理论力学复习题

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理论力学复习题

论力学复习题

一、判断题

1.在自然坐标系中,如果速度的大小v =常数,则加速度a =0。 (╳) 2.刚体处于瞬时平动时,刚体上各点的加速度相同。 (╳) 3.已知质点的质量和作用于质点的力,其运动规律就完全确定。 (╳)

4.两个半径相同,均质等厚的铁圆盘和木圆盘,它们对通过质心且垂直于圆面的回转半径相同。 (╳)

5.质心的加速度只与质点系所受外力的大小和方向有关,而与这些外力的作用位置无关。 ? (√) 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.刚体作平面运动,若某瞬时其平面图形上有两点的加速度的大小和方向均相同,则该瞬时此刚体上各

点的加速度都相同。 (√)

8.在刚体运动过程中,若其上有一条直线始终平行于它的初始位置,这种刚体的运动就是平移。 ? (╳) 9.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。 (√)

10、圆轮沿直线轨道作纯滚动,只要轮心作匀速运动,则轮缘上任意一点的加速度的方向均指向轮心。 ( √ )

11、用合成运动的方法分析点的运动时,若牵连角速度ωe≠0,相对速度υr≠0,则一定有不为零的科氏加速度。 ( ╳ )

12、若平面力系对一点的主矩为零,则此力系不可能合成为一个合力。 ( ╳ ) 13、在任意初始条件下,刚体不受力的作用、则应保持静止或作等速直线平移。 (╳)

14、

不论牵连运动的何种运动,点的速度合成定理a =e +r 皆成立。 (√)

15、 在平面任意力系中,若其力多边形自行闭合,则力系平衡。 ( ╳ )

16、某一力偶系,若其力偶矩矢构成的多边形是封闭的,则该力偶系向一点简化时,主矢一定等于零,主矩也一定等于零。 (√)

17、设一质点的质量为m ,其速度v 与x 轴的夹角为α,则其动量在x 轴上的投影为mv x =mvcos

α。 ( √ )

16、

已知直角坐标描述的点的运动方程为X=f 1(t ),y=f 2(t ),z=f 3(t ),则任一瞬时点的速度、加速

度即可确定。 (√) 17、 一动点如果在某瞬时的法向加速度等于零,而其切向加速度不等于零,尚不能决定该点是作直线运动还是作曲线运动。 (√) 18、 刚体作平面运动时,平面图形内两点的速度在任意轴上的投影相等。 (╳)

19、某刚体作平面运动时,若A 和B 是其平面图形上的任意两点,则速度投影定理

[][]A AB B AB v v 永远成立。(√)

20、在点的合成运动中,动点的绝对加速度总是等于牵连加速度与相对加速度的矢量

和。 ?? (╳) 21、 某空间力系由两个力构成,此二力既不平行,又不相交,则该力系简化的最后结果必为力螺旋。 (√) 22、 某力系在任意轴上的投影都等于零,则该力系一定是平衡力系。 (╳)

23、 ( × ) 作曲线运动的动点 在某瞬时的法向加速度为零,则运动其轨迹在该点的曲

率必为零。

24、 ( × ) 刚体作定点运动时,其瞬时转动轴上所有点相对固定系的速度都为零,所以

在运动过程中瞬时转动轴相对固定系始终静止不动。

25、 ( × ) 刚体作平面运动时,平面图形内两点的速度在任意轴上的投影相等。 26、 平面运动不是平动!!!! 27、

28、 ( √ )在复合运动问题中,定参考系可以是相对地面运动的,而动参考系可以是相

对地面静止不动的。

29、 ( × )速度投影定理只适用于作平面运动的刚体,不适用于作一般运动的刚体。 30、 可以

31、 ( √ )在复合运动问题中,点的相对加速度是其相对速度对时间的相对导数。 32、 ( × )在刚体复合运动中,角速度合成公式为: 33、 记住这个肯定是错的

34、 ( × )刚体的角速度是刚体相对参考系的转角对时间的导数

35、 ( √ )10.圆轮沿直线轨道作纯滚动,只要轮心作匀速运动,则轮缘上任意一点的加

速度的方向均指向轮心。

36、 ( × )刚体作平动时,刚体上各点的轨迹均为直线。 37、 刚体视作整体

38、 刚体的平移一定不是刚体的平面运动。 (×) 39、 在自然坐标系中,如果速度v = 常数,则加速度a = 0。 (×) 40、 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 (√) 二、填空题

1. 杆AB 绕A 轴以?=5t (?以rad 计,t 以s 计) 的规律转动,其上一小环M 将杆AB 和半径为

R (以m 计)的固定大圆环连在一起,若以O 1为原点, 逆时针为正向,则用自然法表示的点M 的运动方程为_Rt R

s 102

π+=

。 2. 平面机构如图所示。已知AB //O 1O 2,且 AB =O 1O 2=L ,AO 1=BO 2=r ,ABCD 是矩形板, AD =BC =b ,AO 1杆以匀角速度?绕O 1轴转动, 则矩形板重心C '点的速度和加速度的大小分别 为v =_ r ? _,a =_ r ???? 。 并在图上标出它们的方向。

3、已知OA =AB =L ,?=常数,均质连杆AB 的质量为m ,曲柄OA ,滑块B 的质量不计。则

图示瞬时,相对于杆AB 的质心C 的动量矩的大小为( 12

mL L C = ),方向( 顺

时针方向 )

平面O x y 的水

4.均质滑轮绕通过O 点并垂直于

平轴Oz

作定轴转动,滑轮质量为1m ,半径为r ,一根绳子跨过滑轮,绳子的两端悬挂质量均为2m 的重物A 和B ,(绳质量不计,绳与滑轮间没有相对滑动),图示瞬时滑轮的角速度为ω,角加速度为ε,则此系统在该

瞬时的动量有大小 P =0 ;对Oz 轴的动量矩 z L =212(2)2m

m r ω

+ 。

5、如图所示结构,,不计各构件自重,已知力偶矩M ,AC=CE=a ,A B ∥CD 。则B 处的约束反力F B =(

2M

a

);CD 杆所受的力F CD =(

)。 6. 两全同的三棱柱,倾角为?,静止地置于 光滑的水平地面上,将质量相等的圆盘与滑块分 别置于两三棱柱斜面上的A 处,皆从静止释放, 且圆盘为纯滚动,都由三棱柱的A 处运动到B 处, 则此两种情况下两个三棱柱的水平位移 ___相等;_____(填写相等或不相等), 因为_两个系统在水平方向质心位置守恒 。

7.已知A 重100kN ,B 重25kN ,A 物与地面间摩擦系数为0.2。 端铰处摩擦不计。则物体A 与地面间的摩擦力的大小为 15 kN 。

8、如图所示,均质杆AB 的质量为m ,长度为l ,放在铅直平面

内,

杆的一端A 靠在墙壁,另一端沿地面运动。已知当杆对水平面的夹角

o

60?=时,B 端的速度为v ,则杆AB 在该瞬时的动能T = 2

29mv ;动

量K 的大小K

=3mv 。

9、平面机构在图所示位置时,AB 杆水平而OA 杆铅直, 轮B 在水平面上作纯滚动,已知速度v B ,OA 杆、AB 杆、 轮B 的质量均为m 。则杆AB 的动能T AB =( 12

m v B 2 ), 轮B 的动能T B =( 3

4

m v B 2 )。 三、选择题

1-1. 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D

(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C

(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C

(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

(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

(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C

(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

(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D

(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。

1-11.图示ACD杆与BC杆,在C点处用光滑铰链连接,A、B 均为固定铰支座。若以整体为研究对象,以下四个受力图中哪一个是正确的。C

1-12.图示无重直角刚杆

哪一个是ACB

2-1.

