理论力学试题含答案
理论力学试题库及答案(通用篇)
理论力学试题库及答案(通用篇)一、理论力学试题库（通用篇）试题一：已知一质点在平面直角坐标系中的运动方程为 x = 2t² + 3，y = 4t² - t + 1。
求该质点在t = 2s 时的速度和加速度。
试题二：一质点沿圆周运动，其半径为 r，角速度为ω，角加速度为α。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题三：一质点从静止开始沿直线运动，受到恒力F 的作用。
求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
试题四：一质点在平面内做匀速圆周运动，半径为r，角速度为ω。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题五：一质点在平面内做匀速运动，速度大小为v，方向与水平方向成θ 角。
求质点在任意时刻 t 的位移。
试题六：一质点在重力作用下做自由落体运动，求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
试题七：一质点在水平地面上受到一斜向上的拉力F，拉力与水平方向的夹角为θ。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题八：一质点在平面内做匀速圆周运动，半径为r，角速度为ω。
求质点在任意时刻 t 的切向加速度和法向加速度。
试题九：一质点在平面内做匀速运动，速度大小为v，方向与水平方向成θ 角。
求质点在任意时刻 t 的位移和速度。
试题十：一质点在水平地面上受到一恒力 F 的作用，力与水平方向的夹角为θ。
求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
二、答案答案一：t = 2s 时，速度 v = (4t, 8t - 1) = (8, 15) m/s；加速度 a = (8, 8) m/s²。
答案二：质点在任意时刻 t 的速度v = (rω, 0)，加速度a = (0, rα)。
答案三：质点在任意时刻 t 的速度 v = (F/m)t，位移 s = (F/m)t²/2。
答案四：质点在任意时刻 t 的速度 v =(rωcos(ωt), rωsin(ωt))，加速度 a = (-rω²sin(ωt), rω²cos(ωt))。
理论力学考试题及答案详解
理论力学考试题及答案详解一、选择题（每题2分，共10分）1. 牛顿第一定律又称为惯性定律，它指出：A. 物体在受力时，会改变运动状态B. 物体在不受力时，会保持静止或匀速直线运动C. 物体在受力时，会做圆周运动D. 物体在受力时，会保持原运动状态答案：B2. 根据胡克定律，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，比例系数称为：A. 弹性系数B. 刚度系数C. 硬度系数D. 柔度系数答案：A3. 在理论力学中，一个系统动量守恒的条件是：A. 系统外力为零B. 系统外力和内力都为零C. 系统外力和内力之和为零D. 系统外力和内力之差为零答案：C4. 一个物体做自由落体运动，其加速度为：A. 0B. g（重力加速度）C. -gD. 取决于物体的质量答案：B5. 刚体的转动惯量与以下哪个因素无关？A. 质量B. 质量分布C. 旋转轴的位置D. 物体的形状答案：A二、填空题（每空2分，共10分）6. 一个物体受到三个共点力平衡，如果撤去其中两个力，而保持第三个力不变，物体的加速度将________。
答案：等于撤去的两个力的合力除以物体质量7. 根据动能定理，一个物体的动能等于工作力与物体位移的________。
答案：标量乘积8. 在光滑水平面上，两个冰球相互碰撞后，它们的总动能将________。
答案：守恒9. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动，其向心力的方向始终________。
答案：指向圆心10. 刚体的角速度与角动量的关系是________。
答案：成正比三、简答题（共20分）11. 什么是达朗贝尔原理？请简述其在解决动力学问题中的应用。
答案：达朗贝尔原理是分析动力学问题的一种方法，它基于牛顿第二定律，用于处理作用在静止或匀速直线运动的物体上的力系。
在应用达朗贝尔原理时，可以将物体视为受力平衡的状态，即使物体实际上是在加速运动。
通过引入惯性力的概念，可以将动力学问题转化为静力学问题来求解。
