理论力学习题及解答
理论力学大一试题及答案

理论力学大一试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 牛顿第一定律描述的是:A. 物体在没有外力作用下将保持静止或匀速直线运动B. 物体在受到外力作用下将改变其运动状态C. 物体在受到外力作用下将保持匀速直线运动D. 物体在受到外力作用下将保持静止答案:A2. 根据动量守恒定律,以下说法正确的是:A. 系统内所有物体的动量之和在没有外力作用下保持不变B. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下保持不变C. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下将增加D. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下将减少答案:A3. 角动量守恒的条件是:A. 系统不受外力矩B. 系统受外力矩C. 系统内力矩之和为零D. 系统内力矩之和不为零答案:A4. 以下哪项不是能量守恒定律的表述:A. 能量既不能被创造,也不能被消灭B. 能量可以以多种形式存在C. 能量可以以多种形式相互转化D. 能量在转化过程中总量会增加答案:D二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成________。
答案:反比2. 一个物体在水平面上以初速度v0运动,受到大小为F的恒定摩擦力作用,其加速度为a=________。
答案:-F/m3. 一个质量为m的物体从高度h自由下落,其下落过程中的重力势能变化量为________。
答案:-mgh4. 根据动能定理,一个物体的动能变化量等于外力对物体做的功,即ΔK=________。
答案:W三、计算题(每题15分,共30分)1. 一个质量为2kg的物体从静止开始,受到一个大小为10N的水平拉力作用,求物体在5秒内的位移。
解:根据牛顿第二定律,F=ma,得a=F/m=10/2=5m/s²。
根据位移公式s=1/2at²,得s=1/2*5*5²=62.5m。
答案:62.5m2. 一个质量为5kg的物体从高度10m自由下落,求物体落地时的速度。
理论力学题库及答案

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。
(完整版)理论力学习题集册答案解析

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。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
b(杆AB)a(球A )d(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。
多杆件的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。
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________。
(完整版)理论力学计算题及答案

1. 图示圆盘受一平面力系作用,已知圆盘半径R =0.1m ,F 1=100N ,F 2=200N ,M 0=400Nm 。
求该平面任意力系的合力及其作用线与AC 或其延长线的交点位置。
平面任意力系简化191.42,54.82,199.12391.347.16R xyF N F N F NM NmOE m==-==-=∑∑∑2. 求图示桁架中各杆的内力。
桁架内力计算,截面法与节点法:13F F =3. 已知图示结构中2m a =,在外力5kN F =和力偶矩=10kN m M ⋅作用下,求A 、B 和D处的约束反力。
力系的平衡条件的应用,隔离体与整体分析:()()()1010D Ax Ay Bx By A F F F F F kN M kNm↑=→=↓====4. 已知图示结构中1m =60,a οθ=,在外力10kN F =和力偶矩0=20kN m M ⋅作用下,求A 、C 处的约束反力。
