理论力学复习题
理论力学复习题(含答案)
《理论力学》复习题A一、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 二力平衡是作用在一个物体上，作用效果能抵消、作用力与反作用力是作用在两个物体上，作用效果不能抵消。
2、平面汇交力系平衡的几何条件是顺次将表示各个力Fi 的有向线段首尾相接，可以构成闭合n 边形；平衡的解析条件是 ∑Fxi=0；且∑Fyi=o 。
3、静滑动摩擦系数与摩擦角之间的关系为 tanφ=fs 。
4、点的切向加速度与其速度的 方向 变化率无关，而点的法向加速度与其速度 大小 的变化率无关。
5、点在运动过程中，满足0,0=≠n a a 的条件，则点作 牵连 运动。
6、动点相对于的 定系 运动称为动点的绝对运动；动点相对于 动系 的运动称为动点的相对运动；而 动系 相对于 定系 的运动称为牵连运动。
7、图示机构中，轮A （只滚不滑）作 平面 运动；杆DE 作 定轴转动 运动。
题7图 题8图8、图示均质圆盘，质量为m ，半径为R ，则其对O 轴的动量矩为 。
9、在惯性参考系中，不论初始条件如何变化，只要质点不受力的作用，则该质点应保持 静止或等速直线 运动状态。
10. 任意质点系（包括刚体）的动量可以用 其质心 的动量来表示。
二、选择题1. 在下述公理、规则、原理和定律中，对所有物体都完全适用的有（ D ）。
A.二力平衡公理B.力的平行四边形规则C.加减平衡力系原理D.力的可传性2. 分析图中画出的5个共面力偶，与图（a ）所示的力偶等效的力偶是（B ）。
A. 图（b ） B. 图（c ） C.图（d ） D. 图（e ）题2图3. 平面力系向点1简化时，主矢0='RF ，主矩01≠M ，如将该力系向另一点2简化，则（ D ）。
A. 12,0M M F R≠≠' B. 12,0M M F R ≠='C. 12,0M M F R=≠' D. 12,0M M F R ==' 4. 将大小为100N 的力F 沿x 、y 方向分解，若F 在x 轴上的投影为86.6 N ，而沿x 方向的分力的大小为115.47 N ，则F 在y 轴上的投影为（ B ）。
理论力学复习题及答案
理论力学复习题1、 如图所示不计自重的外伸梁AB ，，已知：q ，M ，l 求：支座A 、C 处的约束反力。
2、如图示的结构，OA 梁上作用了一均布载荷和一集中力，已知分布载荷的荷集度q =10KN /m ，F=20KN 。
求固定端O 处的约束反力。
A3、图示小环M 套在半径为OC=R=120mm 的固定半圆环和做平行移动的直杆AB 上。
当OB=BC =60mm 时，直杆AB 做速度v 0=30mm/s 。
求：此时小环的相对速度和绝对速度。
4、图示摇杆滑道机构中的滑块M 同时在固定的圆弧槽BC 和摇杆OA的滑道中滑动。
如弧BC 的半径为R ，摇杆OA 的轴O 在弧BC 的圆周上。
摇杆绕O 轴以等角速度 转动，当运动开始时，摇杆在水平位置。
试求解点M 的运动方程，并求其速度和加速度。
5、半径为R 的偏心轮绕O 轴以匀角速度ω转动，推动导板沿铅直轨道运动，如图所示。
导板顶部放有一质量为m 的物块A ，设偏心距e OC =，开始时OC沿水平线。
求：（1）物块对导板的最大压力；（2）使物块不离开导板的ω最大值。
6、图示曲柄连杆机构与滑块B 连接。
曲柄OA 和绕O 轴转动。
并且曲柄OA 以等角速度0ω转动。
已知机构的尺寸为：l OA =l AB 3=，系统的每个构件均匀质，且质量都为m ，求：当曲柄OA 处于竖直向上时，系统的动能。
7、半径为R 的半圆形凸轮C 以匀速0v 沿水平面向右运动，带动从动杆AB 沿铅垂上运动，如图所示。
求θ=30o 时，AB 杆的速度。
8、如图所示的曲柄连杆滚轮机构，滚轮B 在水平面上滚而不滑，并且滚轮的轮心B 和OA 杆的转轴O 处于同一水平线上。
已知：OA 杆以匀角速度ω=π rad/s 绕O 转动，OA=0.1m ；滚轮B 的半径为R=0.05m ，当机构运动到图示瞬间θ=600，AB 杆垂直OA 杆。
