理论力学习题集1
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。
理论力学习题册答案
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ABa(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。
理论力学习题集
第一章静力学公理和物体的受力分析1、画出下列各图中物体构件AB，CD的受力图。
未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。
2、画出下列每个标注字符的物体的受力图与系统整体受力图。
题图中未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。
第二章 平面汇交力系与平面力偶系1、物体重P =20kN ，用绳子挂在支架的滑轮B 上，绳子的另一端接在铰车D 上，如图所示。
转动铰车，物体便能升起。
设滑轮的大小、AB 与CB 杆自重及摩擦略去不计，A 、B 、C 三处均为铰链连接。
当物体处于平衡状态时，试求拉杆AB 和支杆CB 所受的力。
2、铰链四杆机构CABD 的CD 边固定，在铰链A 、B 处有力1F 、2F 作用，如图所示。
该机构在图示位置平衡，杆重略去不计。
求力F 1与F 2的关系。
3、在图示结构中，各构件的自重略去不计。
在构件AB上作用一力偶矩为M的力偶，求支座A和C的约束反力。
4、在图示机构中，曲柄OA上作用一力偶，其矩为M；另在滑块D上作用水平力F。
机构尺寸如图所示，各杆重量不计。
求当机构平衡时，力F与力偶矩M的关系。
第三章 平面任意力系1、已知N 1501=F ，N 2002=F ，N 3003=F ，N 200'==F F 。
求力系向点O 的简化结果，并求力系合力的大小及其与原点O 的距离d 。
2、一水平简支梁结构，约束和载荷如图所示，求支座A 和B 的约束反力。
3、水平梁AB 由铰链A 和杆BC 支持，如图所示。
在梁的D 处用销子安装半径为r =0.1m 的滑轮。
有一跨过滑轮的绳子，其一端水平地系在墙上，另一端悬挂有重为P =1800N 的重物。
如AD =0.2m ，BD =0.4m ，ϕ=45°，且不计梁、滑轮和绳子的自重。
求固定铰支座A 和杆BC 的约束力。
4、由AC 和CD 构成的组合梁通过铰链C 连接。
它的支承和受力如图所示。
已知均布载荷强度kN/m 10=q ，力偶矩m kN 40⋅=M ，不计梁重。
(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。
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1精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版理论力学题库简答题1-1.简述伽利略相对性原理和牛顿运动定律成立的参考系。
答：（1）内容：不能借助任何力学实验来判断参考系是静止的还是在匀速直线运动；（2）相对与惯性系作匀速直线运动的参考系都是惯性参考系；（3）牛顿运动定理只能在惯性系成立。
1-2. 简述有心力的性质. 并证明质点在有心力作用下只能在一个平面内运动.证明：只要证明角动量是一个常矢量即可.性质：（1）力的作用线始终通过一定点；（角动量是一个常矢量或质点始终在垂直于角动量的平面内运动）(2) 角动量守恒,或掠面速度守恒；(3) 有心力是保守力, 或机械能守恒.1-3.什么情况下质心与几何中心、重心重合？质心系有何特性？(1) 密度均匀物体质心与几何中心重合；(2) 重力加速度为常量时物体质心与重心重合；质心系的特性：(1) 质心系中各质点相对于质心的总动量为零；(2) 质心系的惯性力矩为零；(3) 质心系的惯性力做功为零。
1-4.太阳和地球组成的两体系统中，分别以地球、太阳、质心为参照系，简述地球、太阳的运动情况。
答： （1）质心参照系中地球、太阳的运动：地球，太阳相对于质心作椭圆运动。
（2）地球参照系中太阳运动：太阳相对于地球作椭圆运动。
（3）太阳参照系中地球的运动：地球相对于太阳作椭圆运动。
2-1.分别说明质点组动量守恒定律、动量矩守恒定律、机械能守恒定律成立的条件。
2-2.说明 质点组 对某定点,如原点O ，的动量矩守恒定律成立的条件（要求写出分量式）。
质点组对原点O 的动量矩守恒定律成立的条件为：0)(1=⨯=∑=e i n i i F r M ，分量守恒。
即： 对x 轴：0)()(1=-∑=e iy i e iz n i i F z F y ；对y 轴：0)()(1=-∑=e iz i e ixn i i F x F z ； 对z 轴：0)()(1=-∑=e ixi e iy n i i F y F x 。
机械工业出版社理论力学习题解答1 (练习册P1-P6)
D
FO1 O1FO2
O2
O3 [ 整体 ] FO3
P3 习题：3(c)
FE
[ AB ] A
E
FAx FAy
E FE
[ OE ] O
B FBy FBx 铰链约束 D
FBx B F1 [ 铰 B ]
FBy
FB
FB
F2
B
C
O 二力杆 FO1
FO2 A
FAx FAy
[ 整体 ]
E
O FOx FOy
[ OD ] F1
FAx
FAy
B 三平力行汇力交系?
