理论力学习题集12395
理论力学题库(含答案)---1

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(盛冬发)课后习题答案ch12

·143·第12章 动能定理一、是非题(正确的在括号内打“√”、错误的打“×”)1.圆轮纯滚动时,与地面接触点的法向约束力和滑动摩擦力均不做功。
( √ ) 2.理想约束的约束反力做功之和恒等于零。
( √ ) 3.由于质点系中的内力成对出现,所以内力的功的代数和恒等于零。
( × ) 4.弹簧从原长压缩10cm 和拉长10cm ,弹簧力做功相等。
( √ ) 5.质点系动能的变化与作用在质点系上的外力有关,与内力无关。
( × ) 6.三个质量相同的质点,从距地相同的高度上,以相同的初速度,一个向上抛出,一个水平抛出,一个向下抛出,则三质点落地时的速度相等。
( √ )7.动能定理的方程是矢量式。
( × ) 8.弹簧由其自然位置拉长10cm ,再拉长10cm ,在这两个过程中弹力做功相等。
( × ) 二、填空题1.当质点在铅垂平面内恰好转过一周时,其重力所做的功为 0 。
2.在理想约束的条件下,约束反力所做的功的代数和为零。
3.如图12.19所示,质量为1m 的均质杆OA ,一端铰接在质量为2m 的均质圆轮的轮心,另一端放在水平面上,圆轮在地面上做纯滚动,若轮心的速度为o v ,则系统的动能=T222014321v m v m +。
4.圆轮的一端连接弹簧,其刚度系数为k ,另一端连接一重量为P 的重物,如图12.20所示。
初始时弹簧为自然长,当重物下降为h 时,系统的总功=W 21kh Ph -。
图12.19 图12.205.如图12.21所示的曲柄连杆机构,滑块A 与滑道BC 之间的摩擦力是系统的内力,设已知摩擦力为F 且等于常数,则曲柄转一周摩擦力的功为Fr 4-。
6.平行四边形机构如图12.22所示,r B O A O ==21,B O A O 21//,曲柄A O 1以角速度ω转动。
设各杆都是均质杆,质量均为m ,则系统的动能T =2265ωmr 。
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理论力学习题集第一章:质点力学1.1 将质量为m 的物铅直抛上于有阻力的媒质中,设阻力与速度平方成正比,即,如掷上时的初速度为,试证此物体又落至投掷时的速度为: 22xg mk R ±=0v )1(20221v k v v +=1.2 一质量为m 的质点,受一与距离成反比的吸力作用在一条直线上运动,比例系数为k。
如此质点从距原点O 为a 的地方由静止开始运动,求其达到4a 点所需的时间。
答:km a2π1.3 一质量为m 的质点,受引力作用在一直线上运动,当a x ≥时引力值为,当22/a x m µa x ≤时引力值为a x m /µ,式中x 是相对于线上某一固定(取为原点)的距离,如质点在离原点2a 处从静止出发,证明到达原点时的速度为a µ2;并证明到达原点的时间为: )))(431(2/1µπa +1.4 如质点受有心力作用而作圆θcos 2a Y =,的运动时5228rk ma F =−,则试证明之。
1.5 质点所受的有心力如为)(322r vr m F +−=µ,式中v 及µ都是常数,且,则其轨道方程可写成2h v <θk e ar cos 1+=试证明之。
式中222222222,,µµh Ak e h k a hvh k ==−=,,(A 为积分常数) 1.6 如行星突然在其轨道上某处停止运动(假定轨道为圆形),则将被吸引而至太阳,所需时间为原有周期的8/2倍,试证明之。
1.7质点在有心力作用下运动。
此力的大小为质点到力心距离r 的函数,而质点的速度则与此距离反比,即r a v /=,求点的轨迹。
答:θhh a r r 220ln −±=(对数螺旋) E G H G1.8如向互相垂直的均匀电磁场,中发射一电子,设电子的初速度与0v GE G 及H G垂直。
试求电子的运动规律,已知电子此时所受的力为H v c e E e GG G ×+)/(,式中e 为电子所带的电荷,c 为光速,为任一瞬时电子运动的速度。
