理论力学复习题

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理论力学复习题(含答案)

理论力学复习题(含答案)

《理论力学》复习题A一、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 二力平衡是作用在一个物体上,作用效果能抵消、作用力与反作用力是作用在两个物体上,作用效果不能抵消。

2、平面汇交力系平衡的几何条件是顺次将表示各个力Fi 的有向线段首尾相接,可以构成闭合n 边形;平衡的解析条件是 ∑Fxi=0;且∑Fyi=o 。

3、静滑动摩擦系数与摩擦角之间的关系为 tanφ=fs 。

4、点的切向加速度与其速度的 方向 变化率无关,而点的法向加速度与其速度 大小 的变化率无关。

5、点在运动过程中,满足0,0=≠n a a 的条件,则点作 牵连 运动。

6、动点相对于的 定系 运动称为动点的绝对运动;动点相对于 动系 的运动称为动点的相对运动;而 动系 相对于 定系 的运动称为牵连运动。

7、图示机构中,轮A (只滚不滑)作 平面 运动;杆DE 作 定轴转动 运动。

题7图 题8图8、图示均质圆盘,质量为m ,半径为R ,则其对O 轴的动量矩为 。

9、在惯性参考系中,不论初始条件如何变化,只要质点不受力的作用,则该质点应保持 静止或等速直线 运动状态。

10. 任意质点系(包括刚体)的动量可以用 其质心 的动量来表示。

二、选择题1. 在下述公理、规则、原理和定律中,对所有物体都完全适用的有( D )。

A.二力平衡公理B.力的平行四边形规则C.加减平衡力系原理D.力的可传性2. 分析图中画出的5个共面力偶,与图(a )所示的力偶等效的力偶是(B )。

A. 图(b ) B. 图(c ) C.图(d ) D. 图(e )题2图3. 平面力系向点1简化时,主矢0='RF ,主矩01≠M ,如将该力系向另一点2简化,则( D )。

A. 12,0M M F R≠≠' B. 12,0M M F R ≠='C. 12,0M M F R=≠' D. 12,0M M F R ==' 4. 将大小为100N 的力F 沿x 、y 方向分解,若F 在x 轴上的投影为86.6 N ,而沿x 方向的分力的大小为115.47 N ,则F 在y 轴上的投影为( B )。

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

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。

理论力学题库及答案

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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)。

理论力学复习题

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理论力学复习题理论力学是物理学的一个重要分支,它主要研究物体在力的作用下的运动规律。

