忽略木桩至手拉端绳的变形，试计算缆绳的总伸长量。题1图一、解：（1）、关键词：摩擦，轴向拉伸（2）、设手拉端的拉力为人F ，船的拉力为船F ，缆绳和木桩接触的各处有径向压力和切向摩擦力作用，如图（1-a ）所示。任取一微段（图（1-b ）），由微段的平衡条件

（1-a ）（1-b ） 0=∑r F 02 s i n 2s i n )(=-+-θ θd F d dF F dF r （1） 0=∑θF ()02 c o s 2c o s =--+r f d F d F d dF F θ θ （2）对于微小角度θd ，可令 2 2sin θθd d ≈，12cos ≈θd ，并略去高阶微量2θd dF ?，即得 fF d dF =θ （3）分离变量，积分得 θ f Ae F = （4）其中积分常数由缆绳两端的边界条件确定，有 0=θ，船F F =；船F A = 所以，绕在木桩上缆绳任一截面的拉力为 θf e F F 船= （5）所以 θf e F F =船人，其中θ为缆绳绕过木桩的角度。（3）、将N F 500=人，kN F 20=船，f = 0.3代入式（5），得θ3.031020500e ?= 解得 3.12≈θ rad 所以至少将缆绳绕两圈。当πθ4=，考虑微段（图（1-b ））的伸长 ()θθθ d e EA R F EA Rd F d f 船绕== ? （6）则环绕部分的缆绳伸长量 )1(440 -==?=?? ?ππθθf f e EAf R F d e EA R F d 船船绕绕（7）代入已知数据计算的，mm 43.9=?绕木桩至船段的缆绳伸长量 mm EA l F 7.610 3001010010 200006 92=????= =?-船（8）总变形量 mm 13.162=?+?=?绕

初中物理竞赛-力学综合训练试题(2)

（密度、压强、浮力）补充训练(2) 一、选择题： 1.如图所示，同种材料制成的两个正方体金属块A 、B 叠放在水平地面上，在A 的上表面施加竖直向下、大小为F 的压力.金属块A 对B 的压强为p 1，金属块B 对地面的压强为p 2.已知：金属块A 、B 的边长之比L 1∶L 2=1∶2，F ∶G A = 3∶5，则p 1∶p 2 为（） A ．2∶3 B ．6∶5 C ．3∶2 D ．4∶3 2.把木块放在水中时，露出部分为木块体积的1/2；将物体A 放在木块上，木块露出水面的体积为木块体积的1/3；拿掉物体A ，将物体B 放在木块上，木块露出水面的体积为木块体积的1/4.若物体A 体积是物体B 体积的2倍，则物体A 、B 的密度之比是（） A. 2∶3 B. 3∶2 C.1∶3 D. 3∶1 3. 如图所示，向两个质量可以忽略不计且完全相同的塑料瓶中装入密度为ρA 和ρB 的液体后密闭，把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中，所受浮力分别为F 甲、F 乙，二者露出液面的高度相等，下列判断正确的是（） A ．由图可知：ρA >ρ甲>ρ乙 B ．若ρA = ρB ，则ρ甲>ρ乙 C ．若ρ甲=ρ乙，则ρA >ρB D ．若F 甲=F 乙，则ρ甲>ρ乙 4. 用不同种材料制成的甲、乙两个实心正方体，2ρρ=乙甲，把它们分别放在水平桌面上，甲乙对桌面的压强分别为1ρ、2ρ，如图2所示，若把甲放在乙上面，则乙对桌面的压强是（） A 3312214P P P + B 33122244P P P + C 22121 4P P P + D 22124P P + 5. 甲溢水杯盛满密度为ρ1的液体，乙溢水杯盛满密度为ρ2的液体。将密度为ρ的小球A 轻轻放入甲溢水杯，小球A 浸没在液体中，甲溢水杯溢出液体的质量是32g 。将小球B 轻轻放入乙溢水杯，小球B 漂浮，有6 1体积露出液面，乙溢水杯溢出液体的质量是40g 。已知小球A 与小球B 完全相同，ρ大于ρ1。则下列选项中正确的是( ) A ．小球A 的质量为32g B ．小球B 的质量为8g C ．ρ1与ρ2之比为2：3 D ．ρ1与ρ2之比为24：25 A B