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理论力学习题集班级 ________________________________________ 姓名 ________________________________________ 学号 ________________________________________2009-9-7一、是非题(正确用",错误X,填入括号内。
)1、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。
()2、三力平衡汇交定理表明:作用在物体上汇交于一点的三个力必是平衡力系。
()3、刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件,而非充分条件。
()二、选择题(将答案的序号填入划线内。
)1、作用在物体A上的两个大小不等的力F 4和F 2,沿同一直线但方向相反。
则其合力可表为()① F4- F 2② F2-F4③ F4- F 2④ F2- F 1 ⑤ F1 + F22、加减平衡力系公理适用于_______________ 。
①刚体;②变形体;③刚体和变形体。
三、物体受力分析(要求解除约束、取分离体,画上所有作用力)1、画出下列各图中物体A、AB、ABC的受力图。
未画重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑2、画岀下列每个标注字符的物体的受力图,各题的整体受力图。
未画重力的物体的重量均不计,一、是非题(正确用",错误x,填入括号内。
)1、约束力的方向必与该约束所阻碍的物体位移方向相反。
()2、滚动支座的约束力必沿支座平面垂线方向,且指向物体内部。
()二、选择题(将答案的序号填入划线内。
)1、力的可传性只适用于________________ 。
①刚体②变形体2、考虑力对物体作用的运动效应和变形效应,力是 __________ 。
①滑动矢量②自由矢量③定位矢量三、物体受力分析•受力图(要求取分离体,画上所有的主动力和约束反力)画岀下列每个标注字符的物体的受力图,各题的整体受力图。
未画重力的物体的重量均不计,一、是非题(正确用",错误用X,填入括号内。
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第五章习题解答5.1解如题5.1.1图杆受理想约束,在满足题意的约束条件下杆的位置可由杆与水平方向夹角所唯一确定。
杆的自由度为1,由平衡条件:即mg y =0①变换方程y=2rcos sin-= rsin2②故③代回①式即因在约束下是任意的,要使上式成立必须有:rcos2-=0④又由于cos=故cos2=代回④式得5.2解如题5.2.1图三球受理想约束,球的位置可以由确定,自由度数为1,故。
得由虚功原理故①因在约束条件下是任意的,要使上式成立,必须故②又由得:③由②③可得5.3解如题5.3.1图,在相距2a的两钉处约束反力垂直于虚位移,为理想约束。
去掉绳代之以力T,且视为主动力后采用虚功原理,一确定便可确定ABCD的位置。
因此自由度数为1。
选为广义坐。
由虚功原理:w①又取变分得代入①式得:化简得②设因在约束条件下任意,欲使上式成立,须有:由此得5.4解自由度,质点位置为。
由①由已知得故②约束方程③联立②③可求得或又由于故或5.5解如题5.5.1图按题意仅重力作用,为保守系。
因为已知,故可认为自由度为1.选广义坐标,在球面坐标系中,质点的动能:由于所以又由于故取Ox为零势,体系势能为:故力学体系的拉氏函数为:5.6解如题5.6.1图.平面运动,一个自由度.选广义坐标为,广义速度因未定体系受力类型,由一般形式的拉格朗日方程①在广义力代入①得:②在极坐标系下:③故将以上各式代入②式得5.7解如题5.7.1图又由于所以①取坐标原点为零势面②拉氏函数③代入保守系拉格朗日方程得代入保守系拉格朗日方程得5.8解:如图5.8.1图.(1)由于细管以匀角速转动,因此=可以认为质点的自由度为1.(2)取广义坐标.(3)根据极坐标系中的动能取初始水平面为零势能面,势能:拉氏函数①(4),代入拉氏方程得:(5)先求齐次方程的解.②特解为故①式的通解为③在时:④⑤联立④⑤得将代回式③可得方程的解为:5.9解如题5.9.1图.(1)按题意为保守力系,质点被约束在圆锥面内运动,故自有度数为2. (2)选广义坐标,.