12. 描述一下什么是科里奥利力，并解释它在地球上的表现。
理论力学考研试题及答案
理论力学考研试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 质点系的动量守恒条件是（）。
A. 外力为零B. 外力之和为零C. 外力之和的矩为零D. 外力之和的矩不为零答案：B2. 刚体的转动惯量与（）有关。
A. 质量B. 形状C. 质量分布D. 以上都是答案：D3. 牛顿第二定律的数学表达式为（）。
A. F = maB. F = m*vC. F = m*aD. F = m*v^2答案：C4. 角动量守恒的条件是（）。
A. 外力矩为零B. 内力矩为零C. 外力矩与内力矩之和为零D. 外力矩与内力矩之差为零5. 简谐振动的周期与（）无关。
A. 振幅B. 频率C. 质量D. 刚度答案：A6. 达朗贝尔原理的实质是（）。
A. 虚功原理B. 虚位移原理C. 虚速度原理D. 虚加速度原理答案：B7. 刚体的平动与转动的区别在于（）。
A. 参考系B. 速度C. 加速度D. 角速度答案：D8. 拉格朗日方程的推导基于（）。
A. 牛顿运动定律B. 能量守恒定律C. 动量守恒定律D. 虚功原理答案：D9. 刚体转动的角动量方向与（）方向相同。
B. 力矩C. 角速度D. 线速度答案：C10. 非惯性参考系中，物体的运动方程中需要加入（）。
A. 惯性力B. 重力C. 电磁力D. 摩擦力答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 质点系的动量守恒定律表明，当质点系所受外力之和为零时，其总动量保持不变。
2. 刚体的转动惯量是刚体对于某一旋转轴的惯性的量度，它与刚体的质量分布和旋转轴的位置有关。
3. 牛顿第二定律表明，物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比。
4. 角动量守恒定律表明，当一个系统不受外力矩作用时，其总角动量保持不变。
5. 简谐振动的周期只与振动系统的固有频率有关，与振幅无关。
6. 达朗贝尔原理是将动力学问题转化为静力学问题的一种方法。
7. 刚体的平动是指刚体上所有点都沿着同一直线运动，而转动则是指刚体绕某一固定轴旋转。
理论力学习题及答案(全)
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．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。
（）二、选择题1．若作用在A点的两个大小不等的力F1和F2，沿同一直线但方向相反。
则其合力可以表示为。
①F1－F2；②F2－F1；③F1＋F2；2．作用在一个刚体上的两个力F A、F B，满足F A=－F B的条件，则该二力可能是。
①作用力和反作用力或一对平衡的力；②一对平衡的力或一个力偶。
③一对平衡的力或一个力和一个力偶；④作用力和反作用力或一个力偶。
3．三力平衡定理是。
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。
4．已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图所示为平行四边形，由此。
①力系可合成为一个力偶；②力系可合成为一个力；③力系简化为一个力和一个力偶；④力系的合力为零，力系平衡。
5．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。
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。
理论力学考试题及答案
理论力学考试题及答案**理论力学考试题及答案**一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 质点系中，内力的矢量和为零，这是基于（）。
A. 牛顿第三定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第一定律D. 动量守恒定律答案：D2. 质心的位置由（）决定。
A. 质点的质量B. 质点的位置C. 质点的加速度D. 质点的速度答案：B3. 刚体的转动惯量是关于（）的量。
A. 质量B. 距离C. 力D. 速度答案：B4. 角动量守恒的条件是（）。
A. 外力矩为零B. 外力为零C. 内力矩为零D. 内力为零答案：A5. 两质点组成的系统，若两质点质量相等，它们之间的万有引力为F，则系统的质心位置位于（）。
