理论力学计算题及答案
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。
理论力学测试(大题答案)
D.若作用于刚体上的三个力共面，但不汇交于一点，则刚体不能平衡
2. 已知F1、F2、F3、F4沿平行四边形ABCD四个边作用，方向如图所示，且F1=F3、F2=F4，则该力系（）。
A.为平衡力系
B.可简化为一合力偶
C.可简化为一合力
7、若平面汇交力系构成首尾相接、封闭的力多边形，则合力必然为零。
8、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。
9、一个力在任意轴上的投影的大小一定小于或等于该力的模，而沿该轴的分力的大小则可能大于该力的模。
10、平面汇交力系的主矢就是该力系之合力。
11、摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。（ ）
28、在有摩擦的情况下，全反力与法向反力之间的夹角称为摩擦角。（）
29、刚体上任意两点的速度在这两点连线上的投影相等。（）
30、处于瞬时平动状态的刚体，在该瞬时其惯性力系向质心简化的主矩必为零。（）
31、力的三要素是大小、方向、作用线。（）
32、平面力偶系平衡的充要条件是：各力偶矩的代数和为零。（）
A、(a)、(b)B、(b)、(c)C、(c)、(d) D、(a)、(d)
图4
5.图5所示A、O、C三轴皆垂直于矩形板的板面。已知非均质矩形板的质量为m，对A轴的转动惯量为J，点O为板的形心，点C为板的质心。若长度OA＝a，CO＝e，AC=l，则板对形心轴O的转动惯量为（）。
A．J–ma2B.J+ma2C.J–m（l2–e2）D.J–m（l2+e2）
C. D.
7. 平衡汇交力系(F1,F2,F3,F4,F5)的力多边形如所示，该力系的合力等于()。
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。
理论力学试题及答案
理论力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 牛顿第一定律描述的是：A. 物体在受力时的运动状态B. 物体在不受力时的运动状态C. 物体在受力时的加速度D. 物体在受力时的位移答案：B2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力和物体质量的关系是：A. 加速度与作用力成正比，与质量成反比B. 加速度与作用力成反比，与质量成正比C. 加速度与作用力成正比，与质量成正比D. 加速度与作用力成反比，与质量成反比答案：A3. 以下哪个不是刚体的运动特性？A. 刚体的质心保持静止或匀速直线运动B. 刚体的各部分相对位置不变C. 刚体的各部分速度相同D. 刚体的各部分加速度相同答案：C4. 角动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有内力作用的系统C. 外力矩为零的系统D. 外力为零的系统答案：C5. 以下哪个是能量守恒定律的表述？A. 一个封闭系统的总动能是恒定的B. 一个封闭系统的总势能是恒定的C. 一个封闭系统的总能量是恒定的D. 一个封闭系统的总动量是恒定的答案：C二、简答题（每题10分，共20分）6. 简述牛顿第三定律的内容及其在实际中的应用。
答案：牛顿第三定律，又称作用与反作用定律，表述为：对于两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。
在实际应用中，例如在推门时，门对人的作用力和人对门的作用力大小相等，方向相反。
7. 描述什么是简谐振动，并给出一个生活中的例子。
答案：简谐振动是一种周期性振动，其回复力与位移成正比，且总是指向平衡位置。
生活中的例子包括弹簧振子，当弹簧被拉伸或压缩后释放，它会在原始平衡位置附近做周期性的往复运动。
三、计算题（每题15分，共30分）8. 一个质量为m的物体，从静止开始，沿着一个斜面下滑，斜面的倾角为θ。
如果斜面的摩擦系数为μ，求物体下滑的加速度。
答案：首先，物体受到重力mg的作用，分解为沿斜面方向的分力mg sinθ和垂直斜面方向的分力mg cosθ。
理论力学测试题及答案
理论力学测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 牛顿第一定律描述的是：A. 物体在没有外力作用下的运动状态B. 物体在受到平衡力作用下的运动状态C. 物体在受到非平衡力作用下的运动状态D. 物体在任何力作用下的运动状态答案：A2. 以下哪个不是惯性参考系的特点？A. 牛顿第一定律在其中成立B. 牛顿第二定律在其中成立C. 牛顿第三定律在其中成立D. 物体在其中不受任何力的作用答案：D3. 动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 只有摩擦力作用的系统D. 只有保守力作用的系统答案：D4. 以下哪个是矢量？A. 质量B. 速度C. 时间D. 温度答案：B5. 以下哪个是标量？A. 力B. 位移C. 功D. 速度答案：C二、填空题（每空1分，共10分）1. 牛顿第二定律的数学表达式为：\[ F = ma \]，其中\( F \)代表______，\( m \)代表______，\( a \)代表______。