(3)在柱坐标系中:以面为零势能面,则:拉氏函数-①(4)因为不显含,所以为循环坐标,即常数②对另一广义坐标代入保守系拉氏方程③有得④所以此质点的运动微分方程为(为常数)所以5.10解如题5.10.1图.(1)体系自由度数为2.(2)选广义坐标(3)质点的速度劈的速度故体系动能以面为零势面,体系势能:其中为劈势能.拉氏函数①(4)代入拉格郎日方程得:②代入拉格郎日方程得③联立②,③得5.11 解如题5.11.1图(1)本系统内虽有摩擦力,但不做功,故仍是保守系中有约束的平面平行运动,自由度(2)选取广义坐标(3)根据刚体力学其中绕质心转动惯量选为零势面,体系势能:其中C为常数.拉氏函数(4)代入保守系拉氏方程得:对于物体,有5.12解如题5.12.1图.(1)棒作平面运动,一个约束,故自由度. (2)选广义坐标(3)力学体系的动能根据运动合成又故设为绕质心的回转半径,代入①得动能②(4)由③(其中)则④因为、在约束条件下任意且独立,要使上式成立,必须:⑤(5)代入一般形式的拉氏方程得:⑥又代入一般形式的拉氏方程得:⑦⑥、⑦两式为运动微分方程(6)若摆动角很小,则,代入式得:,代入⑥⑦式得:⑧又故代入⑧式得:(因为角很小,故可略去项)5.13解如题5.13.1图(1)由于曲柄长度固定,自由度.(2)选广义坐标,受一力矩,重力忽略,故可利用基本形式拉格朗日方程:①(3)系统动能②(4)由定义式③(5)代入①得:得5.14.解如题5.14.1图.(1)因体系作平面平行运动,一个约束方程:(2)体系自由度,选广义坐标.虽有摩擦,但不做功,为保守体系(3)体系动能:轮平动动能轮质心转动动能轮质心动能轮绕质心转动动能.①以地面为零势面,体系势能则保守系的拉氏函数②(1)因为不显含,得知为循环坐标.故=常数③开始时:则代入得又时,所以5.15解如题5.15.1图(1)本系统作平面平行运动,干限制在球壳内运动,自由度;选广义坐标,体系摩擦力不做功,为保守力系,故可用保守系拉氏方程证明①(2)体系动能=球壳质心动能+球壳转动动能+杆质心动能+杆绕中心转动动能②其中代入②得以地面为零势面,则势能:(其中为常数)(3)因为是循环坐标,故常熟③而代入①式得④联立③、④可得(先由③式两边求导,再与④式联立)⑤⑤试乘并积分得:又由于当5.16解如题图5.16.1.(1)由已知条件可得系统自由度.(2)取广义坐标.(3)根据刚体力学,体系动能:①又将以上各式代入①式得:设原点为零势能点,所以体系势能体系的拉氏函数②(1)因为体系只有重力势能做工,因而为保守系,故可采用③代入③式得即(5)解方程得5.17解如题5.17.1图(1)由题设知系统动能①取轴为势能零点,系统势能拉氏函数②(2)体系只有重力做功,为保守系,故可采用保守系拉氏方程.代入拉氏方程得:又代入上式得即③同理又代入上式得④令代入③④式得:欲使有非零解,则须有解得周期5.18解如题5.18.1图(1)系统自由度(2)取广义坐标广义速度(3)因为是微震动,体系动能:以为势能零点,体系势能拉氏函数(4)即①同理②同理③设代入①②③式得欲使有非零解,必须解之又故可得周期5.19解如题5.19.1图(1)体系自由度(2)取广义坐标广义速度(3)体系动能体系势能体系的拉氏函数(4)体系中只有弹力做功,体系为保守系,可用①将以上各式代入①式得:②先求齐次方程③设代入③式得要使有非零,必须即又故通解为:其中又存在特解有②③式可得式中及为积分常数。
2023高中物理力学综合复习 题集附答案

2023高中物理力学综合复习题集附答案2023高中物理力学综合复习题集附答案第一章:运动的描述与研究方法1. 下列()是力学的基础学科。
A. 声学B. 热学C. 光学D. 力学答案:D2. 动量的单位是()。
A. NB. kg·m/sC. kg·m^2/sD. J答案:B3. 两个力的合力为零时,这两个力叫做()。
A. 平行力B. 重力C. 摩擦力D. 相等力答案:D4. 以下哪个是机械系统的特点?A. 具有质量B. 具有形状C. 可以有外界施加力D. 可以有外界提供能量答案:C5. 物体在匀速直线运动中,当外力为零时,物体要素的是()。
A. 逐渐停止B. 具有自动延续的运动状态C. 经过麻痹D. 成中立答案:B第二章:直线运动中的平均速度和瞬时速度1. 下列说法正确的是()。