2014四川省孙训方力学竞赛参考解答

第五届四川省孙训方大学生力学竞赛试题参考解答一、解：1、平衡时斜面倾角θ 的最大值本题存在两种可能的平衡临界状态，一是整体处于沿斜面下滑的状态，二是整体绕轴A 翻转。若要不下滑，只需满足 99.347.0tan 1=≤-θ 若要不翻转，取整体为研究对象，由∑=0)(F M A 得 0)]3 31(sin [cos 23N ≥+-=θθP P F A 解得 37.323 33 tan 1 =+≤-θ 故平衡时斜面倾角的最大值为 37.32=θ 2、平衡时圆盘O 1与O 2之间铰链C 沿圆盘公切线方向的约束力与倾角θ 的关系取整体为研究对象由 ∑=0x F 得 θsin 3S S P F F B A =+ 再分别取圆盘O 1、O 2和 O 3为对象分别由 0)( , 0)(t t S 1=--=∑D C A O F F F r F M 0)( , 0)(t t S 2=+'-=∑E C B O F F F r F M 0)( , 0)(t t 3='-'=∑D E O F F r F M 联立解之得 θsin 2 3 t P F C = n B C F ' F n E F 't E 'n D A N B x y B x y

二解：1、相对轨迹由刚体平面运动理论知a C 和a D 的方向如图所示。如果盘上与动点M 重合点为加速度瞬心，则a C 与直线CM 和a D 与直线DM 的夹角应相等，均为θ ，且 2 tan ωαθ= 又 D C a a ⊥，故 DM CM ⊥。由此说明无论角速度ω和角加速度α取何值，加速度瞬心必位于以CD = r 为直径的圆周上，即动点M 的相对轨迹是以CD = r 为直径的圆弧，相对轨迹方程为 4 )2(2 22 r r y x =-+ 相对运动方程因为 αr a C = （纯滚动），在t 时刻 t αω=，又轮C 上与动点M 重合点的加速度为零，所以 4 24 424 21t r t r a CM C αααα ω α+= += += 而 4 22 4 2 24 24 2 1os , 11sin t t c t ααω αωθαω ααθ+= += +=+= 故相对运动方程为 4 24221sin , 1cos t r CM y t t r CM x αθααθ+=?=+=?= 2、相对速度的大小对前面所得相对运动方程求导得 2 423 224242) 1(4d d , )1()1(2d d t t r t y v t t t r t x v y x ααααα+-==+-== 相对速度的大小 124 22 2t t r v v v y x αα+= +=

第四届湖南省大学生力学竞赛试题(材料力学答案)

湖南省第四届大学生力学竞赛材料力学试题（竞赛时间：180分钟）请将答案写在相应横线上，答案正确给全分，答案不正确给零分。一、轴向拉力为P 的箱型薄壁截面杆，已知材料的弹性模量E 和泊松比 ν，则在A-A 截面上的C 、D 两点间的距离改变量 CD ? ＝。（5分）二、一矩形截面b h ?的等直杆，承受轴向拉力F 作用，若在杆受力前，其表面画有直角 ABC ∠，且BC 边与杆轴线的夹角为030α=，杆材料的弹性模量为E ，泊松比为ν，则杆受力后，（1）线段BC 的变形AB ?= ；（3分）（2）直角ABC ∠的改变量为ABC γ∠= ；（3分）（3）角α的改变量为α?= 。（4分）密封线

三、图示杆（不考虑自重）下端与固定端约束距离为?。在中点受到静力F 作用，在线弹性范围内，力的作用点的最终位移为δ。那么，在以下三种情况下，计算杆所储存的应变能V ε。（结果请用c 、δ和?表示，其中c=EA/l ，EA 为杆的拉压刚度）。（1）?=0时，V ε = ；（4分）（2）?≠0且δ?时，V ε = 。（5分）四、已知四分之一的圆截面对形心c z 轴的惯性矩 () 256 24 -=πd I zc ，则截面对形心c y 轴的惯性矩yc I ＝。（5分）五、图示三根圆钢具有相同的长度l 与直径d ，材料的弹性模量与切变模量为E 与G ，一端固定于刚性固定平面N 1之上，呈等边三角形，各边长为a ，另一端固联于与N 1平行的刚性平面N 2上，如在平面内作用一力偶M k ，则（1）当直径d 较大而长度l 较小时，略去弯曲效应的影响，平面N 2的转角 θ = ；（5分）（2）当直径d<