R = F 1 + F 2 ,则其2-2. B

2-3.

2-4. 3-1.作用在刚体上的力F 对空间内一点O 的矩是A

(A )一个通过O 点的固定矢量; (B )一个代数量;

(C )一个自由矢量;

(D )一个滑动矢量。

3-2.作用在刚体上的力F 对通过O 点的某一轴y (A )一个通过O 点的固定矢量;

(B )一个纯数量;

(C )一个自由矢量; (D )一个滑动矢量。 3-3(A )一个方向任意的固定矢量; (B )一个代数量; (C )一个自由矢量; (D )一个滑动矢量。

3-4.以下四种说法,哪一种是正确的A

(A )力在平面内的投影是个矢量;

(B )力对轴之矩等于力对任一点之矩的矢量在该轴上的投影; (C )力在平面内的投影是个代数量;

(D )力偶对任一点O 之矩与该点在空间的位置有关。

6-1. 图示的力分别在x 、y 、z 三轴上的投影为B

(A) X =2?2P/5, Y=3?2P/10, Z=?2P/2 (B) X=2?2P/5, Y= - 3?2P/10, Z= - ?2P/2

x

(A) 当刚体作平移时,必有?v A?=?v B?;

(B) 当?v A?=?v B?时,刚体必作平移;

(C) 当刚体作平移时,必有?v A?=?v B?,但v A与v B的方向可能不同;

(D) 当刚体作平移时,v A与v B的方向必然相同,但可能有?v A???v B?。

8-4. 刚体作定轴转动时D

(A) 其上各点的轨迹必定为一圆;

(B) 某瞬时其上任意两点的法向加速度大小与它们到转轴的垂直距离成反比;

(C) 某瞬时其上任意两点的加速度方向互相平行;

(D) 某瞬时在与转轴垂直的直线上的各点的加速度方向互相平行。

8-5. 刚体作定轴转动时B

(A) 其上各点的轨迹不可能都是圆弧;

(B) 某瞬时其上任意两点的速度大小与它们到转轴的垂直距离成正比;

(C) 某瞬时其上任意两点的速度方向都互相平行;

(D) 某瞬时在与转轴垂直的直线上的各点的加速度方向都互不平行。

8-6. 某瞬时定轴转动刚体的角速度?和角加速度?都是一代数量D

(A) 当?>0时,刚体作加速转动;

(B) 只要?<0,则刚体必作减速运动;

(C) 当?<0, ?<0时,则刚体作减速运动;

(D) 当?<0, ?>0时,则刚体作减速运动。

8-7. 一直角形杆件绕定轴转动,在图示瞬时其转动的角速度为?,角加速度为?,它们的方向如图所示。以下四图所示,杆上点B的速度、切向加速度和法向加速度的方向,哪一个图是完全正确的D

C、D

、D转动的角速

(A)

d

D(B)

d

D

C

(C)

d

v

v

C

D

-

=

ω(D)

d

v

v

D

C

-

=

ω

8-9. 图示机构中,已知o1A=o2B=AC=a,o1o

转动。在图示位置时,o1、A、C三点位于同一铅直线上,E点为AB的中点,则此时以下所示的点C和E的速度和加速度的大小中,哪一个是正确的C

(A)ω

=a

v

C

2(B)ω

=a

v

E

2

(C)2

ω

=a

a

C

(D)2

=a

a

E

8-10. 刚体作定轴转动时,其上某点A B(到转轴的距离已知) A

(A) 已知点A的法向加速度和该点B的速度。

(B) 已知点A的切向加速度和法向加速度。

(C) 已知点A的速度和该点B的全加速度的方向。

(D) 已知点A的法向加速度和该点B的全加速度的方向。

8-11. 刚体绕定轴转动时,以下四种说法,哪一个是正确的?C

(A) 当转角?>0时,角速度?为正;

(B) 当角速度?>0时,角加速度?为正;

(C) 当?与?同号时为加速转动,当?与?反号时为减速转动;

(D) 当?>0时为加速转动,当?<0时为减速转动。

8-12. 刚体绕定轴转动时,以下四图所示的运动状态,哪些是可能的?AD 图(A)中A、B、C三点为等边三角形的顶点,且a A=a B=a C;图(B)中A、B、C三点为等边三角形的顶点,且v A=v B=v C;图(C)中v A与a A共线;图中A、B、C三点为等边三角形三条边的中点,且v A=v B=v C。

b)a?

(A)

a B

(B)

o 2

(A)

C

(B)

B

(D)

a A

A

(C)

(B )小 ; (C )相同;

(D )条件不足,不能确定。

9-2. 平面系统受力偶矩为M=10KN.m 的力偶作用。当力偶M 作用于AC 杆时,A 支座反力的大小为 D ,

(A )4KN ; (B )5KN ;

11-1. 炮弹的质量为m ,其发射时的初速度为v 0,发射角为?。空气阻力R 设为与速度的一次

方成正比,即R = -Km v ,其中m 为炮弹的质量,K 为常系数。将炮弹视为一质点,它

oxy ,则其质点运动微分方程为C

(A)???--=-=mg y m x Km x

m

--=-=y Km mg y x Km

(C) ???--=--=-mg y m x Km x

m

--=-=y

Km mg x Km x

11-2. 质量相等的两质点,若它们在一般位置的受力图相同,则它们的运动情况A

(A) 必然相同;

(B) 只有在所选坐标形式相同时才会相同; (C) 只有在初始条件相同时才会相同;

(D) 只有在初始条件和所选坐标形式都相同时才会相同。

11-3. 质量相等的两质点,若它们在一般位置的受力图相同,所选的坐标形式相同,则它们

的运动微分方程C (A) 必然相同; (B) 也可能不相同;

(C) 只有在运动初始条件相同的条件下才会相同; (D) 在运动初始条件相同时也可能不相同。 11-4. 质点沿图示曲线AB 作匀变速曲线运动,以下四种图示的该质点在某瞬时的受力情况,

11-5. (B) P 2>P 1>P 34(C) P 2>P 1>P 3

P 1

11-6. 设汽车以匀速v 通过图示路面A 、B 、C 三处时,车对该三处路面的压力大小分别为P A 、

P B 、P C ,则C

(A) P A =P B =P C ; (B) P B >P A

P C ;

(A)

(B)

(D) P B

11-7. 两个质量相同的运动质点,它们的初始速度的大小相同,但方向不同。若在任意时刻

它们所受力的大小、方向都完全相同。以下四种说法中,哪一个是正确的?D (A) 任意时刻两质点的速度大小相同。 (B) 任意时刻两质点的加速度相同。 (C) 两质点的轨迹相同。

(D) 两质点的切向加速度相同。 11-8. 图示重物置于倾角为30?的斜面上,若图(a)、(c)的重物重为P ,图(b)、(d)的重物重为

2P ,图(a)、(b)的斜面为光滑斜面,图(c)、(d)的斜面与重物间的摩擦系数为f=0.1。以下四种说法中,哪些是正确的?B

(b) 的重物沿斜面下滑的加速度小于图(d)

