2013-2014理论力学期末试题和答案
2013-2014(1)理论力学期末复习题解析
2013-2014（1）理论力学期末复习题第1a 题 如图所示，质量为m 1的物体A 以加速度a=2g 匀加速下落时，带动质量为m 2的均质圆盘B 转动,不计支架和绳子的重量及轴上的摩擦，BC=L=4R ，盘B 的半径为R 。
用动静法求固定端C 的约束力。
（用其它方法不得分） 解：1 研究对象：系统整体2 受力分析： 惯性力：3列平衡方程求解：第1b 题 电动绞车安装在梁上，梁的两端搁在支座上，绞车与梁合重P 。
绞车与电机转子固结在一起，转动惯量为J,质心位于O 处。
绞车以加速度 a 提升重物。
已知重物质量为 m ，绞盘半径为R 。
用动静法求由于加速提升重物而对支座A 、B 的附加压力。
La112g F m a m g ==22212g B a M J m R Rm g R α===0x F =∑0Cx F =0y F =∑120Cy g F m g m g F --+=121212()Cy F m g m g m g m m g=+-=-0C M =∑21()()0C g g M M m gl F m g l R +-+-+=21()()C g g M M m gl F m g l R =-+--+2211145()2Rm a Rm g R m a m g =-+--22145Rm g Rm g Rm g =-+-212135(35)Rm g Rm g R m m g =-=-P O解： 1 研究对象：梁、绞车和重物组成的系统整体2 受力分析：附加压力是由惯性力引起的，受力图中不考虑重力。
虚加惯性力：g F ma =g aM J J Rα==3 列平衡方程求附加压力0BM=∑，()1220A g g F l l F l M -+++=()122A JF l l mal a R+=+212A a J F ml l l R ⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭0yF=∑，0A B g F F F +-= B g A F F F =-212a J ma ml l l R ⎛⎫=-+ ⎪+⎝⎭1221212mal mal a J ml l l l l R +⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭112a J ml l l R ⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭第2a 题 已知滑块以匀速 u 平动，物块高度为h ，杆与水平面夹角为θ，求图示位置时，杆的角速度和角加速度。
理论力学期末考试试题(卷)(试题(库)带答案解析)
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，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：1q =60kN/m ，2q =40kN/m ，机翼重1p =45kN ，发动机重2p =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, 12F F F ==, 求：A ，D 处约束力.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E F =10kN ，G F =7 kN 。
试计算杆1、2和3的力。
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，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=DM。
若F=10kN，求各杆的力。
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。
如铰链B，L和H是固定的，杆重不D计，求各杆的力。
2-3 重为1P ＝980 N ，半径为r =100mm 的滚子A 与重为2P ＝490 N 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s f =0.1。
理论力学 期末考试试题(题库 带答案)
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：1q =60kN/m ，2q =40kN/m ，机翼重1p =45kN ，发动机重2p =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, 12F F F ==, 求：A ，D 处约束力.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E F =10kN ，G F =7 kN 。
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=DM。
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F。
在节点C沿CH边铅直向下作用力F。
如铰链B，L和H是固定的，杆重不计，作用力D求各杆的内力。
2-3 重为1P ＝980 N ，半径为r =100mm 的滚子A 与重为2P ＝490 N 的板B 由通过定滑轮C 的柔绳相连。
理论力学期末试卷1(带答案)
一．选择题（每题3分，共15分。
请将答案的序号填入划线内。
