理论力学试题
河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 1）卷
一、（10分）已知力k j i F
526+-= 力的作用点坐标为M (-2，-4，1)，求力F 对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。
二、（10分）图示梁，已知 m ＝20 kN.m ， q ＝ 10 kN ／m , l ＝1m ， 求固定端支座A 的约束力。
三、（20分）图示结构，已知AB=EC ，BC=CD=ED ＝a ，力P 作用在AB 中点，求支座A 和E 的约束力以及BD 、BC 杆的内力。
四、（20分）桁架受力如图所示，已知F 1＝10 kN ，F 2＝F 3＝20 kN ，。试求桁架6，7，8，9杆的内力。
五、（10分）平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA 的一端与滑块A 用铰链连接。当曲柄OA 以匀角速度ω绕固定轴O 转动时，滑块在摇杆O 1B 上滑动，并带动摇杆O 1B 绕固定轴O 1摆动。设曲柄长OA= r ，两轴间距离OO 1=l 。求当曲柄OA 在水平位置时摇杆的角速度和角加速度。
六、（10分）图示四连杆机构，O 1B ＝l , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度ω转动，在图示瞬时，求 B 、C 两点的速度和加速度，刚体AB 的角速度AB ω
七、（12分）质量为m 长为l 的均质杆OA ，可绕O 轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：
1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。
2、计算杆初始瞬时O 的支座约束力。
3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度ω。
第3题 第2题
第6题 第5题
八、（8分）用虚位移原理求梁B 支座的约束力。
kNm M kN F kN F kN F 16201416321====
河北工程大学 学年 第 学期
理论力学 期末考试 试卷（2 ）参考答案
一、（10分）解：()k j i F r F M o 281618++-=?=（4分）()
18-=F M x ()
16=F M y ()
28=F M z （各2分）
二、（10分）解：研究BC 杆，由()↓=?=∑kN N M
C B
100
研究整体，由m kN M M
A A
.400=?=∑， 由00=?
=∑A X X ，
由
()↑=?=∑kN Y Y A 300
三、（20分）解：研究AB 杆，得05.05.0===BD BC A S P S P Y
研究EC 杆，得Pa M P Y X E E E
===5.00
四、（20分）解：研究整体得：kN Y B 5.50=
研究截面右半部分得： kN F S kN S kN S kN S 205.60S 5.245.502710698
-=-=-====
五、（10分）解：动点A ，动系O 1B
ωr v v a A ==
2222211112
2
22
2
2221
,
sin ,sin l r r l
r r l r A
O v
A O v l
r r v v l
r r e e a e +=+?+=
=∴?=+==∴+=
ω
ω
ωωω?? 又
六、（10分） 解：利用瞬心法
ωl v A 2=
ω
ω3
2=AB （顺时针）
ωωυl l AB B ==5.1
七、（12分）解：
1、lmg ml 213
12=εl g 23=
ε 0=gx R ()↑=
mg l R gy 23 mgl l g ml M g 21
23312==（4分）
2、0==O Cx X ma
mg Y l l g m ma O Cy
-=-=223 ()↑=mg Y O 41（4分）
3、1212
W T T =-
20312122l
mg
ml =-ω
l g 3=ω（4分）
八、（8分）解：解除B 支座的约束，给系统一组虚位移，列虚功方程，解得：kN Y B
31=
河北工程大学 学年 第 学期 期末考试试卷2
一、（10分）如图所示简支梁，不计梁重。求支座A ，B 约束力。
二、（15分）如图所示三铰刚架，已知P =20kN ，m =10kN.m ，q =10kN/m 不计自重，计算A 、B 、C 的束力。
三、（20分）构架由杆AB ，AC 和DF 铰接而成，如图所示。在DEF 杆上作用一矩为M 的力偶。不计各杆的重量，求AB 杆上铰链A ，D 和B 所受的力。
四、(15分) 求平面桁架结构各杆的内力，将零力杆标在图中。已知P ， l ，
l 2。
五、在图示机构中，杆AB 以速度u 向左匀速运动。求当角
45=?时，OC 杆的角速度。
（10分）
六、在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m ，以匀角速度rad/s 40=ω转动，r AB 2=，r BC 2=；图示瞬时OA
水平，AB 铅直，
45=?。试求（1）该瞬时点B 的速度；（2）连杆AB 的角速度。（10分）
七、质量为m 长为l 的均质杆OA ，可绕O 轴转动，以角速度ω逆时针转动，求该瞬时杆的动量、对转轴O 的动量矩、以及动能。
（20分）
河北工程大学 学年 第 学期 理论力学 期末考试 试卷（ ）参考答案
第5题
第6题
一、（10分） 解:
01215===A A B X kN Y kN Y
二、（15分） 解:
()()()()←=←=↑=↑=kN X kN X kN Y kN Y A B A B 5.175.1225.675.13
三、（20分）
解:研究DF 杆，得
)(D ↑=
a M
Y
研究整体，得
)(20↓-
==a M
Y X B B
研究ADF 杆，得)(2A ↓-
=a M Y 0==A D X X
四、(15分) 解：
P S P S S BC AC AB 2=-== 其余各杆均为零力杆。
五、(10分)
解：动点A ，动系OC ，l
u
l v u v v e OC e r 2222===
=ω
六、（10分） 解：利用瞬心法，
s rad v s m r v A
AB A /21/2==
==ωω s m r v AB
B /22=?=ω
七、（20分）
解：动量ω
mL mv K C 61
==；动量矩ωω])6(121[22L m mL I L O O +==ω291mL =
动能2
22181
21ωωmL I T O ==
河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 3 ）卷
一、（10分）已知P ＝100 N ，正方体的边长a ＝0.5m ，试求力P 对三个坐标轴之矩。
二、（15分）图示梁，已知 P ＝20 kN , q ＝ 10kN ／m , l ＝2m , 求固定端支座A 的约束力。
三、（15分）三角刚架几何尺寸如图所示，力偶矩为M ，求支座A 和B 的约束力。
四、（15分）图示摇杆机构，折杆AB 以等速度υ向右运动。摇杆长度OC ＝a ，用点的合成运动知识求当?
=45?（距离l OA =）
时C 点的速度、加速度。
五、（15分）图示四连杆机构，O 1B ＝l , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度ω转动，在图示瞬时，求 B 、C 两
点的速度、加速度及做平面运动刚体AB 的角速度
AB ω
六、（15分）质量为m 1和m 2的两重物，分别挂在两条绳子上，绳又分别绕在半径为
1r 和2r 并装在同一轴的两鼓轮上，已知两
鼓轮对于转轴O 的转动惯量为I ，系统在重力作用下发生运动，求鼓轮的角加速度。（m 1＜m 2）
七、（15分）均质细长杆质量为m ，长度L ,匀角速度转动，试计算图示位置杆的动量、对转轴的动量矩及动能；并虚加惯性力。
河北工程大学 学年第 学期 理论力学 期末考试 试卷 参考答案
一、解： M z (P)=25
2Nm 。
二、解： N B =20kN ；X A =0kN Y A =40kN ;M A =120kN.m
三、解： R A =R B =M/b
四、解： v v v v e A 2245cos =
== v l a v C 22=
五、解：
ωl v A 2= ω
ω32=AB （顺时针）
ωωυl l AB B ==5.1
六、解： 虚加惯性力和惯性力偶：εεI I M a m R a m R O QO Q Q ==== , , 222111
列方程：00
, 0)(222111221122112211=----=----=∑εI r a m r a m gr m gr
m M r R r R gr m gr m F m QO Q Q O 解得：
g I r m r m r m r m ++-=
2
222111
122ε
七、解：动量ω
mL mv K C 61
==；
动量矩ωω])6(121[
22L m mL I L O O +==ω291
mL = 动能2
22181
21ωωmL I T O ==
虚加惯性力和惯性力偶：0
, mL 612===εωO QO n
Q I M R
河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 4 ）卷
一、图示简支梁，梁长为4a ，梁重P ，作用在梁的中点C ，在梁的AC 段上受均布载荷q 作用，在梁的BC 段上受力偶M 作用, 力偶矩M =Pa ，试求A 和B 处的支座约束力。（本题10分）
二、如图所示刚架结构，已知P =20kN ，q =10kN /m ，不计自重，计算A 、B 、C 的约束力。（本题15分）
三、已知F 1=20kN ，F 2=10kN 。 ①、计算图示平面桁架结构的约束力；②、计算8杆、9杆、10杆的内力（本题15分）。
四、平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA 的一端与滑块A 用铰链连接。当曲柄OA 以匀角速度ω 绕固定轴O 转动时，滑块在摇杆O 1B 上滑动，并带动摇杆O 1B 绕固定轴摆动O 1。设曲柄长OA= r ，求当曲柄OA 在水平位置、
30=?时，摇杆O 1B 的角速度、角加速度；动点的科氏加速度。（本题15分）
五、椭圆规尺的A 端以速度v A 向左运动，AB=l ，在图示位置AB 杆与水平线夹角为300。求B 端的
速度以及尺AB 的角速度、角加速度。（本题15分）
六、质量为m 长为l 的均质杆OA ，可绕O 轴转动，以角速度
ω逆时针转动，
求该瞬时杆的动量、对转轴O 的动量矩、以及动能，虚加惯性力。（15分）
七、已知均质圆轮绕轴O 转动，轮的重量为P ，半径为R ，其上作用一主动力偶M ，重物的质量为m ，计算重物上升的加速度a （15分）
v
河北工程大学 学年 第 学期
理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案
一、（本题10分）解:受力如图所示（3分）
=?