(D) 图(c)的重物沿斜面下滑的加速度大于图(d) (E) 图(c)的重物沿斜面下滑的加速度与图(d)的重物沿斜面下滑的加速度相等。

11-9. 图示重物A 重为P 置于光滑水平面上,并绳索绕过一质量不计的光滑小滑轮。图(a)

中绳索的另一端作用一力P ,图(b)中绳索的另一端挂一重物B 重为P 。以下四种说法

中,哪些是正确的?AC

(A) 图(a)

(B) 图(a) (C) 图(a) (D) 图(a)

11-10. 某人在地面上用枪瞄准在空中离地面高度为H 的物体,物体与人的水平距离为L 。

在子弹射出的同时,物体开始自由下落。若不计空气阻力,以下四种说法中,哪些是正确的?BD

(A) 子弹在任意大小的初速度v 0下,都一定不能在物体落地之前被射中; (B) 子弹在任意大小的初速度v 0下,都一定能在物体落地之前被射中; (C) 当v 0x ?2gH 时,物体能在未落地之前被射中。

11-11. 若作用在A 点的两个大小不等的力1和2 C 。

(A )1-2; (B )2-1; (C )F 1+F 2; (D )

F 1-F 2

11-12. 已知F 1、

F 2、F 3、F 4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,则 D 。

(A )力系可合成为一个力偶;(B )力系可合成为一个力;

(C )力系简化为一个力和一个力偶; (D )力系的合力为零,力系平衡。

(A)

(C) (B) L

11-13. 空间力偶矩是 D 。

(A )代数量; (B )滑动矢量; (C )定位矢量; (D )自由矢量。 (C )8KN ; (D )10KN 。 三、计算题

1、图示平面机构中,杆O 1A 绕O 1轴转动,设O 2B?=?L ,在图示??=?30°位置时,杆

O 1A 的角速度为?,角加速度为零。试求该瞬时杆O 2B 转动的角速度与角加速度。

解:以铰链为动点,杆O 1A 为动系。有

r e B B B v v v +=, ω?

L v v B B ==sin e , 2

3cos r

ω

?L v v B B

== 故 ωω==

B

O v B

21 (逆钟向) 又 0,32,0e

2r c ===B B B a L v a αωω

由 c

r e e B B B B B B a a a a a a

+++=+ωαωα x : c cos sin B B B a a a =+??ωα 得 2c

332ωωαL a a a B B B =-=

2213ωαα==

B

O a B

(逆钟向) 2、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q = 10

kN/m ,M = 40 kN ?m ,不计梁的自重。求支座A ,B ,D 的约束力和铰链C 受力。

…………

3、在图示平面机构中,已知:O 1A=O 2B =R ,在图示位置时,??=??=60°,杆O 1A 的角速度为1ω,角加速度为1α。试求在该瞬时,杆O 2B 的角速度和角加速度。 解:

A v ∥

B v ,且AB 不垂直于A v ,

杆AB 作瞬时平动。即 0=AB ω

1ωR v v A B == [3分]

11

22ωωω===R

R B O v B (逆钟向) [6分]

选点A 为基点,则点B 的加速度 向AB 方向投影,

得 ????sin cos sin cos t n t n A A B B a a a a +=+-

解得 3

132211t

?+=ωαR R a B (方向如图)

2111t 2323

1ωα?+==a B O a B (逆钟向)

4、图示半径为R 的绕线轮沿固定水平直线轨道作纯滚动,杆端点D 沿轨道滑动。已知:轮

轴半径为r ,杆CD 长为4R ,线段AB 保持水平。在图示位置时,线端A 的速度为v

,加速

度为a

,铰链C 处于最高位置。试求该瞬时杆端点D 的速度和加速度。 解: 轮C 平面运动,速度瞬心P 点

r R v

-=

ω (顺钟向) r

R a

-=

α (顺钟向) 选O 为基点 t

n CO CO O C a a a a ++= 杆CD 作瞬时平动,0=CD ω

选C 为基点 t n t t DC CO CO O DC C D a a a a a a a +++=+=

ξ: ????sin cos cos cos n t CO CO

O D a a a a -+=

得 ()???

?

????????

??---=22332r R Rv r R Ra a D (方向水平向右)

5、AB 、AC 、DE 三杆用铰链连接如图所示,DE 杆的E 端作用一力偶,其力偶矩M 的大小

为2 kNm ;又AD = BD = 1m ,若不计杆重,求铰链D 、F 的约束反力。

(解):整个系统为静定问题,受力如图示。

由静力平衡条件:01

=∑=n i ix F

得到: 0=Bx F

()∑=i

i

B

F M 0 有 02=-?M m F

Cy

得到: kN F Cy 1=

于是, kN F By 1-= 以对象AB 杆,受力如图示 同样利用静力平衡条件:

得到: 0=Dx F

再以DE 杆为对象,受力如图示。

01

=∑=n i ix F

0=+Fx Dx F F 得:0=Fx F

0)(1

=∑=i n

i Dz F m

0=?-DF F M Fy 得 KN F Fy 2=

01

=∑

=iy n

i F

0=+Fy Dy F F 得 KN F Dy 2-=

6、曲柄OA 长r ,在平面内绕O 轴转动,如图所示。杆AB 通过固定于点N 的套筒与曲柄OA 铰接于点A 。设? = ωt ,杆AB 长l = 2r ,求点B 的运动方程、速度和加速度。 7.半径为R 的半圆柱凸轮以速度v 沿水平方向平移,推动AB 杆沿铅直导轨滑动。杆BD 分别与AB 杆和滑块D 铰接,滑块D 在水平滑道内滑动。已知 求D 的速度和加速度。

解:A 点的运动分析。A 的绝对运动为上下移动。A 沿圆柱体表面的滑动为相对运动。圆柱体的平动为牵连运动。

8、在图示机构中,已知:斜面倾角为β ,物块A的质量为m 1,与斜面间的动摩擦因数为f d 。匀质滑轮B的质量为m 2 ,半径为R,绳与滑轮间无相对滑动;匀质圆盘C作纯滚动,质量为m 3 ,半径为r ,绳的两端直线段分别与斜面和水平面平行。试求当物块A由

静止开始沿斜面下降到距离为s 时: (1) 滑轮B的角速度和角加速度;

(2) 该瞬时水平面对轮C的静滑动摩擦力。 (表示成滑轮B角加速度的函数)。 解:按质点系动能定理:T 2 -T 1 =Σ W i ,式中:T 1 = 0

T 2 = 21m 1 v 2 +21J 2 ω 2 2 +2

1m 3 v 2 + 2

1J 3 ω 3 2

A 点加速度分析

,2R l AB ==? A 点速度分析 ? 杆AB 作平移。

v B

=v A

=v , a B

=a A

。 ? 杆BD 作平面运动。 ? 用基点法求速度:

R

v a a R

v a a R v R v a a n r A n

r

t r r n r e n r

t r e A 2

2

222245cos 2垂直投影:2水平投影:2,0=======++= a a a a DB

B D +=v v v

Σ W i = m 1 g s ? si n β-F s 1 s 得:v =

3

21132)

cos (sin 4m m m βf βgs m ++?-

a =

3

21132)

cos (sin 2m m m βf βg m ++?-

ω 2 =

)