）1．空间同向平行力系1F 、2F 、3F 和4F ，如图所示。
该力系向O 点简化，主矢为'R F，主矩为OM ，则 (B )(A) 主矢主矩均不为零，且'R F 平行于O M(B) 主矢主矩均不为零，且'RF 垂直于O M(C) 主矢不为零，而主矩为零 (D) 主矢为零，而主矩不为零2．已知点M 的运动方程为ct b s +=，其中b 、c 均为常数，则( C )。
(A) 点M 的轨迹必为直线 (B) 点M 必作匀速直线运动 (C) 点M 必作匀速运动 (D) 点M 的加速度必定等于零3．如图所示若尖劈两侧与槽之间的摩擦角均为m ϕ，则欲使尖劈被打入后不致自动滑出，θ角应为( C )(A) θ≤m ϕ (B) θ≥m ϕ(C) θ≤2m ϕ (D) θ≥2m ϕ4．若质点的动能保持不变，则（ D ）。
(A) 该质点的动量必守恒 (B)(C) 该质点必作变速运动 (D) 5．直管AB 以匀角速度ω绕过点O 且垂直于管子轴线的定轴转动，小球M 在管内相对于管子以匀速度r v 运动，在如图所示瞬时，小球M 正好经过轴O 点，则在此瞬时小球M 的绝对速度a v 和绝对加速度a a 大小是（ D ）。
(A)a v =，a a = (B) a rv v =，0a a =(C) 0a v =，2a r a v ω= (D) a r v v =，2a ra v ω=二．填空题（每空2分，共30分。
请将答案填入划线内。
）1．平面汇交力系平衡的几何条件是 各力构成的力多边形自行封闭 ；平面汇交力系平衡的解析条件是0x F =∑、0y F =∑。
2．空间力偶的三个要素是 力偶矩的大小 、 力偶作用面的方位 和 力偶的转向 。
3．如图所示，均质长方体的高度30h cm =，宽度20b cm =，重量600G N =，放在粗糙水平面上，它与水平面的静摩擦系数0.4s f =。
2014理论力学A
河北科技大学2013——2014学年第1学期《理论力学》期末考试试卷A一、（20分）填空题（每小题5分，共计20分）1.已知AB 梁长度l ，α，M 。
则约束力的大小A F = ，B F = 。
图12 .如图2所示结构，OA 杆角速度为ω，O 1B 杆角速度为1ω。
若取滑套B 为动点，已知相对速度为r v 。
则B 的C a = ，将其正确方向标示在图中。
图2 图3 图43.图3所示的均质圆盘O 质量为m ，半径为R ，重物A 的质量为A m 。
若已知重物A 下降的加速度为a ，不计绳索的质量和各处的摩擦，则O 处的约束力Ox F = 。
4. 已知均质圆盘质量为m ，半径为R ，其运动情况如图4所示（C 为质心）。
则惯性力系的RI F = ，CI M = 。
二、（15分）图5所示机构，曲柄OA绕轴O转动，已知曲柄OA l=，图示瞬时的角速度为ω，角加速度为α。
试求此瞬时T型构件BC的速度。
要求：指明动点与动系，画出必要的速度图、加速度图；给出解题所需的基本定理和公式以及计算结果。
图5三、（15分）图6所示平面机构中，曲柄OA=r以匀速角速度 绕O轴转动，半径为r的圆盘沿水平直线轨道作纯滚动。
在图示位置(OA⊥OB)，试求：（1）连杆AB的角速度；（2）圆盘B的角速度和角加速度。
图6四、（20分）图7所示均质轮C的半径为R，质量为M，在水平面上作纯滚动。
物块A的质量为m，B轮质量不计。
系统初始静止，试求：(1)物快A下降h时的速度、加速度；(2)绳索的拉力。
图7五、（10分）图8所示质量为m, 半径为R均质圆盘置于平板车上，小车与圆盘之间的静滑动摩擦系数为f，小车以加速度a向左运动, 应用达朗贝尔原理试求：若使圆盘相对小车静止不动时，加速度a的最大值。
图8六、（20分）如图9所示结构，F=20kN，q=6kN/m，不计自重。
求固定端A和支座D处的约束力。
图9。
理论力学 期末考试试题(题库 带答案)
理论力学 期末考试真题1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内，载荷如下图。
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 如下图，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：1q =60kN/m ，2q =40kN/m ，机翼重1p =45kN ，发动机重2p =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：如下图结构，a, M=Fa, 12F F F ==, 求：A ，D 处约束力.解：1-5、平面桁架受力如下图。
ABC 为等边三角形，且AD=DB 。
求杆CD 的内力。
1-6、如下图的平面桁架，A 端采纳铰链约束，B 端采纳滚动支座约束，各杆件长度为1m 。
在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ，G F =7 kN 。
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=DM。
假设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，如下图。
在节点D沿对角线LD方向作F。
在节点C沿CH边铅直向下作用力F。
如铰链B，L和H是固定的，杆重不计，用力D求各杆的内力。
2-3 重为1P ＝980 N ，半径为r =100mm 的滚子A 与重为2P ＝490 N 的板B 由通过定滑轮C 的柔绳相连。
《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。
