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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)

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))。

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13-1 圆盘的半径r=0.5m,可绕水平轴O 转动。

在绕过圆盘的绳上吊有两物块A,B,质量分别为m A=3 kg ,m B=2 kg。

绳与盘之间无相对滑动。

在圆盘上作用一力偶,力偶矩按的规律变化(M以N·m计,以rad计)。

求到时,力偶M与物块A,B的重力所做的功之总和。

13-2 图示坦克的履带质量为m,两个车轮的质量均为,车轮视为均质盘,半径为R,两车轮轴间距离为.设坦克前进速度为,计算此质点系的动能。

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解:
1.先研究车轮,车轮作平面运动,角速度
;两车轮的动能为
2.再研究坦克履带,AB部分动能为零,CD部分为平动,其速度为2v ;圆弧AD与BC
部分和起来可视为一平面运动圆环,环心速度为v ,角速度为,则履带的动能为
3.此质点系的动能为
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(完整版)理论力学题库(含答案)--1,推荐文档

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理论力学---11-1.两个力,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。

理论力学题库及答案

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理论力学题库及答案一、理论力学题库(一)选择题1. 在牛顿力学中,物体的运动状态可以用以下哪个物理量来描述?A. 力B. 动量C. 动能D. 动能定理2. 以下哪个物理量是守恒量?A. 动量B. 动能C. 力D. 功3. 一个物体做直线运动,以下哪个条件是物体做匀速直线运动的必要条件?A. 合外力为零B. 合外力恒定C. 速度恒定D. 加速度恒定(二)填空题4. 牛顿第二定律的表达式为______。

5. 动量的定义为______。

6. 功的计算公式为______。

7. 动能定理的表达式为______。

(三)计算题8. 一质量为2kg的物体在水平地面上受到一个水平力F的作用,力F与物体运动方向相同。

已知物体从静止开始运动,经过3秒后速度达到6m/s。

求力F的大小。

9. 一质量为4kg的物体从静止开始沿着光滑的斜面下滑,斜面倾角为30°,求物体下滑3秒后的速度。

10. 一质量为5kg的物体在水平地面上以10m/s的速度运动,遇到一个斜面,斜面倾角为45°,物体沿着斜面上滑,求物体上滑的最大距离。

二、理论力学题库答案(一)选择题答案1. B. 动量2. A. 动量3. A. 合外力为零(二)填空题答案4. F=ma5. 动量 = 质量× 速度6. 功 = 力× 位移× cosθ7. 动能定理:动能的增量 = 外力做的功(三)计算题答案8. 解:根据牛顿第二定律,F=ma,其中a为加速度,m为质量。

由题意知,a=(6m/s - 0m/s) / 3s = 2m/s²。

代入公式,F=2kg × 2m/s² = 4N。

9. 解:根据动能定理,动能的增量 = 外力做的功。

由于物体从静止开始下滑,初始动能为0。

下滑过程中,重力做功,即mgh,其中h为下滑的高度。

由斜面倾角可知,h =lsin30°,其中l为下滑的距离。

因此,mgh = (4kg ×9.8m/s²) × (l × sin30°) = 4kg × 9.8m/s² × (l × 0.5)。

理论力学考试题及答案详解

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。

理论力学考试试题(题库-带答案)

理论力学考试试题(题库-带答案)

好好1学习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=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:q=60kN/m,1 q=40kN/m,机翼重2p=45kN,发动机1重p2=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, FFF,求:A,D处约束12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F=10kN,E F=7 GkN。

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=D。

M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方向作用力F。

在节点C沿CH边铅直向下作用力F。

D如铰链B,L和H是固定的,杆重不计,求各杆的内力。

2-3重为P=980N,半径为r=100mm的滚子A与重为1 P=490N 2的板B由通过定滑轮C的柔绳相连。

已知板与斜面的静滑动摩擦因数f=0.1。

滚子A与板B间的滚阻系数为δ=0.5mm,斜面倾角α=30o,s柔绳与斜面平行,柔绳与滑轮自重不计,铰链C为光滑的。

(完整版)理论力学考试卷

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理论力学试题 第 1页(共6页) 第一部分 选择题和填空、简答题一. 选择题1.下列表述中不正确的是( )。

(a) 力矩与力偶矩的量纲相同 (b) 力不能平衡力偶 (c) 一个力不能平衡一个力偶 (d)力偶对任一点之矩等于其力偶矩,力偶中两个力对任一轴的投影代数和等于零2.刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线( )。