同上()20,0,20,17.32Ax Ay A c F kN F M kNm F kN =→===5. 图示构件截面均一,图中小方形边长为b ,圆形半径均为R ,若右图中大方形和半圆形材料密度分别为12,ρρ,试计算确定两种情况下平面图形的质心位置。
以圆心为原点:()()3222c b x =-R b π→-左以方形下缘中点为原点:()()()12212123238c 2x =ρπρρρπρ++↑+右6. 斜坡上放置一矩形匀质物体,质量m=10kg ,其角点A 上作用一水平力F ,已知斜坡角度θ=30°,物体的宽高比b/h=0.3,物体与斜坡间的静摩擦系数s f =0.4。
试确定不致破坏平衡时F 的取值范围。
计算滑动和翻倒两种情况得到(1)滑动平衡范围14.12124.54N F N -≤≤,(2)翻倒平衡范围:8.6962.27N F N ≤≤7. 如图机构,折杆OBC 绕着O 轴作顺时针的匀速定轴转动,角速度为ω,试求此时扣环M 的速度和加速度。
理论力学课后习题及答案解析
理论力学课后习题及答案解析文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-MG129]第一章习题4-1.求图示平面力系的合成结果,长度单位为m。
解:(1) 取O点为简化中心,求平面力系的主矢:求平面力系对O点的主矩:(2) 合成结果:平面力系的主矢为零,主矩不为零,力系的合成结果是一个合力偶,大小是260Nm,转向是逆时针。
习题4-3.求下列各图中平行分布力的合力和对于A 点之矩。
解:(1) 平行力系对A点的矩是:取B点为简化中心,平行力系的主矢是:平行力系对B点的主矩是:向B点简化的结果是一个力RB和一个力偶M B,且:如图所示;将RB向下平移一段距离d,使满足:最后简化为一个力R,大小等于RB。
其几何意义是:R 的大小等于载荷分布的矩形面积,作用点通过矩形的形心。
(2) 取A点为简化中心,平行力系的主矢是:平行力系对A点的主矩是:向A点简化的结果是一个力RA和一个力偶M A,且:如图所示;将RA向右平移一段距离d,使满足:最后简化为一个力R,大小等于RA。
其几何意义是:R 的大小等于载荷分布的三角形面积,作用点通过三角形的形心。
习题4-4.求下列各梁和刚架的支座反力,长度单位为m。
解:(1) 研究AB杆,受力分析,画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:结果正确。
(2) 研究AB杆,受力分析,将线性分布的载荷简化成一个集中力,画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:结果正确。
(3) 研究ABC,受力分析,将均布的载荷简化成一个集中力,画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:结果正确。
习题4-5.重物悬挂如图,已知G=1.8kN,其他重量不计;求铰链A的约束反力和杆BC所受的力。
解:(1) 研究整体,受力分析(BC是二力杆),画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
习题4-8.图示钻井架,G=177kN,铅垂荷载P=1350kN,风荷载q=1.5kN/m,水平力F=50kN;求支座A的约束反力和撑杆CD所受的力。
理论力学习题及答案
一.选择填空和填空题(每题5分,共30分)1.某任意力系向O 点简化,得到cm 10N N,10'R ⋅==O M F ,方向如图所示;若将该力系向A 点简化,则得到: A 。
A. 0N,10R ==A M F ;B. cm 10N N,10'R ⋅==A M F ;C. cm 0N 2N,10'R ⋅==A M F 。
2.已知杆AB =40cm ,以rad/s 31=ω绕A 轴转动,而杆CD 又绕B 轴以rad/s 12=ω转动,BC =BD =30cm ,图示瞬时AB ⊥CD ,若取AB 为动坐标,则此时C 点的牵连速度大小为 C 。
