理论力学练习题(静力学)
华南理工-理论力学(静力学)随堂练习
理论力学(静力学)一基本概念1.一物体是否被看作刚体，取决于。
（A）变形是否微小（B）变形不起决定因素（C）物体是否坚硬（D是否研究物体的变形答案：B2.平衡是指。
（A）物体相对任何参考体静止不动（B）物体相对任何参考体作匀速直线运动（C）物体只相对地球作匀速直线运动（D物体相对地球静止不动或作匀速直线运动答案：D3.参考答案：BC4.力有两种作用效果：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。
答案：√5.悬挂的小球静止不动是因为小球对绳向下的拉力和绳对小球向上的拉力相互抵消的缘故。
答案：×6.在任何情况下，体内任意两点的距离保持不变的物体叫刚体。
√7.凡是合力都大于分力。
（）答案：×8.二力平衡条件中的两个力作用在同一物体上；作用力和反作用力分别作用在两个物体上。
（）答案：√9.理论力学的任务是研究物体作机械运动一般规律的科学。
（）答案：√·1.2 静力学公理。
1.参考答案：B2.参考答案：A3.三力平衡定理是。
（A）共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点（B）共面三力若平衡，必汇交于一点（C）三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。
（D）此三个力必定互相平行答案：A4.作用和反作用定律的适用范围是。
（A）只适用于刚体（B）只适用于变形体（C）只适用于处于平衡状态的物体（D）适用于任何物体答案：D5.力的可传性原理。
（A）适用于刚体（B）适用于刚体和弹性体（C）适用于所有物体（D）只适用于平衡的刚体答案：A6.如图所示的三铰刚架，支座A、B处的约束力一定通过。
(A) C 点(B) D点(C) E点(D) F点答案：C7.下列说法正确的是。
(A) 作用力反作用力既可以作用于同一物体，也可以作用于两个不同物体(B) 作用力反作用力肯定作用于两个不同物体(C) 作用反作用定律只适用于平衡刚体(D)作用反作用定律适用于所有刚体答案：BD8.刚体受汇交于一点的三个力作用，肯定能平衡。
理论力学(静力学) 随堂练习
7.(单选题) 如图所示的三铰刚架，支座A、B处的约束力一定通过 （ ）。
（A）C点
（B）D点
（C）E点
（D）F点
参考答案：C
8.(单选题) 下列各式中，表示正确的是（ ）。
（A） （B）
（C） （D）
参考答案：D
9.(单选题) 图示用羊角锤拔钉子，下面四图所示的作用力中，（ ）是最省力的。
（C）必为一合力偶 （D）为一合力偶或平衡
参考答案：D
5.(单选题) 在刚体上作用3个大小相等的力，其力三角形如图所示，则该力系的简化结果（ ）。
（A）必为一个力
（B）必为一个力和一个力偶
（C）必为一个力偶
（D）可能平衡或简化为一力偶
参考答案：D
6.(单选题) 平面任意力系简化时若取不同的简化中心，则（ ）
参考答案：B
3.(单选题) 如图所示，在刚体上的四个点上各作用一个大小相等的力，则该力系的简化结果为 （ ）。
（A）一个力
（B）一个力和一个力偶
（C）一个力偶
（D）平衡
参考答案：C
4.(单选题) 某平面力系，其简化结果与简化中心无关，则该力系的简化结果（ ）。
（A）必为一合力 （B）必平衡
（A）静止 （B）临界平衡
（C）滑动 （D）无法判断
参考答案：A
6.(单选题) 如图所示若尖劈两侧与槽之间的摩擦角均为，则欲使尖劈被打入后不致自动滑出，角应为( )。
（A） （B）
（C） （D）
参考答案Байду номын сангаасC
.(单选题) 圆轮绕固定轴O转动，某瞬时轮缘上一点的速度和加速度如下图所示，则不可能产生的运动情况为（ ）。
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参考答案：D5.(单选题) 图示系统受力F作用而平衡。
欲使A支座约束力的作用线与AB成60º角，则斜面的倾角应为（）。
（A）0º（B）30º（C）45º（D）60º参考答案：B6.(单选题) 力的可传性原理（）。
7.(单选题) 如图所示的两个楔块A、B在m-m处光滑接触，现在其两端沿轴线各加一个大小相等、方向相反的力，则两个楔块的状态为（）。