求：此时AB 杆的角速度ωAB 及滚轮B 的角加速度αB 。
（18分）9、图示机构由长为l 质量为m 的OA 杆和半径为R 质量为2m 圆盘A 焊接而成。
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。
理论力学复习题及答案
理论力学自测复习题静力学部分一、填空题：（每题2分）1、作用于物体上的力的三要素是指力的 大小 、 方向 和 作用点 。
2、当物体处于平衡状态时，作用于物体上的力系所满足的条件称为 平衡条件 ，此力系称为 平衡 力系，并且力系中的任一力称为其余力的 平衡力 。
3、力的可传性原理适用于 刚体 ，加减平衡力系公理适用于 刚体 。
4、将一平面力系向其作用面内任意两点简化，所得的主矢相等，主矩也相等，且主矩不为零，则此力系简化的最后结果为 一个合力偶5、下列各图为平面汇交力系所作的力多边形，试写出各力多边形中几个力之间的关系。
A 、 0321=++F F F、 B 、 2341F F F F =++ C 、 14320F F F F +++= D 、 123F F F =+ 。
6、某物体只受三个力的作用而处于平衡状态，已知此三力不互相平行，则此三力必 并且 汇交于一点、共面7、一平面力系的汇交点为A ，B 为力系作用面内的另一点，且满足方程∑m B ＝0。
若此力系不平衡，则其可简化为 作用线过A 、B 两点的一个合力 。
8、长方形平板如右图所示。
荷载集度分别为q 1、q 2、q 3、q 4的均匀分布荷载（亦称剪流）作用在板上，欲使板保持平衡，则荷载集度间必有如下关系： q 3＝q 1= q 4＝q 2 。
9、平面一般力系平衡方程的二力矩式为 ∑F x = 0、∑M A = 0、∑M B= 0 ，其适用条件是 A 、B 两点的连线不垂直于x 轴10、平面一般力系平衡方程的三力矩式为 ∑M A ＝0、∑M B ＝0、∑M C＝0 ，其适用条件是 A 、B 、C 三点不共线 。
11、正方形平板受任意平面力系作用，其约束情况如下图所示，则其中 a b c f h属于静定问题； d e g 属于超静定问题。
12、已知平面平行力系的五个力（下左图示）分别为F 1 = 10 N ， F 2 = 4 N ，F 3 = 8 N ，F 4 = 8 N 和F 5 = 10 N ，则该力系简化的最后结果为 大小0.4 N·m、顺时针转的力偶 。
理论力学复习题
理论力学复习题一、 填空1、质点沿空间曲线232()(32)(24)r t t i t j t t K =++−+− 运动在2t S =时，质点的速度V =__________________；加速度a = __________________，速度大小为V =__________________；加速度大小为a =__________________。
2、质量为m 的质点运动规律为j t i t a r ωωsin cos +=，式中a 、b ，ω均为常数，则质点的轨道道方程为 ，质点从（a ，0）运动到（b ，0），在这一过程中动量的增量=ΔP，动能的增量Δ=K E 。
3、已知点的运动方程为t R y t R x ωωcos ,sin ==，其中R ，W 为常量，点的运动轨迹为__________________，速度为v =__________________，加速度a =__________________。
4、在极坐标中，其径向和横向单位矢量j ，i 的时间导数分别为=dti d =dtj d 。
5、质点的运动速度为(1)kt V A e −=−，其中A ，K 均为常数。
当0t =时质点位于坐标的原点，则质点的运动方程为__________________；加速度为__________________。
6、某质点运动方程为r=e at，θ=bt；该质点径向速率V r =_____________，横向速率V=________________；径向加速度的值αr =________________，横向加速度的值αθ=_______________，加速度的值α=________________。