=∑A X X （1分）
qa P Y M a P a a q a Y M B B A 21
4302240+=
?=-?-??-?=∑（3分）
qa P Y P a q Y Y Y A B A 23
41020+=
?=-?-+?=∑（3分）
二、（本题15分）
第四题
第五题
解:整体受力如图所示（3分）
kN Y Y M
B B A
5.1903205.13440=?=?-??-?=∑（3分）
kN Y Y Y Y A B A 5.00200=?=-+?=∑（3分）
340=?++?
=∑B A X X X （1分）
整体受力如图所示（3分）
kN X X M
B B C
33.6012025.1930-=?=?-?+?
=∑（3分）
kN X A 67.5-=?
kN
X X C 37.60=?
=∑（1分）
kN
Y Y C 5.00
=?=∑（3分）
三、（本题15分）。
解:画整体受力图
kN
N a a a N M
B B A
1002102040=?=?-?-?=∑
画8、9、10右半边受力图
?=-?
?=∑022
09B N S Y kN
S 12.149=
?=-??=∑008a N a S M
B O
kN
S 108=
?=++?=∑022
09
108S S S X kN
S 2010-=
四、（本题10分）
解: 速度矢量图如图所示, 绝对速度ωr v a =
牵连速度ωr v v a e 5.030
sin =?=
角速度
4
21ωω==
r v e
五、（本题15分）解:
A B v v 3= A BA v v 2=
l
v l v A
BA 21==
ω
六、（15分）解:
()↑=
ωml K 21 ω231ml L O = 2261
ωml T =
七、（15分）解:
动量矩：mRv R g P L O +=
ω2
2 外力矩：mgR M M O
-=
代入动量矩定理得：
mgR M a mR R g P
-=+)2(
解得：g
mgR PR mgR
M a 222+-=
河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 5 ）卷
一（10分）已知力k j i F
543++= 力的作用点坐标为M (2,4,1)，求力F 对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。
二（15分）图示结构，已知AB=EC ，BC=CD=ED ＝a=0.2m ，P=20kN ，作用在AB 中点，求支座A 和E 的约束力以及BD 、BC 杆的内力。
三（15分）图示三铰刚架，已知P =20kN ，m =10kN.m ，q =10kN/m 不计自重，计算A 、B 、C 的约束力。
四(15分) 求平面桁架结构1、2、3杆的内力，将零力杆标在图中。已知P ＝20kN ，水平和竖杆长度均为m l
1=，斜杆长度l 2。
五10分）在图示机构中，杆AB 以速度u 向左匀速运动。求当角
45=?时，OC 杆的角速度、
角加速度。
第二题 第三题
六（10分）在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m ，以匀角速度
rad/s 40=ω转动，r AB 2=，r BC 2=；图
示瞬时OA 水平，AB 铅直，
45=?。试求（1）该瞬时点B 的速度；（2）连杆AB 的角速度、角加速度。
七（各5分）质量为m 长为l 的均质杆OA ，可绕O 轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：
1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。（5分）
2、计算杆初始瞬时O 的支座约束力。（5分）
3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度ω。（5分）
八（10分）用虚位移原理计算简支梁支座B 的约束力。
河北工程大学 科信学院 学年 第 学期
理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案 一、（10分）
解：
()k j i F r F M o
4716--=?=（6分）()
16=F M x ()
7-=F M y ()
4-=F M z
二、（15分） 解：研究AB 杆，得
0105.0105.0=====BD BC A S kN P S kN P Y
研究EC 杆，得kNm Pa M kN P Y X E E E 4105.00=====
三、(15分) 解:
()()()()←=←=↑=↑=kN X kN X kN Y kN Y A B A B 5.175.1225.675.13
四、（15分） 解:研究整体：
()()
kN X kN Y kN Y A A B 04040=↑=↑=
研究截面右半部分，kN S 2202= kN S 401-= kN S 203=
五、（10分）
解：动点A ，动系OC ，l
u
l v u v v e OC e r 2222===
=ω
六、（10分）
解：利用瞬心法，
s rad v s m r v A
AB A /21/2==
==ωω s
m r v AB B /22=?=ω
七、（15分）解：
1、lmg ml 213
12=εl g
23=
ε
0=gx R
()↑=
mg l R gy 23 mgl l g ml M g 21
23312
==
2、0==O Cx
X ma
mg Y l l g m
ma O Cy -=-=223 ()↑=mg Y O 41
3、1212W T T =-
20312122l
mg
ml =-ω
l g 3=ω
八、（10分）解：
1、解除B 支座约束，代之以N B
2、给系统一组虚位移：
3、虚功方程为：0189321=+--y N y y B δδδ
4、31
3y y δδ= 212y y δδ=
5、解得：kN N B 15=
河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 6 ）卷
一（20分）图示梁，已知 m ＝20 kN.m , q ＝ 10kN ／m , l ＝1m , 求固定端支座A 的约束力。
二（20分）图示结构，已知AB=EC ，BC=CD=ED ＝a ，力P 作用在AB 中点，求支座A 和E 的约束力以及BD 、BC 杆的内力。
三（20分）桁架受力如图所示，已知F 1＝10 kN ，F 2＝F 3＝20 kN ，。试求桁架8，9，10杆的内力。
四（10分）平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA 的一端与滑块A 用铰链连接。当曲柄OA 以匀角速度ω绕固定轴O 转动时，滑块在摇杆O 1B 上滑动，并带动摇杆O 1B 绕固定轴O 1摆动。设曲柄长OA= r ，两轴间距离OO 1=l 。求当曲柄OA 在水平位置时摇杆的角速度、角加速度。
五（10分）图示四连杆机构，O 1B ＝l , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度ω转动，在图示瞬时，求 B 、C 两点的速度、加速度及做平面运动刚体AB 的角速度AB ω
六（20分）均质细长杆质量为m ，长度L , 绕转轴O 做定轴转动，角速度ω，角加速度ε，都为逆时针方向。求图示位置杆的动量、对转轴的动量矩、杆的动能、惯性力、惯性力偶。
河北工程大学 学年第 学期
理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案
一（20分） 解：研究BC 杆，由()↓=?=∑kN N M
C B
100
研究整体，由m kN M M
A A
.400=?=∑， 由00=?