（A）A、B都不平衡（B）A平衡、B不平衡（C）A不平衡、B平衡（D）A、B都平衡参考答案：A8.(单选题) 三力平衡定理是（）。
1.(单选题) 如图所示，带有不平行的两条矩形导槽的三角形平板上作用一个力偶M，在槽内各有一个固连于地面、可沿槽滑动的销钉E和H，不计摩擦，则（）。
（A）平板保持平衡状态（B）在力偶矩较小时，平板才能平衡（C）平板不可能保持平衡（D）条件不够，无法判断平衡与否参考答案：C2.(单选题) 如图所示，均质杆AB的重为P，D处用绳索悬挂，A端与光滑墙壁接触，现在B端作用一水平力F，则杆AB（）。
（A）在力P 很大时才能平衡（B）当力P 大于零时就能平衡（C）当力P为任何值时都能平衡（D）力P为任何值时都不能平衡参考答案：D3.(单选题) 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,今在槽内插入两个固连于地面的销钉，若不计摩擦，则（）。
（A）板必保持平衡状态（B）板不可能保持平衡状态（C）在矩M较小时，板可保持平衡（D）条件不够，无法判断板平衡与否参考答案：B4.(单选题) 均质杆AB长为L，重为P，用一绳索悬吊于光滑槽内，则杆在A、B处受到的约束力的关系为（）。
（A）（B）（C）（D）5.(单选题) 已知杆AB和CD的自重不计，且在C处光滑接触，若作用在AB杆上的力偶的矩为m1，则欲使系统保持平衡，作用在CD杆上的力偶的矩m2的转向如图示，其矩值应为（）。
（A）m2 ＝ m1 （B）m2 ＝ 4 m1 / 3 （C）m2 ＝ 2 m1 （D）m2 ＝ m1 / 2参考答案：A6.(单选题) 如图结构由O1A、O2B、CD和EF四根杆铰接而成。
《理论力学》静力学典型习题+答案
1-3 试画出图示各构造中构件AB的受力争1-4 试画出两构造中构件ABCD的受力争1-5 试画出图 a 和 b 所示刚系统整体各个构件的受力争1-5a1-5b1- 8 在四连杆机构的ABCD的铰链 B 和 C上分别作用有力F1和 F2，机构在图示位置均衡。
试求二力F1和 F2之间的关系。
解：杆 AB，BC， CD为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。
解法 1( 分析法 )假定各杆受压，分别选用销钉 B 和 C 为研究对象，受力以下图：yyFBCC xB Fo45BCx30o o F60F2CDF AB F1由共点力系均衡方程，对 B 点有：F x0F2F BC cos4500对 C点有：F x0FBC F1 cos3000解以上二个方程可得：F12 6F2 1.63F23解法 2( 几何法 )分别选用销钉 B 和 C 为研究对象，依据汇交力系均衡条件，作用在 B 和C 点上的力构成关闭的力多边形，以下图。
F F2BCF AB o30o45CD60oFF BC F1对 B 点由几何关系可知：F2F BC cos450对 C 点由几何关系可知：F BC F1 cos300解以上两式可得：F1 1.63F22-3 在图示构造中，二曲杆重不计，曲杆AB 上作用有主动力偶 M。
试求 A 和 C 点处的拘束力。
解： BC为二力杆 ( 受力以下图 ) ，故曲杆 AB 在 B 点处遇到拘束力的方向沿BC 两点连线的方向。
曲杆AB遇到主动力偶M的作用， A 点和 B 点处的拘束力一定构成一个力偶才能使曲杆AB保持均衡。
AB受力以下图，由力偶系作用下刚体的均衡方程有（设力偶逆时针为正）：M0 F A10a sin(450 )M 0F A0.354Ma此中：tan 1。
对 BC杆有：F C FB F A0.354M 3aA，C两点拘束力的方向以下图。
2-4解：机构中 AB杆为二力杆，点A,B 出的拘束力方向即可确立。
《理论力学》静力学典型习题+答案00
1-3 试画出图示各结构中构件AB的受力图1-4 试画出两结构中构件ABCD的受力图1-5 试画出图a和b所示刚体系整体各个构件的受力图1-5a1-5b1- 8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，机构在图示位置平衡。
试求二力F 1和F 2之间的关系。
解：杆AB ，BC ，CD 为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。
