西安交大理论力学

西安交大理论力学
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2020年智慧树知道网课《理论力学(西安交通大学)》课后章节测试满分答案

绪论单元测试 1 【多选题】(2分) 下面哪些运动属于机械运动? A. 发热 B. 转动 C. 平衡 D. 变形 2 【多选题】(2分) 理论力学的内容包括:。 A. 动力学 B. 基本变形 C. 运动学 D. 静力学

3 【单选题】(2分) 理论力学的研究对象是:。 A. 数学模型 B. 力学知识 C. 力学定理 D. 力学模型 4 【多选题】(2分) 矢量力学方法(牛顿-欧拉力学)的特点是:。 A. 以变分原理为基础 B. 以牛顿定律为基础 C.

通过力的功(虚功)表达力的作用 D. 通过力的大小、方向和力矩表达力的作用 5 【多选题】(2分) 学习理论力学应注意做到:。 A. 准确地理解基本概念 B. 理论联系实际 C. 熟悉基本定理与公式,并能在正确条件下灵活应用 D. 学会一些处理力学问题的基本方法 第一章测试 1 【单选题】(2分)

如图所示,带有不平行的两个导槽的矩形平板上作用一力偶M,今在槽内插入两个固连于地面的销钉,若不计摩擦,则。 A. 板不可能保持平衡状态 B. 板必保持平衡状态 C. 条件不够,无法判断板平衡与否 D. 在矩M较小时,板可保持平衡 2 【单选题】(2分)

A. 合力 B. 力螺旋 C. 合力偶 3 【单选题】(2分) 关于力系与其平衡方程式,下列的表述中正确的是: A. 在求解空间力系的平衡问题时,最多只能列出三个力矩平衡方程式。 B. 在平面力系的平衡方程式的基本形式中,两个投影轴必须相互垂直。 C. 平面一般力系的平衡方程式可以是三个力矩方程,也可以是三个投影方程。

D. 任何空间力系都具有六个独立的平衡方程式。 E. 平面力系如果平衡,则该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零。 4 【单选题】(2分)

西安交大景思睿、张鸣远版《流体力学》复习资料

流体力学知识要点 第一章 流体及其主要物理性质 1. 流体的连续介质模型 a) 流体的定义:任何微小的剪切力都会导致连续变形的物质 b) 质点:含有足够多分子数,并且具有确定宏观统计特征的分子集合。 c) 连续介质模型:(欧拉)假定组成流体的最小物理实体是流体质点而不是流体分子, 即:流体是由无穷多个、无穷小的、紧密毗邻、连绵不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。 2. 流体的主要物理性质 a) 流体的密度:表征流体在空间某点质量的密集程度 i. 密度:'lim V V m V ('V 特征体积,此时具有统计平均特性和确定性) ii. 比容:1v b) 压缩性:当作用在一定量流体上的压强增加时,其体积将减小, 用单位压强所引起 的体积变化率表示 i. 压缩性系数b : /b dV V dp ii. 体积弹性模量E :1 /b dp Vdp E dV V dV (Pa) v dp E d (1/)(1/)/V dp Vdp dp dp m dp dV d dV d d m 对气体: (等温 E p ;等熵 E p ,一般 1.4 ) 对液体,无明确比例 可压缩流体和不可压缩流体 液体的体积弹性模量值大,液体平衡和运动的绝大多数问题可以用不 可压缩流体解决。 气体的体积弹性模量值小,气体平衡和运动的大多数问题需要按可压 缩流体来解决。 c) 流体的粘性:是流体抵抗剪切变形或相对运动的一种固有属性,表现为流体内摩擦 i. 粘性内摩擦力产生的原因: 分子间吸引力(内聚力)产生阻力 分子不规则运动的动量交换产生的阻力 ii. 牛顿粘性实验

U U F A F A h h 牛顿内摩擦定律: /U F A h (μ 动力粘性系数,Pa ·s ) du d dy dt (d dt 角变形率) iii. 粘性系数 动力粘性系数 Pa ·s 运动粘性系数 2 /m s iv. 影响粘性的因素 压强:0p p e 正相关 温度:液体温度大粘度小 气体温度大粘度大 v. 理想流体:不具有粘性(对应粘性流体,一切实际流体都具有粘性) vi. 牛顿流体:满足牛顿内摩擦定律的流体(对应非牛顿流体,不满足牛顿内摩擦 定律) 3. 作用在流体上的力 ( 表面力 质量力) a) 表面力:作用在所取的流体分离体表面上的力。即分离体以外的流体通过接触面作 用在分离体上的力(压力,粘性力) b) 质量力:外力场作用在流体质点上的非接触力,在流体质量均匀情况下又称体积力。 质量力与外力场的强度和流体的分布有关,与它周围的微元体积无关。(重力) 4. 理想流体中的压力与方向无关 a) ,,p p x y z (即理想流体中任一点流体静压强的大小与其作用的面在空间的 方位无关,只是该点坐标的函数) b) 流体静压强的方向沿作用面的内法线方向。 第二章 流体静力学 1. 流体静压强及其特性 a) 流体静压强的方向沿作用面的内法线方向。 b) 静止流体中任一点上不论来自何方的静压强均相等,所以在静止流体中流体静压强 是空间坐标的连续函数。 2. 静止流体平衡微分方程式(欧拉平衡微分方程式) a) 1 0g a p dy du dt dy dudt dt d /

