理论力学习题及答案

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理论力学试题含答案

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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。

理论力学试题库及答案(通用篇)

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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))。

理论力学考试题及答案

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理论力学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 质点在直线运动中,其速度与时间的关系为v=2t,其加速度为:A. 0B. 2C. 4D. 2t答案:B2. 一个物体受到两个互成60°角的力F1和F2作用,其合力的大小为:A. F1+F2B. F1-F2C. |F1-F2|sin60°D. |F1-F2|cos60°答案:A3. 一个质量为m的物体从静止开始自由下落,忽略空气阻力,其在t秒末的速度为:A. gtB. 2gtC. gt^2D. 2gt^2答案:A4. 一个弹簧振子的振动周期为T,其振动频率为:A. TB. 1/TC. 2TD. 1/(2T)答案:B5. 一个物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,其摩擦力为f,若F增大,则摩擦力:A. 增大B. 减小C. 不变D. 先增大后减小答案:C二、填空题(每题2分,共10分)1. 牛顿第二定律的数学表达式为 F=ma 。

2. 一个物体的转动惯量为I,其角速度为ω,则其角动量为Iω 。

3. 两个质量分别为m1和m2的物体,通过一根无质量的杆连接,若m1>m2,则系统的质心位于杆的 m2 侧。

4. 一个物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,其摩擦力为f,若F增大,则摩擦力不变。

5. 一个弹簧振子的振动周期为T,其振动频率为 1/T 。

三、计算题(每题10分,共20分)1. 一个质量为2kg的物体从10m高处自由下落,忽略空气阻力,求物体落地时的速度。

答案:物体落地时的速度为v=√(2gh)=√(2×9.8×10)m/s=14.14m/s 。

2. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,其摩擦力为f,求物体的加速度。

答案:物体的加速度为 a=(F-f)/m m/s²。

四、简答题(每题5分,共10分)1. 简述牛顿第三定律的内容。

答案:牛顿第三定律指出,对于两个相互作用的物体,它们之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同的物体上。

理论力学考试题及答案详解

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理论力学考试题及答案详解一、选择题(每题2分,共10分)1. 牛顿第一定律又称为惯性定律,它指出:A. 物体在受力时,会改变运动状态B. 物体在不受力时,会保持静止或匀速直线运动C. 物体在受力时,会做圆周运动D. 物体在受力时,会保持原运动状态答案:B2. 根据胡克定律,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,比例系数称为:A. 弹性系数B. 刚度系数C. 硬度系数D. 柔度系数答案:A3. 在理论力学中,一个系统动量守恒的条件是:A. 系统外力为零B. 系统外力和内力都为零C. 系统外力和内力之和为零D. 系统外力和内力之差为零答案:C4. 一个物体做自由落体运动,其加速度为:A. 0B. g(重力加速度)C. -gD. 取决于物体的质量答案:B5. 刚体的转动惯量与以下哪个因素无关?A. 质量B. 质量分布C. 旋转轴的位置D. 物体的形状答案:A二、填空题(每空2分,共10分)6. 一个物体受到三个共点力平衡,如果撤去其中两个力,而保持第三个力不变,物体的加速度将________。

答案:等于撤去的两个力的合力除以物体质量7. 根据动能定理,一个物体的动能等于工作力与物体位移的________。

答案:标量乘积8. 在光滑水平面上,两个冰球相互碰撞后,它们的总动能将________。

答案:守恒9. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,其向心力的方向始终________。

答案:指向圆心10. 刚体的角速度与角动量的关系是________。

答案:成正比三、简答题(共20分)11. 什么是达朗贝尔原理?请简述其在解决动力学问题中的应用。

答案:达朗贝尔原理是分析动力学问题的一种方法,它基于牛顿第二定律,用于处理作用在静止或匀速直线运动的物体上的力系。

在应用达朗贝尔原理时,可以将物体视为受力平衡的状态,即使物体实际上是在加速运动。

通过引入惯性力的概念,可以将动力学问题转化为静力学问题来求解。

12. 描述一下什么是科里奥利力,并解释它在地球上的表现。

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理论力学习题答案(总26页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2第一章 静力学公理和物体的受力分析一、是非判断题在任何情况下,体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。