解法1(解析法)假设各杆受压，分别选取销钉B 和C 为研究对象，受力如图所示：由共点力系平衡方程，对B 点有：∑=0x F 045cos 02=-BC F F对C 点有：∑=0x F 030cos 01=-F F BC解以上二个方程可得：22163.1362F F F ==解法2(几何法)分别选取销钉B 和C 为研究对象，根据汇交力系平衡条件，作用在B 和C 点上的力构成封闭的力多边形，如图所示。
对B 点由几何关系可知：0245cos BC F F =对C 点由几何关系可知：0130cos F F BC =解以上两式可得：2163.1F F =2-3 在图示结构中，二曲杆重不计，曲杆AB 上作用有主动力偶M 。
试求A 和C 点处的约束力。
解：BC 为二力杆(受力如图所示)，故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。
曲杆AB 受到主动力偶M 的作用，A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。
AB 受力如图所示，由力偶系作用下刚体的平衡方程有（设力偶逆时针为正）：0=∑M 0)45sin(100=-+⋅⋅M a F A θ aM F A 354.0=其中：31tan =θ。
对BC 杆有：aM F F F A B C 354.0=== A ，C 两点约束力的方向如图所示。
2-4FF解：机构中AB杆为二力杆，点A,B出的约束力方向即可确定。
由力偶系作用下刚体的平衡条件，点O,C处的约束力方向也可确定，各杆的受力如图所示。
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。
理论力学习题
第一章静力学公理与受力分析1一．是非题1、加减平衡力系公理不但适用于刚体,还适用于变形体;2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点,该刚体必处于平衡状态;3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型,在自然界中并不存在;4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件;5、力是滑移矢量,力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果;二．选择题1、在下述公理、法则、原理中,只适于刚体的有①二力平衡公理②力的平行四边形法则③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理三．画出下列图中指定物体受力图;未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触;整体受力图可在原图上画;)a(球A )b(杆ABd(杆AB、CD、整体)c(杆AB、CD、整体))e(杆AC、CB、整体)f(杆AC、CD、整体四．画出下列图中指定物体受力图;未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触;多杆件的整体受力图可在原图上画;)a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体第一章 静力学公理与受力分析2一．画出下列图中指定物体受力图;未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触;整体受力图可在原图上画;WADB CE Original FigureAD B CEWWFAxF AyF BFBD of the entire frame)a (杆AB 、BC 、整体)b (杆AB 、BC 、轮E 、整体)c (杆AB 、CD 、整体)d (杆BC 带铰、杆AC 、整体)e(杆CE、AH、整体)f(杆AD、杆DB、整体)g(杆AB带轮及较A、整体)h(杆AB、AC、AD、整体第二章 平面汇交和力偶系一．是非题1、因为构成力偶的两个力满足F = - F ’,所以力偶的合力等于零;2、用解析法求平面汇交力系的合力时,若选用不同的直角坐标系,则所求得的合力不同;3、 力偶矩就是力偶; 二． 