理论力学试卷及答案 (4)
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2008-2009 学年第 一 学期考试题（卷）
课程名称 理论力学 考试性质 试卷类型
A
使用班级 材料成型及控制工程 考试方法 人 数
题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 成 绩
成 绩
一、作图题（10分）
如下图所示，不计折杆AB和直杆CD的质量，A、B、C处均为铰链连接。试分别画
出图中折杆AB和直杆CD的受力图。
二、填空题（30分，每空2分）
1.如下图所示，边长为a=1m的正方体，受三个集中力的作用。则将该力系向O点
简化可得到：
主矢为RF（ ， ， ）
N；
主矩为OM（ ， ， ）
N.m 。
A
B
C
P
F
D
2.如下图所示的平面机构，由摇杆AO1、BO2，“T字形”刚架ABCD，连杆DE和
竖直滑块E组成，21OO水平，刚架的CD段垂直AB段，且AB=21OO，已知lBOAO21，
DE=l4 ，AO1杆以匀角速度绕1O轴逆时针定轴转动，连杆DE的质量均匀分布且大
小为M。
根据刚体五种运动形式的定义，则“T字形”刚架ABCD的运动形式为 ，
连杆DE的运动形式为 。
在图示位置瞬时，若AO1杆竖直，连杆DE与刚架CD段的夹角为oCDE60，则
在该瞬时：A点的速度大小为 ，A点的加速度大小为 ，D点
的速度大小为 ，连杆DE的速度瞬心到连杆DE的质心即其中点的距离
为 ，连杆DE的角速度大小为 ，连杆DE的动量大小
为 ，连杆DE的动能大小为 。
三、计算题（20分）
如左下图所示，刚架结构由直杆AC和折杆BC组成，A处为固定端，B处为辊轴
支座，C处为中间铰。所受荷载如图所示。已知F=40 kN，M= 20kN·m，q=10kN/m，
a=4m 。试求A处和B处约束力。
C
2
O
1
O
E
B
A
D
四、计算题（20分）
机构如右上图所示，1O和2O在一条竖直线上，长度mmAO2001的曲柄AO1的一
端A与套筒A用铰链连接，当曲柄AO1以匀角速度srad/21绕固定轴1O转动时，套
筒A在摇杆BO2上滑动并带动摇杆BO2绕固定轴2O摆动。在图示瞬时，曲柄AO1为水
平位置，02130BOO 。 试求此瞬时：
（1）摇杆BO2的角速度2；（2）摇杆BO2的角加速度2
五、计算题（20分）
如下图所示，滚子A沿倾角为θ=030的固定斜面作纯滚动。滚子A通过一根跨过定
滑轮B的绳子与物块C相连。滚子A与定滑轮B都为均质圆盘，半径相等均为r，滚
子A、定滑轮B和物块C的质量相等均为m，绳子的质量忽略不计。系统由静止开始
运动，试求：
（1）物块C的加速度；
（2）绳子对滚子A的张力和固定斜面对滚子A的摩擦力。
B
A
2
o
1
o
1
B
A
C
课程名称：理论力学 考试性质： 试卷类型：A
考试班级：材料成型及控制工程 考试方法： 命题教师：
一、作图题（10分）
（5分） （5分）
二、填空题（30分，每空2分）
1． －1，2，－3 ； －4，2，2
2． 平移或平动， 平面运动 。
l， l2，l ，l2， 2， lM
， 2232lM 。
三、计算题（20分）
解：（1）取折杆BC为研究对象，画出受力图（4分）
列平衡方程组中的一个方程得：
022aqaaFMaFM
RBC
；解得：)(35kNFRB。（4分）
（2）取整体为研究对象，画出受力图（4分）
列出平衡方程组：
xF
02aqF
Ax
yF
0FFF
RBAy
022aaqaFMaFMM
RBAA
解得： AxF)(kN80 )(kN5AyF mkN240AM（逆时针）。 （8
分）
四、计算题（20分）
解： 选套筒A为动点，动系与摇杆BO2相固连。
（1）求角速度：由动点的速度合成定理reAavvvv作速度平行四边形，
因此有：
C
RC
F
RB
F
P
F
D
RA
F
RB
F
A
B
smAOvvvAae/2.0212130sin11
，smvvAr/32.030cos，
摇杆BO2的角速度/s)(5.04.02.022radAOve（逆时针）。 （10分）
（2）求角加速度
再由CrneeBaaaaaaa作矢量图
投影有eCAaaa030cos，即030cosACeaaa，
其中：22/32.02smvarC，2121/8.0smAOaA
因此 2/32.0smae，所以，摇杆BO2的角加速度为
)s/(2/3222radAOae
（逆时针）。 （10分）
五、计算题（20分）
（1）以系统为研究对象，设当物块C下降h时，其速度为v 。采用动能定理：
)(2112
e
WTT
，其中：2223mvT，01T，)sin1()(21mghWe，即：mghmv21232。
对上式求一次导数，得ga61。 （10分）
（2）以滚子A为研究对象，设绳子对滚子A的拉力为T，固定台面对滚子A的摩
擦力为F，方向平行斜面向下。物块C下降的加速度为a ，由运动学关系得滚子A质
心的aaC和角加速度为ra，由平面运动微分方程得：
mamamgFTCsin
；mramrFr21212
联立解得：mgT43；mgF121