32()

cos (sin 432121m m m R f gs m ++?-ββ

? 2 =

)

32()

cos (sin 23211m m m R βf βg m ++?-

F s 3 =3

213132)cos (sin m m m g

βf βm m ++?-

9、机构如图所示,已知:3t π?=

(?以rad 计,t 以s 计),杆cm r AB OA 15===

,cm OO 201=,

杆cm C O 501=,试求当s t 7=时,机构中滑块B 的速度,杆C O 1的角速度和点C 的速度。

解:当7t s =时,π?3

7

=,此时杆OA 的角速度为

A 点速度为

杆AB 作平面运动,根据速度投影定理,有 解得B 点的绝对速度为

以滑块B 为动点,杆1O C 为动系,由a e r =+v v v 作B 点的

速度合成图。由图可知 故杆C O 1的角速度为

点C 的速度为

10.周转齿轮传动机构放在水平面内,如图所示。已知动齿轮半径为r ,质量为m 1,可看成为均质圆盘;曲柄OA ,质量为m 2,可看成为均质杆;定齿轮半径为R 。

在曲柄上作用一常力偶矩M ,使此机构由静止开始运动。求曲柄转过?角后的角速度和角加速度。

11、在图示平面结构中,C 处铰接,各杆自重不计。已知:q C = 600N/m ,M = 3000N·m ,L 1 = 1 m ,L 2 = 3 m 。试求:(1)支座A 及光滑面B 的反力;(2)绳EG 的拉力。

解:以整体为研究对象,受力如图所示,由

0=ΣFx ,0=-T Ax F F ……①

0=ΣF y ,0221

2=?-+L q F F l NB Ay … …②

0)(=∑F M A ,0)22(23

2

22121222=-++?-???-M L L F L F L L q NB T t ③

再以BC 杆为研究对象受力如图所示,由

0)(=∑F M C ,0221=?-?L F L F T NB ……④

联立①②③④得

Ax F = 1133.3 N , Ay F = 100 N , NB F = 1700N T F = 1133.3N

12. 尖劈顶重装置如图所示。在块B 上受力P 的作用。块A 与B 间的摩擦因数为fs (其

他有滚珠处表示光滑)。如不计块A 和B 的重力,求使系统保持平衡的力F 的值。

P

理论力学复习题及答案哈工大版

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。(×) 9、在有摩擦的情况下,全约束力与法向约束力之间的夹角称为摩擦角。(×) 10、用解析法求平面汇交力系的平衡问题时,所建立的坐标系x,y轴一定要相互垂直。 (×) 11、一空间任意力系,若各力的作用线均平行于某一固定平面,则其独立的平衡方程最多只有3个。 (×) 12、静摩擦因数等于摩擦角的正切值。(√) 13、一个质点只要运动,就一定受有力的作用,而且运动的方向就是它受力方向。(×) 14、已知质点的质量和作用于质点的力,质点的运动规律就完全确定。(×) 15、质点系中各质点都处于静止时,质点系的动量为零。于是可知如果质点 系的动量为零,则质点系中各质点必都静止。(×) 16、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。 (×) 17、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。(√) 18、在自然坐标系中,如果速度υ= 常数,则加速度α= 0。(×) 19、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 =mvcos a。(√) 20、用力的平行四边形法则,将一已知力分解为F1和F2两个分力,要得到唯一解答,必须具备:已知 F1和F2两力的大小;或已知F1和F2两力的方向;或已知F1或F2中任一个力的大小和方向。 ( √) 21、某力在一轴上的投影与该力沿该坐标轴的分力其大小相等,故投影就是分力。 ( ×) 22、图示结构在计算过程中,根据力线可传性原理,将力P由A点传至B点,其作用效果不变。 (×)

精选-理论力学试题及答案

理论力学试题及答案 (一) 单项选择题(每题2分,共4分) 1. 物块重P ,与水面的摩擦角o 20m ?=,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 第1题图 第2题图 2. 图(a)、(b)为两种结构,则( )。 A 图(a)为静不定的,图(b)为为静定的 B 图(a)、(b)均为静不定的 C 图(a)、(b)均为静定的 D 图(a)为静不定的,图(b)为为静定的 (二) 填空题(每题3分,共12分) 1. 沿边长为m a 2=的正方形各边分别作用有1F ,2F ,3F ,4F ,且1F =2F =3F =4F =4kN ,该力系向B 点简化的结果为: 主矢大小为R F '=____________,主矩大小为B M =____________ 向D 点简化的结果是什么? ____________。 第1题图 第2题图 2. 图示滚轮,已知2m R =,1m r =,ο30=θ,作用于B 点的力4kN F =,求力F 对A 点之矩A M =____________。 3. 平面力系向O 点简化,主矢R F '与主矩M 10kN F '=,20kN m O M =g ,求合力大小及作用线位置,并画在图上。 D C A B F 1 F 2 F 3 F 4

第3题图 第4题图 4. 机构如图,A O 1与B O 2均位于铅直位置,已知13m O A =,25m O B =,2 3rad s O B ω=,则 杆A O 1的角速度A O 1ω=____________,C 点的速度C υ=____________。 (三) 简单计算题(每小题8分,共24分) 1. 梁的尺寸及荷载如图,求A 、B 2. 丁字杆ABC 的A 端固定,尺寸及荷载如图。求A 端支座反力。 3. 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 ω=,角加速度22rad α=,求三角板C 点的加速度,并画出其方向。 F O R ' O M

理论力学复习试题参考答案

理论力学复习题 一、判断题。(10分) 1. 若作用在刚体上的三个力汇交于同一个点,则该刚体必处于平衡状态。 ( × ) 2. 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 ( √ ) 3. 凡是受到二个力作用的刚体都是二力构件。 ( × ) 4. 平面汇交力系用几何法合成时,所得合矢量与几何相加时所取分矢量的次序有关。 ( × ) 5. 如果一个平面力系是平衡的,那么力系中各力矢的矢量和不等于零。 ( × ) 6. 选择不同的基点,平面图形随同基点平移的速度和加速度相同。 ( × ) 7. 势力的功仅与质点起点与终点位置有关,而与质点运动的路径无关。 ( √ ) 8. 对于整个质点系来说,只有外力才有冲量。 ( √ ) 9. 当质系对固定点的外力矩为零时,质系对该点的动量矩守恒。 ( √ ) 10. 动能定理适用于保守系统也适用于非保守系统,机械能守恒定律只适用于保守系。( √ ) 11. 速度投影定理只适用于作平面运动的刚体,不适用于作一般运动的刚体。(×) 12. 应用力多边形法则求合力时,所得合矢量与几何相加时所取分矢量的次序有关。(×) 13. 如果一个平面力系是平衡的,那么力系中各力矢构成的力多边形自行封闭。 ( √ ) 14. 用自然法求速度,则将弧坐标对时间取一阶导数,就得到速度的大小和方向。(√) 15. 速度瞬心等于加速度瞬心。(×) 16. 质点系动量的变化只决定于外力的主矢量而与内力无关。 ( √ ) 17. 质系动量矩的变化率与外力矩有关。 ( √ ) 18. 在复合运动问题中,相对加速度是相对速度对时间的绝对导数。(×) 19. 质点系动量的方向,就是外力主矢的方向。(×) 20. 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。(√) 21. 若一平面力系对某点之主矩为零,且主矢亦为零,则该力系为一平衡力系。(√) 22. 牵连运动是指动系上在该瞬时与动点重合的点相对于动系的运动。(×) 23. 在复合运动问题中,相对加速度是相对速度对时间的绝对导数。(×) 24. 动能定理既适用于保守系统也适用于非保守系统,而机械能守恒定律只适用于保守系。(√) 25. 质点系动量的方向,就是外力主矢的方向。(×) 26. 一个刚体若动量为零,该刚体就一定处于静止状态。(×) 27. 内力不改变质点系的动量,但可以改变质点系内质点的动量。(√) 28. 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。(×) 29. 刚体的平移一定不是刚体的平面运动。(×) 30. 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。(√) 31. 在自然坐标系中,如果速度v= 常数,则加速度a = 0。(×) 32. 在平面力系中,只要主矩不为零,力系一定能够进一步简化。(×) 33. 点在运动过程中,若速度大小等于常量,则加速度必然等于零。(×) 34. 弹簧从原长拉长10cm再拉长10cm,这两个过程中弹力做功相等。(×) 35. 外力偶不能改变质心的运动。(√) 36. 变力的冲量等于零时,变力F必为零。(×) 二、填空题(20分) 1. 若平面汇交力系的力矢所构成的力多边形自行封闭,则表示该力系的合力等于零。 2. 多轴钻床在水平工件上钻孔时,工件水平面上受到的是平面力偶__系的作用。 3. 作用于物体上并在同一平面内的许多力偶平衡的必要和充分条件是,各力偶的_力偶矩 __代数和为 零。 a n a 4. 切向加速度只反映速度大小随时间的变化,法向加速度只反映速度方向随时间的变化。 τ