电动机重P=500N ,放在水平梁AC 的中央,如图所示;梁的A 端以铰链固定,另一端以撑杆BC 支持,撑杆与水平梁的交角为300;忽略梁和撑杆的重量,求撑杆BC 的内力及铰支座A 的约束力;)(kN 5F ,kN 5F BC A 压力-==三. 拔桩机如图,图示位置DC 水平、AC 垂直,若︒=4α,N 400P =,求木桩所受的力F ,并求两力的比值：?P /F =204P /F ,kN 8.81F ==四．一大小为50N 的力作用在圆盘边缘的C 点上,如图所示,试分别计算此力对B ,A ,O 三点之矩;50N︒30︒60R 250︒45OCBA五．在图示结构中,各构件的自重不计;在构件AB 上作用一矩为M 的力偶,求支座A 和C 的约束力;)a 4/(M 2F F C A ==六. 图示为曲柄连杆机构;主动力F=400N 作用在活塞上;不计构件自重,试问在曲柄上应加多大的力偶矩M 方能使机构在图示位置平衡M=60N ·m第三章 平面任意力系1一．是非题1、某一平面力系,如其力多边形不封闭,则该力系对任意一点的主矩都不可能为零;2、当平面一般力系向某点简化为力偶时,如果向另一点简化,则其结果是一样的;3、一汇交力系,若非平衡力系,一定有合力;4、若一平面力系对某点之主矩为零,且主矢亦为零,则该力系为一平衡力系; 二．选择题1、平面内一非平衡汇交力系和一非平衡力偶系,最后可能合成的情况是①合力偶 ②一合力 ③相平衡 ④无法进一步合成 三. 平面力系中各力大小分别为,作用位置如图所示,尺寸单位为mm;试求力系向O 点和O 1点简化的结果;xyOA (4,2)F 1︒45F 2B (-3,2)C(-3,-2)F 3O 1四． 图示简支梁中,求AB 两端约束的约束反力;ql 2F ,0F A B ==ABLqL2qL五．图示悬臂梁中,求A 端的约束反力;2/FL M ,F F A Ay -==六．在图示刚架中,已知q m =3Kn/m,F=62kN,M=10kN •m ,不计刚架自重;求固定端A处的约束力;m kN 12M ,kN 6F ,0F A Ay Ax ⋅===第三章 平面任意力系2一．AC 和CD 梁通过铰链C 连接;支承和受力如图所示;均布载荷强度q ＝10kN/m ,力偶矩M=40kN •m ;求支座A 、B 、D 的约束力和铰链 C 处所受的力;kN 15F ,kN 5F ,kN 40F ,kN 15F D C B A ===-=二. 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 所受的力;a /M F ,0F ),a 2/(M F ,0F Dy Dx Ay Ax ==-==三. 如图所示,组合梁由AC 和CD 两段铰接构成,起重机放在梁上;已知起重机重kN 501=W ,重心在铅直线EC 上,起重载荷kN 102=W ;如不计梁重,求支座A 、B 和D 三处的约束反力;kN 33.8F ,kN 100F ,kN 3.48F D B A ==-=第三章平面任意力系3一．平面桁架的支座和载荷如图所示;ABC 为等边三角形,E,F 为两腰中点,又AD=DB;1判断零杆,2 求杆CD的内力F CD;二．平面悬臂桁架所受的载荷如图所示;1判断零杆,2求杆1,2和3的内力;三. 桁架受力如图所示,已知kN 101=F ,kN 2032==F F ;试求桁架4、5、6各杆的内力;第七章 刚体的基本运动一．是非题1、某瞬时,刚体上有两点的轨迹相同,则刚体作平动;二. 揉茶机的揉桶由三个曲柄支持,曲柄的支座 A 、B 、C 与支轴a 、b 、c 恰成两全等等边三角形,如图所示;三个曲柄长度相等,均为 l =150mm,并以相同的转速min /r 45n =分别绕其支座在图示平面内转动;求揉桶中心点O 的速度和加速度;三. 图示曲柄滑杆机构中,滑杆上有一圆弧形滑道,其半径 R =100mm ,圆心 O 1 在导杆BC 上;曲柄长 OA =100mm ,以等角速度s /rad 4=ω绕 O 轴转动;求导杆BC 的运动规律以及当曲柄与水平线间的交角︒=30ϕ时,导杆BC 的速度;四. 机构如图所示,假定杆 AB 在某段时间内以匀速运动,开始时︒=0ϕ;试求当︒=45ϕ时,摇杆OC 的角速度和角加速度;五. 图示机构中齿轮1紧固在杆AC 上,AB =O 1O 2,齿轮1和半径为2r 的齿轮2啮合,齿轮2可绕 O 2 轴转动且和曲柄 O 2B 没有联系;设l B O A O 21==,t sin b ωϕ=,试确定)s (2t ωπ=时,轮2的角速度和角加速度;第八章 点的复合运动1一. 