7、在自然坐标系中，切向加速度ιa 和法向加速度n a 的计算公式为ιa ＝___________，n a ＝________________；8、在极坐标中加速度的两个分量为（1）__________________，（2）__________________。
理论力学复习题
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。
理论力学复习题
理论力学练习题一、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。
（）6、作用于刚体的力可在刚体范围内沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。
（）7、平面汇交力系平衡时，力的多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序可同。
（）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、切向加速度只表示速度方向的变化率，而与速度的大小无关。
（）10、刚体平移时，若刚体上任一点的运动已知，则其它各点的运动随之确定。
（）11、刚体作平面运动时，绕基点转动的角速度和角加速度与基点的选取无关。
（）12、二力构件是指只受两个力作用的构件。
（）13、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。
（）14、只要全约束力与支撑面法线的夹角小于摩擦角，则两物体间不会产生滑动。
（）15、在自然坐标系中，如果速度=常数，则加速度a = 0。
（）16、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。
二、选择题（每题3分。
请将答案的序号填入划线内。
）1、如图所示系统只受力F作用而处于平衡。
欲使A支座约束反力的作用线与AB成30o角，则斜面的倾角应为（）A、30o；B、150o；C、90o；D、60o。
2、杆AB 长2m ，C 是其中点（尺寸如图（d ）所示）。
分别受图示四个力系作用，则和图（d ）是等效力系的是。
（ ）A 、图（a ）所示的力系；B 、图（b ）所示的力系；C 、图（c ）所示的力系；D 、图（a ）、图（b ）、图（c ）都不能。
理论力学复习题(答案)
理论力学复习题一、填空题1、力对物体的作用效果一般分为力的外效应和力的内效应。
2、作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动，而不改变该力对刚体的作用效果。
3、质点动力学的三个基本定律：惯性定律、力与加速度之间的关系定律、作用力与反作用力定律4、质点系动能定理建立了质点系动能的改变量和作用力的功之间的关系。
5、一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系，称为力偶6、两个或两个以上力偶的组合称为力偶系。
7、力矩与矩心的位置有关，力偶矩与矩心的位置无关。
8、物体质量的改变与发生这种改变所用合外力的比值叫做加速度。
9、力的三要素为大小、方向和作用点。
10、物体相对于地球静止或作匀速直线运动称为平衡状态。
11、作用在一个物体上的两个力使物体平衡，这两个力一定是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
12、平面运动的速度分析法有三种方法基点法、速度瞬心法和速度投影法。
13、在刚体的平面运动中，刚体的平移和转动是两种最基本运动。
14、动力学的三个基本定律：动量定理、动量矩定理、动能定理。
15、空间力系分为空间汇交力系和空间力偶。
16、带传动中，带所产生的约束力属于柔性约束，带只能承受拉约束。
17、质点动力学的三个基本定律：惯性定律、力与加速度之间的关系定律、作用力与反作用力定律18、质点系动能定理建立了质点系动能的改变量和作用力的功之间的关系。