=∑A X X ，
由
()↑=?=∑kN Y Y A 300
二（20分）
解：研究AB 杆，得05.05.0===BD BC A S P S P Y
研究EC 杆，得Pa M P Y X E E E ===5.00 三（20分）
解：研究整体得：kN Y B
5.50=
研究截面右半部分得： kN S kN S kN S 5.605.245.501098-===
四（10分）
解：动点A ，动系O 1B
ωr v v a A ==
2222211112
2
22
2
2221
,
sin ,sin l r r l
r r l r A
O v A O v l
r r v v l
r r e
e a e +=+?+=
=∴?=+==∴+=
ω
ω
ωωω?? 又
五（10分） 解：利用瞬心法
ωl v A 2=
ω
ω3
2=AB （顺时针）
ωωυl l AB B ==5.1
六（20分）
解： 动量ω
mL mv K C 61
==；
动量矩
ωω])6(121[
22L m mL I L O O +==ω291
mL =
动能2
22181
21ωωmL I T O ==
惯性力：)(212←=ωmL R n
g )(21↓=ετmL R g
惯性力偶：ε
231
mL M g = 顺时针。
河北工程大学 ～ 学年 第一学期 期末考试 试卷（ 7）卷
一、简答题（只写出主要步骤和结果）（10分）
1、如图所示平面力系，已知F 1=F 2=F 3=F 4=F ，作用点分别为A 、B 、C 、D ，假设图中虚线所示的四个小正方形的边长均为a ，计算力系向O 点简化的主矢量和主矩。（5分）
2、已知重物与斜面之间的静滑动摩擦系数f =0.38 ,如图所示，问重物在斜面上能否自锁？（5分）
二、如图所示三铰刚架，已知P =20kN ，m =10kN.m ，q =10kN/m 不计自重，计算A 、B 、C 的束力。（15分）
三、计算桁架结构各杆内力。（15分）
三、刨床的急回机构如图所示。曲柄OA 以匀角速度ω绕O 作定轴转动，滑块在摇杆B O 1上滑动，并带动杆B O 1绕定轴1O 摆
动。设曲柄长为r OA =，在图示位置时OA 水平，1OO 铅垂， 30=?。求：该瞬时摇杆B O 1角速
度和角加速度。（20分）
四、已知A O 1的角速度为1ω，另外A O 1=r B O =2，图示瞬时A O 1与B O 2平行且位于铅垂位置，
求图示瞬时B O 2的角速度2
ω。（10分）
五、质量为m 1和m 2的两重物，分别挂在两条绳子上，绳又分别绕在半径为
1r 和2r 并装在同一轴的两鼓轮上，已知两鼓轮对
于转轴O 的转动惯量为I ，系统在重力作用下发生运动，求鼓轮的角速度、角加速度。（m 1＜m 2） （15分）
六、质量为m ，长度为L 的均质细长杆，绕转轴O 作定轴转动，转轴到杆的左端点A 距离为3L
，如图所示，计算杆的动量；对
转轴O 的动量矩；动能；惯性力；惯性力偶。（15分）
河北工程大学 学年 第 学期 理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案
一、（15分）
1：主矢量和主矩：Fa M F
R O 222==' 最终合力：
a d F R 22
22=
=
2、不自锁。
3、运动不可能 二、（15分） 解:
P Y A 5.0= P Y X E E 5.00==
三、(20分) 解：
选取动点、动系、静系：
动点: OA 杆上A 点,动系: 摆杆O 1B ，静系: 固连地面。 由速度合成定理：
r e a v v v +=（方向均已知，两个未知量）
作速度矢量关系图求解：
由速度合成定理 作出速度平行四边形如图示。
2
222211112
2
22
2
2221,
sin ,sin l r r l
r r l r A O v A O v l
r r v v l
r r e e a e +=+?+==∴?=+=
=∴+=
ω
ωωωω?? 又
四、（20分）解：
1、lmg ml 213
12=εl g
23=
ε
=gx R
()↑=
mg l R gy 23 mgl l g ml M g 21
23312
==
2、
0==O Cx X ma
mg Y l l g m
ma O Cy -=-=223 ()↑=mg Y O 41
3、1212
W T T =- 20312122l
mg
ml =-ω l g 3=ω
五、（15分）解：
虚加惯性力和惯性力偶：
ε
εI I M a m R a m R O QO Q Q ==== , , 222111
列方程：
00
, 0)(222111221122112211=----=----=∑εI r a m r a m gr m gr m M r R r R gr m gr m F m QO Q Q O
解得：
g
I
r m r m r m r m ++-=
2
222
1
12
211ε
六、（15分）解：
动量ω
mL mv K C 61
==；
动量矩ωω])6(121[22L m mL I L O O +==ω
291
mL =
动能2
22181
21ωωmL I T O ==
虚加惯性力和惯性力偶：0
, mL 612===εωO QO n
Q I M R
河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 8 ）卷
一、（15分）图示结构，已知AB=EC ，BC=CD=ED ＝a=0.2m ，P=20kN ，作用在AB 中点，求支座A 和E 的约束力以及BD 、BC 杆的内力。
二、（15分）图示三铰刚架，已知P =20kN ，m =10kN.m ，q =10kN/m 不计自重，计算A 、B 、C 的约束力。
三、(15分) 求平面桁架结构1、2、3杆的内力，将零力杆标在图中。已知P ＝20kN ，水平和竖杆长度均为m l 1=，斜杆长度l 2。
四、在图示机构中，杆AB 以速度u 向左匀速运动。求当角
45=?时，OC 杆的角速度、角加速度。
（10分）
五、在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m ，以匀角速度rad/s 40=ω转动，r AB 2=，r BC 2=；图示瞬时OA
水平，
AB 铅直，
45=?。试求（1）该瞬时点B 的速度、加速度；（2）连杆AB 的角速度。（15分）
六、质量为m 长为l 的均质杆OA ，可绕O 轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：
1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。（10分）
2、计算杆初始瞬时O 的支座约束力。（10分）
3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度ω。（10分）
河北工程大学 学年 第 学期 理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案
一、（15分）
解：研究AB 杆，得0105.0105.0=====BD BC A
S kN P S kN P Y
研究EC 杆，得kNm Pa M kN P Y X E E E 4105.00=====
二、（15分） 解:
()()()()←=←=↑=↑=kN X kN X kN Y kN Y A B A B 5.175.1225.675.13
三、(15分) 解:研究整体：
()()
kN X kN Y kN Y A A B 04040=↑=↑=
研究截面右半部分，kN S 2202= kN S 401-= kN S 203=
四、（10分）
解：动点A ，动系OC ，l
u
l v u v v e OC e r 2222===
=ω
五、（15分）
解：利用瞬心法，
s rad v s m r v A
AB A /21/2==
==ωω s
m r v AB B /22=?=ω
六、解：
1、lmg ml 213
12=εl g
23=
ε
0=gx R
()↑=
mg l R gy 23 mgl l g ml M g 21
23312
==（10分）
2、
0==O Cx X ma
mg Y l l g m
ma O Cy -=-=223 ()↑=mg Y O 41
（10分）
3、1212W T T =-
20312122l
mg
ml =-ω
l g 3=ω（10分）
河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷 （9 ）卷
一、已知力P ，正方体的边长为a ，试求P 对x,y,z 轴之距。（10分）
二、已知m L 10=,m KN M ?=50,?=45θ,求支座A,B 处的约束反力（15分）
三、已知条件如图，求图示悬臂梁A 端的约束反力。（15分）
四、在图示机构中，杆AB 以速度u 向左匀速运动。求当角
45=?时，OC 杆的角速度、角加速度。
（15分）
五、在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA = r =0.5 m ，以匀角速度
rad/s 40=ω转动，r AB 2=，r BC 2=；图示瞬时
OA 水平，AB 铅直，
45=?。试求（1）该瞬时点B 的速度、加速度；（2）连杆AB 的角速度。（15分）
六、 质量为m 长为l 的均质杆，可绕O 轴转动。图示瞬时其角速度为ω，角加速度为α。求该均
质杆的动量p ，动量矩O L ，动能T . （15分）
l
O
A
B
ωα
4
/
l
七、两重物
1M 和2M 的质量分别为1m 和2m ，系在两条质量不计的绳索上，两条绳索分别缠绕在半径为1r 和2r 的塔轮上，如
图所示。塔轮对轴O 的转动惯量为2
3ρm （3m 为塔轮的质量），系统在重力下运动，试求塔轮的角加速度（15分）。
河北工程大学 学年第 学期 理论力学 期末考试 试卷 参考答案
一、解： M z (P)=25
2Nm 。