图示曲柄滑道机构中,曲柄长OA=r ,并以等角速度ω绕O 轴转动;装在水平杆上的滑槽DE 与水平线成60°角;求当曲柄与水平线的交角分别为︒︒︒=60,30,0ϕ时,杆BC 的速度;二. 如图所示,摇杆机构的滑杆AB 以等速v 向上运动;摇杆长OC=a ,距离OD=l ;求当4πϕ=时点C 的速度的大小;三. 在图a 和b 所示的两种机构中,已知mm 200a O O 21==,rad/s 31=ω;求图示位置时杆A O 2的角速度;第八章点的复合运动2一. 图示铰接平行四边形机构中,O1A=O2B=100mm,又O1O2=AB,杆O1A以等角速度ω=2rad/s绕O1轴转动;杆AB上有一套筒C,此筒与杆CD相铰接;机构的各部件都在同一铅直面内;求当φ=600时,杆CD的速度和加速度;二. 如图所示,曲柄OA长0.4m,以等角速度ω=s绕O轴逆时针转向转动;由于曲柄的A端推动水平板B,而使滑杆C沿铅直方向上升;求当曲柄与水平线间的夹角θ=300时,滑杆C的速度和加速度三. 半径为R 的半圆形凸轮D 以等速v o 沿水平线向右运动,带动从动杆AB 沿铅直方向上升,如图所示求θ=300时杆AB 相对于凸轮的速度和加速度;四 图示曲柄滑杆机构中,滑杆上有一圆弧形滑道,其半径 R =100mm ,圆心 O 1 在导杆BC 上;曲柄长 OA =100mm ,以等角速度s /rad 4=ω绕 O 轴转动;当曲柄与水平线间的交角︒=30ϕ时,用点的合成运动求导杆BC 的速度和加速度;第八章 点的复合运动3一. 在图a 和b 所示的两种机构中,已知mm 200a O O 21==,rad/s 31=ω;求图示位置时杆A O 2的角加速度;二. 牛头刨床机构如图所示;已知mm 200A O 1=,角速度rad/s 21=ω;求图示位置滑枕CD 的速度和加速度;第九章 刚体的平面运动1一．是非题1、纯滚动时轮与平面接触点处的速度为零;2、点的合成运动和刚体平面运动两种分析方法中,动坐标系的运动可以是任何一种刚体运动;二. 四连杆机构中,连杆AB 上固连一块三角板ABD ,机构由曲柄A O 1带动,已知曲柄的角速度s /rad 2A O 1=ω,m 1.0A O 1=,水平距离m 05.0O O 21=,m 05.0AD =,当211O O A O ⊥时,AB 平行于21O O ,且AD 与1AO 在同一直线上,︒=30ϕ,求三角板速ABD 的角速度和点D 的速度;三. 如图所示,在筛动机构中,筛子的摆动是由曲柄连杆机构所带动;已知曲柄 OA 的转速min /40r n OA =,OA = 0.3m;当筛子 BC 运动到与点O 在同一水平线上时,90=∠BAO ;求此瞬时筛子 BC 的速度;四． 图示机构中,已知：OA =0.1m, DE =0.1m,EF=0.13m ,D 距OB 线为 h =0.1m ；ωOA =4rad/s ;在图示位置时,曲柄 OA 与水平线 OB 垂直；且B 、D 和 F 在同一铅直线上;又 DE 垂直于 EF ;求杆EF 的角速度和点 F 的速度;五. 图示配汽机构中,曲柄OA 的角速度rad/s 20=ω为常量;已知OA =,AC=BC =372.0m;求当曲柄OA 在两铅直线位置和两水平位置时,配汽机构中气阀推杆DE 的速度;第九章 刚体的平面运动2一. 曲柄连杆机构中,曲柄 OA 以匀角速度ω绕 O 轴转动,计算图示瞬时连杆AB 的角速度及角加速度;二. 在图示曲柄连杆机构中,曲柄 OA 绕 O 轴转动,其角速度为0ω,角加速度为0α;在图示瞬时曲柄与水平线间成600角,而连杆AB 与曲柄OA 垂直;滑块 B 在圆形槽内滑动,此时半径 O 1B 与连杆AB 间成300角;如 OA=r ,r 32AB =,O 1B=2r ,求在该瞬时,滑块B 的切向和法向加速度;三. 图示机构,曲柄OA= r ,绕O 轴以等角速度O ω转动,AB=6r ,r 33BC =,当AB ⊥BC 时,求滑块C 的速度和加速度;四.如图所示机构中,各杆长均为 ,已知杆 OA 及O 1D 的角速度分别为s /rad 5OA =ω及,且3/4tan =α;试求图示位置时：１杆 AB 和杆 BD 的角速度；２杆 AB 和杆BD 的角加速度;第九章 运动学综合应用一. 