( ∨ ) 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反,沿同一直线。

( × ) 加减平衡力系公理不但适用于刚体,而且也适用于变形体。

( × ) 力的可传性只适用于刚体,不适用于变形体。

( ∨ ) 两点受力的构件都是二力杆。

( × ) 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点,该刚体一定平衡。

( × ) 力的平行四边形法则只适用于刚体。

( × ) 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。

( ∨ ) 只要物体平衡,都能应用加减平衡力系公理。

( × ) 凡是平衡力系,它的作用效果都等于零。

( × ) 合力总是比分力大。

( × ) 只要两个力大小相等,方向相同,则它们对物体的作用效果相同。

( × )若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态,则物体处于平衡。

( ∨ )当软绳受两个等值反向的压力时,可以平衡。

( × )静力学公理中,二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。

( ∨ )静力学公理中,作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。

( ∨ )凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。

( × )如图所示三铰拱,受力F ,F 1作用,其中F 作用于铰C 的销子上,则AC 、BC 构件都不是二力构件。

( × )图3二、填空题力对物体的作用效应一般分为 外 效应和 内 效应。

对非自由体的运动所预加的限制条件称为 约束 ;约束力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向 相反 ;约束力由 主动 力引起,且随 主动 力的改变而改变。

(完整版)理论力学习题集册答案解析

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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。

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理论力学考试题及答案**理论力学考试题及答案**一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 质点系中,内力的矢量和为零,这是基于()。

A. 牛顿第三定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第一定律D. 动量守恒定律答案:D2. 质心的位置由()决定。

A. 质点的质量B. 质点的位置C. 质点的加速度D. 质点的速度答案:B3. 刚体的转动惯量是关于()的量。

A. 质量B. 距离C. 力D. 速度答案:B4. 角动量守恒的条件是()。

A. 外力矩为零B. 外力为零C. 内力矩为零D. 内力为零答案:A5. 两质点组成的系统,若两质点质量相等,它们之间的万有引力为F,则系统的质心位置位于()。

A. 两质点连线的中点B. 质量较大的质点处C. 质量较小的质点处D. 无法确定答案:A6. 刚体绕固定轴的转动惯量I与()有关。

A. 质量分布B. 轴的位置C. 轴的方向D. 以上都是答案:D7. 刚体的平行轴定理表明,刚体绕任意轴的转动惯量等于绕通过质心的平行轴的转动惯量加上()。

A. 刚体的质量B. 刚体的转动惯量C. 刚体质量与两轴间距离的平方的乘积D. 刚体质量与两轴间距离的乘积答案:C8. 刚体的平面运动可以分解为()。

A. 任意两个不同的平面运动的叠加B. 平移和旋转的叠加C. 两个垂直平面内的旋转D. 任意两个不同的旋转的叠加答案:B9. 刚体的瞬时转轴是()。

A. 刚体上所有点速度相同的直线B. 刚体上所有点加速度相同的直线C. 刚体上所有点角速度相同的直线D. 刚体上所有点线速度为零的直线答案:D10. 刚体的定轴转动中,角速度的大小和方向()。

A. 与参考系的选择有关B. 与参考系的选择无关C. 与参考系的选择有关,但大小无关D. 与参考系的选择无关,但方向有关答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 牛顿第二定律的数学表达式为:\( F = ma \),其中F表示力,m表示质量,a表示________。

理论力学习题及答案(全)

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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。

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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 。

第5题图 第6题图 二.计算题(本题20分)
如图所示平面机构中,各杆重量不计,已知:q =10kN/m ,F 1=20kN ,F 2=30kN ,尺寸如图,三角形无重板BCD 的B 、D 处为铰链联结,求(1)D 处的约束反力;(2)固定端A 处的约束反力。