以下是一些理论力学的复习题,可以帮助同学们巩固和检验学习效果。

1. 牛顿运动定律- 描述牛顿第一定律的内容。

- 根据牛顿第二定律,解释力与加速度之间的关系。

- 牛顿第三定律在实际问题中的应用。

2. 静力学基础- 解释什么是平衡状态。

- 描述如何使用力的合成和分解来解决平衡问题。

- 举例说明摩擦力在静力学问题中的作用。

3. 动力学分析- 解释什么是惯性参考系。

- 描述牛顿运动定律在非惯性参考系中的应用。

- 举例说明如何使用牛顿定律解决动力学问题。

4. 功和能- 定义功和能,并解释它们之间的关系。

- 描述保守力和非保守力的区别。

- 举例说明如何应用机械能守恒定律解决实际问题。

5. 角动量和角动量守恒定律- 定义角动量,并解释它在物理系统中的重要性。

- 描述角动量守恒定律的应用条件。

- 举例说明如何使用角动量守恒定律解决旋转问题。

6. 刚体的转动- 解释刚体转动的基本原理。

- 描述转动惯量的概念及其计算方法。

- 举例说明如何使用转动定律解决刚体转动问题。

7. 振动和波动- 描述简谐振动的基本特征。

- 解释波的传播和波速的概念。

- 举例说明如何分析机械波的传播特性。

8. 拉格朗日力学- 介绍拉格朗日方程的基本概念。

- 描述如何使用拉格朗日方程解决复杂系统的动力学问题。

- 举例说明拉格朗日力学在物理问题中的应用。

9. 哈密顿力学- 解释哈密顿原理和哈密顿方程。

- 描述哈密顿量和拉格朗日量之间的关系。

- 举例说明哈密顿力学在解决动力学问题中的优势。

10. 非线性动力学和混沌理论- 描述非线性动力学的特点。

- 解释混沌理论的基本概念。

- 举例说明如何识别和分析混沌系统。

通过这些复习题,同学们可以检验自己对理论力学各个主题的理解程度,并为进一步的学习打下坚实的基础。

希望这些题目能够帮助同学们更好地掌握理论力学的知识点。

理论力学复习题

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理论力学复习题一、 填空1、质点沿空间曲线232()(32)(24)r t t i t j t t K =++−+− 运动在2t S =时,质点的速度V =__________________;加速度a = __________________,速度大小为V =__________________;加速度大小为a =__________________。

2、质量为m 的质点运动规律为j t i t a r ωωsin cos +=,式中a 、b ,ω均为常数,则质点的轨道道方程为 ,质点从(a ,0)运动到(b ,0),在这一过程中动量的增量=ΔP,动能的增量Δ=K E 。

3、已知点的运动方程为t R y t R x ωωcos ,sin ==,其中R ,W 为常量,点的运动轨迹为__________________,速度为v =__________________,加速度a =__________________。

4、在极坐标中,其径向和横向单位矢量j ,i 的时间导数分别为=dti d =dtj d 。

5、质点的运动速度为(1)kt V A e −=−,其中A ,K 均为常数。

当0t =时质点位于坐标的原点,则质点的运动方程为__________________;加速度为__________________。

6、某质点运动方程为r=e at,θ=bt;该质点径向速率V r =_____________,横向速率V=________________;径向加速度的值αr =________________,横向加速度的值αθ=_______________,加速度的值α=________________。

7、在自然坐标系中,切向加速度ιa 和法向加速度n a 的计算公式为ιa =___________,n a =________________;8、在极坐标中加速度的两个分量为(1)__________________,(2)__________________。

理论力学复习题

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理论力学练习题一、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,则此力系必然平衡。

()2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。

()3、在自然坐标系中,如果速度υ= 常数,则加速度α= 0。

()4、虚位移是偶想的,极微小的位移,它与时间,主动力以及运动的初始条件无关。

()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mv x =mvcos a。

()6、作用于刚体的力可在刚体范围内沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。

()7、平面汇交力系平衡时,力的多边形各力应首尾相接,但在作图时力的顺序可同。

()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、切向加速度只表示速度方向的变化率,而与速度的大小无关。

()10、刚体平移时,若刚体上任一点的运动已知,则其它各点的运动随之确定。

()11、刚体作平面运动时,绕基点转动的角速度和角加速度与基点的选取无关。

()12、二力构件是指只受两个力作用的构件。

()13、刚体在3个力的作用下平衡,这3个力不一定在同一个平面内。

()14、只要全约束力与支撑面法线的夹角小于摩擦角,则两物体间不会产生滑动。

()15、在自然坐标系中,如果速度=常数,则加速度a = 0。

()16、两自由运动质点,其微分方程完全相同,但其运动规律不一定相同。

二、选择题(每题3分。

请将答案的序号填入划线内。

)1、如图所示系统只受力F作用而处于平衡。

欲使A支座约束反力的作用线与AB成30o角,则斜面的倾角应为()A、30o;B、150o;C、90o;D、60o。

2、杆AB 长2m ,C 是其中点(尺寸如图(d )所示)。

分别受图示四个力系作用,则和图(d )是等效力系的是。

( )A 、图(a )所示的力系;B 、图(b )所示的力系;C 、图(c )所示的力系;D 、图(a )、图(b )、图(c )都不能。

理论力学复习题(答案)

理论力学复习题(答案)

理论力学复习题一、填空题1、力对物体的作用效果一般分为力的外效应和力的内效应。

2、作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动,而不改变该力对刚体的作用效果。

3、质点动力学的三个基本定律:惯性定律、力与加速度之间的关系定律、作用力与反作用力定律4、质点系动能定理建立了质点系动能的改变量和作用力的功之间的关系。

5、一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系,称为力偶6、两个或两个以上力偶的组合称为力偶系。