图示曲柄连杆机构带动摇杆O 1C 绕O 1轴摆动;在连杆AB 上装有两个滑块,滑块B 在水平槽内滑动,而滑块D 则在摇杆O 1C 的槽内滑动;已知：曲柄长OA=50 mm ,绕O 轴转动的匀角速度rad/s 10=ω;在图示位置时,曲柄与水平线间90°角,︒=∠60OAB ,摇杆与水平线间成60°角；距离mm 70D O 1=;求摇杆的角速度和角加速度;二．轮O 半径R=,在铅垂平面内沿水平方向作纯滚动,轮与杆AB 在A 点铰接,AB 杆长为;在图示位置时,A 点在轮的最高处,轮心O 的速度s /m 2v o =,加速度2o s /m 2a =；试求该瞬时B 点的速度和加速度; ABOo a ov三. 如图所示,轮O在水平面上滚动而不滑动,轮心以匀速v o=0.2m/s运动;轮缘上固连销钉B,此销钉在摇杆O1A的槽内滑动,并带动摇杆绕O1 轴转动;已知：轮的半径R=0.5m,在图示位置时,AO1是轮的切线,摇杆与水平面间的交角为600;求摇杆在该瞬时的角速度和角加速度;四.已知图示机构中滑块 A 的速度为常值,v A=0.2m/s,AB=0.4m;图示位置AB=BC,θ=300;求该瞬时杆CD的速度和加速度;第十二章 动量矩定理1一. 小球由不可伸长绳系住,可绕铅垂轴 Oz 转动;绳的另一端穿过铅垂小管被力 F 向下慢慢拉动;不计绳的质量;开始时小球在 M 0 位置,离Oz 轴的距离为R 0,小球以转速min /r 120n o =绕 Oz 轴旋转;当小球在 M 1 位置时,2/R R 01=,求此时小球绕 Oz 轴转动的转速min)/r (n 1;二. 如图所示,均质圆盘半径为 R ,质量为 m ,不计质量的细杆长 l ,绕轴 O 转动,角速度为ω,求下列三种情况下圆盘对固定轴的动量矩：a 圆盘固结于杆；b 圆盘绕 A 轴转动,相对于杆 OA 的角速度为-ω；c 圆盘绕 A 轴转动,相对于杆 OA 的角速度为ω三. 水平圆盘可绕铅直轴转动,如图所示,其对轴的转动惯量为J z;一质量为m的质点,在圆盘上作匀速圆周运动,质点的速度为v O,圆的半径为r,圆心到盘中心的距离为l;开始运动时,质点在位置M O,圆盘角速度为零;求圆盘角速度ω与角φ间的关系,轴承摩擦不计;四. 质量为m1,m2的重物系在绳子的两端,两绳分别绕在半径为r1,r2,并固结在一起的两鼓轮上,鼓轮质量为m,对O轴的转动惯量为J o;求鼓轮的角加速度和轴承的约束反力;第十二章动量矩定理2一. 质量为100kg、半径为1m的均质圆轮,以转速n=120r/min绕O轴转动,如图所示;设有一常力F作用于闸杆,轮经10s后停止转动;已知摩擦系数f=,求力F的大小;二. 如图所示,为了求得半径R=50cm的飞轮A对于通过其重心O的轴的转动惯量,在飞轮上系一细绳;绳的末端系一质量m1= 8kg的重锤,重锤自高度h =2m 处落下,测得落下时间T1=16s;为了消去轴承摩擦的影响,再用质量m2=4kg的重锤作第二次试验,此重锤自同一高度落下来的时间是T2=25s;假定摩擦力矩为一常量,且与重锤的重量无关,试计算转动惯量J;三. 已知均质三角形薄板质量为m,高为h,求其对底边轴的转动惯量J x;四. 试求下图所示各均质物体对其转轴的动量矩;第十二章动量矩定理3一. 图示均质杆AB长l,质量为m1;杆的B端固连质量为m2的小球,其大小不计;杆上点D连一弹簧,刚度系数为k,使杆在水平位置保持平衡;设初始静止,求给小球B一个垂直向下的微小初位移δo后杆AB的运动规律和周期;二. 均质圆柱体质量为m ,半径为,放在倾斜角为600的斜面上,如图所示;一细绳缠在圆柱体上,其一端固定于A点,AB平行于斜面;若圆柱体与斜面间的摩擦系数f=1/3,试求柱体中心C的加速度;三. 均质实心圆柱体A和薄铁环B的质量均为m,半径都等于r,两者用杆AB铰接,无滑动地沿斜面滚下,斜面与水平面的夹角为θ,如图所示;如杆的质量忽略不计,求杆AB的加速度和杆的内力;四．图示均质杆AB 长为l ,放在铅直平面内,杆的一端A靠在光滑的铅直墙上,另一端B放在光滑的水平地板上,并与水平面成φo角;此后,令杆由静止状态倒下;求1杆在任意位置时的角加速度和角速度；2当杆脱离墙时,此杆与水平面所夹的角;。
《理论力学》期末考试试题及答案
理论力学部分第一章静力学基础一、是非题（每题3分，30分）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. 力偶只能使刚体发生转动，不能使刚体移动。