解:(1)取BCD 为研究对象,受力如图,列方程:
∑=⋅−⋅=0,0)(2BC F BC F F M D B ,由此得:kN 302==F F D
(2)取整体研究,受力如图:平面任意力系,列方程:
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=×−+×−−==+−−−===∑∑∑0
6)(244,0)(04,00,02121F F q F M F M F q F F F F F F D A A D Ay y Ax x ,由此得:kNm 160,kN 60,0===A Ay Ax M F F
如图所示曲柄滑道机构中,曲柄OA =40cm ,绕O 轴转动,带动滑杆BC 上下运动。

在°=30θ时,rad/s 5.0=ω,2rad/s 25.0=α。

求此瞬时滑杆BC 的速度和加速度。

解:(1)OA 定轴转动,cm/s 20=⋅=ωOA v A ,2
2cm/s 10=⋅=ωOA a n A 。

取OA 上A 为动点,滑杆BC 为动系,地面为静系。

(2)分析速度:速度图如图:r e a v v v r r r +=,得到:cm/s 32.17310cos cos =====θθA a e BC v v v v (3)分析加速度:加速度图如图:r e n a a a a a a r r r r +=+τ,向x 轴投影:e n a a a a a =+θθτsin cos ,
得到:2
cm/s 66.13==e BC a a
四.计算题(本题15分) 如图所示曲柄连杆机构,曲柄O 1A 以匀角速度ω转动,O 1A =2O 2B =2O 1O 2=2r 。

求当O 1A 铅直、O 2B 水平时,杆O 2B 转动的角速度和角加速度。

解:(1)O 1A 和O 2B 杆定轴转动, ωωr A O v A 21=⋅=,2
212ωωr A O a n A =⋅=,0=τA a 。

(2)求速度:AB 杆平面运动,由基点法,取A 为基点,速度图如图:BA A B v v v r r r +=,
ωr v v A B 2==,ωr v BA 22=,ωω222−==AB v BA AB ,ωω==AB
v BA AB ,ωω222==B O v B B O 。

(3)求加速度:取AB 杆研究,由基点法,取A 为基点,加速度图如图:n BA BA n A A n B B a a a a a a v v v w v r +++=+τττ,向
AB 连线(n 轴)投影,得到:n BA n A n B B a a a a +°−=°+°45cos 45cos 45sin τ(2AB n BA AB a ω⋅=),得到:2222ωατ−==B
O a B B O 。

如图,沿斜面滚动的圆柱体和鼓轮O 均为匀质物体,质量均为m ,半径均为R ,绳子不能伸缩,质量不计。

粗糙斜面的倾角为θ,只考虑滑动摩擦。

如在鼓轮上作用一常力偶M ,初始时系统处于静止状态,求:(1)鼓轮的角加速度,(2)绳子的拉力和轴承O 的水平反力。

解:(1)取整个系统为研究对象;
(2)受力分析计算功:设轮O 转过ϕ角时:ϕθθϕϕ)sin (sin 12mgR M mgR M W −=−=∑
(3)运动分析计算动能:设轮O 由静止转过ϕ角时的角速度为O ω,圆柱体的角速度为'O ω,O ’的速度为v ,则:2''2221212121,0O O O O J mv J T T ωω++==,其中:''','O A O O O A R
v R C O v ωωωω===⋅=,所以:222O mR T ω= (4)动能定理积分形式:∑=−1212W T T ,
得:ϕθω)sin (022mgr M mR O −=−,两边对t 求导:22sin mR mgR M O θα−= (5)取轮O 为研究对象,由动量矩定理(定轴转动微分方程)得:R F M J T O O −=α,得到:R
mgR M F T 4sin 3θ+=
(6)再取轮O 为研究对象,根据质心运动定理:θcos 0T Ox ix Ox F F F ma −=⇒=∑, 由此得:θθcos 4)sin 3(⋅+=
R mgR M F Ox
第五题图。

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