二、解： N B =20kN ；X A =0kN Y A =40kN ;M A =120kN.m
三、解： R A =R B =M/b
四、解： v
v v v e A 22
45cos =
==
v a l v C 22=
五、解：
ωl v A 2= ω
ω32
=AB （顺时针）
ωωυl l AB B ==5.1
六、解： 虚加惯性力和惯性力偶：
ε
εI I M a m R a m R O QO Q Q ==== , , 222111
列方程：00
, 0)(222111221122112211=----=----=∑εI r a m r a m gr m gr
m M r R r R gr m gr m F m QO Q Q O 解得：
g
I
r m r m r m r m ++-=
2
2221
12
211ε
七、解：动量ω
mL mv K C 61
==；
动量矩ωω])(1[
22L m mL I L O O +==ω21
mL = 动能2
22181
21ωωmL I T O ==
虚加惯性力和惯性力偶：0
, mL 612===εωO QO n
Q I M R
河北工程大学 ~ 学年 第一学期 期末考试 试卷（10）卷
一、基本概念（本题30分）
1、(10分)已知力k j i F
543++= 作用点坐标为M (2,4,1)，求力F 对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。
2、(10分)平面图形作平面运动，已知a A 沿AB 连线，a B 与AB 连线垂直，试分析这种运动状态是否可能。
3、(10分)由三个质点组成的质点系，每个质点的质量都是m ，某时刻各质点对于坐标原点O 的位置矢量分别为：
k
j i r ++=1，
k
i r +=2，
k
r =3；各点的速度分别为：
i
v -=1，
j
v 22=,
k
j i v ++=3 ,
求：质点系的动量？质点系对O 点的动量矩？质点系的动能？
二、计算题（本题70分）
1、(10分)多跨梁在C 点用铰链连接。已知均布荷载集度q =10 kN ／m ，CD 上作用一力偶，力偶矩为M=40kN 〃m ，l ＝2m 。试求A 、B 、 D 处约束力。
2、(10分) 求平面桁架结构各杆的轴力，将零力杆标在图中。已知P ， l ，l 2。
3、(10分)已知：凸轮半径、速度分别为
o v R ,,求：j =60o
时, 顶杆AB 的速度。
4、(15分)已知：m OA 15.0=，rpm n 300=，m AB 76.0=，m BD BC 53.0==在图示位置时,AB 水平，求在该位置时
BD AB 杆的角速度BD AB ωω和及滑块D 的速度
D υ。
5、(10分)计算均质杆AB 的动量,动量矩和动能,杆的质量为m 。
6、（15分）质量为m 1和m 2的两重物，分别挂在两条绳子上，绳又分别绕在半径为
1r 和2r 并装在同一轴的两鼓轮上，已知两
鼓轮对于转轴O 的转动惯量为I ，系统在重力作用下发生运动，求鼓轮的角加速度。（m 1＜m 2）
河北工程大学 /理论力学 期末考试 试卷参考答案
()k j i F M O
4716--=
一、1（10分）解：
()
16=F M x
()
7-=F M y ()
4-=F M z
一、2（10分）解： 运动不可能发生！因为两点加速度不满足加速度矢量关系。
一、3（10分）解：
动量i
i v
m K ∑==
k
j +3；动量矩
L o +-=3； 动能4=T
二、1（10分）解： N D =15kN ；N B =40kN ；N A =-15kN
二、2（10分）解：
P S S AC AB -== ； P S BC 2=； 其余各杆轴力均为零。
二
理论力学题库(含答案)---1
理论力学---1 1-1.两个力，它们的大小相等、方向相反和作用线沿同一直线。这是 (A)它们作用在物体系统上，使之处于平衡的必要和充分条件； (B)它们作用在刚体系统上，使之处于平衡的必要和充分条件； (C)它们作用在刚体上，使之处于平衡的必要条件，但不是充分条件； (D)它们作用在变形体上，使之处于平衡的必要条件，但不是充分条件； 1-2. 作用在同一刚体上的两个力F1和F2，若F1 = - F2，则表明这两个力 (A)必处于平衡； (B)大小相等，方向相同； (C)大小相等，方向相反，但不一定平衡； (D)必不平衡。 1-3. 若要在已知力系上加上或减去一组平衡力系，而不改变原力系的作用效果，则它们所作用的对象必需是 (A)同一个刚体系统； (B)同一个变形体； (C)同一个刚体，原力系为任何力系； (D)同一个刚体，且原力系是一个平衡力系。 1-4. 力的平行四边形公理中的两个分力和它们的合力的作用范围 (A)必须在同一个物体的同一点上； (B)可以在同一物体的不同点上； (C)可以在物体系统的不同物体上； (D)可以在两个刚体的不同点上。 1-5. 若要将作用力沿其作用线移动到其它点而不改变它的作用，则其移动范围 (A)必须在同一刚体内； (B)可以在不同刚体上； (C)可以在同一刚体系统上； (D)可以在同一个变形体内。 1-6. 作用与反作用公理的适用范围是 (A)只适用于刚体的内部； (B)只适用于平衡刚体的内部； (C)对任何宏观物体和物体系统都适用； (D)只适用于刚体和刚体系统。 1-7. 作用在刚体的同平面上的三个互不平行的力，它们的作用线汇交于一点，这是刚体平衡的 (A)必要条件，但不是充分条件； (B)充分条件，但不是必要条件； (C)必要条件和充分条件； (D)非必要条件，也不是充分条件。 1-8. 刚化公理适用于 (A)任何受力情况下的变形体； (B)只适用于处于平衡状态下的变形体； (C)任何受力情况下的物体系统； (D)处于平衡状态下的物体和物体系统都适用。 1-9. 图示A、B两物体，自重不计，分别以光滑面相靠或用铰链C相联接，受两等值、反向且共线的力F1、F2的作用。以下四种由A、B所组成的系统中，哪些是平衡的？
理论力学期末考试试题.pdf
理论力学期末考试试题 1-1、自重为P=100kN的T字形钢架ABD,置于铅垂面内，载荷如图所示。其中转矩M=，拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m。试求固定端A的约束力。 解：取T型刚架为受力对象，画受力图. 1-2 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA上的气动力按梯形分布： q=60kN/m，2q=40kN/m，机翼重1p=45kN，发动机重2p=20kN，发动机螺旋桨的反作用力1 偶矩M=。求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O所受的力。 解：
1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成，不计各杆自重，已知q=10kN/m，F=50kN，M=，各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。
1-4 已知：如图所示结构，a, M=Fa, F F F, 求：A，D处约束力. 12 解： 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC为等边三角形，且AD=DB。求杆CD的内力。
1-6、如图所示的平面桁架，A端采用铰链约束，B端采用滚动支座约束，各杆件长度为1m。在节点E和G上分别作用载荷 F=10kN，G F=7 kN。试计算杆1、2和3的内力。 E 解：
2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F，此力在矩形ABDC平面内，且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK，FBM和NDB在顶点A，B和D处均为直角，。若F=10kN，求各杆的内力。 又EC=CK=FD=DM
2-2 杆系由铰链连接，位于正方形的边和对角线上，如图所示。在节点D沿对角线LD方向作用力D F。在节点C沿CH边铅直向下作用力F。如铰链B，L和H是固定的，杆重不计，求各杆的内力。
精选-理论力学试题及答案
理论力学试题及答案 (一) 单项选择题（每题2分，共4分） 1. 物块重P ，与水面的摩擦角o 20m ?=，其上作用一力Q ，且已知P =Q ，方向如图，则物块的状态为( )。 A 静止(非临界平衡)状态 B 临界平衡状态 C 滑动状态 第1题图 第2题图 2. 图(a)、(b)为两种结构，则( )。 A 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的 B 图(a)、(b)均为静不定的 C 图(a)、(b)均为静定的 D 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的 (二) 填空题(每题3分，共12分) 1. 沿边长为m a 2=的正方形各边分别作用有1F ，2F ，3F ，4F ，且1F =2F =3F =4F =4kN ，该力系向B 点简化的结果为： 主矢大小为R F '=____________，主矩大小为B M =____________ 向D 点简化的结果是什么？ ____________。 第1题图 第2题图 2. 图示滚轮，已知2m R =，1m r =，ο30=θ，作用于B 点的力4kN F =，求力F 对A 点之矩A M =____________。 3. 平面力系向O 点简化，主矢R F '与主矩M 10kN F '=，20kN m O M =g ，求合力大小及作用线位置，并画在图上。 D C A B F 1 F 2 F 3 F 4