（）10.固定铰链的约束反力是一个力和一个力偶。
（）二、选择题（每题4分，24分）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。
6.关于约束的说法正确的是 。
① 柔体约束，沿柔体轴线背离物体。
② 光滑接触面约束，约束反力沿接触面公法线，指向物体。
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A．1kN
B．0.5kN
A
B
C． 2 kN
D．2 kN
L
L
题 21 图
22 已知图示斜面的倾角为θ，若要保持物块A静止，则物块与斜
面之间的摩擦因数fs所应满足的条件为：
A．tanθ ≤ f s
B．tanθ ≥ f s
C．cotθ ≤ f s
D．cotθ ≤ f s
23 物块重力为Q，放在粗糙的水平面上，其摩擦角ϕ =200，若力
D．无法判断
B
D
G
C
E
H
题5图
6 已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面汇交力系，
F4
其力矢关系如图所示为平行四边形。由此可知：
F3
A．力系可合成为一个力偶
B．力系可合成为一个力
F1
C．力系简化为一个力和一个力偶 D．力系合力为零，力系平衡
题6图
F2
7 某平面任意力系向O点简化后，得到如图所示的一个主 矢FR′和一个主矩MO，则该力系的最后简化结果为：
P作用于摩擦角之外，并已知α=300，P = Q，物体是否能保持平衡： A．能 B．不能 C．处于临界状态 D．P 与 Q 的值比较小时能保持静止，否则不能
A θ
题 22 图
P α
Q
题 23 图
24 已知 W=100kN，P=80kN，摩擦因数 f = 0.2，物块将： A．向上运动 B．向下运动 C．静止不动 D．无法判断
h
P l
θ B
A
题3图
4 平面汇交力系（F1，F2， F3，F4，F5，）的力多边形如图
所示，则该力系的合力FR等于：
F2
F4
F1
F5
A．F3； C．F2；
B．-F3； D．-F2。
F3
题4图
5 图示结构受一水平力F作用，铰支 F
座A的约束力FA作用线应该是： A．沿水平线
B．沿铅垂线
A
C．沿AB连线
m2 E
a
19 均质杆 AB 重力为 F，用铅垂绳 CD 吊在天花板上，A、B 两端分别靠在光滑的铅垂墙面上，则 A、B 两端约束力的大小是：
A． A、B 两点约束力相等 B．B 点约束力大于 A 点约束力 C．A 点约束力大于 B 点约束力 D． 无法判断
20 杆 AF、BE、EF、CD 相互铰接并支承如图所
B． 2 kN ⋅ m D． 4 2 kN ⋅ m
5m F
O 4m
y 3m
29 一空间平行力系，各力均平行于 y 轴。则此力系的
x
题 28 图
独立平衡方程组为：
∑ ∑ ∑ A． Fx = 0， M y (F ) = 0， M z (F ) = 0
∑ ∑ ∑ B． Fy = 0， M x (F ) = 0， M z (F ) = 0
2L
2L
M的力偶，则图(a)中B处约束力比图(b)中B处
约束力： A．大 B．小
L B
MA
B
ML
A
C．相等 D．无法判断
(a)
(b)
题 16 图
17 图示一等边三角形板，边长为a，沿三边分
别作用有力F1、F2和F3，且F1 = F2 = F3。 则此三角形板处于：
A．平衡状态
B．移动状态
F1
C．转动状态
W
P
600
25 图示物块重力W的大小为100 N，接触面处的摩擦角φm =
30º，在大小为100 N的水平力P作用下，该物块将：
A．向右加速滑动
B．向右匀速成滑动
C．保持静止
D．处于临界平衡状态
题 24 图
W P
题 25 图
26 某平面内由一非平衡共点力系和一非平衡力偶系构成的力系最后可能是：
A．合成为一合力偶
D．既移动又转动状态
F3
a
a
a
题 17 图
F2
a
18 图示三铰支架上作用两个转向相反、大小相等 且不为零的力偶m1和m2，支架自重不计。则支座B的约 束力为：
A．FB = 0 B．FB的作用线沿水平方向 C．FB的作用线平行于D、B连线 D．FB的作用线平行于C、B连线
m1
C
D
A
B
a
a
题 18 图