2012秋西交大《理论力学》在线作业

2012秋西安交通西交《理论力学》在线作业 (红色答案) 一、单选题(共 30 道试题,共 60 分。) 1. 刚体作平面运动,在瞬时平动的情况下,该瞬时()。 A. ω=0,α=0 B. ω=0,α≠0 C. ω≠0,α=0 D. ω≠0,α≠0 满分:2 分 2. 当牵连运动为平移时,则牵连加速度等于牵连速度对时间的几阶导数()。 A. 一阶 B. 二阶 C. 三阶 D. 四阶 3. 下列情况中哪个是非定常约束()。 A. 一个圆柱体在倾角为θ的斜面上滚下(不是纯滚动) B. 在以匀角速度绕水平轴转动的非常长的无摩擦线上运动的一个质点 C. 从固定球顶上(无滑动的)滚下的一个球 D. 在倾角为θ的斜面上无滑动地滚动的圆台 4. 对任何一个平面力系()。

A. 总可以用一个力来与之平衡 B. 总可以用一个力偶来与之平衡 C. 总可以用合适的两个力来与之平衡 D. 总可以用一个力和一个力偶来与之平衡 5. 力偶若保持()不变,则可在力偶作用面内任意转移。 A. 转向 B. 力偶臂 C. 力偶矩大小 D. 矩心位置 6. 作用在一个刚体上的两个力FA、FB满足FA=-FB的条件,则该二力可能是()。 A. 作用力和反作用力或一对平衡的力 B. 一对平衡的力或一个力偶 C. 一对平衡的力或一个力和一个力偶 D. 作用力和反作用力或一个力偶 满分:2 分 7. 由实践经验可知,维持物体的运动状态比起使物体由静止状态进入运动状态来是()。 A. 要容易些 B. 难易程度相当 C. 要困难些 D. 不确定

满分:2 分 8. 作用在刚体上的空间力偶矩矢量沿其作用线移动到该刚体的指定点,是否改变对刚体的作用效果()。 A. 改变 B. 不改变 C. 沿力偶矩矢量指向向前移动不改变 D. 沿力偶矩矢量指向向后移动不改变 满分:2 分 9. 时钟上的指针都在作定轴转动,当指针正常行进的时候,其分针的角速度ω为()rad/s A. π/30 B. 2π C. 1/60 D. π/1800 满分:2 分 10. 以下运动着的物体不为自由体的是()。 A. 飞行的飞机 B. 飞行的导弹 C. 出**膛后做抛物线运动的汤圆 D. 在轨道上高速奔驰的列车 满分:2 分

西安交大流体力学题与答案

一、 选择题(略) 二、 判断题(略) 三、 简答题 1.等压面是水平面的条件是什么? :①连续介质 ② 同一介质 ③ 单一重力作用下. 2. 同一容器中装两种液体,且21ρρ?,在容器侧壁装了两根测压管。试问:图中所标明的测压管中液面位置对吗?为什么?

C (c) 盛有不同种类溶液的连通器 D C D 水 油 B B (b) 连通器被隔断 A A (a) 连通容器 解:不对,(右测压管液面要低一些,从点压强的大小分析) 3. 图中三种不同情况,试问:A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面?哪个不是等压面?为什么? :( a )A-A 是 (b )B-B 不是 (c )C-C 不是, D-D 是。 四、作图题(略) 五、计算题(解题思路与答案) 1. 已知某点绝对压强为80kN/m 2 ,当地大气压强p a =98kN/m 2 。试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。 解: 用水柱高表示 (1)该点绝对压强:8.16mH 2o (2)该点相对压强:-1.84mH 2o (3)该点真空压强:1.84mH 2o

用水银柱高表示 (1)该点绝对压强:599.1mm H g (2)该点相对压强:-135.4 mm H g (3)该点真空压强:135.4 mm H g 2. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2 ,h 1=5m ,h 2=2m 。求A 、B 两点的静水压强。 解:由压强基本公式gh p p ρ+= 0求解 A p = 7.551 mH 2o (74 kN/m 2 ) B p = 4.551 mH 2o (44.6 kN/m 2 ) 3 如图所示为一复式水银测压计,已知m 3.21=?,m 2.12=?, m 5.23=?,m 4.14=?,m 5.15 =?(改为3.5m)。试求水箱液面上的绝 对压强0p =?

西安交通大学-流体力学-期末总复习

第一章流体及其主要物理性质 一概念 流体:在任何微小剪切力持续作用下连续变形的物体。 连续介质模型:假定组成流体的最小物质实体是流体质点,流体是由无限多个流体质点组成,质点之间不存在间隙。 适用条件:分子平均自由程远小于流动问题特征尺寸。 不适用条件:稀薄气体,激波层内等。 粘性:流体抵抗剪切变形(相对运动)的一种属性。 流体层间无相对运动时不表现粘性 牛顿平板实验: 两板间流体速度: 剪切力,即: 或: 式中与板间流体的种类、流体的温度、压强有关,成为液体的动力粘性系数,简称粘性系数。 流体做任意层状流动: 牛顿内摩擦定律的数学表达式 式中是角变形率或角变形速度。 凡符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 产生粘性机理: 同一种流体的动力粘性系数与流体的温度有很大的关系,而受压强的影响很小。液体与气体的产生粘性机理不一样,液体的粘性主要取决于分子间的距离和分子间的吸引力,故温度升

高粘性下降;气体的粘性主要取决于分子气体热运动所产生的动量交换,故温度升高,其粘性增大。 在国际单位中: μ反应流体真实粘性的大小 运动粘性系数: 物理单位是: 粘性系数等于零的流体称为理想流体或无粘流体。 工程上常用体积弹性模量衡量流体的可压缩性,体积弹性模量定义为: 体积弹性模量的量纲和压强相同,是或。 流体的压缩性越大,则越大,即越小;反之,可压缩性越小,则越 小,即越大。 体积弹性模量又可以表示为: 等温体积弹性模量: 等熵体积弹性模量: 由: 当很小或者很大,由或者二者兼得,则此时流体的密度相对变化量就很小。如果忽 略流体密度的变化,不考虑流体的可压缩性的影响,这种简化的模型称为不可压缩流体,其密度可视为常量;反之,考虑密度为变量或压缩性影响的流体,称为可压缩流体。 不可压缩流体:液体低速流动的气体 可压缩流体:气体水下爆炸和水锤现象的液体