A. 30cm/s ;B. 120cm/s ;C. 150cm/s ;D. 160cm/s 。
第1题图 第2题图 3.一直角曲杆(重量不计)上各受力偶M 的作用,如图所示,A 1和A 2处的约束反力分别为F A 1和F A 2,则它们的大小应满足条件 C 。
A. 21A A F F >;B. 21A A F F =;C. 21A A F F <。
第3题图 4.若作用于质点系的外力在某段时间内在固定坐标Ox 轴上投影的代数和等于零,则在这段时间内B 。
A. 质点系质心的速度必保持不变;B. 质点系动量在x 轴上的投影保持不变;C. 质点系质心必保持不动。
5.物块重量为10N ,放在粗糙水平面上,已知物块与水平面间的静滑动摩擦系数为21.0=f ,动滑动摩擦系数为2.0=′f ,当物块受一与铅垂线成°=30θ夹角的力N 20=F 作用时(如图),作用在该物块上的摩擦力大小为 5.464N 。
6.匀质细圆环的半径为r ,质量为m 1=m ,与一根质量同为m 2=m ,长为2r 的匀质细直杆OA 刚性连接,可在水平面内以匀角速度ω绕O 轴定轴转动,如图所示。
则系统对O 轴的动量矩为 ω2334mr ;系统的动能为 22317ωmr 。
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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第一次作业[单选题]力场中的力,必须满足的条件是:力是位置的()函数A:单值、有限、可积B:单值、有限、可微C:单值、无限、可微D:单值、无限、可积参考答案:B[单选题]下列不属于牛顿第二定律的特点或适用条件的是()A:瞬时性B:质点C:惯性系D:直线加速参考系参考答案:D[单选题]在质心坐标系与实验室坐标系中观测两体问题时,()A:在质心坐标系中观测到的散射角较大B:在实验室坐标系中观测到的散射角较大C:在两种体系中观测到的散射角一样大D:在两种体系中观测到的散射角大小不确定参考答案:A[判断题]两动点在运动过程中加速度矢量始终相等,这两点的运动轨迹一定相同()参考答案:错误[判断题]惯性力对质点组的总能量无影响()参考答案:正确[判断题]只在有心力作用下质点可以在空间自由运动。
()参考答案:错误[单选题]下列表述中错误的是:()A:如果力是关于坐标的单值的、有限的、可微的函数,则在空间的每一点上都将有一定的力作用,此力只与该点的坐标有关,我们称这个空间为力场;B:保守力的旋度一定为0;C:凡是矢量,它对空间某一点或者某一轴线就必具有矢量矩;D:由动量矩守恒律(角动量守恒律)可知,若质点的动量矩为一恒矢量,则质点必不受外力作用。
参考答案:D[单选题]某质点在运动过程中,其所属的状态参量位移、速度、加速度和外力中,方向一定相同的是:()A:加速度与外力;B:位移与加速度;C:速度与加速度;D:位移与速度。
参考答案:A[单选题]下面关于内禀方程和密切面的表述中,正确的是()A:密切面是轨道的切线和轨道曲线上任意点所组成的平面;B:加速度矢量全部位于密切面内;C:切向加速度在密切面内,法向加速度为主法线方向,并与密切面垂直;D:加速度和主动力在副法线方向上的分量均等于零。
参考答案:B[单选题]力的累积效应包括()A:冲量、功B:力矩、动量矩C:速度、加速度D:动量、动能参考答案:A第二次作业[论述题]什么叫惯性力?它与通常讲的力即物体间的相互作用力有什么区别?参考答案:答:①.惯性力是在非惯性坐标系中,为了使得质点运动方程保持与在惯性系中相同的形式,即保持F=m a的形式而假想的力,如惯性力、科利奥利力等。
②.惯性力和通常所讲的力的区别:a.惯性力是假想的力,只有在非惯性系中才能体会和看到;而真实的力是客观存在的力。
无论在什么坐标系都能看到。
b.惯性力只有受力的物体,没有施力物体;真实力是两物体相互作用力,同时有施力和受力物体存在;c.惯性力与观察者和物体运动状态有关,真实力与观察者无关。