理论力学题库(含答案)---1

理论力学---1 1-1.两个力,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。 1-9. 图示A、B两物体,自重不计,分别以光滑面相靠或用铰链C相联接,受两等值、反向且共线的力F1、F2的作用。以下四种由A、B所组成的系统中,哪些是平衡的?

天大-题库-理论力学

天大-题库-理论力学

理论力学复习题 动力学单选 1. 半径为20cm的圆盘,在水平面内以角速度ω=绕O轴转动。一质量为5kg的小球M,在1rad/s 通过O轴的直径槽内以t =(l以cm计,t以s l5 计)的规律运动,则当1s t=时小球M的动能的大小为(###) A.250kgcm2/s2 B.125kgcm2/s2 C.62.5kgcm2/s2 D.225kgcm2/s2 [答案]:B 2. 杆OA长L,以匀角速度ω绕O轴转动,其A端与质量为m,半径为r的均质小圆盘的中心铰接,小圆盘在固定圆盘的圆周上做纯滚动,若不计杆重,则系统的动能为(###)

A.22112mL ω B.22 1 2mL ω C.22 3 4mL ω D.22 1 4mL ω [答案]:C 3. 均质直角杆OAB ,单位长度的质量为ρ,两段皆长R 2,图示瞬时以εω、绕O 轴转动。则该瞬时直角杆的动能是(###) A.32 5R ρω B.32 1 3R ρω

C.32 4 3R ρω D.32 203R ρω [答案]:D 4. 质量为m 的均质杆OA ,长l ,在杆的下端固结一质量亦为m ,半径为2/l 的均质圆盘,图示瞬时角速度为ω,角加速度为ε,则系统的动能是(###) A.22 1 3ml ω B.22 65 24ml ω C.22 9 4ml ω D.22 65 48ml ω [答案]:D

5. 在竖直平面内的两匀质杆长均为L ,质量均为m ,在O 处用铰链连接,B A 、两端沿光滑水平面向 两边运动。已知某一瞬时O 点的速度为0v ,方向 竖直向下,且θ=∠OAB 。则此瞬时系统的动能是(###) A. 2023cos mv θ B. 2026cos mv θ C. 2023sin mv θ D.20 26sin mv θ [答案]:A 6. 一滚轮由半径不同的两盘固结而成,重Q 。用柔索拖动,柔索一端的速度为v ,滚轮则沿粗糙水平面只滚不滑,设滚轮绕质心C 的回转半径为ρ,则系统的动能为(###)

理论力学复习题

1.图示结构中的各构件自重不计。已知P =5 kN ,M=5 kN. m,q = 2.5kN/m 。 试求固定端A及滚动支座B处的约束反力。 2、一重W的物体置于倾角为α的斜面上,若摩擦系数为f, 且tgα

理论力学期末考试试卷(含答案)B

工程力学(Ⅱ)期终考试卷(A ) 专业 姓名 学号 题号 一 二 三 四 五 六 总分 题分 25 15 15 20 10 15 100 得分 一、填空题(每题5分,共25分) 1. 杆AB 绕A 轴以=5t ( 以rad 计,t 以s 计) 的规律转动,其上一小环M 将杆AB 和半径为 R (以m 计)的固定大圆环连在一起,若以O 1 为原点,逆时针为正向,则用自然法 表示的点M 的运动方程为_Rt R s 102 π+= 。 2. 平面机构如图所示。已知AB //O 1O 2,且 AB =O 1O 2=L ,AO 1=BO 2=r ,ABCD 是矩形板, AD =BC =b ,AO 1杆以匀角速度绕O 1轴转动, 则矩形板重心C '点的速度和加速度的大小分别 为v =_ r _,a =_ r 。 并在图上标出它们的方向。

3. 两全同的三棱柱,倾角为,静止地置于 光滑的水平地面上,将质量相等的圆盘与滑块分 别置于两三棱柱斜面上的A 处,皆从静止释放, 且圆盘为纯滚动,都由三棱柱的A 处运动到B 处, 则此两种情况下两个三棱柱的水平位移 ___相等;_____(填写相等或不相等), 因为_两个系统在水平方向质心位置守恒 。 4. 已知偏心轮为均质圆盘,质心在C 点,质量 为m ,半径为R ,偏心距2 R OC =。转动的角速度为, 角加速度为 ,若将惯性力系向O 点简化,则惯性 力系的主矢为_____ me ,me 2 ;____; 惯性力系的主矩为__2 )2(22α e R m +__。各矢量应在图中标出。 5.质量为m 的物块,用二根刚性系数分别为k 1和k 2 的弹簧连接,不计阻尼,则系统的固有频率 为_______________,若物体受到干扰力F =H sin (ωt ) 的作用,则系统受迫振动的频率为______________ 在____________条件下,系统将发生共振。 二、计算题(本题15分)