答案：力；质量；加速度2. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向______，作用在______。
答案：相反；不同物体上3. 动量的定义是质量与______的乘积。
答案：速度4. 功的定义是力与力的方向上的______的乘积。
答案：位移5. 动能的定义是\( \frac{1}{2}mv^2 \)，其中\( m \)代表______，\( v \)代表______。
答案：质量；速度三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述牛顿第二定律的物理意义。
答案：牛顿第二定律表明，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，即力是改变物体运动状态的原因。
2. 描述动量守恒定律在碰撞过程中的应用。
答案：在没有外力作用的系统中，两个或多个物体发生碰撞时，碰撞前后系统的总动量保持不变。
这意味着碰撞前后各物体动量的矢量和相等。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 一辆质量为1500kg的汽车以20m/s的速度行驶，突然刹车，经过5秒后停止。
理论力学复习考试题(12土木)答案2
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 CC a a α =la 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 0=∑CM有 021=⨯-*l T M C即 0211212=-Tl ml α （1）由0=∑Y有=-+*mg F T C即 021=-+mg lm T α （2）联立（1）（2）两式，解得：ACe ca α α2/l 2/lABCα*CF *CM mgT2/l 2/lABEDl 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。
A D E B60ºFG5、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。
理论力学试题及答案计算题专练
一、选择题（每题3分，共15分）。
请将答案的序号填入划线内）1. 三力平衡定理是( )A 共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点；B 共面三力若平衡，必汇交于一点；C 三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。
2. 空间任意力系向某一定点O 简化，若主矢0≠'R ，主矩00≠M ，则此力系简化的最后结果--------------------。
A 可能是一个力偶，也可能是一个力；B 一定是一个力；C 可能是一个力，也可能是力螺旋；D 一定是力螺旋。
3. 如图所示，=P 60kM ，T F =20kN ，A , B 间的静摩擦因数s f =0.5，动摩擦因数f =0.4，则物块A 所受的摩擦力F 的大小为-----------------------。
① 25 kN ；② 20 kN ；③ 310kN ；④ 04. 点作匀变速曲线运动是指------------------。
① 点的加速度大小a =常量； ② 点的加速度a =常矢量；③ 点的切向加速度大小τa =常量； ④ 点的法向加速度大小n a =常量。
二、填空题（共24分。
请将简要答案填入划线内。
）1. 双直角曲杆可绕O 轴转动，图示瞬时A 点的加速度2s /cm 30=A a ，方向如图。
则B 点加速度的大小为------------2s /cm ，方向与直线------------成----------角。
（6分）TF PAB30m3m 3m43A B Aa O2. 平面机构如图所示。
已知AB 平行于21O O ，且AB =21O O =L ，r BO AO ==21，ABCD 是矩形板，AD=BC=b ，1AO 杆以匀角速度ω绕1O 轴转动，则矩形板重心1C 点的速度和加速度的大小分别为v = -----------------, a = --------------。
（4分）（应在图上标出它们的方向）3. 在图示平面机构中，杆AB =40cm ，以1ω=3rad/s 的匀角速度绕A 轴转动，而CD 以2ω=1rand/s 绕B 轴转动，BD =BC =30cm ，图示瞬时AB 垂直于CD 。
理论力学计算题题库及答案
理论力学计算题题库及答案1. 【判断】只在两个力作用下平衡的构件称为二力构件，所受的两个力必定沿两力作用点的连线，且等值、反向。