[论述题]写出力学相对性原理的文字叙述,简述它在力学中的重要性。
参考答案:答:力学相对性原理的文字叙述是:对于描述力学规律来讲,一切惯性系都是等价的。
在所有惯性系中进行的力学实验,得出的力学规律都是相同的。
重要性:(1)为不同时间、地点验证同一规律提供理论根据。
(2)可简化计算。
第三次作业[判断题]对于完整系,只有当广义坐标数等于自由度数时,才能消去所有的约束方程参考答案:正确[判断题]有心力作用下质点的动量矩和机械能都守恒参考答案:正确[判断题]虚位移是假想的位移,它与主动力、作用时间、初始条件均无关参考答案:正确[判断题]不可解约束同时也可能是不稳定约束参考答案:正确[判断题]惯性离心力是假想力,而离心力为真实力。
参考答案:正确[判断题]在运动参考系中研究质点运动时,为了应用牛顿第二定律,就一定要引入惯性力。
参考答案:错误[判断题]质点的动量矩守恒则动量也守恒,反之亦然参考答案:错误[判断题]刚体平面平行运动的转动瞬心的速度为零,加速度也为零参考答案:错误[判断题]力对于同一参考点的矩不因力沿其作用线移动而改变参考答案:正确[判断题]物体运动的加速度总是和所受合外力的方向一致参考答案:正确[判断题]在自然坐标系中,如果速率v = 常数,则加速度必为零参考答案:错误[判断题]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,则此力系必然平衡参考答案:错误[判断题]一人沿地球表面从北极沿经线向南极方向运动,它受到的柯氏力方向为向人的左手方向参考答案:错误[判断题]由于地球自转的影响,不管是在南半球还是在北半球,从地表上面有限高度自由下落的小球的落地点会偏向东边,且越靠近赤道这种偏离越明显。
参考答案:正确[判断题]刚体定轴转动时,轴上就会一定会产生附加压力。
参考答案:错误[判断题]球在倾角α的粗糙斜面无滑动地下滚,因有摩擦力作用,不能用机械能守恒求解运动规律。
参考答案:错误[判断题]傅科摆摆平面的进动说明地球在转动。
参考答案:正确[判断题]刚体定轴转动时瞬心在转轴上。
参考答案:正确[判断题]完整约束的力学体系在广义坐标系中的平衡方程数目和该力学体系的自由度数目相等。
参考答案:正确[判断题]直角坐标形式的达朗伯―拉格朗日方程中虚位移是相互独立的参考答案:错误[判断题]刚体作瞬时平动,可以认为转动瞬心在无穷远处。
参考答案:正确第四次作业[填空题]质量为m1和m2的质点由一轻棒连接,相距为R1/2,令μ=m1m2/(m1+m2),则两质点对垂直于棒并心的轴的转动惯量为 ( )参考答案:μR[填空题]n个质点组成的质点系,如质点间存在有k个完整的几何约束,则该质点系的自由度为(),系统拥有的独立广义坐标的数目为()。
参考答案:3n-k , 3n-k[填空题]一维自由粒子的拉格朗日函数为 L=__________________,哈密顿函数H=__________________。
参考答案:,[填空题]一质点在xy平面运动,运动函数为x=3t,y=2t2-6。
当t=1s时,质点离原点的距离为________,速度大小为________,加速度大小为________。
参考答案:5,5,4标注:用矢量表示也给分。
[填空题]一人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上的渔竿不慎掉入河中。
2分钟后,此人才发现渔竿丢失,立即返回追赶。
追到渔竿时,已在桥的下游600m处。
若人划船、水流速率均恒定,则河水流速为 m/s参考答案:2.5[填空题]鼓轮半径R=0.5m,一物体以质量不计的轻绳缠绕在鼓轮上,绳子与鼓轮之间不打滑。
已知物体的运动方程为x=5t2(t以s计,x以m计),则鼓轮转动的角加速度α的大小为 rad/ s2参考答案:20[填空题]一竖直管绕与其平行的轴匀速转动,竖直管中有一光滑的小球自由下落,则小球受到的惯性力是()参考答案:惯性离心力或者离心惯性力[填空题]平面平行运动的刚体的自由度为。