FBx 铰链约束
FBy
C
FC
FD
连杆约束
[ AB ]
[ BD ]
A FAx FAy
P1
B
P2
D
C
FC
FD
[ 整体 ]
P3 习题：3(b) [ AB ]
P
A
B 铰链约束
FA A
FA
C FCx
FCxFCy
FCy
C
[ AO1 ]
O1 FO1
FO2x
D FD O2 [ CO2 ] FO2y
静力学 1
习题解答 练习册
P1 习题：1 矢量与代数量 方法
二次投影法
sinj = 3/ 5 sinq = 4/ 5 Fx = Fcosj sinq = 64 N
cosj = 4/ 5 cosq = 3/ 5 Fy = Fcosj cosq = 48 N
Fz
jD
Fz = Fsinj = 60 N
l2
, , ,.
b
Fy F
2
2
,
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第一章点的运动学
1-7 如图所示。
杆AB长为l，以等角速度ω绕点B转动，其转动方程为φ=ωt。
而与杆铰接的滑块B 按规律s=a+b sinωt沿水平线作谐振动。
其中a和b均为常数。
求点A轨迹。
1-8 如图所示，曲柄OB以匀角速度ω=2rad/s绕O轴顺时针转动，并带动杆AD上点A在水平槽内运动。
已知AB=OB=BC=CD=12 cm，求点D的运动方程和轨迹，以及当φ=45o时点D的速度和加速度。
1-9 如图所示。
摇杆机构的滑杆AB以等速u向上运动，试建立摇杆OC上C点的运动方程，并求
点在
π
4
ϕ=时的速度。
假定初瞬时0
ϕ=，摇杆长OC=a，距离OD=l。
1-12 如图所示，在曲柄摇杆机构中，曲柄
1
10cm
O A r
==，摇杆
2
24cm
O B l==，
12
10cm
O O=，若曲柄以
π
4
t
ϕ=rad绕O1轴转动，当t=0时0
ϕ=，求点B的运动方程、速度和加速度。
题1-7图
题1-9图
u
题题1-11图题1-12图
θ
2
10(m/s)10(m/s )
t v x t a v ====()()220rad s 20rad s t v R t a R ωα====222222
4210(m/s )
20(m/s )
1014(m/s )
t n t n a v a v R t a a a t =====+=+()()()
()()1112122112121112
22222222
21110
rad/s 30330104rad/s 7533
10
0.3m/s 3030
1640.75m/s 93
100100.3m/s 93AB BC CD DA AB CD BC DA n r i r r r n v v v v r a a a r a r πωπωωωωπππωππωππωππ======⋅======⋅=⋅====⋅=⋅==⋅=⋅=第二章 刚体的简单运动 2-2 试画出图中刚体上的M 点的轨迹以及在图示位置时的速度和加速度。
2-6 升降机装置由半径为R =50cm 的鼓轮带动，如图所示。
被升降物体的运动方程为x =5t 2（t 以s 计，x 以m 计）。
求鼓轮的角速度和角加速度，并求在任意瞬时，鼓轮轮缘上一点的全加速度的大小。
解： 轮缘上一点的速度与切向加速度为 从而，鼓轮的角速度与角加加速度为
鼓轮轮缘上一点的加速度 2-8 电动铰车由皮带轮Ⅰ和Ⅱ以及鼓轮Ⅲ组成，鼓轮Ⅲ和皮带轮Ⅱ刚性地固定在同一轴上。
各轮的
半径分别为r 1=30cm,r 2=75cm,r 3=40cm 。
轮Ⅰ的转速为n 1=100r/min 。
设皮带轮与皮带之间无滑动，求
重物Q 上升的速度和皮带各段上点的加速度。
解：
2-10 车床的走刀架机构如图所示。
已知各齿轮的齿数为z 1=40，z 2=84，z 3=28，z 4=80，主轴转速
n 1=120r/min ，丝杠螺距t =12mm 试求走刀速度v 2。
a 题2-6图题2-7图a
题2-8图W ⅡⅠ
Ⅲ题2-10图题
1M A v v O A ω==⋅2
1n n M A a a O A ω==⋅1t t
M A a a O A α==⋅
第三章 点的复合运动
3-6 图示两种机构中，已知1220cm O O a ==，1=3rad/s ω。
试求图示位置O 2A 的角速度。
3-9 杆OA 长为l ，由推杆BC 推动而在图平面内绕O 轴转动，如图所示。
试求杆端A 的速度大小（表示为由推杆至O 点距离的函数）。
假定推杆的速度为u ，其弯头长为a 。
3-10 如图所示。
摇杆机构的滑杆AB 以等速u 向上运动，初瞬时摇杆OC 处水平位置。
摇杆长OC=a ，距离OD=L 。
求当π
4
ϕ=
时C 点的速度大小。
3-11 图示曲柄滑道机构中，杆BC 水平，而杆DE 保持铅直。
曲柄长10cm OA r ==，并以角速度
=20rad/s ω绕O 轴匀速转动，通过滑块A 带动BC 杆作往复运动。
试求当曲柄与水平线交角30
ϕ=时，杆BC 的速度和加速度。
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