2009-2010学年第一学期《理论力学A》考试题及答案
理论力学试题含答案
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。
理论力学试题A及答案
第一题（16分） 已知：图示平面结构中各构件的自重不计，尺寸与载荷情况如图所示，其中：P=2 kN ，q =1 kN/m 。
求：A 、C 两支座处的反力。
qBACD450 1m 2m 1m P 第二题（16分） 结构的尺寸及载荷如图所示。
求：支座A 处的约束反力和杆BF 、 杆DE 的受力。
A B C 1m 1mD E P =20 kN 1m 1m F C B D P F CX B Y B 解：研究杆CBD,画受力图，列方程 0,00,00,110B C B BC X X P Y F Y MP F ⎧=+=⎪⎪=+=⎨⎪=-⋅-⋅=⎪⎩∑∑∑ 再研究杆AB,画受力图，列方程解得：2,2,2C B B F KN X KN Y KN =-=-= AQ X ’B X A Y A B Y ’B m A'''0,00,00,120A B A B B A B X X X Y Y Y Q M m Q Y ⎧=-=⎪⎪=--=⎨⎪=-⋅-⋅=⎪⎩∑∑∑其中：''22,2,2B B B B Q q KN X X KN Y Y KN =⋅===-== 解得：2,4,6A A A X KN Y KN m KN m =-==⋅ A C D E P =20 kN F X AF BFY A解：研究ACEF,画受力图，列方程0,00,00,210A A BF B BF X X P Y Y F M F P ⎧=+=⎪⎪=+=⎨⎪=⋅-⋅=⎪⎩∑∑∑解得：10,20,10BF A A F KN X KN Y KN ==-=-由10,BF F KN = 可知杆BF 受大小为10KN 的压力 再研究杆CEF,画受力图，列方程00,2cos4510C BF DE M F F =⋅-⋅⋅=∑C E FF BF F DEX AY A 解得：202DE F KN = 可知杆DE 受大小为202DE F KN =的压力第三题（16分） 已知：图示平面机构，曲柄OA 匀速转动，借连杆AB 带动摇杆O 1B 绕轴O 1摆动，杆EC 以铰链与滑块C 相连，滑块C 可以沿杆O 1B 滑动；摇杆摆动时带动杆EC 沿水平滑道运动。
理论力学A--参考答案答案
理论力学A 卷参考答案一、选择题1-6 DABADC二、填空题(1) 绝对速度 相对速度 牵连速度(2) 平动 转动 (3) 1442222=+b y b x ，2bk ，2bk 2 (4) l M2，l M(5) 2p ml ω=，（→）； 2(65/24)o L m l ω=，逆时针方向(6) mL ω/2，mL 2ω/3，mL 2ω2/6三、计算题1、解：（1）设圆柱O 有向下滚动趋势，取圆柱O0=∑A M ----0sin max 1T =-⋅-⋅M R F R θP0=∑y F ----0cos N =-θP F又N max F M δ= ……………………2分设圆柱O 有向上滚动趋势，取圆柱O0=∑A M ----0sin max 2T =+⋅-⋅M R F R θP0=∑y F ----0cos N =-θP F ……………………2分又N max F M δ=……………………2分系统平衡时： ……………………2分)cos (sin 1T θR θP F δ-=（2）设圆柱O 有向下滚动趋势.0=∑C M 0m a x =-⋅M R F s0=∑y F 0c o s N =-θP F 又θδcos P R F s = 所以θδcos P R F s = (2)只滚不滑时，应有 θP f F f F s s s cos N =≤ R f s δ≥同理，圆柱O 有向上滚动趋势时得 R f s δ≥只滚不滑时，Rf s δ≥ (2)2、解：速度分析：1. 杆AB 作平面运动，基点为B.……………………….1分2.动点 ：滑块 A ，动系 ：OC 杆……………………….2分 沿v B 方向投影：……………………….1分……………………….1分 沿vr 方向投影：……………………….1分加速度分析：n t ABAB B A a a a a ++=……………………….2分 沿v C 方向投影：……………………….2分……………………….1分……………………….1分3、 解：突然解除约束瞬时，杆OA 将绕O 轴转动，不再是静力学问题。
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。
09理论力学期末A答 天津大学
二、图示系统，与OA杆铰接的滑套A带动BD杆沿水平滑道移动，BD杆与作纯滚动的轮铰接。