19、当力为零或力的作用线过矩心时，力矩为零，物体不产生效果。
二、判断题1实际位移和虚位移是位移的两种叫法（×）2.作用力和反作用力等值、反向、共线、异体、且同时存在。
（√）3．力偶无合力。
（×）4．运动物体的加速度大，它的速度也一定大。
（×）5.平面任意力系的合力对作用面内任一点之矩等于力系中各分力对于同一点之矩的代数和。
（√）6.若力偶有使物体顺时针旋转的趋势，力偶矩取正号；反之，取负号。
（×）7．既不完全平行，也不完全相交的力系称为平面一般力系（√）8．二力构件是指两端用铰链连接并且只受两个力作用的构件。
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1 FAx q (3a ) 0 2 FA y P ຫໍສະໝຸດ 03 qa 23a
1 q (3a) a Pa M 0 M A (F ) 0 , M A 2
FAx
FRx Fxi
FRy Fyi
2 2 合力的大小： R FRx FRy ( Fxi ) 2 ( Fyi ) 2 F
方向： 作用点：
FRx cos(FR ,i ) FR
FRy cos(FR , j ) FR
该力系的汇交点
3、平面汇交力系的平衡方程
由几何法知：平面汇交力系平衡的必要与充分条件是该力系 的合力为零，即 FR 0
条件：x 轴不 AB 连线
三矩式
M M M
A
B
( Fi ) 0
( Fi ) 0
A B
R
C ( Fi ) 0
C
条件：A,B,C不在 同一直线上
[例6]
FAy
A
P1=2kN q=1kN/m
M=10kNm FB D
P2=2kN
FAx
4m 解：
C
4m
B
4m 3m
E
Fx 0 , FAx 0 M A (F ) 0 , P1 4 q84 M FB 12 P2 15 0
Fx 0 , F2 cosa F1 0
① ② F2 F1 FD
Fy 0 , F2 sina Q FD 0
由①得
F1 P 1 cosa F2 2P 2
60 a
0
由②得
FD Q- F2 sin a Q-2 P sin 60 Q 3P
代数和等于零。
即
i 1
Mi
n
0
[例4] 铰链四连杆机构，在图示位置平衡，已知 OA=0.4m，O1B=0.6m，M1=1N· m。杆重不计，求 杆AB所受的力和力偶M2的大小。 B 90° O M2 O1 30° M1 A
解： 受力分析。
FBA B
B 90° O M2 M2 O1 O1 FO1 30° A F´BA
q B
解：
A
h
l
[例5] 已知：如图q 、l, 求：三角形分布载荷的合力大小 和作用线位置。
F'
dF
q´
q B
解：
x q q l
dF qdx
A
x
dx
主矢：
Fx 0
Fy dF
0
l
l
qdx
0
l
l
0
x 1 qdx ql 2 l
主矩：
F´
MA
dF
解：应用合力矩定理
将力F分解为Fx和Fy:
l
l θ
b
Fx F cos( a )
a
F Fx
Fy F sin( a )
Fy
M O (F ) Fx b sin Fy (l b cos )
§2-4 平面力偶
1、力偶与力偶矩
由两个大小相等，方向相反且不共线的平行力组成的力系， 称为力偶。
又∵
FR ( Fxi ) 2 ( Fyi ) 2
Fxi 0 ∴ Fyi 0
平面汇交力系的平衡方程
平面汇交力系平衡的必要和充分条件是：
各力在两个坐标轴上投影的代数和分别等于零
[例1] 已知如图P、Q， 求平衡时
解：㈠ 研究球受力，画受力图， ㈡ 选投影轴列方程为
a
=？ 地面的反力ND=？
力偶系
力偶 ，MO (主矩) ， (作用在该平面上)
M1
M M
FR
简化 中心
主矢
主矩
Fi M O M1 M 2 M 3
M O ( F1 ) M O ( F2 )
M O ( Fi )
FR ' F1 F2 F3 F1 F2 F3
主矢 FR Fi
主矩 M O M O ( Fi )
（移动效应）
（转动效应）
FR
主矢 FR 的解析式 ：FR FRx FRy
大小： FR
( Fxi )i ( Fyi ) j