A. 两质点连线的中点B. 质量较大的质点处C. 质量较小的质点处D. 无法确定答案：A6. 刚体绕固定轴的转动惯量I与（）有关。
A. 质量分布B. 轴的位置C. 轴的方向D. 以上都是答案：D7. 刚体的平行轴定理表明，刚体绕任意轴的转动惯量等于绕通过质心的平行轴的转动惯量加上（）。
A. 刚体的质量B. 刚体的转动惯量C. 刚体质量与两轴间距离的平方的乘积D. 刚体质量与两轴间距离的乘积答案：C8. 刚体的平面运动可以分解为（）。
A. 任意两个不同的平面运动的叠加B. 平移和旋转的叠加C. 两个垂直平面内的旋转D. 任意两个不同的旋转的叠加答案：B9. 刚体的瞬时转轴是（）。
A. 刚体上所有点速度相同的直线B. 刚体上所有点加速度相同的直线C. 刚体上所有点角速度相同的直线D. 刚体上所有点线速度为零的直线答案：D10. 刚体的定轴转动中，角速度的大小和方向（）。
A. 与参考系的选择有关B. 与参考系的选择无关C. 与参考系的选择有关，但大小无关D. 与参考系的选择无关，但方向有关答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 牛顿第二定律的数学表达式为：\( F = ma \)，其中F表示力，m表示质量，a表示________。
理论力学考试试卷(附答案)
理论力学考试试卷（附答案）一、 名词解释（每个4分，共20分）1、刚化原理2、加减平衡力系公理3、相对运动、牵连运动4、质点系动量守恒定理5、质点系动能定理二、 单项选择题（每个4分，共20分）1、已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上A 、B 、C 、D 四点的平面一般力系，其力矢关系如下图所示为平行四边形，由此可知 （ ）。
2（A ）力系可以合成为一个力偶 （B ）力系可以合成为一个力（C ）力系可以合成为一个力和一个力偶 （D ）力系的合力为零，力系平衡2、物块重P ，与水面的摩擦角o20m ϕ=，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 （D ）不能确定 3、图（a ）、(b)为两种结构，那么（ ）。
（A ）图（a ）为静不定，图（b ）为静定 （B ）图（a ）、（b ）均为静不定 （C ）图（a ）、（b ）均为静定 （D ）图（a ）为静定，图（b ）为静不定4、点作匀变速曲线运动是指（ ）。
（A ）点的加速度大小a =常量 （B ）点的加速度a =常矢量（C ）点的切向加速度大小τa =常量 （D ）点的法向加速度大小na =常量5、边长为a 2的正方形匀质薄板，截去四分之一后悬挂在A 点，今若使BC 边保持水平，则点A 距右端的距离x= （ ）。
(A) a (B) 3a /2 (C) 6a /7 (D)5a /6三、计算题（15分）结构的尺寸及荷载如下图所示，已知q=1.5kN/m ，试求支座A 的反力。
(a)(b)a aaaxBAC四、计算题（15分）已知P=5kN ，试求图示桁架中1、2、3杆的内力。
五、计算题（15分）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 s ω=，角加速度22rad s α=，求三角板C 点的加速度，并画出其方向。
理论力学试题及答案
理论力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 牛顿第一定律描述的是：A. 物体在受力时的运动状态B. 物体在不受力时的运动状态C. 物体在受力时的加速度D. 物体在受力时的位移答案：B2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力和物体质量的关系是：A. 加速度与作用力成正比，与质量成反比B. 加速度与作用力成反比，与质量成正比C. 加速度与作用力成正比，与质量成正比D. 加速度与作用力成反比，与质量成反比答案：A3. 以下哪个不是刚体的运动特性？A. 刚体的质心保持静止或匀速直线运动B. 刚体的各部分相对位置不变C. 刚体的各部分速度相同D. 刚体的各部分加速度相同答案：C4. 角动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有内力作用的系统C. 外力矩为零的系统D. 外力为零的系统答案：C5. 以下哪个是能量守恒定律的表述？A. 一个封闭系统的总动能是恒定的B. 一个封闭系统的总势能是恒定的C. 一个封闭系统的总能量是恒定的D. 一个封闭系统的总动量是恒定的答案：C二、简答题（每题10分，共20分）6. 简述牛顿第三定律的内容及其在实际中的应用。
