理论力学作业习题
理论力学试题库及答案(通用篇)
理论力学试题库及答案(通用篇)一、理论力学试题库（通用篇）试题一：已知一质点在平面直角坐标系中的运动方程为 x = 2t² + 3，y = 4t² - t + 1。
求该质点在t = 2s 时的速度和加速度。
试题二：一质点沿圆周运动，其半径为 r，角速度为ω，角加速度为α。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题三：一质点从静止开始沿直线运动，受到恒力F 的作用。
求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
试题四：一质点在平面内做匀速圆周运动，半径为r，角速度为ω。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题五：一质点在平面内做匀速运动，速度大小为v，方向与水平方向成θ 角。
求质点在任意时刻 t 的位移。
试题六：一质点在重力作用下做自由落体运动，求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
试题七：一质点在水平地面上受到一斜向上的拉力F，拉力与水平方向的夹角为θ。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题八：一质点在平面内做匀速圆周运动，半径为r，角速度为ω。
求质点在任意时刻 t 的切向加速度和法向加速度。
试题九：一质点在平面内做匀速运动，速度大小为v，方向与水平方向成θ 角。
求质点在任意时刻 t 的位移和速度。
试题十：一质点在水平地面上受到一恒力 F 的作用，力与水平方向的夹角为θ。
求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
二、答案答案一：t = 2s 时，速度 v = (4t, 8t - 1) = (8, 15) m/s；加速度 a = (8, 8) m/s²。
答案二：质点在任意时刻 t 的速度v = (rω, 0)，加速度a = (0, rα)。
答案三：质点在任意时刻 t 的速度 v = (F/m)t，位移 s = (F/m)t²/2。
答案四：质点在任意时刻 t 的速度 v =(rωcos(ωt), rωsin(ωt))，加速度 a = (-rω²sin(ωt), rω²cos(ωt))。
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)。
(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。
理论力学大作业习题
理论力学大作业习题大作业习题第一组一、一组合梁ABC的支承及载荷如图示。
已知F＝1KN，M＝0.5KNm，求固定端A的约束反力。
二、图示平面机构中，曲柄OA长l，以匀角速度ω0转动，同时杆EC以匀速v O向左滑动，带动杆DF在铅直滑槽内运动。
在图示瞬时，AD=DC=l，试求此时杆DF滑动的速度。
第二组一、用四根等长l，同重G的直杆铰接成正方形ABCD，并在AB、BC的中点用软绳EF相连。
今将AD杆固定在铅垂位置，求此时软绳中的拉力。
二、一半径为r的半圆形凸轮，与长均为r的曲柄O1A、O2B相连，又与长为r的杆OC光滑接触。
曲柄O1A、O2B以相同的角速度分别绕其支座在图示平面内转动，并始终保持平行。
图示瞬时，OC杆与凸轮最高点接触，试求：（1）OC杆的角速度；（2）OC杆的角加速度。
第三组一、平面构架如图所示。
已知物块重W，DC=CE=AC=CB=2l，R=2r=l。
试求支座A、E处的约束力及BD杆所受的力。
二、平面机构如图所示。
套筒B与CB杆相互垂直并且刚连，CB 杆与滚子中心C点铰接，滚子在车上作纯滚动，小车在水平面上平动。
已知：半径r=h=10cm，CB=4r。
在图示位置时，θ=60°，OA杆的角速度ω=2rad/s，小车的速度u=10m/s。
试求该瞬时滚子的角速度。
第四组一、图示平面机构，各构件自重均不计。
已知：OA=20cm，O1D=15cm，q=30°，弹簧常数k=100N/cm。
若机构平衡于图示位置时，弹簧拉伸变形d=2cm，M1=200N·m，试求使系统维持平衡的M2。
二、机构如图，已知：OA=2b；在图示瞬时，OB=BA，f=60°，q=30°，∠A=90°，OA的角速度为ω。
试求此瞬时套筒D相对BC的速度。
第五组一、图示来而结构由杆AB及弯杆DB组成，P=10N，M=20N·m，L=r=1m，各杆及轮自重不计，求固定支座A及滚动支座D的约束反力及杆BD的B端所受的力。