第3题图 第4题图 4. 机构如图，A O 1与B O 2均位于铅直位置，已知13m O A =，25m O B =，2 3rad s O B ω=，则 杆A O 1的角速度A O 1ω=____________，C 点的速度C υ=____________。 (三) 简单计算题(每小题8分，共24分) 1. 梁的尺寸及荷载如图，求A 、B 2. 丁字杆ABC 的A 端固定，尺寸及荷载如图。求A 端支座反力。 3. 在图示机构中，已知m r B O A O 4.021===，AB O O =21，A O 1杆的角速度4rad ω=，角加速度22rad α=，求三角板C 点的加速度，并画出其方向。 F O R ' O M
《理论力学》期末考试试题(A)
A 卷 第 1页 蚌埠学院2013—2014学年第一学期 《理论力学Ⅱ》期末考试试题（A ） 注意事项：1、适用班级：2012级土木工程班、2012级水利水电班、2012级车辆工 程班 2、本试卷共2页。满分100分。 3、考试时间120分钟。 4、考试方式：“闭卷” 一、判断题（每小题2分，共20分） （ ）1．作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线 相同，大小相等，方向相反。 （ ）2．已知质点的质量和作用于质点的力，质点的运动规律就完全确定。 （ ）3．质点系中各质点都处于静止时，质点系的动量为零。于是可知如果质点系的动 量为零，则质点系中各质点必都静止。 （ ）4．刚体在3个力的作用下平衡，这3个力不一定在同一个平面内。 （ ）5．用解析法求平面汇交力系的平衡问题时，所建立的坐标系x ，y 轴一定要相互 垂直。 （ ）6．一空间任意力系，若各力的作用线均平行于某一固定平面，则其独立的平衡方 程最多只有3个。 （ ）7．刚体的平移运动一定不是刚体的平面运动。 （ ）8．说到角速度，角加速度，可以对点而言。 （ ）9．两自由运动质点，其微分方程完全相同，但其运动规律不一定相同。 （ ）10．质点系总动量的方向就是质点系所受外力主矢的方向。 二、选择题（每小题2分，共10分） 1．若平面力系对一点A 的主矩等于零，则此力系 。 A.不可能合成为一个力 B.不可能合成为一个力偶 C.一定平衡 D.可能合成为一个力偶，也可能平衡 2．刚体在四个力的作用下处于平衡，若其中三个力的作用线汇交于一点，则第四个力的作用线 。 A.一定通过汇交点 B.不一定通过汇交点 C.一定不通过汇交点 D.可能通过汇交点，也可能不通过汇交点 3．加减平衡力系公理适用于 。 A.变形体 B.刚体 C.刚体系统 D.任何物体或物体系统 4．在点的复合运动中，牵连速度是指 。 A.动系原点的速度 B.动系上观察者的速度 C.动系上与动点瞬时相重合的那一点的速度 D.动系质心的速度 5．设有质量相等的两物体A 和B ，在同一段时间内，A 作水平移动，B 作铅直移动，则 两物体的重力在这段时间里的冲量 。 A.不同 B.相同 C.A 物体重力的冲量大 D.B 物体重力的冲量大 三、计算题（每小题14分，共70分） 1．质量为 100kg 的球，用绳悬挂在墙壁上如图所示。平衡时绳与墙壁间夹角为 30°，求墙壁反力和绳的张力 2．某三角拱，左右两个半拱在C 由铰链连接，约束和载荷如图所示，如果忽略拱的重量，求支座A 和B 的约束反力。 装 订 线 内 不 要 答 题
理论力学试题和答案
2010 ～2011 学年度第 二 学期 《 理论力学 》试卷（A 卷） 一、填空题（每小题 4 分，共 28 分） 1、如图1.1所示结构,已知力F ，AC ＝BC ＝AD ＝a ，则CD 杆所受的力F CD ＝（ ），A 点约束反力F Ax =（ ）。 2、如图1.2 所示结构，,不计各构件自重，已知力偶矩M ，AC=CE=a ，A B ∥CD 。则B 处的约束反力F B =（ ）；CD 杆所受的力F CD =（ ）。 E 1.1 1.2 3、如图1.3所示，已知杆OA L ，以匀角速度ω绕O 轴转动，如以滑块A 为动点，动系建立在BC 杆上，当BO 铅垂、BC 杆处于水平位置时，滑块A 的相对速度v r =（ ）；科氏加速度a C =（ ）。 4、平面机构在图1.4位置时， AB 杆水平而OA 杆铅直，轮B 在水平面上作
纯滚动，已知速度v B ，OA 杆、AB 杆、轮B 的质量均为m 。则杆AB 的动能T AB =（ ），轮B 的动能T B =（ ）。 1.3 1.4 5、如图1.5所示均质杆AB 长为L ,质量为m,其A 端用铰链支承,B 端用细绳悬挂。当B 端细绳突然剪断瞬时, 杆AB 的角加速度 =（ ），当杆AB 转到与水平线成300角时，AB 杆的角速度的平方ω2=（ ）。 6、图1.6所示机构中,当曲柄OA 铅直向上时,BC 杆也铅直向上,且点B 和点O 在同一水平线上；已知OA=0.3m,BC=1m ，AB=1.2m,当曲柄OA 具有角速度ω=10rad/s 时,则AB 杆的角速度ωAB =（ ）rad/s,BC 杆的角速度ωBC =（ ）rad/s 。 A B 1.5 7、图1.7所示结构由平板1、平板2及CD 杆、EF 杆在C 、D 、E 、F 处铰接而成，在力偶M 的作用下，在图上画出固定铰支座A 、B 的约束反力F A 、F B 的作用线方位和箭头指向为（ ）（要求保留作图过程）。
理论力学期末考试试题答案版
理论力学 期末考试试题 1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内，载荷如图所示。其中转矩M=，拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 解：取T 型刚架为受力对象，画受力图. 1-2 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布： 1q =60kN/m ，2q =40kN/m ，机翼重1p =45kN ，发动机重2p =20kN ，发动机螺旋桨的反作用 力偶矩M=。求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O 所受的力。 解：
1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成，不计各杆自重，已知q=10kN/m，F=50kN，M=，各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。
1-4 已知：如图所示结构，a, M=Fa, 12F F F ==, 求：A ，D 处约束力. 解： 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形，且AD=DB 。求杆CD 的内力。
1-6、如图所示的平面桁架，A 端采用铰链约束，B 端采用滚动支座约束，各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ，G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解：
2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F，此力在矩形ABDC平面内，且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK，FBM和NDB在顶点A，B和D处均为直角，又EC=CK=FD=DM。若F=10kN，求各杆的内力。
2-2 杆系由铰链连接，位于正方形的边和对角线上，如图所示。在节点D沿对角线LD方向F。在节点C沿CH边铅直向下作用力F。如铰链B，L和H是固定的，杆重不计，作用力 D 求各杆的内力。
(完整版)《理论力学》试题库
《理论力学》试题库 第一部分 填空题： 第一类： 1，已知某质点运动方程为x=2bcoskt,y=2bsinkt,其中b 、k 均为常量，则其运动轨迹方程为————————————，速度的大小为————————————，加速度的大小为————————————。 2、已知某质点运动方程为x=2cos3t,y=2sin3t,z=4t 则其运动速度的大小为 ，加速度的大小为 。 3、已知某质点运动方程为r=e ct ,θ=bt,其中b 、c 是常数，则其运动轨道方程为——————————————————————，其运动速度的大小为——————————，加速度的大小为————————————。 4、已知某质点的运动方程为x=2bcos 2kt ，y=bsin2kt ，则其运动轨道方程为 ；速度大小为 ；加速度大小为 。 5、已知质点运动的参数方程为y=bt ，θ=at ，其中a 、b 为常数，则此质点在极坐标系中的轨道方程式为 ，在直角坐标系中的轨道方程式为 。 6、已知某质点的运动方程为r=at,θ=bt,其中a 、b 是常数，则其运动轨道方程为——————————————————————，其运动速度的大小为——————————，加速度的大小为————————————。 7、已知某质点运动方程为r=at,θ=b/t,其中a 、b 是常数，则其运动轨道方程为———————————————，其运动速度的大小为——————————，加速度的大小为—————————。 8、已知某质点的运动方程为x=at,y=a(e t －e －t )/2,其中a 为常数，则其运动轨道方程为——————————————————————，曲率半径为——————————。 第二类： 9、质点在有心力作用下，其————————————————————均守恒，其运动轨道的微 分方程为——————————————————————，通常称此轨道微分方程为比耐公式。 10、柯尼希定理的表达式为————————————————————，其中等式右边第一项和第
理论力学期末考试试卷(含答案)B
工程力学（Ⅱ）期终考试卷（A ） 专业 姓名 学号 题号 一 二 三 四 五 六 总分 题分 25 15 15 20 10 15 100 得分 一、填空题（每题5分，共25分） 1. 杆AB 绕A 轴以=5t （ 以rad 计，t 以s 计） 的规律转动，其上一小环M 将杆AB 和半径为 R （以m 计）的固定大圆环连在一起，若以O 1 为原点，逆时针为正向，则用自然法 表示的点M 的运动方程为_Rt R s 102 π+= 。 2. 平面机构如图所示。已知AB //O 1O 2，且 AB =O 1O 2=L ，AO 1=BO 2=r ，ABCD 是矩形板， AD =BC =b ，AO 1杆以匀角速度绕O 1轴转动， 则矩形板重心C '点的速度和加速度的大小分别 为v ＝_ r _，a ＝_ r 。 并在图上标出它们的方向。