a
v
e
v
r
v
A
ea ne
a
A
C
a
r
a
a
a
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。
理论力学考试试卷(附答案)
理论力学考试试卷（附答案）一、 名词解释（每个4分，共20分）1、刚化原理2、加减平衡力系公理3、相对运动、牵连运动4、质点系动量守恒定理5、质点系动能定理二、 单项选择题（每个4分，共20分）1、已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上A 、B 、C 、D 四点的平面一般力系，其力矢关系如下图所示为平行四边形，由此可知 （ ）。
2（A ）力系可以合成为一个力偶 （B ）力系可以合成为一个力（C ）力系可以合成为一个力和一个力偶 （D ）力系的合力为零，力系平衡2、物块重P ，与水面的摩擦角o20m ϕ=，其上作用一力Q ，且已知P=Q ，方向如图，则物块的状态为( )。
（A ）静止（非临界平衡状态） （B ）临界平衡状态（C ）滑动状态 （D ）不能确定 3、图（a ）、(b)为两种结构，那么（ ）。
（A ）图（a ）为静不定，图（b ）为静定 （B ）图（a ）、（b ）均为静不定 （C ）图（a ）、（b ）均为静定 （D ）图（a ）为静定，图（b ）为静不定4、点作匀变速曲线运动是指（ ）。
（A ）点的加速度大小a =常量 （B ）点的加速度a =常矢量（C ）点的切向加速度大小τa =常量 （D ）点的法向加速度大小na =常量5、边长为a 2的正方形匀质薄板，截去四分之一后悬挂在A 点，今若使BC 边保持水平，则点A 距右端的距离x= （ ）。
(A) a (B) 3a /2 (C) 6a /7 (D)5a /6三、计算题（15分）结构的尺寸及荷载如下图所示，已知q=1.5kN/m ，试求支座A 的反力。
(a)(b)a aaaxBAC四、计算题（15分）已知P=5kN ，试求图示桁架中1、2、3杆的内力。
五、计算题（15分）在图示机构中，已知m r B O A O 4.021===，AB O O =21，A O 1杆的角速度4rad s ω=，角加速度22rad s α=，求三角板C 点的加速度，并画出其方向。
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10分）1. 一个物体在水平面上以速度v匀速直线运动，其动摩擦因数为μ，若物体所受的摩擦力为F，则F等于：A. μvB. μmgC. μND. μ(v^2)答案：B2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比。
这一定律的数学表达式为：A. F = maB. F = m/aC. a = F/mD. a = mF答案：A3. 一个物体从静止开始自由下落，其下落的高度h与时间t的关系为：A. h = gt^2B. h = 1/2gt^2C. h = 2gtD. h = gt答案：B4. 两个物体A和B用轻杆连接，A的质量为mA，B的质量为mB，系统在水平面上以共同速度v向右做匀速直线运动。
若杆的力为F，则F的方向是：A. 向左B. 向右C. 不确定D. 无法判断答案：B5. 一个物体在竖直平面内做圆周运动，当物体通过最高点时，其向心力的来源是：A. 重力B. 杆的支持力C. 绳子的张力D. 重力和杆的支持力的合力答案：D二、填空题（每空2分，共10分）1. 一个物体的质量为2kg，受到的合外力为10N，根据牛顿第二定律，其加速度为______ m/s²。
答案：52. 一个物体做匀加速直线运动，初速度为3m/s，加速度为2m/s²，经过4秒后的速度为______ m/s。
答案：153. 在光滑水平面上，一个物体受到一个大小为5N，方向向右的恒定力作用，物体的质量为1kg，其加速度为______ m/s²。
答案：54. 一个物体在竖直上抛运动中，当其上升的最大高度为20m时，其初速度为______ m/s。
答案：205. 根据动能定理，物体的动能变化等于合外力做的功，若一个物体的动能增加了30J，合外力做的功为______ J。
答案：30三、简答题（共20分）1. 解释什么是科里奥利力，并给出其表达式。
理论力学试题及答案
理论力学试题一、单项选择题1. 关于力的概念，错误的有（）A．力是物体之间相互机械作用B. 力的三要素：大小、方向、作用点C. 力的单位为：KN或ND. 力是代数量2. 三力平衡汇交定理适用于下列哪一种情况？（）A．只适用于变形体B．只适用于刚体C. 只适用于平衡系统D. 物体系统3. F1、F2 、F3及F4是作用在刚体上的平面汇交力系，其力矢之间有如图所示的关系，合力为FR，以下情况中哪几种是正确的？（）A. FR= F4B. FR= 2F4C. FR= - F4D. FR= - 2F44. 关于力在直角坐标轴上的投影描述错误的是（）A. 力的投影是代数量B．力的投影，从始端到末端的指向与坐标轴正向相同时为正，反之为负。