理论力学复习题答案

理论力学复习题1答案 三、计算题 1、两根铅直杆AB 、CD 与梁BC 铰接,B 、C 、D 均为光滑铰链,A 为固定端约束,各梁的长度均为L=2m ,受力情况如图。已知:P=6kN ,M=4kN ·m ,qO=3kN/m,试求固定端A 及铰链C 的约束反力。 2、求指定杆1、2、3的内力。 3、一均质杆AB 重为400N ,长为l ,其两端悬挂在两条平行等长的绳上处于水平位置,如图所示。今其中一根绳子突然被剪断,求另一根 绳AE 此时的张力。 解:运动分析 绳子突然被剪断,杆AB 绕A 作定轴转动。 假设角加速度为α,AB 杆的质心为C ,由于A 点的 绝对速度为零,以瞬心A 为基点,因此有: e C C a a α??=

l a C α21= 方向如图所示 受力分析: AB 杆承受重力、绳子拉力、惯性力和惯性力矩 利用动静法,对质心C 建立力矩方程: 由 =∑C M 有 0 21=?-* l T M C 即 0 21 1212=-Tl ml α (1) 由 0=∑Y 有 =-+*mg F T C 即 0 21 =-+mg lm T α (2) 联立(1)(2)两式,解得: l g 23= α N T 100= 【注】本题利用质心运动定理和绕质心转动的动量矩定理也可求解 4、边长b =100mm 的正方形均质板重400N ,由三根绳拉住,如图所示。求:1、当FG 绳被剪断的瞬时,AD 和BE 两绳的张力;2、当AD 和BE 两绳运动到铅垂位置时,两绳的张力。 5、图中,均质梁BC 质量为4m 、长4R ,均质圆盘质量为2m 、半径为R ,其上作用转矩M ,通过柔绳提升质量为m 的重物A 。已知重物上升的加速度为a=0.4g ,求固定端B 处约束反力。 6、均质杆AB 长为L=2.5m ,质量为50kg ,位于铅直平面内,A 端与光滑水平面接触,B 端由不计质量的细绳系于距地面h 高的O 点,如图所示。当绳处于水平位置时,杆由静止开始下落,试用动静法求解此瞬时A 点的约束反力和绳子的拉力。

理论力学期末复习题(附答案)

理论力学基础期末复习题 一、填空题 1. 在介质中上抛一质量为m 的小球,已知小球所受阻力v k R -=,若选择坐标轴x 铅直向上,则小球的运动微分方程为_____________________。 2. 质点在运动过程中,在下列条件下,各作何种运动?①0=t a ,0=n a (答): ;②0≠t a ,0=n a (答): ;③0=t a ,0≠n a (答): ;④0≠t a ,0≠n a (答): 。 3. 质量为kg 10的质点,受水平力F 的作用,在光滑水平面上运动,设t F 43+=(t 以s 计,F 以N 计),初瞬间(0=t )质点位于坐标原点,且其初速度为零。则s t 3=时,质点的位移等于_______________,速度等于_______________。 4. 在平面极坐标系中,质点的径向加速度为__________;横向加速度为_______。 5. 哈密顿正则方程用泊松括号表示为 , 。 6. 质量kg m 2=的重物M ,挂在长m l 5.0=的细绳下端,重物受到水平冲击后获得了速度105-?=s m v ,则此时绳子的拉力等于 。 7. 平面自然坐标系中的切向加速度为 ,法向加速度为 。 8. 如果V F -?= ,则力所作的功与 无关,只与 的位置有关。 9. 在南半球地面附近自南向北的气流有朝 的偏向;而北半球的河流 岸冲刷较为严重。 10. 已知力的表达式为axy F x =,2az F y -=,2ax F z -=。则该力做功与路径_ (填“有关”或“无关”),该力_ 保守力(填“是”或“不是”)。 11. 一质量组由质量分别为0m 、20m 、30m 的三个质点组成,某时刻它们的位矢和速 度分别为j i r +=1、i v 21=、k j r +=2、i v =2、k r =3、 k j i v ++=3。则该时刻质点组相对于坐标原点的动量等 于 ,相对于坐标原点的动量矩等于_ 。 12. 一光滑水平直管中有一质量为m 的小球,直管以恒定角速度ω绕通过管子一端的竖直轴转动,若某一时刻,小球到达距O 点的距离为a 的P 点,取x 轴沿管,y 轴竖直向上, 并垂直于管,z 轴水平向前,并于管面垂直,如图所示,此时小球相对于管子的速度为 v

理论力学试题和答案

2010 ~2011 学年度第 二 学期 《 理论力学 》试卷(A 卷) 一、填空题(每小题 4 分,共 28 分) 1、如图1.1所示结构,已知力F ,AC =BC =AD =a ,则CD 杆所受的力F CD =( ),A 点约束反力F Ax =( )。 2、如图1.2 所示结构,,不计各构件自重,已知力偶矩M ,AC=CE=a ,A B ∥CD 。则B 处的约束反力F B =( );CD 杆所受的力F CD =( )。 E 1.1 1.2 3、如图1.3所示,已知杆OA L ,以匀角速度ω绕O 轴转动,如以滑块A 为动点,动系建立在BC 杆上,当BO 铅垂、BC 杆处于水平位置时,滑块A 的相对速度v r =( );科氏加速度a C =( )。 4、平面机构在图1.4位置时, AB 杆水平而OA 杆铅直,轮B 在水平面上作

纯滚动,已知速度v B ,OA 杆、AB 杆、轮B 的质量均为m 。则杆AB 的动能T AB =( ),轮B 的动能T B =( )。 1.3 1.4 5、如图1.5所示均质杆AB 长为L ,质量为m,其A 端用铰链支承,B 端用细绳悬挂。当B 端细绳突然剪断瞬时, 杆AB 的角加速度 =( ),当杆AB 转到与水平线成300角时,AB 杆的角速度的平方ω2=( )。 6、图1.6所示机构中,当曲柄OA 铅直向上时,BC 杆也铅直向上,且点B 和点O 在同一水平线上;已知OA=0.3m,BC=1m ,AB=1.2m,当曲柄OA 具有角速度ω=10rad/s 时,则AB 杆的角速度ωAB =( )rad/s,BC 杆的角速度ωBC =( )rad/s 。   A B 1.5 7、图1.7所示结构由平板1、平板2及CD 杆、EF 杆在C 、D 、E 、F 处铰接而成,在力偶M 的作用下,在图上画出固定铰支座A 、B 的约束反力F A 、F B 的作用线方位和箭头指向为( )(要求保留作图过程)。

理论力学考试的试题

本部理论力学复习资料 计算各题中构件的动量、对转轴的转动惯量,对转轴的动量矩、动能。图a-d 中未标注杆长L ,质量m ,圆盘半径R ,质量M ,均为均质构件,转动角速度均为w 。 填空题 1.平面任意力系平衡的充分必要条件是力系的( )( )为零。 2.力系向一点简化得到的主矢与简化中心位置( )关,主矩矢一般与简化中心位置( )关。平面一般力系向一点简化可能得到的结果为力系简化为( )、( )或力系平衡。 4.平面汇交力系独立的平衡方程有( )个,空间汇交力系有( )个独立 平衡方程。 5.动点作曲线运动时的全加速度等于( )与( )两者矢量和。 6.已知质点运动方程为22,x t t y t =-+=,式中单位均为国际单位,则2t =秒时质点速度在,x y 轴投影分别为( )( );质点速度大小为( );加速度在,x y 轴投影大小分别为( )( )。 8. 力F 在x 轴上投影Fx=0和力F 对x 轴之矩Mx(F)=0,那么力F 应与( )轴( )并且( )。 9. 力偶矩矢的三个基本要素是( )( )和( )。 10. 直角刚杆AO=2m ,BO=3m ,已知某瞬时A 点的速度V A =4m/s,而B 点加速度与BO 成?=α60角。则该瞬时刚杆的角速度ω=( )rad/s ,角加速度ε=( )rad/s 2。 (a)(b) (c) e f