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 。
力学练习题——精选推荐
《理论力学》练习题一一．填空题1. 限制质点运动的物体(如曲线、曲面等 )称为( )。
2．惯性力（ ）对应的反作用力，（ ）牛顿第三定律。
3. 如果力只是位置的函数，并且它的旋度等于零，即满足0F F F z y x )(zyx=∂∂∂∂∂∂=⨯∇k j i r F 则这种力叫做( )。
4．真实力与参考系的选取（ ），而惯性力却与参与系的选取（ ）。
5．质点系的动能等于质心的动能与各质点相对（ ）的动能之和。
6．同一质点系中各质点之间的相互作用力称为（ ）二．选择题1. e a r r θθθθ)2( +=称为质点的( )。
a. 法向加速度 b. 切向加速度c. 横向加速度d. 径向加速度 2．][)(r F m en '⨯⨯-=ωω称为a.平动惯性力b.离心惯性力c.科氏惯性力 3． ττdtdva =称为质点的( )。
a. 法向加速度 b. 横向加速度c. 切向加速度d. 径加速度4． 质点系中所有内力对任一力矩的矢量和a. 等于零b. 不等于零c. 不一定等于零5. e a rr r r )(2θ -=称为质点的( )。
a.径向加速度 b.横向加速度c.切向加速度d.法向加速度 6．质点系内力所作的功a. 等于零b. 不等于零c. 不一定等于零7. n a v n ρ2=称为质点的( )。
a. 横向加速度 b. 法向加速度c. 径向加速度d. 切向加速度8．如果作用在质点上的力都是保守力，或虽是非保守力作用但非保守力不作功或所作功之和等于零。
则质点系机械能a. 守恒b. 不守恒c. 不一定守恒三．简答题1．在曲线坐标系中，单位矢量和基矢有无区别？若有，区别何在？ 2．瞬时速度中心；瞬时速度中心可以有加速度吗？3．写出质点系的动能定理，说明内力作功之和不为零的原因。
4．写出柯尼格定理的表达式并说明式中各项的意义。
5．科氏力。
四．计算题1．两根等长的细杆AC 和BC 在C 点用铰链连接，放在光滑的水平面上，如图所示。
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。
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理论力学作业习题
静力学
习题1 如图1所示平面汇交力系。
已知
N
301=F ，N 1002
=F ，N 203
=F ，试求该力系的合力。
图1
习题2 力F 作用在折杆的C 点，若尺寸a 、b 及角α均已知，试分别计算力F 对B 点和A 点之矩。
习题3 如图所示悬臂梁AB ，已知梁上作用有载荷集度为q 的均布载荷和集中力F ，且qa F 2=，
︒=45α，不计梁的自重，试求固定端A 处的约束反
力。
（a ）
（b ）
习题 4 三角形支架的受力情况如图所示。
已知kN 10=F ，m kN/2=q
，求铰链A 处的约束反力及BC 杆所受的力。
F F A
F A y
x
A C D
y
q
x
C
F (b)
习题5 塔式起重机机架重为G，其作用线离右轨B的距离e，轨距为b，载重P离右轨的最远距离为l，平衡块重Q，Q的作用线离左轨A的距离a。
欲使起重机满载及空载时均不翻倒，试求平衡块的重量Q。
习题 6 等边三角支架由杆AB与杆BC铰接而成，如图所示。
在支架上搁置一圆筒重 G2kN，不计杆重。
求铰链A，B，C处的约束反力。
习题7 如图所示，物块重G，放在倾角为
的斜面上，物块与斜面间的静摩擦系数为
f。
求
s
物块在斜面上静止时水平推力
F的大小。
1
习题8 如图所示攀登电线杆用的脚套钩。
已知电线杆直径为d，AB间的垂直距离为b，套钩
与电线杆间的静摩擦系数为
f。
求脚踏力F到电
s
线杆间的距离L为多少才能保证工人安全操作。
（a ） （b ） （c ）
习题9 半径为r 的斜齿轮，其上作用有力F ，
如图a 所示。
求力F 在坐标轴上的投影及力F 对y 轴之矩。
习题10 一曲柄传动轴上安装着皮带轮，如图a 所示。
皮带的拉力1
2
2F F =，曲柄上作用有铅垂力N 2000=F 。
已知皮带轮的直径mm 400=D ，曲柄
长mm 300=R ，皮带1和皮带2与铅垂直线间夹角分别为α和β，︒=30α，︒=60β。
其它尺寸如图。
求皮带拉力和轴承A 、B 处的约束反力。
习题11 如图a 所示转轴AB ，已知胶带张力N 5361
=F ，N 642
=F ，圆柱齿轮节圆直径mm 5.94=D ，压力角︒=20α。
求（1）齿轮作用力F 的大小及轴承A 、B 处的约束反力。
尺寸单位为mm.