OA杆与轮半径r等长，倾角为ϕ，其角速度ωO为常量。
求轮D的角速度和角加速度。
匀质滑轮O半径为r、重Q3，匀，不计绳的质量及轴承处的摩擦。
试求：ED铅直段绳子的张力。
四、图示系统由两根等长绳悬挂，已知：物块
A 重为P 1, 杆BC 重为P 2。
若系统从图示θ位置无初速地开始释放，试用动静法求运动开始瞬时，接触面间的摩擦系数为多大，才能使物块A 不在杆上滑动。
解：[整体]系统平动
∑=0i X 0sin )(21=+-+θP P F F g gA
其中: g a P F g a P F g gA /,/21== 代入得:θsin g a =
∑=0)(i X A ， θθθcos sin cos 1P F F gA m ==
∑=0i Y ， θθ211cos sin P F P N gA =-= θθθθtg )cos /(cos sin /211==P P N F m
∴ θtg ≥f
五、图式机构中各杆与滑块的自重不计，连接处摩擦不计。
已知：曲柄
OA =15cm ，其上作用矩为m N 6.0⋅=M 力偶，AB =20cm ，BD =30cm ，在图示位置OA ⊥AB ，BD ⊥BO 1，
α=600。
试用虚位移原理求机构处于平衡时，水平力F 的大小。
N 3=F。
理论力学复习题A
A： ０
B： １
F
C： ２
D： ３
E： ４
F： >4
7
８. 结构如图所示，力 F 与杆 1 和杆 2 平行，不计构件自重， 则图示结构中的零力杆为：
A： 1 杆； B： 2 杆； C： 3 杆。
F
1
2
3
8
９. 刚体上的 A、B 两点各作用有一空间汇交力系，该力系简 化的最简结果可能是：__________
BLeabharlann B：摩擦力向右C: 摩擦力大小为零
29. OA 杆长 L ，均质圆盘半径 R ，杆 AB 长 2L，确定图示瞬
时(OA 铅垂)，圆盘的角速度B 和角加速度B . B =_______________， B =_______________
21
30. 如图所示, 正方形均质板用两根等长的绳索铅垂吊起, AB 杆(质量不计) 的两端分别与墙壁和板铰接. 则绳索1被剪断后 的瞬时, AB 杆_________________.
C
A
B
18
25. 如图所示，杆AB的两端分别沿框架的水平边及铅垂边滑动， 该框架可绕铅垂边转动，则该系统有__________个自由度。
A: 4 B: 3 C: 2 D: 1
19
26. 图示结构在平面内运动，杆 AB 和 BC 用圆柱铰链连接， 则该系统有__________个自由度。
B A
A: 2
A： 3个； B： 4个； C： 5个； D： 6个。
4
５. 图示的平面桁架中有__________根零力杆。
A： 6
B： 5
P
C： 4
D： 3
E： 2
P
5
６. 图示的平面桁架中有__________根零力杆。
理论力学试卷2009A
2009-2010学年第一学期理论力学期末试卷(A)一、是非题(本题20分，每题2分。
正确用√，错误用×，填入答题卡内。
)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． 一个力沿任一组坐标轴分解所得的分力的大小和这力在该坐标轴上的投影的大小相等。
（ ）3． 在任意力系中，若力多边形自行封闭，则该任意力系的主矢为零。
（ ） 4． 摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反。
( )5． 不论牵连运动是何种运动，点的速度合成定理a e r v v v =+皆成立。
（ ） 6． 刚体平动一定是刚体平面运动的一个特例。
（ ）7． 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。
（ ） 8． 质点系的内力不能改变质点系的动能。
（ ） 9． 有势力的方向总是垂直于等势面的。
（ ）10． 具有垂直于转轴的质量对称面的转动刚体，其惯性力系可简化为一个通过转轴的力和一个力偶，其中力偶的矩等于对转轴的转动惯量与刚体角加速度的乘积，转向与角加速度相反。
（ ）二、选择题(本题15分，每题3分。
请将正确答案的序号填入答题卡内。
)1. 空间任意力系向某一定点O 简化，若主矢量0R '≠，主矩00M ≠，则此力系简化的最后结果 。
① 可能是一个力偶，也可能是一个力； ② 一定是一个力； ③ 可能是一个力，也可能是力螺旋； ④ 一定是力螺旋。
2. 滚动摩阻系数的单位是 。
① 长度单位； ② 角度单位； ③ 力矩单位； ④ 无量纲的。
3. 用自然法研究点的运动时，点的加速度在副法线上的投影 。
① 可能为零； ② 一定为零； ③一定不为零。