西安交大考试卷(理论力学英文)

课程名称 理论力学A1(英) 2003 —2004学年第 1 学期 学 号 开 课 系 工程力学系 年级 本科二年级 姓 名 任课老师 柳葆生 评分 规定:仅允许携带电子词典、计算器和教师提供的课程总结 1. Member BD exerts on member ABC a force P directed along line BD. Knowing that P must have a 360-N vertical component, determine (a) the magnitude of the force P, (b) its horizontal component. (零件BD 对零件 ABC 沿BD 线施加一个力P ,已知P 的垂直分量为360-N ,计算(a ) 力P 的大小,(b )力P 的水平分量 ) 2. Two forces P and Q are applied as shown to an aircraft connection. Knowing that the connection is in equilibrium and that P = 250 N and Q = 325 N, determined the magnitude of the forces exerted on the rods A and B. (如图所示,两个力P 和Q 施加于一个飞机连接器。已知连接器处于平衡状态,并且P = 250 N 和Q = 325 N ,确定施加于连杆A 和B 上力的大小) 3. A 150 N force, acting in a vertical plane parallel to the yz plane, is applied to the 200 mm long horizontal handle AB of a socket wrench. Replace the force with a equivalent force-couple system at the origin O of the coordinate system. (一个150 N 的力,作用在平行于yz 平面的 垂直平面内,施加于一个套筒扳手200 mm 长的水平手柄上。用一个 在坐标原点O 的等效力-力偶系统代替这一力 ) 4. Knowing that the tension in wire BD is 1500 N, determine the reaction at the fixed support C of the frame shown. (已知拉索BD 中 的张力为1500 N ,确定如图示在框架固定支撑端C 的约束反力)

理论力学复习提纲

理论力学复习提纲 一、考试内容(考试的总体要求) 本科目考试内容含三部分,即静力学、运动学、动力学。总体要求是:要求考生系统地掌握理论力学的基本理论和基本方法,并善于应用这些理论和方法,具有较强的分析问题与解决问题的能力。 (一)静力学 内容包括:静力学公理和物体受力分析,平面汇交力系与平面力偶系,平面任意力系,空间力系,摩擦。 1.熟悉各种常见工程约束的性质,针对简单物体系统,能熟练地取分离体,画出受力图。 2.对力、力矩和力偶、力偶矩等基本概念和性质有清楚的理解,能熟练计算力的投影和力矩。 3.掌握各类平面力系的简化方法和简化结果,并能计算平面一般力系的主矢和主矩。掌握各类平面力系的平衡条件,能熟练应用各种形式的平衡方程求解单个物体和简单物体系统的平衡问题。4.了解空间力系的简化结果及其平衡方程的应用。 5.能计算简单几何形状物体(包括组合形体)的重心。 6.能理解滑动摩擦的概念和摩擦力的特征,能求解考虑滑动摩擦时简单物系的平衡问题。 (二)运动学 内容包括:刚体的基本运动,点的合成运动,刚体的平面运动。

1.掌握刚体平动和定轴转动的特征。能熟练地求解与定轴转动刚体的角速度和角加速度以及刚体内各点的速度和加速度有关的问题。了解角速度、角加速度及刚体内各点的速度和加速度的矢量表示法。 2.掌握运动合成与分解的基本概念和方法。能熟练应用点的速度合成定理求解有关速度的问题。能应用牵连运动为平动时点的加速度合成定理求解有关加速度的问题。了解牵连运动为转动时点的加速度合成定理及科氏加速度的概念和计算。 3.掌握刚体平面运动的特征,能熟练应用基点法、瞬心法和速度投影法求解有关速度的问题。能对常见的平面机构进行速度分析。能用基点法求解有关加速度的问题。 (三)动力学 内容包括:动量定理,动量矩定理,动能定理,达朗贝尔原理。1.能理解和熟练计算动力学中的各基本力学量(动量、动量矩、动能、冲量、功、势能等)。 2.熟练掌握动力学普遍定理(包括动量定理、质心运动定理、对固定点的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定理。能正确选择和综合应用这些定理求解质点质点系的动力学问题。 3.会计算简单形体的转动惯量,能应用刚体定轴转动微分方程求解定轴转动刚体的动力学问题。 4.会计算惯性力。掌握刚体作平动以及对称刚体作定轴转动和平面运动时惯性力系的简化结果。能应用达朗伯原理(动静法)求解刚

理论力学----课程目的、要求和主要

理论力学Theoretical Mechanics -----课程目的、要求和主要内容 课程编号:学分:4学时:80先修课程:力学、高等数学替代课程:无 一、课程目的要求: 理论力学主要研究宏观物体在低速机械运动过程中的物理规律,是物理系学生第一次用高等数学方法处理物理学问题的一门专业基础课程,也是学生学好其它理论物理课程的基础。通过本课程的学习,学生不仅应该掌握课程中涉及的各种物理定律,而且要学会应用这些定律解决一般的力学问题,从而培养物理研究中所必需的理论思维能力。 要求学生在学习本课程前应完成了《高等数学》、《力学基础》课程的学习。本课程为考试课程。 二、课程主要内容: 第一章质点力学:在不同的坐标系下对质点运动的描述方法;从运动学方程出发任意时刻质点的速度和加速度;平动参照系下的相对运动描述;质点运动定律(牛作用顿三定律);质点微分运动方程的建立和求解;变力对质点所作的功与机械能的变化,质点动力学的基本定理(动量定理、动量矩定理、动能定理)及其对应的守恒定律;有心力场下质点的运动轨迹;万有引力下的行星运动。 第二章质点组动力学:质点组的质心定义和计算;质点组的动量定理及动量守恒定律;质点组动量矩定理及动量矩守恒定律;质点组动能定理及机械能守恒定律;相对于质心的动量矩定理和动能定理;两体问题;在质心坐标系和实验室坐标系下对散射问题的描述;变质量物体的运动。 第三章刚体力学:刚体运动的分析;角速度矢量;使用欧勒角描述刚体的