A. 平均速度与瞬时速度所描述的是相同的量B. 平均速度与瞬时速度所描述的是不同的量 C. 平均速度与瞬时速度只有在直线匀速运动中才相等 D. 平均速度与瞬时速度一定相等答案:B2. 将仪器的起动误差、读数误差和人为操作误差等加起来得到的误差叫做()误差。
A. 随机B. 系统C. 局部D. 绝对答案:B3. 一个质点在t = 0 s时的速度为0 m/s,在t = 10 s时速度为50 m/s,这个质点在t = 10 s时的瞬时速度为()。
A. 0 m/sB. 5 m/sC. 10 m/sD. 50 m/s答案:D4. 匀变速直线运动的加速度可以表示为()。
A. a = (vf - vi) / (tf - ti)B. a = (vi - vf) / (tf - ti)C. a = vf - viD. a =vi - vf答案:A5. 一个质点在t = 0 s时的速度为0 m/s,在t = 10 s时速度为50 m/s,这个质点在t = 5 s时的速度为()。
A. 5 m/sB. 10 m/sC. 25 m/sD. 50 m/s答案:C第三章:匀速直线运动1. 一个质点匀速直线运动的位移与时间的关系是()。
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《理论力学》课程习题集 西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有习题【说明】:本课程《理论力学》(编号为06015)共有单选题,计算题,判断题, 填空题等多种试题类型,其中,本习题集中有[判断题]等试题类型未进入。
一、单选题1. 作用在刚体上仅有二力A F 、B F ,且0+=A B F F ,则此刚体________。
⑴、一定平衡⑵、一定不平衡 ⑶、平衡与否不能判断 2. 作用在刚体上仅有二力偶,其力偶矩矢分别为A M 、B M ,且A M +0=B M ,则此刚体________。
⑴、一定平衡 ⑵、一定不平衡 ⑶、平衡与否不能判断 3. 汇交于O 点的平面汇交力系,其平衡方程式可表示为二力矩形式。
即()0=∑A i m F ,()0=∑B im F ,但________。
⑴、A 、B 两点中有一点与O 点重合⑵、点O 不在A 、B 两点的连线上⑶、点O 应在A 、B 两点的连线上⑷、不存在二力矩形式,∑∑==0,0Y X 是唯一的4. 力F 在x 轴上的投影为F ,则该力在与x 轴共面的任一轴上的投影________。
⑴、一定不等于零⑵、不一定等于零 ⑶、一定等于零 ⑷、等于F5. 若平面一般力系简化的结果与简化中心无关,则该力系的简化结果为________。
⑴、一合力 ⑵、平衡 ⑶、一合力偶 ⑷、一个力偶或平衡6. 若平面力系对一点A 的主矩为零,则此力系________。
⑴、不可能合成一个力 ⑵、不可能合成一个力偶⑶、一定平衡 ⑷、可能合成一个力偶,也可能平衡7. 已知1F 、2F 、3F 、4F 为作用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,因此可知________。
⑴、力系可合成为一个力偶 ⑵、力系可合成为一个力⑶、力系简化为一个力和一个力偶⑷、力系的合力为零,力系平衡8. 已知一平衡的平面任意力系1F 、2F ……1n F ,如图,则平衡方程∑=0A m ,∑=0B m ,∑=0Y 中(y AB ⊥),有________个方程是独立的。
《理论力学》课后习题解答(赫桐生高教版)

习题4-3.起重机装在三轮小车ABC上,机身重G=100kN,重力作用线在平面LMNF之内,至机身轴线MN的距离为0.5m;已知AD=DB=1m,CD=1.5m,CM=1m;求当载重P=30kN,起重机的平面LMN平行于AB时,车轮对轨迹的压力。
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:
解:(1)研究重物,受力分析(支承面约束用全反力R表示),画受力图:
(2)由力三角形得
(3)当T与R垂直时,T取得最小值,此时有:
习题5-2.欲转动一放在V形槽中的钢棒料,需作用一矩M=15N.m的力偶,已知棒料重400N,直径为25cm;求棒料与槽间的摩擦系数f。
解:(1)研究钢棒料,受力分析(支承面约束用全反力R表示),画受力图:
解:(1)研究ABC部分,受力分析(注意AC是二力杆),画受力图:
列平衡方程:
解方程组:
(2)研究滚轮C,受力分析(注意BC、CG是二力杆),画受力图:
由力三角形得:
(3)研究平台和联动机构,受力分析(注意CG、DH为二力杆),画受力图:
列平衡方程:
解方程得:
可见结果与d无关;
由几何关系知:
第四章
习题4-1.用图示三脚架ABCD和绞车E从矿井中吊起重30kN的30的重物,△ABC为等边三角形,三脚架的三只脚及绳索DE均与水平面成60o角,不记架重;求当重物被匀速吊起时各叫所受的力。
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Dgyt 理论力学习题
注:请同学们把动力学的作业题好好的看看
1、平面支架由三根直杆AC、BE、BC铰接而成,其中AC杆铅直,BE杆水平,各杆自重不计,受力如图所示, BD=DE=CD=DA=a,A处为固定端,B、C、D三处为铰接,试求A处的约束反力和BC杆的内力。
2、图中各杆件之间均为铰链连接,杆自重不计,B为插入端P=1000N,AE=EB=CE=ED=1m,求插入端B的约束反力,以及AC杆的内力。
3、图示结构由AB、CE与BC三杆和滑轮E用铰链连接组成,AD=DB=2m,CD=DE=1.5m,物体重Q=1200N,用绳索通过滑轮系于墙上,不计杆与滑轮的自重和摩擦,试求固定铰链支座A和活动铰链支座B的约束力,以及杆BC所受的力。
4、图示结构,已知集中力P,力偶m,载荷极度q0,求支座A, B的约束反力。
5、多跨桥梁简图如图示,巳知:F=500N,q=250N/m,M=500N·m,求:A,B,E 处的支座约束反力。
6、图示结构由构件AB和BC组成,AB上作用有集中力F和载荷集度为q的均布载荷。
BC上作用一力偶M。
求固定端A的约束反力
7、在下图所示结构中,各构件的自重略去不计,在构件BC上作用一力偶矩为M 的力偶,各尺寸如图所示。
求支座A的约束力。
8、已知:图示刚架上作用集中力P,和载荷集度为q的均布载荷,尺寸a,b已知。
求:固定端A的约束反力。
9、图示杆BC上固定销子可在杆AB的光滑直槽中滑动,已知:L=0.2m,M1=200N·m, A =30°,求:平衡时M2的数值。
10.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
11.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。
12.已知:如图所示结构,a, M=Fa, 12FFF , 求:A,D处约束力.
13.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。
14.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EF=10kN,GF=7 kN。
试计算杆1、2和3的内力。
.
15.已知:如图所示平面机构中,曲柄OA=r,以匀角速度0 转动。
套筒A沿BC 杆滑动。
BC=DE,且BD=CE=l。
求图示位置时,杆BD的角速度 和角加速度
16.图示铰链四边形机构中,AO1=BO2=100mm,又21OO=AB,杆AO1以等角速度
=2rad/s绕轴1O转动。
杆AB上有一套筒C,此套筒与杆CD相铰接。
机构的各部件都在同
一铅直面内。
求当Φ=60º时杆CD的速度和加速度。
(15分)
36.地面水平,光滑,已知m1, m2 ,e, W=常量.
45.CD杆承受力偶矩为M(kN·m)且与结构共面的力偶作用,AB杆受均布载荷q(kN/m)作用,试求A端约束反例。
46.已知:OA=0.15m , 转速n=300 r/min,AB=0.76m , BC=BD=0.53m。
图示
位置时,AB水平。
求:该位置时BD、AB 的角速度,D的速度
47.曲杆OBC以匀角速度ω绕固定轴O转动,使圆环M沿固定直杆OA上滑动。
设曲柄长OB=10 cm,OB垂直BC,。
ω=0.5 rad/s,求φ=60°时,小环的绝对速度。
50.已知l=1m,m=6kg, w0=10rad/s, λ
求(1) 弹簧的刚性系数k;(2)杆水平时
52.均质圆柱体重为P,半径为R,无滑动地沿倾斜平板由静止自O点开始滚动。
平板对水平线的倾角为ɑ ,试用动静法(解题过程只要涉及惯性力列式计算即可)求OA=S时平板在O点的约束反力。
板的质量略去不计。
P。