4. 曲柄连杆机构中，曲柄OA 以匀角速度ω绕O 轴转动，则图示瞬时连杆AB 的角加速度为 。
① 0AB α≠，逆时针； ② 0AB α≠，顺时针； ③0AB α=。
5．质点作匀速圆周运动，则质点 。
大学《理论力学A》考试题(含完整答案)
《理论力学A 》考试试题A 课程号：63125203 考试方式： 闭卷 使用专业、年级： 任课教师：考试时间：一、是非题（对画√，错画×）（共5题，每题2分，共10分）1.受平面任意力系作用的刚体，力系的合力为零，刚体就一定平衡。
( )2.定轴转动刚体上各点的角速度相同。
( )3.力系的主矢和主矩都与简化中心的位置有关。
（ ）4.一个刚体若动量为零，该刚体就一定处于静止状态。
（ ）5.定轴转动刚体对其转轴的动量矩等于刚体对其转轴的转动惯量与刚体 角加速度的乘积。
（ ） 二、选择题（共10题，每题3分，共30分）1.图示，已知1F 、2F 、α，则1F 和2F 在x 轴上的投影为 。
（a ）αcos 11F F x =，02=x F ； （b ）αcos 11F F x -=，02=x F ；（c ）αcos 11F F x =，22F F x =； （d ）αcos 11F F x -=，22F F x -= 2.图示杆件的作用力F 对杆端O 点的力矩()=F M O 。
（a ）Fa ； （b ）Fa -； （c ）Fl ； （d ）Fl -3.正立方体如图示，棱长为a ，在A 点作用一力F ，该力对y 轴之矩 为 。
（a ）()Fa F M y = ；（b ）()0=F M y ；（c ）()Fa F M y -= 4.静滑动摩擦因数s f 等于摩擦角f ϕ的 。
（a ）正弦； （b ）正切； （c ）余弦；（d ）余切。
5.如图所示汇交力系的力多边形表示 。
（a ）力系的合力等于零； （b ）力系的合力是R ； （c ）力系的主矩不为零。
6. 图示均质细直杆，质量为m ，长为l ，绕O 轴转动的角速度为ω，则杆的 动量大小为 。
（a ）ωml 21； （b ）ωml ； （c ）07.均质滑轮半径为R ，对O 轴的转动惯量为J ，绳子的一端绕在滑轮上， 另一端挂有质量为m 的物体A 。
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内蒙古科技大学2009/2010学年第一学期
《理论力学A 》考试试题A
课程号：63125203
考试方式： 闭卷
使用专业、年级：机械08、车辆08 任课教师：张永红、李革、贾宏玉
考试时间：
一、是非题（对画√，错画×）（共5题，每题2分，共10分）
1.受平面任意力系作用的刚体，力系的合力为零，刚体就一定平衡。
( )
2.定轴转动刚体上各点的角速度相同。
( )
3.力系的主矢和主矩都与简化中心的位置有关。
（ ）
4.一个刚体若动量为零，该刚体就一定处于静止状态。
（ ）
5.定轴转动刚体对其转轴的动量矩等于刚体对其转轴的转动惯量与刚体 角加速度的乘积。
（ ）
二、选择题（共10题，每题3分，共30分）
1.图示，已知1F 、2F 、α，则1F 和2F 在x 轴上的投影为 。
（a ）αcos 11F F x =，02=x F ； （b ）αcos 11F F x -=，02=x F ；
（c ）αcos 11F F x =，22F F x =； （d ）αcos 11F F x -=，22F F x -=
考生班级________________学生学号：
□□□□□□□□□□□□学生姓名：________________
……………………………装………………………………………订…………………………………线…………………………………
2.图示杆件的作用力F 对杆端O 点的力矩()=F M O 。
（a ）Fa ； （b ）Fa -； （c ）Fl ； （d ）Fl -
3.正立方体如图示，棱长为a ，在A 点作用一力F ，该力对y 轴之矩 为 。
（a ）()Fa F M y = ；（b ）()0=F M y ；（c ）()Fa F M y -= 4.静滑动摩擦因数s f 等于摩擦角f ϕ的 。
（a ）正弦； （b ）正切； （c ）余弦；（d ）余切。
5.如图所示汇交力系的力多边形表示 。
（a ）力系的合力等于零； （b ）力系的合力是R ； （c ）力系的主矩不为零。
6. 图示均质细直杆，质量为m ，长为l ，绕O 轴转动的角速度为ω，则杆的
动量大小为 。
（a ）ωml 21
； （b ）ωml ； （c ）0
7.均质滑轮半径为R ，对O 轴的转动惯量为J ，绳子的一端绕在滑轮上， 另一端挂有质量为m 的物体A 。
系统在重物作用下运动，设某瞬时滑 轮的角速度为ω，角加速度为α，则系统对O 轴的动量矩大小