运动;刚体运动方程与平衡方程;刚体的转动惯量;刚体的平动和绕定轴的转动;刚体的平面平行运动;刚体绕固定点的转动;重刚体绕定点转动的解——欧勒情况。 第四章转动参照系:平面转动参照系下对质点运动的描述;空间转动参照系下对质点运动的描述;非惯性系动力学问题;地球自转所产生的宏观力学效应。 第五章分析力学:约束与广义坐标;虚功原理;拉格朗日方程的推导和应用;微小振动问题;哈密顿正则方程及其运用;哈密顿原理及其运用。 三、教学方式: 以讲授为主,结合习题分析进一步加强学生对概念的理解和解决问题的能力,加强平时的考查,除了交习题本外经常有课堂提问,测验,以改变学生平时不专心听课,不复习,而期末突击的坏风气。期中和期末之前再集中对所学内容进行总结和复习。 四、主要教学参考书: (1)《理论力学基础教程》,胡慧玲等,(1986),高等教育出版社。 (2)《理论力学疑难及易混问题分析》,贾玉江等,(1987),东北师大出版社,(3)《力学》(上),梁昆淼,(1965),高等教育出版社。 (4)《力学》(下),梁昆淼,(1981),人民教育出版社。 (5)《分析力学基础》,梅凤翔等,(1987),西安交通大学出版社。 五、考核方式及要求: 平时占20%(包括平时作业和上课回答问题、测验),期中考试占30%,期末考试占50%。 六、教学大纲(周历): 第一周:绪论部分:理论力学的理论结构和学习方法;

理论力学考试A卷

一.选择题(共15分,每题3分) 1、图示两个作用在三角形板上的平面汇交力系(图(a )汇交于三角形板中心,图(b ) 汇交于三角形板底边中点)。如果各力大小均不等于零,则 图(a)所示力系 , 图(b )所示力系 。 (A )可能平衡; (B )一定不平衡; (C )一定平衡; (D )不能确定。 2、空间任意力系向某一定点O简化,若主矢量R F '≠0,主矩O M ≠0,则此力系简化的最后结果 。 (A )可能是一个力偶,也可能是一个力; (B )一定是一个力; (C )可能是一个力,也可能是力螺旋; (D )一定是力螺旋。 3、点M 沿半径为R 的圆周运动,其速度为υ=kt ,k 是有量纲的常数。则点M 的全加速度为 。 (A ) (222)/k R t k +; (B ) 2/12222])/[(k R t k +; (C )2/12244])/[(k R t k +; (D )2/12224])/[(k R t k +。 4、边长为L 的均质正方形平板,位于铅垂平面内并置于光滑水平面上,如图示,若给平板一微小扰动,使其从图示位置开始倾倒,平板在倾倒过程中,其质心C 点的运动轨迹是 。 (A )半径为L/2的圆弧; (B )抛物线; (C )椭圆曲线; (D )铅垂直线。 5、已知W =60kN ,F =20kN ,物体与地面间的静摩擦系数f =0.5,动摩擦系数f '=0.4,则物体所受的摩擦力的大小 为﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍。 A 、25kN; B 、20kN; C 、17.3kN; D 、0。

二. 填空题(共20分,每题4分) 1、已知直角T 字杆某瞬时以角速度ω、角加速度α在图平面内绕O 转动,则C 点的速 度为 ;加速度为 (方向均应在图上表示)。 2、一曲柄连杆机构,在图示位置时(?=60°,OA ⊥AB ),曲柄OA 的角速度为ω,若取滑块B 为动点,动坐标与OA 固连在一起,设OA 长r 。则在该瞬时动点牵连速度的大小为 。 3、已知长2d 的均质细杆质量为M ,可绕中点O 转动。杆端各附有一个质量为m 的质点,图示瞬时有角速度ω,角加速度α,则该瞬时系统的动量的大小为 ;对O 轴的动量矩的大小为 。 4、半径为r 的车轮沿固定圆弧面作纯滚动,若某瞬时轮子的角速度为ω,角加速度为α, 则轮心O 的切向加速度和法向加速度的大小分别为 。 5、质量为m 的物体自高H 处水平抛出,运动中受到与速度一次方成正比的空气阻力R F 作用,R F km υ=- ,k 为常数。 则其运动微分方程为 。 三、计算题 (20分) 图示构架中,物体重1200N ,由细绳跨过滑轮E 而水平系于墙上,尺寸如图,不计杆和滑轮的重量。求支承A 和B 处的约束力,以及杆BC 的内力F BC 。