3. 两全同的三棱柱，倾角为，静止地置于 光滑的水平地面上，将质量相等的圆盘与滑块分 别置于两三棱柱斜面上的A 处，皆从静止释放， 且圆盘为纯滚动，都由三棱柱的A 处运动到B 处， 则此两种情况下两个三棱柱的水平位移 ___相等；_____（填写相等或不相等）， 因为_两个系统在水平方向质心位置守恒 。 4. 已知偏心轮为均质圆盘，质心在C 点，质量 为m ，半径为R ，偏心距2 R OC =。转动的角速度为， 角加速度为 ，若将惯性力系向O 点简化，则惯性 力系的主矢为_____ me ，me 2 ；____； 惯性力系的主矩为__2 )2(22α e R m +__。各矢量应在图中标出。 5.质量为m 的物块，用二根刚性系数分别为k 1和k 2 的弹簧连接，不计阻尼，则系统的固有频率 为_______________，若物体受到干扰力F =H sin （ωt ） 的作用，则系统受迫振动的频率为______________ 在____________条件下，系统将发生共振。 二、计算题（本题15分）
理论力学到题库及答案
理论力学部分 第一章 静力学基础 一、是非题 1．力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。 （ ） 2．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。 （ ） 3．作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。 （ ） 4．作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。 （ ） 5．三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。 （ ） 6．约束反力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。 （ ） 二、选择题 线但方向相反。 1．若作用在A 点的两个大小不等的力1F 和2F ，沿同一直则其合力可以表示为 。 ① 1F －2F ； ② 2F －1F ； ③ 1F ＋2F ； 2．三力平衡定理是 。 ① 共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点； ② 共面三力若平衡，必汇交于一点； ③ 三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。 3．在下述原理、法则、定理中，只适用于刚体的有 。 ① 二力平衡原理； ② 力的平行四边形法则； ③ 加减平衡力系原理； ④ 力的可传性原理； ⑤ 作用与反作用定理。 4．图示系统只受F 作用而平衡。欲使A 支座约束力的作用线与AB 成30?角，则斜面的倾角应为 ________。 ① 0?； ② 30?； ③ 45?； ④ 60?。 5．二力A F 、B F 作用在刚体上且 0=+B A F F ，则此刚体________。 ①一定平衡； ② 一定不平衡； ③ 平衡与否不能判断。 三、填空题 1．二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是等值、反向、共线的，所不同的是 。 2．已知力F 沿直线AB 作用，其中一个分力的作用与AB 成30°角，若欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小，则此二分力间的夹角为 度。 3．作用在刚体上的两个力等效的条件是
理论力学 期末考试试题 A卷
理论力学 期末考试试题 A 卷 1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内，载荷如图所示。其中转矩M=20kN.m ，拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 解：取T 型刚架为受力对象，画受力图. 1-2 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布： 1q =60kN/m ，2q =40kN/m ，机翼重1p =45kN ，发动机重2p =20kN ，发动机螺旋桨的反作 用力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O 所受的力。 解：
1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成，不计各杆自重，已知q=10kN/m，F=50kN，M=6kN.m，各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。
1-4 已知：如图所示结构，a, M=Fa, 12F F F ==, 求：A ，D 处约束力. 解： 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形，且AD=DB 。求杆CD 的内力。
1-6、如图所示的平面桁架，A 端采用铰链约束，B 端采用滚动支座约束，各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ，G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解：
2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F，此力在矩形ABDC平面内，且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK，FBM和NDB在顶点A，B和D处均为直角，又EC=CK=FD=DM。若F=10kN，求各杆的内力。
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木部理论力学复习资料 计算各题中构件的动量、对转轴的转动惯量，对转轴的动量矩、动能。图a-d 中未标注杆长L,质量m,圆盘半径R,质量M,均为均质构件，转动角速度 均为w 。 填空题 1 ?平面任意力系平衡的充分必要条件是力系的（ ）（ ）为零。 2?力系向一点简化得到的主矢与简化中心位置（）关，主矩矢一般与简化中心 位置（）关。平面一般力系向一点简化可能得到的结果为力系简化为（ ）、 （ ）或力系平衡。 4?平面汇交力系独立的平衡方程有（ ）个，空间汇交力系有（）个独立 平衡方程? 6.己知质点运动方程为x = -t^t\y = t 2 ,式中单位均为国际单位，贝ijr = 2秒 时质点速度在兀,），轴投影分别为（ ）（ ）；质点速度大小为（ ）; 加速度在兀,）?，轴投影大小分别为（ ）（ ）。 8.力F 在x 轴上投影Fx 二0和力F 对x 轴之矩Mx （F ）二0,那么力F 应与（） 轴（ ）并且（ ）。 9. 力偶矩矢的三个基本要素是（ ）（ 10. 直角刚杆A0=2m, B0=3m,已知某瞬时A 点的速 度V A =4m/s,而B 点加速度与B0成"60。角。则该 5.动点作曲线运动时的全加速度等于（ ）与（ ）两者矢量和。 )和( )o
瞬时刚杆的角速度宀二（￡ = （） rad/s2o ）rad/s,角加速度
11?物体保持原有的( )( )状态的性质称为惯性。 12.平面一般力系向一点简化可能得到的结果为力系简化为( )、( )或 力系平衡。 13.质心运动定理在空间直角坐标系下的三个投影方程为：()；()；( )。14?摩擦角是指临界平衡时( 15.瞬时平动刚体上各点的速度(人各点 )夹角。 加速度一般()。(填和等、不和等)。选择题 斜而倾角为G =3(T,物块质量为m,与斜而间的摩擦系数X=0.5,动滑动摩擦系数A =0.4,则物块置于斜而上所受摩擦力大小为() (A)(l/2)mg (B)(V|/4) mg (C)w/5)mg (D)不能确定 质量为加的圆球，以绳索挂在墙上，如图所示,若绳长 等于球的半径，则球对墙的 压力大小为( ) (A) mg(B) \mg (C)写mg(D) 2rng 点M自坐标原点出发沿★轴作直线运动，如图所示，具 () (A)6cm , 4cm/s2(B) 8cm, 4cm/s2。掘* - ?■ b (C)6cm, 8cm/s2(D) 16cm, 8cm/s2 点的合成运动'11的速度合成定理二=二+「，适用于哪种类型的牵连运动？ (A)只适用于牵连运动为平动的情况 (B)只适用于牵连运动为定轴转动的情况 (C)只适用于牵连运动为平动和定轴转动的情况 (D)适用于任何类型的牵连运动
理论力学复习题
1.物体重P=20KN,用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞D上，如图所示，转动绞，物体便能升起。设滑轮的大小，AB与CD杆自重及摩擦忽略不算，A,B,C三处均为铰链链接。当物体平衡时，求拉杆AB和支杆CB所受的力。 2.在图示刚架的点B作用一水平力F尺寸如图，钢架重量忽略不计，求支座A,D的约束力 Fa和Fd。 3.已知梁AB上作用一力偶，力偶矩为M，梁长为L，梁重不计，求在图a,b,c三种情况下，
支座A,B的约束力。 4.无重水平梁的支撑和载荷如图a,b所示，已知力F，力偶矩M的力偶和强度为q的均布载荷，求支座A,B处的约束力。
5.由AC和CD构成的组合梁通过铰链C链接，它的支撑和受力如图所示，已知均布载荷强度q=10kN/m，力偶矩M=40kN·m，不计梁重，求支座A,B,D的约束力和铰链C处的所受的力。 6.在图示构架中，各杆单位长度的重量为300N/m，载荷P=10kN,A处为固定端，B,C,D,处为铰链，求固定端A处及B,C铰链处的约束力。