2013-2014理论力学期末试题和答案
2012—2014理论力学期末试题与答案一、填空题(每题3分，共12分)1. 沿边长为m a 2=的正方形各边分别作用有1F ，2F ，3F ，4F ，且1F =2F =3F =4F =4kN ，该力系向B 点简化的结果为：主矢大小为R F '=____________，主矩大小为B M =____________ 向D 点简化的结果是什么？ ____________。
第1题图 第2题图2. 图示滚轮，已知2m R =，1m r =，ο30=θ，作用于B 点的力4kN F =，求力F 对A 点之矩A M =____________。
3. 平面力系向O 点简化，主矢R F '与主矩O M 如图。
若已知10kN R F '=，20kN m O M =gDCABF 1F 2F 3F 4R F 'OM第3题图 第4题图4. 机构如图，A O 1与B O 2均位于铅直位置，已知13m O A =，25m O B =，23rad s O B ω=，则杆A O 1的角速度A O 1ω=____________，C 点的速度C υ=____________。
二、 单项选择题（每题2分，共4分）1. 物块重P ，与水面的摩擦角o 20m ϕ=，其上作用一力Q ，且已知P =Q ，方向如图，则物块的状态为( )。
A 静止(非临界平衡)状态B 临界平衡状态C 滑动状态D 不能确定第1题图 第2题图2. 图(a)、(b)为两种结构，则( )。
A 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的B 图(a)、(b)均为静不定的C 图(a)、(b)均为静定的D 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的(三) 简单计算题(每小题8分，共24分)1. 梁的尺寸及荷载如图，求A 、B2. 丁字杆ABC 的A 端固定，尺寸及荷载如图。
求A 端支座反力。
3. 在图示机构中，已知m r B O A O4.021===，AB OO=21，AO1杆的角速度4rad sω=，角加速度22radα=，求三角板C点的加速度，并画出其方向。
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2012—2014理论力学期末试题与答案
一、填空题(每题3分，共12分)
1. 沿边长为m a 2=的正方形各边分别作用有1F ，2F ，3F ，4F ，且
1F =2F =3F =4F =4kN ，该力系向B 点简化的结果为：
主矢大小为R F '=____________，主矩大小为B M =____________ 向D 点简化的结果是什么？ ____________。
第1题图 第2题图
2. 图示滚轮，已知2m R =，1m r =， 30=θ，作用于B 点的力4kN F =，求力F 对A 点之矩A M =____________。
3. 平面力系向O 点简化，主矢R F '与主矩O M 如图。
若已知10kN R F '=，
20kN m O M =
D
C
A
B
F 1
F 2
F 3
F 4
R F '
O
M
第3题图 第4题图
4. 机构如图，A O 1与B O 2均位于铅直位置，已知13m O A =，25m O B =，
2
3rad s O B ω=，则杆A O 1的角速度A O 1ω=____________，C 点的速度C υ=____________。
二、 单项选择题（每题2分，共4分）
1. 物块重P ，与水面的摩擦角o 20m ϕ=，其上作用一力Q ，且已知P =Q ，方向如图，则物块的状态为( )。
A 静止(非临界平衡)状态
B 临界平衡状态
C 滑动状态
D 不能确定
第1题图 第2题图
2. 图(a)、(b)为两种结构，则( )。
A 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的
B 图(a)、(b)均为静不定的
C 图(a)、(b)均为静定的
D 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的
(三) 简单计算题(每小题8分，共24分)
1. 梁的尺寸及荷载如图，求A 、B
2. 丁字杆ABC 的A 端固定，尺寸及荷载如图。
求A 端支座反力。
3. 在图示机构中，已知m r B O A O
4.021===，
AB O
O=
2
1，A
O
1
杆的角速度4rad s
ω=，角加速度2
2rad
α=，求三角板C点的加速
度，并画出其方向。
(四) 图示结构的尺寸及载荷如图所示，q＝10kN/m，q0＝20kN/m。
求A、C处约束反力。
(五)
＝20kN/m，l＝2m，求支座A、D、E
(六) 复合梁的制成、荷载及尺寸如图所示，
求1、2杆的内力以及固定端A处的约束反力。
(七) 图示机构中，曲柄OA＝r，以角速度4rad s
ω=绕O轴转动。
12
//
O C O D，O1C Array
＝O2D＝r，求杆O1C的角速度。
五 理论力学(A Ⅰ)期终试题解答
01级土木(80学时类)用
(一) 单项选择题 1. A 2. B (二) 填空题
1. 0 ； 16kN m ； 0 , 16kN m R D F M '==
2. 2.93kN m A M =-
3. 合力10kN R F =，合力作用线位置（通过1O ）
d 4. 4.5rad s ； 9m s (三) 简单计算
1.