11.物体保持原有的( )( )状态的性质称为惯性。 12.平面一般力系向一点简化可能得到的结果为力系简化为( )、( )或力系平衡。 13.质心运动定理在空间直角坐标系下的三个投影方程为:( );( );( )。 14.摩擦角是指临界平衡时( )与( )夹角。 15.瞬时平动刚体上各点的速度( );各点加速度一般( )。(填相等、不相等)。 选择题 斜面倾角为30α= ,物块质量为m ,与斜面间的摩擦系数0.5s f =,动滑动摩擦系数 d f = (A ) (B ) (C ) (D)质量为m 压力大小为(A) mg (C ) 点 (t 以厘米计),则点( ) (C)6cm,8cm/s 2 (D) 16cm,8cm/s 2 点的合成运动中的速度合成定理a e r v v v =+ ,适用于哪种类型的牵连运动? (A) 只适用于牵连运动为平动的情况 (B) (C) (D) 楔形块A ,B 自重不计,大小相等,方向相反,(A) A ,B 都不平衡(C) A 平衡, B 不平衡

(完整word版)理论力学 期末考试试题(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: 1q =60kN/m ,2q =40kN/m ,机翼重1p =45kN ,发动机重2p =20kN ,发动机螺旋桨的反作用 力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时,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E F =10kN ,G F =7 kN 。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。

理论力学复习题与答案(计算题部分)

三、计算题(计6小题,共70分) 1、图示的水平横梁AB,4端为固定铰 链支座,B端为一滚动支座。梁的长 为4L,梁重P,作用在梁的中点C。在 梁的AC段上受均布裁荷q作用,在梁 的BC段上受力偶作用,力偶矩M= Pa。试求A和B处的支座约束力。 2、在图示两连续梁中,已知q, M,a及θ,不计梁的自重,求 各连续梁在A,B,C三处的约 束力。 3、试求Z形截面重心的位置,其尺寸如图所示。 4、剪切金属板的“飞剪机”机构如图所 示。工作台AB的移动规律是s=0.2sin(π /6)t m,滑块C带动上刀片E沿导柱运动

以切断工件D,下刀片F固定在工作台上。设曲柄OC=0.6m,t=1 s 时,φ=60 o。求该瞬时刀片E相对于工作台运动的速度和加速度,并求曲柄OC转动的角速度及角加速度。 5、如图所示,在筛动机构中,筛子的摆动是 由曲柄连杆机构所带动。已知曲柄OA的转速 n OA=40 r/min,OA=0.3 m。当筛子BC运动 到与点O在同一水平线上时,∠BAO=90 o。 求此瞬时筛子BC的速度。 6、在图示曲柄滑杆机构中,曲柄以 等角速度ω绕O 轴转动。开始时, 曲柄OA水平向右。已知:曲柄的质 量为m1,沿块4的质量为m2,滑杆的 质量为m3,曲柄的质心在OA的中 点,OA=l;滑杆的质心在点C。 求:(1)机构质量中心的运动方 程;(2)作用在轴O的最大水平约 束力。 7、无重水平粱的支承和载荷如题图所示。已知力F、力偶矩为M的 力偶和强度为q的均布载荷。求支座A和B

处的约束力。 8、在图所示两连续梁中,已知M 及 a,不计梁的自重,求各连续梁在 A , B , C 三处的约束力。 9、工宇钢截面尺寸如图所示。求此截面 的几何中心。 10、如图所示,半径为R 的半圆形凸 轮D 以等速v 0沿水平线向右运动,带 动从动杆AB 沿铅直方向上升,求φ =30o时杆AB 相对于凸轮的速度和加 速度。 11、图示机构中,已知: ,OA=BD=DE=0.1m ,曲柄OA 的角速度ω =4rad/s 。在图示位置时,曲柄OA 与水平 m 30.1EF

理论力学自测复习题(全)

理论力学自测复习题 静力学部分 一、填空题:(每题2分) 1、作用于物体上的力的三要素是指力的、和。 2、当物体处于平衡状态时,作用于物体上的力系所满足的条件称为,此力系称为力系,并且力系中的任一力称为其余力的。 3、力的可传性原理适用于,加减平衡力系公理适用于。 4、将一平面力系向其作用面内任意两点简化,所得的主矢相等,主矩也相等,且主矩不为零,则此力系简化的最后结果为。 5、下列各图为平面汇交力系所作的力多边形,试写出各力多边形中几个力之间的关系。 A、B、C、D、。 6、某物体只受三个力的作用而处于平衡状态,已知此三力不互相平行,则此三力必并且。 7、一平面力系的汇交点为A,B为力系作用面内的另一点,且满足方程∑m B=0。若此力系不平衡,则其可简化为。 、q2、q3、q4的均匀分布荷载(亦 8、长方形平板如右图所示。荷载集度分别为q 称剪流)作用在板上,欲使板保持平衡,则荷载集度间必有如下关系:。 9、平面一般力系平衡方程的二力矩式为, 其适用条件是。 10、平面一般力系平衡方程的三力矩式为, 其适用条件是。 11、正方形平板受任意平面力系作用,其约束情况如下图所示,则其中

属于静定问题; 属于超静定问题。 12、已知平面平行力系的五个力(下左图示) 分别为F 1 = 10 N , F 2 = 4 N ,F 3 = 8 N ,F 4 = 8 N 和F 5 = 10 N ,则该力系简化的最后结果 为 。 13、平面力系如右图,已知F 1 =F 2 = F 3 = F 4 =F , 则:⑴力系合力的大小为 ; ⑵力系合力作用线距O 点的距离为 (合力的方向和作用位置应在图中画出)。 14、二力构件是指 ,作用在二力体上的两个力的作用线必与 相重合。 15、在下图所示的平面平衡问题中,属于静定问题的有 ,属于超静定问题的有 。 16、置于铅垂面内的均质正方形簿板(下左一图所示)重P = 100kN ,与地面间的摩擦系数f = 0.5,欲使簿板静止不动,则作用在点A 的力F 的最大值应为 。 17、下左二图所示正立方体边长为a ,四个力F 1、F 2、F 3、F 4大小皆等于F ,作用在相应的边上,如图所示。 则此力系简化的最终结果是 ;并在图中画出。 18、如上右二图所示,已知F ' = 60kN ,F =20kN ,物块与地面间的静摩擦系数μ= 0.5,动摩擦系数μ'= 0.4,则物体所受摩擦力的大小为 。 19、上右一图示矩形板(重量不计)用六根直杆固定的地面上(各杆重均不计);杆端均为光滑球铰链。在A 点作用铅直力P ,则其中内力为零的杆是 。 20、将一空间力系向某点进行简化,若得到的主矢和主矩正交,则此力系简化的最后结果为 。