7..杆OA长L,有推杆推动而在图面内绕点O转动，如图所示，假定推杆的速度为v，其弯头高为a。求杆端A的速度大小（表示为x的函数）。
8.平底顶杆凸轮机构如图所示，顶杆AB课沿导槽上下移动，偏心圆盘绕轴O转动，轴O 位于顶杆轴线上。工作时顶杆的平底始终接触凸轮表面。该凸轮半径为R，偏心距OC=e，凸轮绕轴O 转动的角速度为w，OC与水平线成夹角φ。当φ=0°时，顶杆的速度。 9.图示铰接四边形机构中，O1A=O2B=100mm，又O1O2=AB,杆O1A以等角速度w=2rad/s绕轴O1转动。杆AB上有一套筒C，此套筒与杆CD相铰接。机构的各部件都在同一铅直面内。求φ=60°时，杆CD的速度和加速度。
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第一章 静力学基础 一、 选择题 1.如图所示三铰刚架，受水平力P 作用，有以下四种说法，其中错的是（ ）。 A.AC 为二力平衡杆件 B.BC 为三力平衡构件 C.反力R A 和R B 的方向都指向C D.R A 的方向指向C ，R B 的方向不确定 2．光滑面对物体的约束力，作用在接触点处，方向沿接 触面的公法线，且（ ） A ．指向受力物体，恒为拉力 B ．指向受力物体，恒为压力 C ．背离受力物体，恒为拉力 D ．背离受力物体，恒为压力 3．力的可传性原理是指作用于刚体上的力可在不改变其对刚体的作用效果下（ ） A ．平行其作用线移到刚体上任一点 B ．沿其作用线移到刚体上任一点 C ．垂直其作用线移到刚体上任一点 D ．任意移动到刚体上任一点 4.柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索( ) A.指向该被约束体，恒为拉力 B.背离该被约束体，恒为拉力 C.指向该被约束体，恒为压力 D.背离该被约束体，恒为压力 5.图示平面结构，由两根自重不计的直角弯杆组成，C 为铰链。不计各接触处摩擦，若在D 处作用有水平向左的主动力F ，则支座A 对系统的约束反力为（ ） A.F ，方向水平向右 B. 2 F ，方向铅垂向上 C. 2 2 F ，方向由A 点指向C 点 D. 2 2 F ，方向由A 点背离C 点 6.加减平衡力系公理适用于( ) A.刚体 B.变形体 C.任意物体 D.由刚体和变形体组成的系统 7.如图所示，不计自重的杆AB ，其A 端与地面光滑铰接，B 端放置在倾角为30°的光滑斜面上，受主动力偶M 的作用，则杆AB 正确的受力图为( )
8、( )是平面一般力系简化的基础。 A.二力平衡公理 B.力的可传性定理 C.作用和与反作用公理 D.力的平移定理 9.三直角折杆AB 、BC 、BD 连接如图所示，不计自重。其中属二力杆的杆件是（ ） A.AB 杆 B.BC 杆 C.AB 杆和BC 杆 D.BD 杆 10.如图所示简支梁，受P 力作用，对于反力R A 、R B 有以下四种表述，其中正确的是（ ）。 A.R A 、R B 的方向都是向上的。即↑ B.反力R A ↓，R B ↑ C.反力R A 方向不定，R B ↑ D.反力R A 、R B 的方向都是向下的，即↓ 一选择题 1D2B 3B 4B 5C 6A 7C 8D 9A 10A 二 .填空题 1、力矩的三要素为大小、方向、 。 2、静力学是是研究物体在力系作用下的 的科学。 3．作用于刚体上的力，可沿其作用线任意移动其作用点，而不改变该力对刚体的作用效果，称为力的_________。 4.只在两点受力而处于 无重杆，称为二力杆。 5．作用在刚体上的力F ，可以平行移动到刚体上任一点O ，但必须附加一力偶，此附加力偶的矩等于____________。
理论力学试题及答案
理论力学试题及答案 一、是非题（每题2分。正确用√，错误用×，填入括号内。） 1、作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。 2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。（） 3、在自然坐标系中，如果速度υ= 常数，则加速度α= 0。（） 4、虚位移是偶想的，极微小的位移，它与时间，主动力以及运动的初始条件无关。 5、设一质点的质量为m，其速度 与x轴的夹角为α，则其动量在x轴上的投影为mv x =mvcos a。 二、选择题（每题3分。请将答案的序号填入划线内。） 1、正立方体的顶角上作用着六个大小相等的力，此力系向任一点简化的结果 是。 ①主矢等于零，主矩不等于零； ②主矢不等于零，主矩也不等于零； ③主矢不等于零，主矩等于零； ④主矢等于零，主矩也等于零。 2、重P的均质圆柱放在V型槽里，考虑摩擦柱上作用一力偶，其矩为M时（如图），圆柱处于极限平衡状态。此时按触点处的法向反力N A与N B的关系 为。 ①N A = N B；②N A > N B；③N A < N B。 3、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。 ①半径为L/2的圆弧；②抛物线；③椭圆曲线；④铅垂直线。 4、在图示机构中，杆O1 A//O2 B，杆O2 C//O3 D，且O1 A = 20cm，O2 C = 40cm，CM = MD = 30cm，若杆AO1 以角速度ω= 3 rad / s 匀速转动，则D点的速度的大小为cm/s，M点的加速度的大小为cm/s2。 ①60；②120；③150；④360。
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[该试题库启用前绝密] 注：[02A]表示02物师A 卷，以此类推。 理论力学（卷A ）[02A] 一、填空题（每小题10分，共20分） 1、作平面运动的质点的加速度在极坐标系下的分量表达式为2,2.r a r r a r r θθθθ=-=+；其中r 为径向速度大小的变化所引起的，r r θθ+为横向速度的大小变化所引起的。 2、保守系的拉格朗日方程为 ()0d L L dt q q αα??-=??，当0L q α?=?时，q α称为循环坐标，所对应的L q αα ?=?p 守恒。 二、选择题（每小题10分，共20分） 1、两个质点分别为12,m m 的物体用一个倔强系数为k 的轻弹簧相连，放在水平光滑桌面上，如图所示，当两个物体相距x 时，系统由静止释放，已知弹簧的自然长度为0x ，当物体相距0x 时，1m 速度大小为（ D ） （A ，（B （C ，（D 2、一个均质实心球与一个均质实心圆柱在同一位置由静止出发沿同一斜面无滑动地滚下，则（D ） （A ）圆柱先到达底部。 （B ）质量大的一个先到达底部。 （C ）半径大的一个先到达底部。 （D ）球先到达底部。 （E ）同时到达底部。 三、计算题（每小题20分，共60分） 1、一个质点在有心力作用下沿椭圆2(1) 1cos a e r e θ -=+运动，上式中r 和θ是以椭圆焦点为原点，长轴为极轴的极坐标；a 表示半长轴，e 表示偏心率(01)e <<，证明质点在 “近日点” 处和“远日点” 处的速率之比为： 1211v e v e +=- 解：由动量守恒2 r h θ= h r θγ ∴=
故在近日点处： 120 (1) (1) h v r e a e θθ === +-∴ 在近日点处：22 (1)(1) h v r e a e θπ θ === -- ∴ 1211v e v e +=- 2、圆柱半径为R ，质量为M ，绕其轴作角速度为0ω的转动，然后将此圆柱无初速放在摩擦系数为μ的水平桌面上，问圆柱何时开始作纯滚动？ 解：由质心运动定理和转动定理，物体的运动微分方程为 c Mx f d I fR dt f Mg ω μ=???=-??=?? 12I MR = 可解出：c x gt μ= 02g t R μωω=- + 当满足关系c x R ω=时，园柱体作无滑滚动，由此可解出03g t g ωμ= 3、轴为竖直而顶点向下的抛物线形光滑金属丝，以匀角速度ω绕竖直轴转动，另一质量为m 的小环套在此金属丝上。并沿金属丝滑动，已知抛物线的方程为2 4x ay =，a 为常数，试求小环的运动微分方程。 解：本题可用两种方法求解 法一：用转动参照系的物理定律列出小环的运动微分方程如下 2sin (1)cos (2) mx m x my N mg ωθθ?=-? =-? 由（2）式 cos mg N my θ=+ （3） 把（3）代入（1）可得： 2 ()mx m x my mg tg ωθ=-+ （4） 又有，dy tg dx θ=，24x y a =，242x x y x x a a = =，2122x y x x a a =+， 故有：222 2 2(1)0442x x x m x mx mg m x a a a ω+++-=
《理论力学》期末考试试卷A
D 《理论力学》期末考试试题A 卷 一、选择题（本题共12分，每小题3分，请将答案的序号填入括号） 1. 物块重P ，与水面的摩擦角o 20m ?=，其上作用一力Q ，且已知P =Q ，方向如图，则物块的状态为（ C ）。 A 滑动状态 B 临界平衡状态 C 静止(非临界平衡)状态 D 不能确定 2. 一个平面任意力系加一个平行于此平面力系所在平面的平行力系组成的空间力系的独立平衡方程数目为（ B ）。 A 3个 B 4个 C 5个 D 6个 3. 图示偏心轮顶杆机构中，轮心为C ，ω=常量。选杆端A 为动点，在C 点固连平移系（动系）， 则牵连速度和牵连加速度的方向分别为（ B ）。 A 垂直于AO ，沿AO 方向 B 垂直于CO ，沿CO 方向 C 沿AO 方向，垂直于AO D A 点切线方向，沿AC 方向 4、正方形薄板由铰链支座A 支承，并由挡板B 限制，使AB 边呈铅垂位置，如图所示。若将挡板B 突然撤去，则在该瞬时支座A 的反力的铅垂分量的大小将（ C ）。 A 不变 B 变大 C 变小 D 无法确定