=
0L 。
（a ）ωω2mR J +； （b ）ωω2mR J -； （c ）ωα2mR J +。
8.质量为m ，半径为R 的均质圆轮沿水平直线作纯滚动，轮心速度为v ，则 圆轮的动能为 。
（a ）22
1
mv ； （b ）24
1
mv ； （c ）24
3mv ； （d ）22
3mv
9.图示均质圆盘，半径为R ，质量为m ，绕O 轴转动，某瞬时，角速度为
ω，角加速度为α，则惯性力系向O 轴简化结果为 。
(a) 0=IR F ，α
2
21mR M
IO
=，顺时针方向
(b) αmR F IR =，水平向左，α
2
2
1mR M
IO
=
，逆时针方向
(c) 2ωmR F IR =，垂直向上，0=IO M
10.图示均质细直杆，质量为m ，长为l ，对O 轴的转动惯量为 。
(a)
2
121ml
； (b)231
ml ； (c)
2
487ml
；（d ）
2
12
9ml
三、计算题（15分）
组合梁如图示。
已知m kN q /2=，kN F 10=，, 求固定端A 、支座C 和铰链B 处的约束力。
四、计算题（15分）
图示机构，直角杆OCD 以匀角速度ω绕O 轴作定轴转动，带动AB 杆 作铅直运动。
已知 30=α，l OC 3=，试求AB 杆的速度和科氏加速度。
五、计算题（15分）
图示机构中，已知R OA =，匀角速度0ω，l AB =，半径为r 的圆轮B 沿水平面作纯滚动。
试求当OA 处于水平，且 30=ϕ时，AB 杆的角速度和 圆轮的角速度。
六、计算题（15分）
卷扬机的机构如图所示，可绕固定轴转动的轮B和C，其半径均为R，对自身转轴的转动惯量分别为J。
被提升重物A的重量为P，作用于轮C的主动转矩为M，用动能定理求重物A的加速度。
内蒙古科技大学考试标准答案及评分标准(A 卷)
课程名称：理论力学A
考试班级：机械08、车辆08
考试时间：2010 年 月 日 时 分至 时 分 标准制订人：张永红 一、是非题（对的在括号内画√，错的画×）（共5题，每题2分，共10分） 1. ×； 2. √； 3. ×； 4. ×； 5. × 二、选择题（共10题，每题3分，共30分）
1.（d ）；
2.（b ）；
3.（b ）；
4.（b ）；
5.（a ）；
6.（a ）；
7.（a ）；
8.（c ）；
9.（a ）； 10.（c ） 三、计算题（15分）
解：
3分
先取BD 杆
0=∑C M 044=-F F B , kN F B 10=
0=∑y
F
0=--F F F B C , kN F C 20= 6分
再取AC 杆
0=∑x F 0=Ax F
0=∑y F 04=-'+q F F B Ay kN F Ay 2-= 0=∑A
M
0424=⋅'+⋅-B
A
F q M
m kN M A ⋅-=24 6分
四、计算题（15分）
解：取AB 杆上A 点为动点，动系固连于OCD 杆，静系固连于地面。
3分 由速度合成定理 r e a v v v += l OA 2=
ωωl OA v e 2=⋅= 4分 ω
l v v v e a AB 3
3260
tan =
=
=
3分
ω
l v v e r 3
3460
sin =
=
3分
2
3
382ω
ωl v a r e c == 2分
五、计算题（15分）
解： 00ωωR OA v A =⋅= 3分
AB 杆的瞬心为C 点 0
0AB 332cos ωϕ
ωωR l
AB R CA
v A ==
=
6分
03
3ωωR CB v AB B =
⋅=
3分
圆轮的瞬心为D 点
B 33ωωR r
r v B =
=
3分
六、计算题（15分）
解：取系统，用动能定理求解
()
∑=
F W
dT δ 2分
2
22
12
2
12
121ωωJ J v g
P T A +
+
=
R
v A =
=21ωω
2
221A v R J g
P
T ⎪⎪⎭⎫
⎝⎛+= 6分 ()
Pds Md W F -=∑ϕδ
R
ds d =ϕ
()
ds P R M W
F ⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=∑δ 5分
所以 ds P R M v R J g P d A ⎪⎭⎫
⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛+2221 两边求导得
P R M
a R J g
P A
-=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+
22
()Jg
PR
g PR
MR
R
J g
P P R
M
a A
222
2
2
+-=
+-= 2分。