0 ,0
()0 ,
230
5kN
0 ,
0kN
Ax
A
B B Ay B Ay X F
M F P M F Y F F P Q F ===⨯-⨯-=∴==+--=∴
=∑∑∑F
2. 取丁字杆为研究对象，其受力图如图所示。
有
000,06kN
1
0,
1.50
2
4.5kN
1
()0,4 1.5102
32.5kN m
Ax Ax Ay Ay A A
A X F P F Y F q F M M M P q M =-=∴=-=-⨯=∴==--⨯-⨯⨯=∴=∑∑∑F
3. 三角板ABC 作平动，同一时刻其上各点速度、加速度均相同。
故
τ==+C A An A a a a a
2220.44 6.4m s Cn An a a r ω===⨯=
20.420.8m C A a a OA ττα==⨯=⨯=
(四) 解： (1) 以BC 为研究对象。
其受力图如图(a)所示，分布荷载得
合力Q ＝22.5kN
() 0 , 4.530 15kN
B C C M F Q F =⨯+⨯==∑所以F
(2) 以整体为研究对象。
其受力图如图(b)所示。
01
0 , 4.502
=7.5kN
Ax C
Ax X F F q F =-+⨯=-∑所以 0 , 30
=30kN Ay
Ax Y F
q F =-⨯=∑所以
()20 0
11
3 4.53 4.5022
45kN
A A C A M M q q F M =+⨯+⨯⨯-⨯==-∑所以F
(五) 解： (1) 以BC 部分为研究对象，其受力图如图(b)所示。
()2 01
2202
20kN
B Cy Cy M F q F =⨯-⨯==∑所以F
0 , 00 , 20 =20kN
Bx
Cx By
Cy By X F F Y F
F q F =+==+-=∑∑所以
(2) 以CD 部分为研究对象，其受力图如图
B 0 , 0
0Cx
x X F
F ===∑所以
() 0
8
4203
93.3kN
E Cy D D M
F Q F F =⨯+⨯-⨯==∑所以F
0 , 0
=33.3kN
E
D Cy
E Y F
F F Q F =+--=∴-∑
(3) 以AB 部分为研究对象，其受力图如图(d)
0 , 0 0
Ax
Bx Bx Ax X F F F F =-===∑所以
0 , 20
=60kN
Ay
By Ay Y F
q F F =+⨯-=∴∑
()21
0 , 220
2
80kN m
A A By A M M q F M =-⨯-⨯==∑所以
F (六) 解： (1)取BC 部分为研究对象，其受力图如图
()2111
0 , 2
2 20kN
B M F q F =-⨯==∑所以F
(2)取ED 部分为研究对象，其受力图如图(c)()o
22
121
0 , sin30
2220
2
80kN
E
M F q F F =⨯-⨯-==∑所以F (3)取ABC 部分为研究对象，其受力图如图
10 , 0
0 , 40 =60kN
Ax
Ay
Ay X F Y F
q F F ===-⨯+=∑∑所以
()2110 , 4402
80kN m
A A
A M M
q F M =-⨯+⨯==∑所以F (七) 解：杆AB 作平面运动，A 、B 两点的速度方向如图。
由速度投影定理，有
o cos30 B A
B υυυ=∴=
杆O 1C 的角速度为 1 4.62rad s B
O r
υω==。