（） [判断题]对(正确答案)错2. 【判断】刚体作平移时，刚体内各点的速度和加速度大小、方向都相同。
（）[判断题]对错(正确答案)3. 【判断】在自然坐标系中，如果速度 v=常数，则加速度 a=0。
（） [判断题] 对错(正确答案)4. 【判断】作曲线运动的动点在某瞬时的法向加速度为零，则其运动轨迹在该点的曲率必为零。
（） [判断题]对错(正确答案)5. 【判断】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。
（） [判断题]对(正确答案)错6. 【判断】如果作一般运动的刚体的角速度不为零，在刚体或其延拓部分上一定存在速度等于零的点。
（） [判断题]对错(正确答案)7. 【判断】作用在一个物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。
（） [判断题]对错(正确答案)8. 【判断】只要平面力偶的力偶矩保持不变，可将力偶的力和臂作相应的改变，而不影响其对刚体的效应。
（） [判断题]对(正确答案)错9. 【判断】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。
（）[判断题]对错(正确答案)10. 【判断】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v r≠0，则一定有不为零的科氏加速度。
（） [判断题]对错(正确答案)【填空】图中力P对点O的力矩大小是m o(P)=________。
[上传文件题]答案解析：【填空】如图所示，悬臂桁架受到大小均为P的三个力作用，则杆2内力大小为________。
[上传文件题]答案解析：答案：-P【填空】两小球A、B的质量分别为2m和m,用长为l的无重刚杆连接，系统静止不动。
若给小球A作用一冲量S，则系统质心速度的大小为________。
[上传文件题]答案解析：【填空】平面结构如图所示，AB在A点为固定端约束，并与等腰直角三角板BCD在B点铰接，D点吊起一重为W的物块，在力P的作用下平衡。
理论力学习题及答案
理论力学习题及答案理论力学习题及答案理论力学是物理学的基础学科之一，它研究物体运动的规律以及力的作用原理。
在学习理论力学的过程中，掌握一定的习题是非常重要的。
本文将提供一些理论力学的学习题及其答案，希望能够帮助读者更好地理解和掌握这门学科。
1. 一个质点在水平方向上受到一个恒力F的作用，已知质点的质量为m，求质点在水平方向上的加速度。
解答：根据牛顿第二定律，力等于质量乘以加速度，即F = ma。
所以质点在水平方向上的加速度为a = F / m。
2. 一个质点在竖直方向上受到一个重力作用，已知质点的质量为m，求质点在竖直方向上的加速度。
解答：根据牛顿第二定律，力等于质量乘以加速度，即mg = ma。
所以质点在竖直方向上的加速度为a = g，其中g为重力加速度。
3. 一个质点在竖直方向上受到一个重力作用和一个向上的恒力F的作用，已知质点的质量为m，求质点在竖直方向上的加速度。
解答：根据牛顿第二定律，力等于质量乘以加速度，即mg - F = ma。
所以质点在竖直方向上的加速度为a = (mg - F) / m。
4. 一个质点在斜面上受到一个斜面法向力N和一个斜面平行力F的作用，已知斜面的倾角为θ，求质点在斜面上的加速度。
解答：将斜面的坐标系选择为斜面的法线方向和水平方向，根据牛顿第二定律在斜面的法线方向和水平方向分别列出方程。
在斜面的法线方向上，N -mgcosθ = ma_n，其中a_n为质点在斜面法线方向上的加速度；在斜面的水平方向上，F - mgsinθ = ma_t，其中a_t为质点在斜面平行方向上的加速度。
通过这两个方程可以解得质点在斜面上的加速度。
5. 一个质点在圆周运动中，已知质点的质量为m，圆周的半径为r，求质点的向心加速度。
解答：向心加速度是质点在圆周运动中指向圆心的加速度。
根据牛顿第二定律，向心力等于质量乘以向心加速度，即F = ma_c。
而向心力可以表示为F =mω^2r，其中ω是质点的角速度。
理论力学题库及答案详解
理论力学题库及答案详解一、选择题1. 在经典力学中，牛顿第一定律描述的是：A. 物体在没有外力作用下，将保持静止或匀速直线运动状态B. 物体在受到外力作用时，其加速度与所受合力成正比，与物体质量成反比C. 物体的动量守恒D. 物体的角动量守恒答案：A2. 以下哪一项不是牛顿运动定律的内容？A. 惯性定律B. 力的作用与反作用定律C. 动量守恒定律D. 力的独立作用定律答案：C二、填空题1. 根据牛顿第二定律，物体的加速度 \( a \) 与作用力 \( F \) 和物体质量 \( m \) 的关系是 \( a = \frac{F}{m} \)。
2. 一个物体在水平面上以初速度 \( v_0 \) 滑行，摩擦力 \( f \) 与其质量 \( m \) 和加速度 \( a \) 的关系是 \( f = m \cdot a \)。