7、力矩与矩心的位置有关,力偶矩与矩心的位置无关。

8、物体质量的改变与发生这种改变所用合外力的比值叫做加速度。

9、力的三要素为大小、方向和作用点。

10、物体相对于地球静止或作匀速直线运动称为平衡状态。

11、作用在一个物体上的两个力使物体平衡,这两个力一定是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

12、平面运动的速度分析法有三种方法基点法、速度瞬心法和速度投影法。

13、在刚体的平面运动中,刚体的平移和转动是两种最基本运动。

14、动力学的三个基本定律:动量定理、动量矩定理、动能定理。

15、空间力系分为空间汇交力系和空间力偶。

16、带传动中,带所产生的约束力属于柔性约束,带只能承受拉约束。

17、质点动力学的三个基本定律:惯性定律、力与加速度之间的关系定律、作用力与反作用力定律18、质点系动能定理建立了质点系动能的改变量和作用力的功之间的关系。

19、当力为零或力的作用线过矩心时,力矩为零,物体不产生效果。

二、判断题1实际位移和虚位移是位移的两种叫法(×)2.作用力和反作用力等值、反向、共线、异体、且同时存在。

(√)3.力偶无合力。

(×)4.运动物体的加速度大,它的速度也一定大。

(×)5.平面任意力系的合力对作用面内任一点之矩等于力系中各分力对于同一点之矩的代数和。

(√)6.若力偶有使物体顺时针旋转的趋势,力偶矩取正号;反之,取负号。

(×)7.既不完全平行,也不完全相交的力系称为平面一般力系(√)8.二力构件是指两端用铰链连接并且只受两个力作用的构件。

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例1 椭圆规机构如图。

已知连杆AB 的长度l = 20 cm ,滑块A 的速度v A =10 cm/s ,求连杆与水平方向夹角为30°时,滑块B 和连杆中点M 的速度。

解: AB 作平面运动,以A 为基点,分析B 点的速度。

cot 30103cm/s
B A v v ==由图中几何关系得:
1rad s BA
AB v l
ω=
=方向如图所示。

A
v A
v A
v B
v BA B ω
AB
30°
B A BA
=+v v v M
20cm/s
sin 30
A
BA v v ==30°
例2 行星轮系机构如图。

大齿轮I 固定,半径为r 1;行星齿轮II 沿轮I 只滚而不滑动,半径为r 2。

系杆OA 角速度为ωO 。

求轮II 的角速度ωII 及其上B ,C 两点的速度。

解:行星齿轮II 作平面运动,求得A 点的速度为
v A
ωO
D A DA
=+v v v O
D A C B v A
v DA
ωII
I
II 以A 为基点,分析两轮接触点D 的速度。

12()
A O O v OA r r ωω=⋅=+由于齿轮I 固定不动,接触点D 不滑动,显然v D =0,因而有v DA =v A =ωO (r 1+r 2),方向与v A 相反,v DA 为点D 相对基点A 的速度,应有v DA =ωII ·DA 。

所以
12II 2
()
O DA r r v DA r ωω+=
=
45106.07
=-
负值表明实际方向与假设方向相反。

80.54
作平面运动,以A 点为基点,则t n
B A BA BA
=++a a a a n 22
4m s a AB ω=⋅=45A a =-n
45BA
a
=2
m s
2
m s
4rad/s
30
ωπ==a e r
=+v v v 125.6cm/s
v ==分析加速度得
a (4)101579cm/s =⋅=πn t a e r r
=++a a a a
n r 26015790.51579cos30cm/s 27.4a +⨯+=
=n
e r 60cos30a a =-+
90
22
2OA e ωω=33
=
A
x Ox F Oy
F g m 1
杆刚刚达到地面时受力及加速度如图所示,由
刚体平面运动微分方程,得
(1)
A C
mg F ma
-=
2
1
(2)
212
A C
l
F J ml
εε
==
杆作平面运动,以A为基点,则C点的加
速度为
t n
C A CA CA
=++
a a a a
沿铅垂方向投影,得
t(3)
2
C CA
l
a aα
==
联立求解方程(1)~(3),得
1
4
A
F mg
=
A Cα
a
C
m g
F
A
A C
a
C
αω
a n
CA
a
A
a t
CA
11 / 11。

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