西安电子科技大学2018年《理论力学》考试大纲_西安电子科技大学考研论坛

西安电子科技大学2018年《理论力学》考试大纲 一、考试内容(考试的总体要求) 本科目考试内容含三部分,即静力学、运动学、动力学。总体要求是:要求考生系统地掌握理论力学的基本理论和基本方法,并善于应用这些理论和方法,具有较强的分析问题与解决问题的能力。 (一)静力学(约占50%) 内容包括:静力学公理和物体受力分析,平面汇交力系与平面力偶系,平面任意力系,空间力系,摩擦。 1.熟悉各种常见工程约束的性质,针对简单物体系统,能熟练地取分离体,画出受力图。 2.对力、力矩和力偶、力偶矩等基本概念和性质有清楚的理解,能熟练计算力的投影和力矩。 3.掌握各类平面力系的简化方法和简化结果,并能计算平面一般力系的主矢和主矩。掌握各类平面力系的平衡条件,能熟练应用各种形式的平衡方程求解单个物体和物体系统的平衡问题。 4.了解空间力系的简化结果及其平衡方程的应用。 5.能计算简单几何形状物体(包括组合形体)的重心。 6.能理解滑动摩擦的概念和摩擦力的特征,能求解考虑滑动摩擦时简单物系的平衡问题。 (二)运动学(约占45%) 内容包括:刚体的基本运动,点的合成运动,刚体的平面运动。 1.掌握刚体平动和定轴转动的特征。能熟练地求解定轴转动刚体的角速度和角加速度以及刚体内各点的速度和加速度有关的问题。了解角速度、角加速度及刚体内各点的速度和加速度的矢量表示法。 2.掌握运动合成与分解的基本概念和方法。能熟练应用点的速度合成定理求解有关速度的问题。能应用牵连运动为平动时点的加速度合成定理求解有关加速度的问题,以及牵连运动为转动时点的加速度合成定理及科氏加速度的概念和计算。 3.掌握刚体平面运动的特征,能熟练应用基点法、瞬心法和速度投影法求解有关速度的问题。能对常见的平面机构进行速度分析。能用基点法求解有关加速度的问题。 (三)动力学(约占55%) 内容包括:动量定理,动量矩定理,动能定理,达朗贝尔原理。 1.能理解和熟练计算动力学的各基本力学量(动量、动量矩、动能、冲量、功、势能等)。 2.熟练掌握动力学普遍定理(包括动量定理、质心运动定理、对固定点和对质心的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定理。能正确选择和综合应用这些定理求解质点和质点系的动力学问题。 3.会计算简单形体的转动惯量,能应用定轴转动微分方程求解定轴转动刚体动力学问题。 4.会计算惯性力。掌握刚体平动、定轴转动和平面运动时惯性力系的简化结果。能应用达朗伯原理(动

西南交大理论力学作业

达朗伯原理作业B 参考解答 1.如题图所示,均质细圆环的质量为m ,半径为r ,C 为质心。圆环在铅垂平面内,可绕位于圆环周缘的光滑固定轴O 转动。圆环于OC 水平时,由静止释放,要求用达朗伯原理求释放瞬时圆环的角加速度及轴承O 的约束力。 解: 将惯性力向质心C 简化,其受力(含惯性力)图见右下。 其中 αα2I I , mr M mr F C == 由动静法得 0 , 0Ox =?=∑F F x r g rmg rF M F M O 2 ,0 , 0)(I IC =?=?+=∑αv 2 , 0 , 0I mg F mg F F F Oy Oy y = ?=?+=∑

2.重物A 质量为m 1,系在绳子上,绳子跨过不计质量的固定滑轮D ,并绕在鼓轮B 上,如题图所示。由于重物下降,带动了轮C ,使它沿水平轨道滚动而不滑动。设鼓轮半径为r ,轮C 的半径为R ,两者固连在一起,总质量为m 2,对于其过质心C 的水平轴的回转半径为ρ 。要求用达朗伯原理求鼓轮B 的角加速度和鼓轮B 所受摩擦力。 解:在定滑轮质量不计的假设下,定滑轮两端绳子拉力相等。受力图(含惯性力)如右下所示 对物块A 对轮C 注意有运动学关系 和 可解得 0 ,011T =?+=∑g m a m F F y 0)( ,0)(0 ,02T S 2T =++?==??=∑∑C C E C x a Rm F R r J M F a m F F αF R a R r R r a C )()(+=+=α2 2ρ m J C =212221)()() (r R m R m r R g m ++++= ραa a 1 A m 2 12222 21S )()()(r R m R m Rr g m m F +++?=ρρ

《理论力学》习题三答案

《理论力学》习题三答案 一、单项选择题(本大题共30小题,每小题2分,共60分) 1. 求解质点动力学问题时,质点的初始条件是用来( C )。 A 、分析力的变化规律; B 、建立质点运动微分方程; C 、确定积分常数; D 、分离积分变量。 2. 在图1所示圆锥摆中,球M 的质量为m ,绳长l ,若α角保持不变,则小球的法向加速度为( C )。 A 、αsin g ; B 、αcos g ; C 、αtan g ; D 、αtan gc 。 3. 已知某点的运动方程为2 bt a S +=(S 以米计,t 以秒计,a 、b 为常 数),则点的轨迹为( C )。 A 、是直线; B 、是曲线; C 、不能确定; D 、抛物线。 4. 如图2所示距地面H 的质点M ,具有水平初速度0v ?,则该质点落地时的水平距离l 与( B )成正比。 A 、H ; B 、H ; C 、2H ;D 、3 H 。 5. 一质量为m 的小球和地面碰撞,开始瞬时的速度为1v ?,碰撞结 束瞬时的速度为2v ? (如图3),若v v v ==21,则碰撞前后质点动量 的变化值为( A )。 A 、mv ; B 、mv 2 ; C 、mv 3; D 、 0。 6. 一动点作平面曲线运动,若其速率不变,则其速度矢量与加速度矢量( B )。 A 、平行; B 、垂直; C 、夹角随时间变化; D 、不能确定。 7. 三棱柱重P ,放在光滑的水平面上,重Q 的匀质圆柱体静止释放后沿斜面作纯滚动,则系统在运动过程中( A )。 A 、沿水平方向动量守恒,机械能守恒; B 、动量守恒,机械能守恒; C 、沿水平方向动量守恒,机械能不守恒; D 、均不守恒。 图1 图2 图3