答案：牛顿第三定律，又称作用与反作用定律，表述为：对于两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。
在实际应用中，例如在推门时，门对人的作用力和人对门的作用力大小相等，方向相反。
7. 描述什么是简谐振动，并给出一个生活中的例子。
答案：简谐振动是一种周期性振动，其回复力与位移成正比，且总是指向平衡位置。
生活中的例子包括弹簧振子，当弹簧被拉伸或压缩后释放，它会在原始平衡位置附近做周期性的往复运动。
三、计算题（每题15分，共30分）8. 一个质量为m的物体，从静止开始，沿着一个斜面下滑，斜面的倾角为θ。
如果斜面的摩擦系数为μ，求物体下滑的加速度。
答案：首先，物体受到重力mg的作用，分解为沿斜面方向的分力mg sinθ和垂直斜面方向的分力mg cosθ。
理论力学测试题及答案
理论力学测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 牛顿第一定律描述的是：A. 物体在没有外力作用下的运动状态B. 物体在受到平衡力作用下的运动状态C. 物体在受到非平衡力作用下的运动状态D. 物体在任何力作用下的运动状态答案：A2. 以下哪个不是惯性参考系的特点？A. 牛顿第一定律在其中成立B. 牛顿第二定律在其中成立C. 牛顿第三定律在其中成立D. 物体在其中不受任何力的作用答案：D3. 动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 只有摩擦力作用的系统D. 只有保守力作用的系统答案：D4. 以下哪个是矢量？A. 质量B. 速度C. 时间D. 温度答案：B5. 以下哪个是标量？A. 力B. 位移C. 功D. 速度答案：C二、填空题（每空1分，共10分）1. 牛顿第二定律的数学表达式为：\[ F = ma \]，其中\( F \)代表______，\( m \)代表______，\( a \)代表______。
答案：力；质量；加速度2. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向______，作用在______。
答案：相反；不同物体上3. 动量的定义是质量与______的乘积。
答案：速度4. 功的定义是力与力的方向上的______的乘积。
答案：位移5. 动能的定义是\( \frac{1}{2}mv^2 \)，其中\( m \)代表______，\( v \)代表______。
答案：质量；速度三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述牛顿第二定律的物理意义。
答案：牛顿第二定律表明，物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比，即力是改变物体运动状态的原因。
2. 描述动量守恒定律在碰撞过程中的应用。
答案：在没有外力作用的系统中，两个或多个物体发生碰撞时，碰撞前后系统的总动量保持不变。
这意味着碰撞前后各物体动量的矢量和相等。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 一辆质量为1500kg的汽车以20m/s的速度行驶，突然刹车，经过5秒后停止。
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精选文档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，则此力系必定均衡。
2、力关于一点的矩不因力沿其作用线挪动而改变。
（）3、在自然坐标系中，假如速度υ=常数，则加快度α=0。
（）4、虚位移是偶想的，极细小的位移，它与时间，主动力以及运动的初始条件没关。
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mvx=mvcosa。
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），圆柱处于极限均衡状态。
此时按触点处的法向反力N A与N B的关系为。
①N A=NB；②N A>NB；③N A<NB。