习题12 试求图示z形截面重心的位置，其尺寸如图所示。
运动学
习题1 摆动导杆机构如图1所示，曲柄OA 长为r ，以t 2=φ（φ以弧度计）的规律绕O 轴匀速转动，通过滑块A 带动导杆B O 1
绕1O 轴摆动。
设导杆B
O 1
习题2 图所示机构中，杆AB 以匀速u 沿铅垂导槽向上运动，通过滑块A 使OC 杆绕O 轴转动。
A
O 1
x
O x
B
y
θ
φ
y
已知O 轴与导槽相距l ，初瞬时0=φ，A 在A 0位置。
习题3重物A 和B 用不可伸长的绳子分别绕在半径cm
25=A
R
和cm
15=B
R
的滑轮上，重物A 的加速度
2
s cm/50=A a ，其初速度s
cm/750
=A v
，方向如图所示。
当
t
=2s 时，求重物B 的速度和轮缘上M 点的加速度。
O
l
φω
B
A 0C
A
u
ε
习题 4 图4所示曲柄摇杆机构中，曲柄
r
A O =1，以匀角速度1
ω绕1
O 轴转动，通过滑块A 带动
摇杆B O 2
绕2
O 轴往复摆动。
求图示瞬时摇杆B O 2
的
习题 5 图所示铰接四边形机构，已知
cm
1021==B O A O ，AB
O
O =2
1
，杆A O 1
以匀角速度rad/s 2=ω绕1
O 轴
转动。
杆AB 上有一套筒C ，此筒与杆CD 相铰接，机构的各部件在同一铅直面内。
求当
60=φ时杆CD
的速度。
习题6 凸轮机构中的凸轮为半圆形，凸轮半径为R， 30
θ，顶杆AB沿垂直槽滑动。
设凸轮
=
以速度v和加速度
a沿水平面向右移动，求在图
所示位置时，顶杆AB的速度和加速度。
习题7 在图所示四杆机构中，已知曲柄
n，连杆cm
4.
=
BC，摇杆
45
=
20
cm
50
=
AB，转速min
r/
习题8 一滚压机构如图所示。
曲柄长为r，
习题1 求炮弹的运动方程。
设炮弹射出的平方向的阻力为多大才能使输送机的位置保持
ωR
B
B
v l
ω
O
A
r
v A
P
习题3 设电动机外壳和定子的质量为1
m ，转
子质量为2
m ，而转子的质心因制造和安装误差不
y F x F y
2
O G G 11
O 2
x
ωt
习题4 质量为M的大均质三棱柱A，置于光滑B
习题 6 物体A的质量为m，静止地放在半径
习题7 图所示为一自动送料的卷扬机，小车的质量为
m，鼓轮的质量为2m，半径为r，对转
1
轴O的回转半径为ρ，轨道的倾角为α，小车与轨
习题8 不可伸长的无重绳子绕过重为Q、半径为r的滑轮A，如图所示，绳的一端连结在具有相同半径和重量的轮B上，另一端与重为P的重物相连结。
重物C由静止开始运动，带动滑轮A转
动，并使轮B 作无滑动的滚动。
滑轮A 和轮B 的质量看作沿边缘均匀分布，略去轴上的摩擦，绳子
习题9 重为P 的物块沿如图所示的悬臂梁下P
v
C h A
ω
A
ωB
B
（a ）
（b ） （c ）
O O。