A．作用在O点的一个合力； B．合力偶； C．作用在 O 点右边某点的一个合力； D．作用在 O 点左边某点的一个合力。
8 图示结构在斜杆CD的中点作用一铅垂向下的力
F，杆AB水平，各杆的自重不计，铰支座A的约束力FA的 作用线应该是：
A．沿水平方向
A
B．沿铅垂方向
C．沿A、D连线
D．无法判断
O FR′ MO
a
a A
F C
D
E
B
2a
2a
题 12 图
13 图示结构受到一对等值、反向、共线
的力作用，各构件的自重略去不计。铰支座B
的约束力FB的作用线应该是：
A．沿 B、C 所连水平线
B．沿铅垂方向
A 30º
D
E
FB
F′
G 30º
3a C
C．沿B、D连线
3a
a
2a
D．与 B、C 连线间的夹角为 60º
题 13 图
∑ ∑ ∑ C． Fz = 0， M x (F ) = 0， M y (F ) = 0
∑ ∑ ∑ D． Fx = 0， M x (F ) = 0， M y (F ) = 0
30 均质梯形薄板 ABCE，在 A 处用细绳悬挂，今欲使 AB 边保持水平，则需正方形 ABCD 的中心挖去一个圆形 薄板，其半径应为：
理论力学练习题
静力学部分
1 一重物放在地面上，如图所示，P是重物的重力，FN是电机对地面的压力， FN′ 是地
面对电机的约束力，作用力和反作用力及组成平衡的二力分别是：
A. FN和 FN′ ； P和 FN′
B. P 和FN； FN和 FN′
P
C. P和 FN′ ； FN和 FN′ D. FN和 FN′ ； P+ FN和 FN′
14 图示三铰刚架受力 F 作用，则 B 处约束力的
大小为：
A． F 2
B． 1 F 2
C． 2F
D．2F
F A
C a
B
a
a
题 14 图
15 若将图示三铰刚架中 AC 杆上的力偶移至 BC 杆上，则 A、B、C 处的约束力：
A．都改变
C m
B．都不改变
A
B
C．仅C处改变
D．仅C处不变
题 15 图
16 曲杆自重不计，其上作用一力偶矩为
10 平面平行力系处于平衡，应有独力平衡方程的个数为：
A．1 个
B．2 个
C．3 个
D．4 个
11 平面力系不平衡，其简化的最后结果为：
A．合力
B．合力偶
C．合力或合力偶
D．合力和合力偶
12 在示系统中，绳 DE 能承受的最大拉力为 10 kN，杆自重不计。则力 F 的最大值为：
A．5 kN; B．10 kN; C．15 kN ; D．20 kN。
O
A
B
A． 6π a
B． a C． a
2π
3π
D． 2a 3π
E a D aC
题 30 图
a
FN′ 题1图
2 力F1，F2共线如图示，且F1 = 2F2，方向相反，其合力FR可表示为：
A．FR = F1 - F2
B．FR = F2 - F1
C．
FR
=
1 2
F1
F2 O
F1
D．FR = F2
题2图
3 作用在刚架上的力P如图示，力P对固定端A点的 力矩MA（P）为：
A．Phcosθ - Plsinθ B．Phsinθ - Phcosθ C．Phsinθ - Plcosθ D．Plcosθ - Phsinθ
题7图
FD
C
B
题8图
9 各 力 交 于 O 点 的 汇 交 力 系 的 平 衡 方 程 若 写 成 一 矩 式 ： ∑ Fx = 0(或∑ Fy = 0) ， ∑ mA (F ) = 0 ，则必须附加条件是：
A．O、A 两点连线垂直于 x 轴（或 y 轴）；
B．A 点与 O 点重合；
C．O、A 两点连线不垂直于 x 轴（或 y 轴）； D．A 点可任选。
E
示。今在 AF 杆上作用一力偶（P，P′），若不计各杆
自重，则 A 处约束力的方向为：
A．过A点平行力F C．沿AG连线
B．过A点平行BG连线
C
D．沿AH直线
B
H
D A
C B
F
题 19 图
F
G
D
P
P′
A
题 20 图
21 力 F 作用在 BC 杆的中点，且垂直 BC， 若
C F
P = 2 kN，杆重不计。则杆 AB 的内力的大小为： L
B．合成为一合力
C．相平衡
D．合成为一力螺旋
z 27 一空间平行力系如图示，该力系的最终简化结果是：
A．一合力
F4
B．一合力偶 C．一力螺旋
F1
O
F2
D．平衡 28 图示力 F，已知 F = 2 kN，力 F 对 x 轴之矩为：
x
题 27 图
z
F3 y
A． 3 2 kN ⋅ m C． 8 kN ⋅ m