3、边长为L的均质正方形平板，位于铅垂平面内并置于圆滑水平面上，如图示，若给平板一细小扰动，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，A//O2B，杆O2C//O3D，且O1A=20cm，O2C=杆O140cm，CM=MD=30cm，若杆AO1以角速度ω=3rad/s匀速转动，则D点的速度的大小为cm/s，M点的加快度的大小为cm/s2。
①60；②120；③150；④360。
.精选文档5、曲柄OA以匀角速度转动，当系统运动到图示地点（OA//O1B。
AB |OA）时，有V A V B，A B，ωAB 0，AB 0。
①等于；②不等于。
三、填空题（每题5分。
请将简要答案填入划线内。
）1、已知A重100kN，B重25kN，A物与地面间摩擦系数为0.2。
端较处摩擦不计。
则物体A与地面间的摩擦力的大小为。
2、直角曲杆O1AB以匀有速度ω1绕O1轴转动，则在图示地点（AO1垂直O1O2）时，摇杆O2C的角速度为。
3、均质修长杆O A，长L，重P，某刹时以角速度ω、角加快度绕水平轴O转动；则惯性力系向O点的简化结果是（方向要在图中画出）。
四、计算题（此题15分）在图示平面构造中，C处铰接，各杆自重不计。
已知：qc=600N/m，M=3000N·m，L1=1m，L2=3m。
试求：（1）支座A及圆滑面B的反力；（2）绳EG的拉力。
五、计算题（此题15分）.精选文档机构如图G已知：OF=4h/g，R=3h/3，轮E作纯转动；在图示地点AB杆速度为v，φ=60°，且EFOC。
试求：（1）此刹时ωOCEE为轮E及ω(ω的角速度)（2）求OC。
六、计算题（此题12分）在图示机构中，已知：匀质轮C作纯转动，半径为r、重为PC，鼓轮B的内径为r、外径为R，对此中心轴的回转半径为，重为PB，物A重为PA。
绳的CE段与水平面平行，系统从静止开始运动。
试求：物块A着落s距离时轮中心的速度。
七、计算题（此题18分）机构如图，已知：匀质轮 O沿倾角为β的固定斜面作纯转动，重为P、半径为R，匀质细杆OA重Q，长为，且水平初始的系统静止，忽视杆两头A，O处的摩擦，试求：（1）轮的中心O的加快度α。
（2）用达朗伯原理求A处的拘束反力及B处的摩擦力（将这二力的大小用加快度α表示即可）。
一、构造以下图，由AB、BC杆件构成，C端放在理想圆滑水平面上，AB杆上作使劲偶M，BC杆上作用均布载荷q，已知F10KN，M5KNm，q2KNm，各杆自重不计，试求A、C处拘束反力以及销钉B对BC杆作使劲。
F图2分一个方程2分2m 2m 2mA qM BB解：F Bxq以BC杆为对象：M B0，F C2q2220F By45C.45C2mF C精选文档F C 4kNF x0，F Bx q222 0 2F y0，F By q2220 F C2F By0以AB梁为对象：Fx0，F AxFBx0FAx4 kNF y 0，F AyFBy F0MAMFA B FAy10kNFAxFBxMA0，M A MF40F AyF By4mM A35kN m二、OA杆长l1，绕O轴定轴转动，带动长为l2的套筒AB在O1D杆上滑动。
若设置以下图的参照基e[xy]T，杆OA的连体基e1[x1y]T，套筒AB的连体基e2[x2y2]T，并假定r i为第i个构件上待求点相关于参照基的坐标阵，rO为基点坐标阵，Ai为第i个构件连体基相关于参照基的方向余弦阵，ρi为构件i上待求点相关于自己连体基的坐标阵，试利r A r O A iρi写出机构运动到图示位形时：OA杆和套筒AB相关于参照基的位形；(2)套筒AB的上B点相关于参照基的地点坐标阵。
OA杆位形5分，套筒AB位形5分B点相关于参照基的地点坐标阵5分解：图示刹时方向余弦阵cos45sin452/22 /2A1cos452/2，sin452/2c os(30)sin(30)3/21/2，22A23 0)cos(30)1/2s in(3/2用关系式yy2x1Ax2y1B45Ox60O1l11.精选文档(1)OA杆的位形q100/ 4TxA x O2/22/2l10l12/2l12/2yA y O2/22/200l12/2l12/2T套筒AB的位形q1xAyA/6T2l12l1226B点的地点坐标阵23x BxA3/21/2l2l1l21(2l13l2)222y ByA1/23/202112(2l1l2)l1l222三、半径为r的圆盘与长度为l的直杆AB在盘心A铰接，圆盘沿水平面纯滚，AB杆B端沿铅直墙壁滑动。
在图示地点，圆盘的角速度为，角加快度为，杆与水平面的夹角为，试求该B 刹时杆端B的速度和加快度。