参考答案:3[填空题]力场中的力,必须满足的条件是:力是位置的函数参考答案:单值、有限、可微[填空题]在卫星式宇宙飞船中,宇航员发现自身轻如燕,这是因为其受到__________的作用。
参考答案:惯性离心力[判断题]对于描述力学规律来讲,一切惯性系都是等价的。
在所有惯性系中进行的力学实验,得出的力学规律都是相同的。
参考答案:正确[判断题]拉格朗日方程为二阶微分方程。
参考答案:正确[判断题]哈密顿正则方程是s个一阶微分方程的方程组。
参考答案:错误[判断题]只有对于完整系,广义坐标数等于自由度数,才能消去所有的约束方程。
参考答案:正确[判断题]动量矩守恒意味着外力为零。
参考答案:错误[判断题]力学体系的哈密顿函数H中是否有循环坐标系或循环坐标的数目与坐标系(或参变数)的选取无关。
参考答案:错误[判断题]哈密顿原理是用变分的方法确定运动规律的,它是力学变分原理的积分形式。
参考答案:正确[判断题]每一正则方程必对应一个运动积分。
参考答案:正确[判断题]有心力作用下质点的动量矩和机械能都守恒。
参考答案:正确[判断题]只在有心力作用下质点可以在空间自由运动。
参考答案:错误[判断题]惯性力对质点组的总能量无影响。
参考答案:正确[判断题]若空气阻力与速度成正比,则从同一高度下落的大、小雨滴,最先到达地面的是大雨滴。
参考答案:正确[判断题]摩擦力的虚功总为零。
参考答案:错误[判断题]质点组的动量、动能分别等于其质心的动量、动能。
参考答案:错误[判断题]当作用在质点组上的所有外力均是保守时,质点组机械能守恒。
参考答案:错误[判断题]线位移是矢量,而角位移则是标量。
参考答案:错误[判断题]力偶矩与矩心选取没有关系,其唯一作用效果是引起转动。
参考答案:正确[判断题]平动时,质点的动量与速度方向相同;转动时,刚体的动量矩与角速度方向相同。
参考答案:错误[判断题]力对于同一参考点的矩不因力沿其作用线移动而改变。
参考答案:正确[判断题]虚位移是假想的,无限小的位移,它只需满足约束条件,而与时间、主动力以及运动的初始条件无关。
参考答案:正确[判断题]科里奥利力是在转动参考系中观察到的惯性力,它使得在转动参考系中具有相对运动的物体具有了科里奥利加速度。
参考答案:错误[判断题]质点系不受外力作用,则质点系的质心静止或作匀速直线运动。
参考答案:正确[判断题]物体运动的加速度总是和所受合外力的方向一致。
参考答案:正确[判断题]质量相同的甲乙二人受到相同的外力作用后,加速度和动能相同。
参考答案:错误[判断题]刚体中的内力对刚体中任一点的状态无影响。
参考答案:错误第五次作业[论述题]用虚功原理解决问题有哪些优点?有哪些缺点?参考答案:答:虚功原理给出受约束质点系的平衡条件,比静力学给出的刚体平衡条件有更普遍的意义;再者,考虑到非惯性系中惯性力的虚功,利用虚功原理还可解决动力学问题,这是刚体力学的平衡条件无法比拟的;另外,利用虚功原理解理想约束下的质点系的平衡问题时,由于约束反力自动消去,可简便地球的平衡条件;最后又有广义坐标和广义力的引入得到广义虚位移原理,使之在非纯力学体系也能应用,增加了其普适性及使用过程中的灵活性.由于虚功方程中不含约束反力.故不能求出约束反力,这是虚功原理的缺点.但利用虚功原理并不是不能求出约束反力,一般如下两种方法:当刚体受到的主动力为已知时,解除某约束或某一方向的约束代之以约束反力;再者,利用拉格朗日方程未定乘数法,景观比较麻烦,但能同时求出平衡条件和约束反力.[论述题]正则变换的目的和功用何在?又正则变换的关键在何处?参考答案:答:力学体系的哈密顿函数 H中是否有循环坐标系或循环坐标的数目与坐标系(或参变数)的选取有关,故在正则方程形式不变的前提下,通过某种变数变换找到新的函数H*,使之多出现一些循环坐标,此即正则变换的目的及公用。
由于每一循环坐标对应一个运动积分,正则变换后可多得到一些运动积分,给解决问题带来方便,正则变换的关键是母函数的选取,其选取的原则是使H*中多出现循环坐标,但并无一定的规律可循,要具体问题具体分析。
第六次作业[论述题]如图所示,圆柱重为W,半径为R,搁置在长为 l的倾斜平板AB上。