理论力学复习题答案

理论力学复习题1 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。 ( × ) 9、 在有摩擦的情况下,全约束力与法向约束力之间的夹角称为摩擦角。(× ) 10、 用解析法求平面汇交力系的平衡问题时,所建立的坐标系x ,y 轴一定要相互垂直。 ( × ) 11、 一空间任意力系,若各力的作用线均平行于某一固定平面,则其独立的平衡方程最多只有3个。 ( × ) 12、 静摩擦因数等于摩擦角的正切值。 ( √ ) 13、 一个质点只要运动,就一定受有力的作用,而且运动的方向就是它受力方向。( × ) 14、 已知质点的质量和作用于质点的力,质点的运动规律就完全确定。 (× ) 15、 质点系中各质点都处于静止时,质点系的动量为零。于是可知如果质点系的动量为零,则质点系中各 质点必都静止。 ( × ) 16、 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。( × ) 17、 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 ( √ ) 18、 在自然坐标系中,如果速度υ = 常数,则加速度α = 0。 ( × ) 19、 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 =mvcos a 。 (√) 20、 用力的平行四边形法则,将一已知力分解为F1和F2两个分力,要得到唯一解答,必须具备:已知F1 和F2两力的大小;或已知F1和F2两力的方向;或已知F1或F2中任一个力的大小和方向。 ( √ ) 21、 某力在一轴上的投影与该力沿该坐标轴的分力其大小相等,故投影就是分力。 ( × ) 22、 图示结构在计算过程中,根据力线可传性原理,将力P 由A 点传至B 点,其作用效果不变。( × ) 23、 作用在任何物体上的两个力,只要大小相等,方向相反,作用线相同,就一定平衡。( × )。 24、 在有摩擦的情况下,全约束力与法向约束力之间的夹角称为摩擦角。(× ) 25、 加速度dt v d 的大小为dt dv 。 (×)

理论力学试题及答案

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。 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),圆柱处于极限平衡状态。此时按触点处的法向反力N A与N B的关系 为。 ①N A = N B;②N A > N B;③N A < N B。 3、边长为L的均质正方形平板,位于铅垂平面内并置于光滑水平面上,如图示,若给平板一微小扰动,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,杆O1 A//O2 B,杆O2 C//O3 D,且O1 A = 20cm,O2 C = 40cm,CM = MD = 30cm,若杆AO1 以角速度ω= 3 rad / s 匀速转动,则D点的速度的大小为cm/s,M点的加速度的大小为cm/s2。 ①60;②120;③150;④360。

理论力学期末考试复习资料

理论力学期末考试复习资料 题型及比例 填空题(20%)选择题(20%)证明题(10%)简答题(10%)计算题(40%) 第一章:质点力学(20~25%) 一.质点的运动学 I :(重点考查)非相对运动学 1、描述质点的运动需要确定参照系和坐标系。 参照系:没特别声明,一般以地球为参照系,且认为地球是不动的,即以静止坐标系为运动的参考。 坐标系:根据问题的方便,通常选择直角坐标系(适用于三维,二维,一维的运动),极坐标系(适用于二维运动,题中明显有极径,极角等字眼或者有心力作用下质点的运动时采用极坐标系),自然坐标系(适用于二维运动,题中明显有曲率半径,切向等字眼时,或者圆周曲线运动,抛物线运动等通常采用自然坐标系)。 2、描述质点运动的基本物理量是位移(坐标)、速度、加速度,明确速度、加速度,轨道方程在三种坐标系下的求解,直角坐标系下步骤: (1), 建立好坐标系 (2),表示出质点的坐标(可能借助于中间变量,如直角坐标系中借助于角度) (3)对坐标求一阶导得速度,二阶导得加速度,涉及的未知量要利用题中所给的已知信息求得。 若求轨道方程,先求得x 、y 、z 随时间或其他共同变量(参数)的函数关系,消去共同变量即可,其它坐标系下是一个道理。 若是采用处理二维运动的极坐标系和自然坐标系: 明确怎么建立这两种坐标系及速度、加速度表的达式和各项的意义 (a) 极坐标系:极轴(不变的),极角与极径(质点对质点的位矢大小)则随质点不断 发生变化,特别需要明确的径向、横向的单位矢量j i ,的确定,径向即沿径矢延长方向,横向是 垂直径向,指向极角增加的一侧,它们的方向随质点的运动不断发生变化,称为是活动坐标系;我们只需应用相应的公式计算,并理解每一项的意义即可: 速度: 径向, 横向, 加速度:径向 ,明确第一项是由于径向速度得大小改变而引起,第二项则是横向速度得方向发生改变而引起;横向 ,第一项是混合项,其中之一表由横向速度得大小改变而引起,其中之二表由径向速度得方向改变而引起,而第二项则表示由横向速度得大小变化而引起 (b)自然坐标系:明确是把矢量分为切向和法向,活动坐标系的单位矢量i 沿切向,j 沿 法向,并指向轨道弯曲的一侧: 不存在法向速度 是零; 法向 II :相对运动学 r v θθ =r v r =r r a θθθ +=22θ r r a r -=

理论力学 期末考试试题(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: 1q =60kN/m ,2q =40kN/m ,机翼重1p =45kN ,发动机重2p =20kN ,发动机螺旋桨的反作用 力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时,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E F =10kN ,G F =7 kN 。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F。在节点C沿CH边铅直向下作用力F。如铰链B,L和H是固定的,杆重不计,作用力 D 求各杆的内力。

理论力学试卷及答案B

专业年级理论力学试题 考试类型:闭卷试卷类型:B卷考试时量:120分钟 一、判断题:(10分,每题1分,共10题) 1、只要保持平面力偶的力偶矩大小和转向不变,可将力偶的力和力臂作相应的改变,而不影响其对刚体作用效应的大小。() 2、加减平衡力系原理既适用于刚体,也适用于弹性体。() 3、力偶可以与一个力等效,也可以用一个力来平衡。() 4、二力构件的约束反力必沿两约束点的连线方向。() 5、力系平衡的充要条件是:力系的主矢和对任意一点的主矩同时等于零。() 6、静不定问题中,作用在刚体上的未知力可以通过独立平衡方程全部求出。() 7、固定铰链支座约束既能限制构件的移动,也能限制构件的转动。() 8、同一平面图形上任意两点的速度在这两点连线上的投影相等。() 9、平面运动中,平移的速度和加速度与基点的选择无关,而平面图形绕基点转动的角速度和角加速度与基点的选择有关。()10、轮系传动中两轮的角速度与其半径成正比。() 二、填空题:(15分,每空1分,共7题) 1、作用在刚体上两个力平衡的充要条件是:两个力的大小,方向,作用在上。 2、在两个力作用下保持平衡的构件称为。 3、刚体作平移时,其上各点的轨迹形状,在每一瞬时,各点的速度和加速度。 4、刚体的简单运动包括和。 5、力对物体的作用效应取决于三个要素,力的、和。

6、动点在某瞬时的绝对速度等于它在该瞬时的与的矢量和。 7、平面力系向作用面内任一点简化,一般情形下,可以得到一个和。 三、选择题:(20分,每题2分,共10题) 1、下列不是研究点的运动学的方法是() (A)基点法(B)矢量法 (C)直角坐标法(D)自然法 2、下列不属于理论力学研究内容的是() (A)静力学(B)运动学 (C)动力学(D)材料力学 3、刚体受处于同一平面内不平行的三力作用而保持平衡状态,则此三力的作用线( ) (A)汇交于一点(B)互相平行 (C)都为零(D)其中两个力的作用线垂直 4、如果两个力系满足下列哪个条件,则该两个力系为等效力系() (A)两个力系的主矢相等 (B)两个力系的主矩相等 (C)两个力系的主矢和主矩分别对应相等 (D)两个力系作用在同一刚体上 5、如图所示,点M沿螺线自内向外运动,它走过的弧长与时间的一次方成正比,则点的加速度越来越,点M越跑越。() (A)大,快 (B)小,慢 (C)大,不变 (D)小,不变 6、若点作匀变速曲线运动,其中正确的是() (A)点的加速度大小a=常量

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