解：(1)球速度，速度瞬心C如图AClsin，BClcos v A r （2分）l rAv A r（2分）ABlsinACv B BCrrcotAB lcoslsin（2分）（图1分）球加快度（图2分）a A r（1分）rnAB 2l(r2r22（1Aa BA AB)lsin2lsin分）以A点为基点求B点加快度a B a A a BA t a BA n（*）AB B lv B式（*）向轴投影：a B sin a A cos a BA n（2分）a AB1r22r22（2分）l a BA n a BA ta B(rcoslsin 2)rcotlsin3a Bsin.ABa A A四、图示系统，均质圆盘O1、O2质量均为m，半径均为R，圆盘O2上作用已知力偶M，使圆环绕O2轴转动，经过自重不计的水平绳带动圆盘O1在水平面上纯滚。
试达成：用拉格朗日方程求盘心O1的加快度；求水平绳的张力；(3)滑轮O1与地面的静摩擦力。
R解：(1)求加快度O1选O2轮的转角2为广义坐标TT1T2S2J O22222212J S112221(23mR121mR2)14mR 2(31222)（4分）由运动学知2R1R2，或12/2（1分）222722代入动能得T 1(32（1分）4mR2)mR2416广义力：Q2M（1分）代入拉氏方程dT T Q2，有7mR22M，得：28M2（2分）dt2287mR又由运动学知圆盘的角加快度124M27mR2F2y盘心O1的加快度：a O R4M（1分）O2M1R F2x17mRF T mg(2)求绳的张力（5分）[法一]以O2轮为研究对象由L O2MF T R，即J O22得：F T M1mR2R2[法二]或以O1轮为研究对由L S F T2R，即J S1得：FT3mR4(2)求摩擦力（5分）O2精选文档RM.精选文档以O1轮为研究对象[法一]运用质心运动定理ma1F T F S，F S ma1F T m4M3MM7mR27R7R[法二]对动点D运用动量矩定理L D v D mv O1M D(F)d dt(J C Rmv O1)0F S2R，即1mR21R ma O1F S2R2得：F S1(mR4M1mR24M2)M2R7mR27mR7R五、图示机构，在铅垂面内，曲柄OA和连杆AB是同样的均质杆，长OAAB l，自重不计，滑块B重G，曲柄OA上作用一力偶M，使机构静止均衡。
已知静止均衡时曲柄OA与水平线夹角为，试用虚位移原理求机构均衡时力偶M。
yBBG DAG1 ACMMO OG1x解：虚功方程F Byδy B F Dyδy D F Cyδy C Mδ0或M δδδδ0(*)（5分）Gy B G1y D G1y CB、C、D三点的y坐标为y B2lsin，y C21lsin，y D23lsin（3分）求变分：δ2lcosδ，δ1cosδ，δ3cosδ（1分）yB y C2l y D2l代入(*)式MδG2lcosδG121lcosδG123lcosδ0F1或M G2lcos2G1lcos0（1分）得：M2(G G1)lcos.OF2精选文档六、一边长为a的正立方体所受的力系以下图，此中F1F,F22F，试用坐标矩阵法求力系向O 点简化的结果。
解：成立参照基e[xy z]T如图00写出两个力的坐标阵F1F，F2F（4分）0Fz由主矢F R F i，可得主矢的坐标阵F1 000r1F R F i F F0（2分）0F Fr2得：F R Fz，即简化所得的力F O F R Fz Oy（1分）x F2假定各力作用点的地点矢量r1和r2，对应的坐标阵0br1b，r20（2分）b b由此写出坐标方阵~0b b~0b0b0b0b（2分）r10，r2b000b0主矩M O M O(F)，对应的坐标阵M O M1M2~~r1F1r2F2~0b b0bF~0b00bFb00F b0bF bF（2分）r1F10，r2F2b00000b0F bFbF bF0这样得：M O M1M20bF bF0bF bF即主矩：M O bFy bFz（2分）简化的结果是一个力和一个力偶，这个力矢量和力偶矩矢量为：F O F R Fz，M O bFybFz.七、质量不计的圆环如图，在径向焊接一个质量为m、长为r的均质细棒，圆环可在水平面上纯滚，求系统的运动微分方程。
（提示：余弦定理：c2a2b22abcos ；sin( ) sin ）解：[法一]选圆环的转角为广义坐标，圆环的角速度为。
(1)运动剖析：轮心的速度v O r ，均质细棒质心位于杆中，选轮心为基点能够求得质心速度v v v，而vCO 1rC O CO2v C2v O2v CO22v O v CO cosr2241r22r22cos r22(54cos)(2)受力剖析：受力剖析如图。