二、填空题（本题共26分，请将答案填入括号） 1（本小题4分）. 如图所示，沿长方体不相交且不平行的棱上作用三个大小等于F 的力。问棱长a ，b ，c 满足（ 0c b a --= ）关系时，该力系能简化为一个力。 2（本小题4分）. 正方形板ABCD 以匀角速度ω绕固定轴z 转动，点1M 和点2M 分别沿对角线BD 和边线CD 运动，在图示位置时相对板的速度分别为1v 和1v ，则点1M 和点2M 科氏加速度大小分别为（ 12v ω ）和（ 0 ）。 y x z O c b a 3 F 2 F 1 F
理论力学期末考试题20121
大 连 理 工 大 学 课程名称： 理论力学 试卷：A 考试形式：闭卷 授课院系： 力学系 考试日期：2012年1月5日 试卷共６页 一、简答题，写出求解过程。 (共25分, 每题5分) 1.（5分）求图示平面桁架各杆内力。 2.（5分）均质圆轮A 与均质杆AB 质量均为m ，在A 点铰接，杆AB 长为4R ，轮A 的半径为 R ，在斜面上作纯滚动。系统由静止开始运动，初始瞬时轮心A 的加速度为a ，杆的角加速度为 ，试利用达朗贝尔原理求系统的惯性力并画在图上。 装 订 线 题一.1图 题一.2图
3.（5分）如图所示构件中，均质圆环圆心为O ，半径为r ，质量为2m ，其上 焊接钢杆OA ，杆长为r ，质量为m 。构件质心C 点距圆心O 的距离为4 r ，求 此构件对过质心C 与圆环面垂直轴的转动惯量C J 。 4.（5分）曲柄滑道机构如图所示，已知圆轮半径为r ，绕O 轴匀速转动，角速度为ω，圆轮边缘有一固定销子C ，可在滑槽中滑动，带动滑槽DAB 沿水平滑道运动，初始瞬时OC 在水平线上，求滑槽DAB 的运动方程、速度方程和加速度方程。 5.（5分）杆CD 与轮C 在轮心处铰接，在D 端施加水平力F ，杆AB 可绕A 轴转动，杆AB 与C 轮接触处有足够大的摩擦使之不打滑，轮C 的半径为r ， 在杆AB 上施加矩为M 的力偶使系统在图示位置处于平衡。设力F 为已知，利用虚位移原理求力偶矩M 的大小。 A A 题一.3图 题一.4图 题一.5图
二.（15分）图示正圆锥体底面半径为r ，高为h ，可绕其中心铅垂轴z 自由转动，转动惯量为J z 。当它处于静止状态时，一质量为m 的小球自圆锥顶A 无初速度地沿此圆锥表面的光滑螺旋槽滑下。滑至锥底B 点时，小球沿水平切线方向脱离锥体。一切摩擦均可忽略。求刚脱离瞬时，小球的速度v 和锥体的角速度ω。 三.（15分）长度均为2l 的两直杆AB 和CD ，在中点E 以铰链连接，使两杆互成直角。两杆的A 、C 端各用球铰链固结在铅垂墙上，并用绳子BF 吊住B 端，使两杆维持在水平位置，如图所示。F 和C 点的连线沿铅垂方向，绳子的倾角 45=∠FBC 。在D 端挂一物体重N 250=P ，杆重不计，求绳的张力及支座A 、C 的约束反力。 装 订 线 y
理论力学试卷及答案B
专业年级理论力学试题 考试类型：闭卷试卷类型：B卷考试时量：120分钟 一、判断题：（10分，每题1分，共10题） 1、只要保持平面力偶的力偶矩大小和转向不变，可将力偶的力和力臂作相应的改变，而不影响其对刚体作用效应的大小。（） 2、加减平衡力系原理既适用于刚体，也适用于弹性体。（） 3、力偶可以与一个力等效，也可以用一个力来平衡。（） 4、二力构件的约束反力必沿两约束点的连线方向。（） 5、力系平衡的充要条件是：力系的主矢和对任意一点的主矩同时等于零。（） 6、静不定问题中，作用在刚体上的未知力可以通过独立平衡方程全部求出。（） 7、固定铰链支座约束既能限制构件的移动，也能限制构件的转动。（） 8、同一平面图形上任意两点的速度在这两点连线上的投影相等。（） 9、平面运动中，平移的速度和加速度与基点的选择无关，而平面图形绕基点转动的角速度和角加速度与基点的选择有关。（）10、轮系传动中两轮的角速度与其半径成正比。（） 二、填空题：（15分，每空1分，共7题） 1、作用在刚体上两个力平衡的充要条件是：两个力的大小，方向，作用在上。 2、在两个力作用下保持平衡的构件称为。 3、刚体作平移时，其上各点的轨迹形状，在每一瞬时，各点的速度和加速度。 4、刚体的简单运动包括和。 5、力对物体的作用效应取决于三个要素，力的、和。
6、动点在某瞬时的绝对速度等于它在该瞬时的与的矢量和。 7、平面力系向作用面内任一点简化，一般情形下，可以得到一个和。 三、选择题：（20分，每题2分，共10题） 1、下列不是研究点的运动学的方法是（） （A）基点法（B）矢量法 （C）直角坐标法（D）自然法 2、下列不属于理论力学研究内容的是（） （A）静力学（B）运动学 （C）动力学（D）材料力学 3、刚体受处于同一平面内不平行的三力作用而保持平衡状态，则此三力的作用线( ) （A）汇交于一点（B）互相平行 （C）都为零（D）其中两个力的作用线垂直 4、如果两个力系满足下列哪个条件，则该两个力系为等效力系（） （A）两个力系的主矢相等 （B）两个力系的主矩相等 （C）两个力系的主矢和主矩分别对应相等 （D）两个力系作用在同一刚体上 5、如图所示，点M沿螺线自内向外运动，它走过的弧长与时间的一次方成正比，则点的加速度越来越，点M越跑越。（） （A）大，快 （B）小，慢 （C）大，不变 （D）小，不变 6、若点作匀变速曲线运动，其中正确的是（） （A）点的加速度大小a=常量
理论力学复习题答案
理论力学复习题1 一、 是非题 1、 力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。 （ √） 2、 在理论力学中只研究力的外效应。 （ √） 3、 两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。 （ × ） 4、 作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同， 大小相等，方向相反。 （ √ ） 5、 作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。 （× ） 6、 三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。 （ × ） 7、 平面汇交力系平衡时，力多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序可以不同。 （√ ） 8、 约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。 （ × ） 9、 在有摩擦的情况下，全约束力与法向约束力之间的夹角称为摩擦角。（× ） 10、 用解析法求平面汇交力系的平衡问题时，所建立的坐标系x ，y 轴一定要相互垂直。 （ × ） 11、 一空间任意力系，若各力的作用线均平行于某一固定平面，则其独立的平衡方程最多只有3个。 （ × ） 12、 静摩擦因数等于摩擦角的正切值。 （ √ ） 13、 一个质点只要运动，就一定受有力的作用，而且运动的方向就是它受力方向。（ × ） 14、 已知质点的质量和作用于质点的力，质点的运动规律就完全确定。 （× ） 15、 质点系中各质点都处于静止时，质点系的动量为零。于是可知如果质点系的动量为零，则质点系中各 质点必都静止。 （ × ） 16、 作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。（ × ） 17、 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 （ √ ） 18、 在自然坐标系中，如果速度υ = 常数，则加速度α = 0。 （ × ） 19、 设一质点的质量为m ，其速度 与x 轴的夹角为α，则其动量在x 轴上的投影为mvx =mvcos a 。 （√） 20、 用力的平行四边形法则，将一已知力分解为F1和F2两个分力，要得到唯一解答，必须具备：已知F1 和F2两力的大小；或已知F1和F2两力的方向；或已知F1或F2中任一个力的大小和方向。 ( √ ) 21、 某力在一轴上的投影与该力沿该坐标轴的分力其大小相等，故投影就是分力。 ( × ) 22、 图示结构在计算过程中，根据力线可传性原理，将力P 由A 点传至B 点，其作用效果不变。( × ) 23、 作用在任何物体上的两个力，只要大小相等，方向相反，作用线相同，就一定平衡。( × )。 24、 在有摩擦的情况下，全约束力与法向约束力之间的夹角称为摩擦角。（× ） 25、 加速度dt v d 的大小为dt dv 。 （×）
理论力学期末考试试卷含答案
同济大学课程考核试卷（A 卷） 2006— 2007学年第一学期 命题教师签名： 审核教师签名： 课号： 课名：工程力学 考试考查： 此卷选为：期中考试( )、期终考试( )、重考( )试卷 年级专业学号姓名得分 题号 一 二 三 四 五 六 总分 题分 30 10 15 15 15 15 100 得分 一、 填空题（每题5分，共30分） 1刚体绕O Z 轴转动，在垂直于转动轴的某平面上有A ，B 两点，已知O Z A =2O Z B ，某瞬时a A =10m/s 2，方向如图所示。则此时B 点加速度的大小为__5m/s 2；（方向要在图上表示出来）。与O z B 成60度角。 2刻有直槽OB 的正方形板OABC 在图示平面内绕O 轴转动，点M 以r =OM ＝50t 2（r 以mm 计）的规律在槽内运动，若t 2=ω（ω以rad/s 计），则当t =1s 时，点M 的相对加速度的大小为_0.1m/s 2_；牵连加速度的大小为__1.6248m/s 2__。科氏加速度为_22.0m/s 2_，方向应在图中画出。方向垂直OB ，指向左上方。 3质量分别为m 1=m ，m 2=2m 的两个小球M 1，M 2用长为L 而重量不计的刚杆相连。现将M 1置于光滑水平面上，且M 1M 2与水平面成?60角。则当无初速释放，M 2球落地时，M 1球移动的水平距离为___（1）___。 （1）3 L ； （2）4 L ； （3）6 L ； （4）0。 4已知OA =AB =L ，ω=常数，均质连杆AB 的质量为m ，曲柄OA ，滑块B 的质量不计。则图示瞬时，相对于杆AB 的质心C 的动量矩的大小为