西安交通大学流体力学上机实验

流体力学上机实验报告

题6-27 强度为 24 m2/s 的点源位于坐标原点,与速度为 10m/s沿x正向的均匀流动叠加。求复合流动滞止点到坐标原点的距离:该流动可以表示的绕流物体的形状及在θ=π/2 和3π/2 处物体外廓线之间的距离;θ=π/2 处物体外廓线上的速度。 分析:复合流动的速度势函数与流函数分别为 Φ=10r cosθ+24 2πln rΨ=10r sinθ+24 2π θ 流线方程为C=10r sinθ+24 2π θ 势流速度场为V r=10r cosθ+24 2πr Vθ=?10sinθ 当θ=π 2 时V r=6.366m/s,Vθ=?10m/s 则当Vr=0时,X=r=?0.382m 外轮廓线所对应方程为12=10r sinθ+24 2π θ 则在θ=π 2,3π 2 之间时:外轮廓线距离为1.2m 下面采用EXCEL工具绘制轮廓线: 图中A代表θ,B代表X值,C代表Y值B= (1.2-0.38217*A)/TAN(A) C==1.2-0.38217*A

所绘图像如下 题7-36 设有一虹吸管,其装置如图所示,设管径为 150mm.试求通过该管的流量。已知水温为10 ℃,Δ=1mm,ξ弯头= 0.4 ,ξ进口= 1.0 。分析:根据题意列出伯努利方程:

p1ρg +z1+ V12 2g = p2 ρg +z2+ V22 2g + LT 根据题意代入数据得: LT=3?V22 2g 考虑沿程和局部水力损失: LT=f l d +1+2?0.4 V22 2g 整理得: 58.86=(70f+2.8)V22雷诺数Re有: Re= ρV2D 当温度是10摄氏度时:ρ=999.7kg/m3, μ=1.307*10-3 N*s/m2 则整理上述方程代入数据可得: Re=114730 58.86 70f+2.8 根据科尔布鲁克公式 1 f =?2.0lg?( ? D 3.7 + 2.51 Re f ) 由上式即可构成迭代循环。 其中,对于循环初值,由,在大雷诺数条件下可在莫迪图上查出f 的初值为0.033.

西安交大流体力学题及答案

二、判断题(略) 三、简答题 1.等压面是水平面的条件是什么? :①连续介质②同一介质③单一重力作用 下. 2. 同一容器中装两种液体,且,在容器侧壁装了两根测压管。试问:图中所标明的测压管中液面位置对吗?为什么? 解:不对,(右测压管液面要低一些,从点压强的大小分析)

3. 图中三种不同情况,试问:A-A、B-B、C-C、D-D中哪个是等压面?哪个不是等压面?为什么? :( a)A-A是(b)B-B不是(c)C-C 不是,D-D是。 四、作图题(略) 五、计算题(解题思路与答案) 1. 已知某点绝对压强为80kN/m2,当地大气压强 p a=98kN/m2。试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。 解:用水柱高表示 (1)该点绝对压强: (2)该点相对压强: (3)该点真空压强: 用水银柱高表示

(1)该点绝对压强:599.1mm H g (2)该点相对压强:-135.4 mm H g (3)该点真空压强:135.4 mm H g 2. 一封闭水箱自由表面上气体压强p0=25kN/m2,h1=5m,h2=2m。求A、B两点的静水压强。 解:由压强基本公式求解 = mH2o (74 kN/m2) = mH2o kN/m2) 3 如图所示为一复式水银测压计,已知,,,,(改为 3.5m)。试求水箱液面上的绝对压强=?

解:①找已知点压强(复式水银测压计管右上端)②找出等压面③计算点压强,逐步推求水箱液面上的压强. : = kN/m2 4 某压差计如图所示,已知H A=H B=1m,ΔH=0.5m。求:。 解:①找出等压面②求出相对的点压强③列平衡方程式求AB点的压强差. ④空气的不计. =47 kN/m2 mH2o) 5. 水闸两侧都受水的作用,左侧水深3m、右侧水深2m。试求作用在单位宽度闸门上静水总压力的大小及作用点位置(用图解法和解析法分别求解)。

2005西安交通大学理论力学试卷

2005理论力学期末 一 填空题(每题5分。请将简要答案填入划线内) 1.在图示结构中不计各杆重量,受力偶矩为m 的力偶作用,则支座E的约束反力的大小为: ,请将方向标在图上。 2.已知正方形板ABCD 作定轴转动,转轴垂直于板面, 点A的速度为s cm v A /10=,加速度为2/210s cm a A =,方向如图所示。则正方形板作定轴转动的角加速度的大小为 ,请将转向 标在图上。 3.两根长度均为L,质量均为m 的均质细杆AB 、BD ,在B处铰接。杆可绕中心O转动,图示位置A 、 B 、D 三点在同一水平直线上,系统由此位置在重 力的作用下开始运动瞬时,试比较两杆的角加速度 的大小,其结果为: , 理由是: (请写出必要的动力学方程) 一、计算题(本题10分) 图示匀质细杆位于铅垂面内。已知:杆长L=5m ,质量m =4kg ,点A 沿光滑水平面以 215-?=s m a A 运动。试用动静法求解出能使杆作平动所需的作用在点A的水平力F的大小及杆作平动时与水平线的夹角θ。 A B C m

三、计算题(本题10分) 在图示平面机构中,已知:杆长AB =BC =L ,不计杆重,弹簧AC 原长为L 0,其弹性系数为k ,在点B 作用一铅直力F 。试用虚位移原理求:(1)机构平衡时 的θ值;(2)此时弹簧AC 的拉力F k 。 四、计算题(本题15分) 平面结构如图,各构件自重不计,各联结处均为光滑铰链,力P 沿ED 杆作用,水平力Q 作用 于点G处。试求支座A、B处的约束反力。 五、计算题(本题15分) 在图示平面机构中,曲柄OA 绕轴O 转动,曲杆BCDE 的BC 段铅直,CD 段水平,DE 段在倾角为?=30θ的滑道内运动。已知OA =r ,在图示位置时,?=30?,角速度为ω,角加速度为α。试求:该瞬时曲杆BCDE 上点B 的速度和加速度。 E