第六届江苏省大学生力学竞赛(专科组)试卷

1、，准考证号考生姓名考生所在学校

3．图示吊架ABC 中，已知l AB =2l AC ，杆 AB 的自重P =200N ，B 端挂重W =300N ，则铰A 的支反力F A 的倾角θ= 。】 4．图a 和图b 为横截面面积A 相同、材料E 相同之受拉杆，则图a 所示的杆C 截面之位移 a C ?= ，该杆BC 段之线应变a BC ε= ；图b 所示的杆C 截面之位移 b C ?= ，该杆 BC 段之线应变b BC ε= 。 5．下列结构中，、、、是超静定结构。】 ~ W B l AC 图a 图b F F F （a ）（b ）（c ） ) （e ）（f ）

! 6．图示结构受F1=F2=F的二力作用，请在图中画出（或标注）内力为零的杆件，并计算杆①的内力F N 1。 — 7．图a所示简支梁AB之弯矩图（图中只画出弯矩的大小，符号可自行规定）如图b所示，试画出梁的剪力图和受力图。 ) a a a 图a 图b 12kN·m

@ 第Ⅱ部分（共6题，每题7分） * ~ ^

》【 2．图中阴影线所示形状之均质钢板，尺寸如图示。在A、B处用长度相同之圆截面钢杆吊住，若要求钢板AB边保持水平，试求两圆杆直径之比。 , 【

{ 】 3．由五根横截面面积、弹性模量均相同的杆件制成的ABCD正方形桁架如图所示，已知约束点A、B不受主动力作用，且桁架A支座的约束反力F Ax=F Ay= -F，B支座的约束反力F By=0，试求该桁架所受主动力的作用点、作用方向和大小，以及各杆内力和各节点的位移。 { 、封线

第一届四川省大学生力学竞赛理论力学试题

第一届四川省大学生力学竞赛理论力学试题学校名称姓名 1．（6分）二根弯杆AB、BC质量不计，在A、B、 C处用光滑铰链连接，其上分别作用大小为M、转向相反的力偶，几何尺寸如图所示，则A处的约束力大小为，作用线与水平面的夹角为。 2．（8分）各杆自重不计，尺寸及几何关系如图所示。杆AC的A端和B处分别靠在粗糙的墙上和杆BD的端部，D为光滑固定铰支座，C 处作用一铅垂力F 。若要系统平衡，则A处和 B处的摩擦系数最小值应分别为和。 3．（12分）如图所示，三根等长且质量不计的杆相互用光滑铰链连接成一构架，铰接点C、D、E 分别为杆DH、BE、AC的中点，杆BE水平，A、 B处分别是固定铰支座和可动铰支座约束。如在杆DH上端点H处作用一铅垂力F，则铰C、D、 E处的约束力的大小分别为、、。

4．（6分）一空间力的大小为F ，作用线过边长为l 的正方体的顶点C 和D ，方向如图示，则该力对过正方体顶点O 和G 的轴ζ 的矩为。 5．（6分）已知平面运动刚体上两点A 和 B 的加速度大小分别为A a 和B a ，方向如图所示，则刚体上位于AB 连线中点C 的加速度大小为。 6．（12分）已知机构中长为r 的曲柄OA 在图示瞬时以匀角速度ω 绕轴 O 转动；连杆 AB 长为2 r ，套筒C 可在连杆AB 上滑动，从而带动杆CD 上下运动，如在图示瞬时， AC = CB ，OA 铅垂且垂直于OB ，则该瞬时杆CD 的速度大小为，加速度大小为。 7．（12分）半径为r 的轮O 在水平地面上作纯滚动。一杆AB 斜靠在它上面，杆与轮之间无相对滑动，杆端A 不脱离地面。已知杆端A 的速度v 0 为常数，则当杆与地面夹角θ = 60o 时，杆AB 的角速度大小为；轮O 的角速度大小为；杆AB 的角加速度大小为；轮O 的角加速度大小为。