x 2 FRy 2 ( Fxi ) 2 ( Fyi ) 2 FR
§ 2–3 平面力对点之矩的概念及计算
一、力对点之矩
力对刚体可以产生
移动效应—用力矢度量 转动效应—用力对点的矩度量
F
O—矩心 h —力臂
o
h
MO (F ) F h
+
-
B
M O (F ) F h
o
r
A
F
2AOB
r F
h
说明：①
M O (F ) 是代数量，逆时针为正
1、力在坐标轴上的投影与力的解析表达式
投影：
Fy
Fx=F· cosa
Fy
Fy=F · =Fsina cos
a
Fx Fx
分力：
Fx Fx i , Fy Fy j
力的解析式：F Fxi Fy j
力的大小和方向：
F Fx Fy
2 2
Fx cosa F
Fy cos F
力的分解是不唯一的： y y Fy F
A FAB
B M1
F´AB A
M1 O
FO
` 解： 受力分析。 [OA杆] F´AB A M1
M i 0，
M 1 FAB OA sin 30 0
M1 FAB OA sin 30 1 0.4 0.5
5( N)
O
FO
` [O1B杆] B F´BA
与简化中心位置无关 （因主矢等于各力的矢量和）
方向：
FRx cos(FR , i ) FR
平 移
简化 中心
M1
M M
合 成
FR
大小： M O M O ( Fi )
主矩MO
方向： 方向规定 +
与简化中心有关
-
（因主矩等于各力对简化中心取矩的代数和）
[例5] 已知：如图q 、l, 求：三角形分布载荷的合力大小 和作用线位置。 F
M i 0,
M 2 FBA O1 B 0
M 2 FBA O1B
M2
O1 FO1
5 0.6
3( N m)
第三章
平面任意力系
平面任意力系：各力的作用线在同一
平面内，并呈任意分布的力系
FAy
FAx FN
§3-1 平面任意力系向作用面内一点简化
1．力的平移定理： 可以把作用在刚体上点A的力 F 平行移到任一点B ， 但必须同时附加一个力偶。这个附加力偶 的矩等于原来 的力F 对新作用点B 的矩。
q´
q B
M A x dF
0
l
A
x
dx
l
0
x qdx l
2
2
ql
3
l
F´
MA
F
q B
A
h
1 2 ql MA 3 h ql F 2 2 l 3
l
§3-2
平面任意力系的平衡条件和平衡方程
( Fxi ) 2 ( Fyi ) 2 0 FR
M O M O ( Fi ) 0
Fy 0 , FAy P q 8 FB P2 0 1
FAx 0 FB 5kN FAy 7 kN
[例7] 求A处 支座反力。 P=qa M=qa2 a 解：[整体]
a
3a
q
A
P=qa M=qa2 a a 解：[整体]
Fx 0 ,
Fy 0 ,
M F d
+
—
2、平面力偶等效定理
作用在同一平面内的两个力偶，只要它的
力偶矩的大小相等，转向相同，则该两个力
偶彼此等效。
3、平面力偶系的合成和平衡条件:
结论:
M M1 M 2 M n M i
i 1
n
平面力偶系合成结果还是一个力偶,其力偶矩为各 力偶矩的代数和。 平面力偶系平衡的充要条件是:所有各力偶矩的
F F FN FN FNA
FNB
Fy
Fx
Fy'
FAy FAx FAx' FAy'
销钉
Fx'
(2)固定铰支座
Fy
Fx
Fx
Fy
(3)活动铰支座（辊轴支座）
FN'
FN
FA
FA
4、固定端约束 P P
FA
车刀
FAy FAx
§1-3 物体的受力分析和受力图
一、受力分析
根据已知条件、约束类型并结合基本概念和公理，分析物
②单位N· m，工程单位kgf· m。
二、合力矩定理
定理：平面汇交力系的合力对平面内任一点的矩，
等于所有各分力对同一点的矩的代数和
n
M O ( FR ) M O ( Fi )
i1
[例2] 已知：如图 F、l, θ ，求： M O (F ) 。
解：①用力对点的矩法 F O d l θ
M O ( F ) F d F l sin
M O ( F , F ) M O ( F ) M O ( F ) F ( x d ) F x
F d
d
力偶对其所在平面内任一点的矩与矩