西安交通大学理论力学小组大作业报告

西安交通大学理论力学小组大作业报告 组员:李鲁熙,钟锦涛,王瑞杰,靳宇栋,陈云翔,曾云豪,王涛 实验时间:2014-2015学期下 实验主要内容:搭建桁架,多点摩擦,柔性摩擦,三线摆测物体转动惯量 理论力学实验报告 ——桁架 (一)实验准备 小组成员:李鲁熙王瑞杰陈云翔曾云豪靳宇栋王涛钟锦涛 总计实验时间:26小时 实验器材:一次性筷子、大头针、手电钻、卷尺、锯子 (二)设计思路 为了利用三角形的稳定性,我们将桁架的顶端设计成成了三角形。这样一来底面只能是三角形或六边形。如果底面是三角形,桁架只有三个侧面,而如果底面是六边形,那么桁架会有六个侧面。为了增加桁架的载重量,我们选择了六边形地面。

相对于增加载重量,我们在减轻桁架自身重量上下了更多的功夫。我们将桁架的六个侧面分为两个种类。一种侧面主要用于承载重量,因此这种侧面上的杆件是斜着的,这样就可以将施于桁架上的力分散到下面。另一种侧面主要用于防止桁架变形,因为桁架的侧面都是倾斜着的,所以在加上重物的时候可能会变形压向某一侧面。因此这种侧面上的杆件都是水平的,起着相当于固定每个竖直杆件的作用。

(三)搭建过程 在搭建桁架时首先要决定杆件之间如何连接,对于这个细节我们采用的方法是将两根杆件重叠一部分,然后再重叠的部分上加一块很短的杆件,再用手电钻打孔将大头针插入并固 定。

我们首先搭建三个杆件是倾斜的侧面,为了使最后的桁架有良好的载重性,我们在搭建时尽量保证这三个侧面尺寸相同。然后将这三个侧面组合起来便可以得到桁架的主体结构。但是我们经过尝试发现将这三个侧面整齐地组合起来很困难,因为这些侧面很大而且很难立起来钻孔。最后我们在地面上铺一张纸,纸上面画一个和设计桁架底面相同的正五边形。将三个侧面的一个底边分别对在五边形的三个对边上,再将它们立起来从上到下用大头针固定。在搭建好主体结构后,我们再在新形成的三个侧面上分别搭上相等数量的水平杆件便完 成了搭建。

关于西安交通大学流体力学的一些考研经验

我是以过来人的心态来写这些文字的,在这里我讲了一些关于自己在2013年考研的经验与复习方法,希望对2014考研的你有所帮助。 一、确定目标 有些人虽然确定自己一定要考研,要深造,但是选学校似乎又是一个问题,有些人本科时候学校相对来说比较好,会考虑考本校,自然,有些人的不是很如意。对某一些专业来说,全国范围内总会有几所实力是最强的,有些人就想在这些学校里面选一下,据我的经历还有我们班的情况,选学校有以下几种情况:一是非好学校不上的,要么不考,要么就考最好的。我们寝室一哥们就是这样,本来都保本校了,后面向学校申请退出,考上海交大。一是考一个比较好但是分数又不是很高的学校,比如在西部或比较偏的地方的好学校。一是考一个985,211的高校就行。总之,有一条不要阻碍了你选学校,有人说我本科学习很一般,考好学校会不会考不上,其实据我所知,只要你本科时候不是太差,即使挂过科,但是只要好好学,就考研来说大家都在同一个起跑线上。这里后面关于专业课还会说。 二、如何复习 总的来说,根据往年学长学姐的经验以及自己的考研经验来说,考研越早准备越好,一般从大三下学期就要开始了。前期最好听听一些考研讲座,听一下他们对考研复习进度的介绍挺有用的。下面分别说: 流体力学专业课 专业课从十月份开始看课本是不晚的(所以说你选学校这个时候还不晚,你可以根据自己的复习效果来定),但是那时候就要稍微多花点时间,买一下你所选学校的近几年的真题,一定要买有答案加解析的那种,建议买一本《西安交通大学流体力学考研复习精编》。这本精编里面有权威老师的解析和答案,还有整个复习的流程指南,资料挺全面的。看完内容后,就做里面的真题,真题一定要重视!其它我也就没什么可说的了。 数学 不管是考研机构也好,学长学姐也好,都会对你说你能否蟾宫折桂,数学是最关键的!如果你的数学能够达到130分以上或更多,其它科目就会很好办。 数学复习按进度来说,一般在7月份之前,最迟到7月中旬要把课本完完全全看一遍,注意,不是简简单单的看一遍,而是要各个知识点都要弄懂弄会弄明白,当然后面会忘,但是第一遍一定要精看。待到7月中旬八月份以后,就要开始做复习全书还有600题了,复习全书我用的是李永乐版的,600题可以根据自己的复习进度选择做或者不做,这里大概要花费一个半月到2个月的时间,我当时完成的比较晚,进入十月份才看完。看完了之后就是检验成果的时候了,下面一般都是开始买最近十年的真题做了,做的时候最好按照规定的时间完成,然后对答案发现自己的不足之处,这时遇到的不是很明白或者是已经忘了的知识点赶紧看课本,查漏补缺。做完了真题可以选择一些模拟题来做做,具体买谁编的如果不是很清楚的话可以问问考研书店的老板,他们会告诉你哪些卖的比较好。紧接着李永乐全书系列的400题,135分就会接踵而至,当然买其他人编的也行,把这些好好的看完时间估计只有一个月左右或者都不到了,后面可以看看自己以前做过的自己感觉比较好的题目,或者看看考研笔记(当然有些人不喜欢做笔记,我也是,呵呵),最后大概有20天的时候最好把历年真题再做一遍,然后重点内容再好好看课本。