C．从力的起点和终点作坐标轴的垂线，则垂足之间的线段称为力在该坐标轴上的投影D. 力的投影是矢量5. 如图所示，如果两力偶均作用在杆BC上，铰链A或B的反力方位属于下列哪一种情况？A. 垂直于ACB. 垂直于BCC. 垂直于ABD. AC两点连线6. 关于力对点之矩描述错误的是（）A. 力对点之矩是量度力使物体绕点转动效应的物理量B. 平面力对点之矩只取决于力矩的大小及旋转方向C. 平面力对点之矩是一个代数量D. 力对点之矩的大小与矩心的位置选取无关7. 下述说法哪一个正确？（）A. 凡是力偶都不能用一个力来平衡B. 凡是力偶都能用一个力来平衡C. 凡是力偶有时能用一个力来平衡8. 判断下图中桁架内力为零的杆件，哪一个答案是正确的？A.一个B.二个C.三个D.四个9. 对于平面一般力系，叙述正确的有（）A. 平面一般力系可以简化为主矢和主矩。
B. 主矢和简化中心位置无关，主矩与简化中心位置有关。
C. 主矢和主矩都与简化中心位置有关。
D. 主矢和主矩都与简化中心位置无关。
10. 关于摩擦，下列叙述错误的有（）简单（﹡）A.摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦B.静滑动摩擦力等于静滑动摩擦系数与两物体间法向反力的乘积，即F=fNC.摩擦是机械运动中的普遍现象，既有有利的一面，也有不利的一面D．滑动摩擦分为静滑动摩擦和动滑动摩擦11. 关于摩擦角，叙述错误的是（）A. 摩擦角的正切等于静摩擦因数B. 摩擦角确定全反力作用线的位置C. 摩擦角是一个范围值D. 摩擦力达到最大值时，与法向反力之间的夹角称为摩擦角12. 关于空间力对轴之矩描述错误的是（）A. 力对轴之矩是量度力使物体绕轴转动效应的物理量B. 力对轴之矩只取决于力矩的大小及旋转方向C. 力对轴之矩是一个矢量D. 力对轴之矩的大小等于力在垂直于该轴的平面内的投影与力臂的乘积13. 空间任意力系向两个不同的点简化，下述哪种情况可能？（）A. 主矢相等，主矩相等B. 主矢不相等，主矩相等C. 主矢、主矩不相等14. 在某瞬时，若点的切向加速度和法向加速度都等于零，则此点（）A. 必定静止不动B. 必作匀速直线运动C. 可能作匀速直线运动D. 可能作匀速曲线运动15. 点作曲线运动时，下述说法哪一个正确？（）A. 若切向加速度为正，则点作加速运动B. 若切向加速度与速度符号相同，则点作加速运动C. 若切向加速度与速度符号相反，则点作加速运动D. 若切向加速度为零，则速度为常矢量16. 汽车通过双曲拱桥（桥面曲线为抛物线）时，车厢作（）A.平移B.定轴转动C.除平移与转动外的其他运动17. 刚体绕定轴转动时，下述哪一个说法正确？（）A. 当转角时，角速度为正B. 当角速度时，角加速度为正C. 当时，必有角加速度D. 当角加速度与角速度同号时为加速转动，当角加速度与角速度异号时为减速转动18. 一平面机构，在图示位置，OA杆的角速度为，若取套管B为动点，动系固结于摇杆OA上，则该瞬时动点的相对速度大小为（）A.OBB.0C.BCD.不确定19. 对于点的合成运动，叙述错误的是（）A．点的合成运动有三种运动。
理论力学考试试题(题库-带答案)
理论力学期末考试试题1-1、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。
解：取T型刚架为受力对象，画受力图.1-2 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA上的气动力按梯形分布：q=60kN/m，2q=40kN/m，机翼重1p=45kN，发动机1重p=20kN，发动机螺旋桨的反作用力偶矩M=18kN.m。
求机翼处于平2衡状态时，机翼根部固定端O所受的力。
解：1-3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。
1-4 已知：如图所示结构，a, M=Fa, 12F F F ==, 求：A ，D 处约束力.解：1-5、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。
1-6、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F=10kN，G F=7EkN。
试计算杆1、2和3的内力。
解：2-1 图示空间力系由6根桁架构成。
在节点A上作用力F，此力在矩形ABDC平面内，且与铅直线成45º角。
ΔEAK=ΔFBM。
等腰三角形EAK，FBM和NDB在顶点A，B和D处均为直角，又EC=CK=FD=DM。
若F=10kN，求各杆的内力。
2-2 杆系由铰链连接，位于正方形的边和对角线上，如图所示。
在节点D沿对角线LD方向作用力F。
在节点C沿CH边铅直向下作用力F。
D如铰链B，L和H是固定的，杆重不计，求各杆的内力。
2-3 重为1P ＝980 N ，半径为r =100mm 的滚子A 与重为2P ＝490 N 的板B 由通过定滑轮C 的柔绳相连。
已知板与斜面的静滑动摩擦因数s f =0.1。
滚子A 与板B 间的滚阻系数为δ=0.5mm ，斜面倾角α=30º，柔绳与斜面平行，柔绳与滑轮自重不计，铰链C 为光滑的。