(a) 必汇交于一点 (b) 必互相平行 (c) 必都为零 (d) 必位于同一平面内3.力偶对物体产生的运动效应为( ) 。

(a) 只能使物体转动 (b) 只能使物体移动 (c) 既能使物体转动,又能使物体移动(d) 它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同4.如图所示系统只受F 作用而处于平衡。

欲使A 支座约束反力的作用线与AB成300角,则斜面的倾角α应为( )。

(a) 00 (b) 300 (c) 450 (d) 6005.考虑摩擦求平衡时必须注意:静滑动摩擦力的大小等于 。

(a )fN F =max (b) max 0F F ≤≤ (c) fN F =6. 已知平面汇交力系受三个力作用,这三个力可画出如图所示的力三角形;那么这个力系合成的结果是( )。

(A ) 平衡力系 (B )合力F (C )不知道7.(5分)半径为R 的圆轮,在直线轨道上只滚不滑,设该瞬时ω已知,则轮心O 的速度V 0= ———?与地面的接触点A 的速度V A = ——?C 点速度的大小及方向如何?二.简答题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、两质量同为m 的均质轮,一作用一力P ,一挂一重物重P ,问两轮的角加速度是否相同?是多少?3、加速度ct v d 的大小为ctdv 。

( ) 4、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。

( )5、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。

理论力学试题及答案

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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。

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《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
二项分别为—————————————————————————————————————————————————。

11、提高火箭速率的方法为(1)——————————————————————————(2)———————————————————————————————。

12、势函数存在的判断方法是 ,它在直角坐标系中的三个分量式分别为 。

13、若要刚体作定轴转动时不在轴承上产生附加压力,必须满足以下二个条件,
1) ,2)——————————————————————————。

第三类:
14、欧勒在推导欧勒动力学方程时作了两步简化,第一步,选用固定在刚体上随之 为参照系,其作用是——————————————————————————,第二步是选用 为动系坐标轴,其作用是————————————————————————。

15、空间任意力系总可以化成通过某点的 和 ,此点称为简化中心, 主矢, 主矩。

16、作平面运动的刚体的角速度不为零时,在任一时刻恒能找到一点,其——————————————————————,这点叫刚体的瞬心。

瞬心在固定坐标系中描绘的轨迹
叫————————————————,在刚体上描绘的轨迹叫——————————————————,平面运动的
实质即是 ,任一时刻这两条极迹的 。

17、作定点转动的刚体,在任一时刻角速度的取向即为瞬时转动轴,瞬时转动轴 叫空间极面;瞬时转动轴 叫本体极面;定点转动的实质即是 ,任一时刻这两条极面的 。

第四类:
18、科里奥利加速度表达式为 ,产生的原因有两个,一是 ———————————————————————————————
,二是——————————————————————————————————,所以当———————————————————————————————————————————————————时,科氏加速度a c 为零。

19、静止于地球上的物体因为受到 而使同一物体在地球上不同地点的重力不相等,在 其重力最大,在 其
重力最小。

20、在北半球高处的物体自由下落时,其落点会 , 偏离的原因是 。

21、由于科氏力长年累月的作用,使得北半球河流对 甚于 ,因而 比较陡峭。

22、由于科氏力长年累月的作用,对双轨单行道的的铁路来说,北半球火车由于受到 ,因而对 比较厉害;南半球则相反,对 比较厉害。

第五类:
23、运动物体所受到的约束可以分成四大类,即 ; ; 和完整约束与不完整约束。

24、理想约束即是 ,其数学表达式为 ,常见的理想约束有 。

25、虚功原理的内容为 ,其数学表达式为 。

26、动静法即是将运动物体当成一系列平衡问题的迭加,它的理论依据是达朗伯原理,其物理意义是 ,其数学表达式为 。

27、基本形式的拉格朗日方程为 ,式中的T 为 ,
αq T •∂∂为 ,Q α为 。

28、拉格朗日函数为 ,式中T 为 ,V 为 ,保守力系的拉格朗日方程为 。

29、哈密顿正则方程的表达式为 ,式中q α是 ,P α是 ,对稳定约束的保守力
系,哈密顿函数的表达式为 。

30、哈密顿原理适用于 ,其表达式为 ,。

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