第一学期西南交大理论力学C第3次作业答案

本次作业是本门课程本学期的第3次作业,注释如下: 一、单项选择题(只有一个选项正确,共11道小题) 1. 一点作曲线运动,开始时速度 v0=10m/s , 某瞬时切向加速度a t=4m/s2,则2s末该点的速度的大小为。 (A) 2 m/s (B) 18 m/s (C) 12 m/s (D) 无法确定 你选择的答案:[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案:B 解答参考: 2. 点作曲线运动,若其法向加速度越来越大,则该点的速度。 (A) 越来越大 (B) 越来越小 (C) 大小变化不能确定 你选择的答案: C [正确] 正确答案:C 解答参考: 3. 若点的运动方程为,则它的运动轨迹是。 (A) 半圆弧 (B) 圆周 (C) 四分之一圆弧 (D) 椭圆 正确答案:B 解答参考: 4. 图示均质杆的动量p=。杆的质量为m,绕固定轴O转动,角速度均为 。

(A) mlω (B) mlω (C) mlω (D) 0 你选择的答案: A [正确] 正确答案:A 解答参考: 5. 图示均质圆盘质量为m,绕固定轴O转动,角速度均为ω。对转轴O的动量矩L O的大小和方向为。 (A) L O=mr2ω (顺时针方向) (B) L O=mr2ω (顺时针方向) (C) L O=mr2ω (顺时针方向)

(D) L O = 0 你选择的答案:[前面作业中已经做正确] [正确] 正确答案:C 解答参考: 6. 已知P=1.0 kN,F1=0.5kN,物体与地面间的静摩擦因数f s=0.4,动摩擦因数f d= 0.3则 物体所受的摩擦力的大小为。 (A) 0.3 kN (B) 0.225 kN (C) 0.433 kN (D) 0 正确答案:B 解答参考: 7. 已知物块与水平面间的摩擦角,今用力F1=0.5kN推动物块,P=1kN。 则物块将。 (A) 平衡 (B) 滑动 (C) 处于临界平衡状态 (D) 滑动与否不能确定

2019年西安交大流体力学在线作业答案

2.与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是(. 切应力和剪切变形速度) 3.圆管内的流动状态是层流时,其断面平均速度等于管轴线上流速的(0.5)倍。 4.下列说法正确的是(留液不成承受拉力,但能承受压力) 5.判断层流或湍流的无量纲量是(雷诺数)。 6.在研究流体运动时,按照是否考虑流体的粘性,可将流体分为(理想流体与实际流体。)。 7.费劳德数代表的是(惯性力与重力)之比 8.边界层内的流动特点之一是:(黏性力与惯性力量级相等) 9.对于边界层流动的转捩:(雷诺数的大小、来流条件和壁面粗糙度等都是相关的影响因数) 10.流体黏度系数的国际单位:(N?s/m2) 11.水平管道的截面逐渐缩小,管内水流的压强(逐渐变小) 12.连续性方程表示(质量)守恒。 13.均匀流是(迁移加速度为零)。 14.边界层内的流动分离发生在:(逆压梯度区) 15.通过一个曲面上的体积流量与(法向速度)有关。 16.对于定常流动,在(欧拉)表达式中流动参数与时间变量无关。 17.在总流的伯努利方程中,速度V是(过流断面平均)速度。 18.静水中斜置平面壁的形心淹没深度hC与压力中心淹没深度hD的关系为:(hC< hD) 19.马赫数代表的是(惯性力与压缩力)之比。 20.温度升高,空气的黏度系数:(变大) 21.湍流附加切应力是由于:(湍流微元脉动速度引起的动量交换) 22.普朗特混合长度理论建立了(脉动速度与时均速度梯度)之间的关系。 23.有一变径管流,小管直径d1,大管直径d2=2d1,则两断面雷诺数的关系是:(Re1=2Re2) 24.绝对压强pabs与相对压强p、真空度pv、当地大气压pa之间的关系是(p=pa-pabs )。 25.流线与流线在通常情况下:(.仅能相切,但不能相交) 26.如果流动不受温度的影响,一般最多会涉及(3个)基本量纲。 27.压力表的读值为(绝对压强与当地大气压的差值)。 28.下列流体哪个属于牛顿流体(汽油)。 29.速度势函数存在于(处处无旋)流动中。 30.一维流动限于:(运动参数可视为一维空间坐标和时间坐标的函数) 31.运动粘滞系数的量纲是(L2/T)。 32.沿程摩阻系数的量纲为(无量纲) 33.欧拉运动微分方程在每点的数学描述是(服从牛顿第二定律)。 34.非恒定流动中,流线与迹线(特殊情况下可能重合) 35.管道中紊流运动,过水断面流速分布符合(对数曲线规律) 36.下面四种有关流体的质量和重量的说法,正确而严格的说法是。(流体的质量不随位置变化,而重量随位置变化。) 37.在(非恒定流动)流动中,流线和迹线是重合的。 38.液体的粘性主要来自于液体(抗拒变形的能力)。 39.金属压力表的读值为( 相对压强)。 40.平面流动具有流函数的条件是(满足连续性方程 41.理想流体的特征是:(忽略粘性的切应力) 42.某点的真空压强为65000Pa,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:(35000Pa) 43.对于不可压缩流体的平面势流,其流函数满足拉普拉斯方程的必要条件:(流体无旋)

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