三、简答题1. 简述牛顿第三定律的内容及其在实际问题中的应用。
答案：牛顿第三定律，也称为作用与反作用定律，指出作用力和反作用力总是成对出现，大小相等、方向相反，作用在两个不同的物体上。
在实际问题中，如火箭发射时，火箭向下喷射气体产生向上的推力，这是作用力；而气体向下的反作用力则推动火箭向上运动。
2. 解释什么是刚体的转动惯量，并给出计算公式。
答案：刚体的转动惯量是描述刚体绕某一轴旋转时惯性大小的物理量，其计算公式为 \( I = \sum m_i r_i^2 \)，其中 \( m_i \) 是刚体各质点的质量，\( r_i \) 是各质点到旋转轴的垂直距离。
四、计算题1. 一个质量为 \( m \) 的物体在水平面上以初速度 \( v_0 \) 滑行，受到一个大小为 \( \mu mg \) 的摩擦力作用，求物体滑行的距离\( s \)。
答案：首先应用牛顿第二定律 \( F = ma \)，得到 \( \mu mg = ma \)。
解得加速度 \( a = \mu g \)。
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1. 图示圆盘受一平面力系作用，已知圆盘半径R=0.1m，F1=100N，F2=200N，M0=400Nm。
求该平面任意力系的合力及其作用线与AC或其延长线的交点位置。
平面任意力系简化
191.42,54.82,199.12391.347.16RxyFNFNFNMNmOEm
2. 求图示桁架中各杆的内力。
桁架内力计算，截面法与节点法：136FF
3. 已知图示结构中2ma，在外力5kNF和力偶矩=10kNmM作用下，求A、B和D
处的约束反力。
力系的平衡条件的应用，隔离体与整体分析：
()1010DAxAyBxByAFFFFFkNMkNm
2
4. 已知图示结构中1m=60，a，在外力10kNF和力偶矩0=20kNmM作用下，求A、
C处的约束反力。
同上20,0,20,17.32AxAyAcFkNFMkNmFkN
5. 图示构件截面均一，图中小方形边长为b，圆形半径均为R，若右图中大方形和半圆形
材料密度分别为12,，试计算确定两种情况下平面图形的质心位置。
以圆心为原点：3222cbx=-Rb左
以方形下缘中点为原点：
122
12
123238c2x=
右
3
6. 斜坡上放置一矩形匀质物体，质量m=10kg，其角点A上作用一水平力F，已知斜坡角
度=30°，物体的宽高比b/h=0.3，物体与斜坡间的静摩擦系数sf=0.4。试确定不致破
坏平衡时F的取值范围。
计算滑动和翻倒两种情况得到（1）滑动平衡范围14.12124.54NFN，（2）翻倒平衡范
围：8.6962.27NFN
7. 如图机构，折杆OBC绕着O轴作顺时针的匀速定轴转动，角速度为，试求此时扣环
M的速度和加速度。
点的合成运动：动系法
2
4sin2tan,sin2MMVOMaOM
8. 悬臂刚性直杆OA在O处以铰链连接一圆环，半径R=0.5m，圆环绕O逆时针作定轴转
动，在图示瞬时状态下，圆环角速度1rad/s，试求同时穿过圆环与杆OA的扣环M
的速度和加速度。
9. 摇杆OA长r、绕O轴转动，并通过C点水平运动带动摇杆OA运动。图示瞬时摇杆
OA杆与水平线夹角，C点速度为V，加速度a，方向如图，试求该瞬时摇杆OA的
角速度和角加速度。
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方法同上
sinVr
（逆时针）2223sincossinarVr（顺时针）
10. 图示轮以角速度1.5rad/s逆时针匀速转动，驱动曲柄AB及杆BC运动，该机构在A、
B和C处均以铰链连接，图示坐标系统xOy，各点坐标位置为O(0,0)、A(1,0)、B(3,1)、
C(3,-5)，（单位：m），已知B处滑槽与x轴夹角30°，试求该瞬时C滑块的速度和曲柄
AB的角速度。（15分）
刚体平面运动，基点法0.582/,0.9/cBAvmsrads
11. 曲柄=0.5mOA, 1mAB, =45，=45，圆轮半径为=0.5mr，且相对地面无滑动，
OA
以匀角速度03rad/s转动，求此瞬时B和1O的速度和加速度。
刚体平面运动，基点法：11221.5/,4.5/,1.5/,1.864/BBOOvmsamsvmsams
12. 已知O'D=2AD=2BD=2r，=30=60，，图示瞬时O'D AB，滑块A以速度V、加
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速度a，按图示方向运动，试求OC杆的角速度和角加速度。
刚体平面运动，基点法和瞬心法，223233,48ococarVVrr
13. 图示A、B物体初始处于静止状态，A、B质量分别为m、M，水平宽度分别为a、b，
A、B之间的动摩擦因数为f，地面光滑，假设A能滑落到地面，试求这时B的位移。
动量定理、质心位置守恒定律BmsbaMm
14. 图示机构，弹簧刚度系数为k，一端固定，另一端连接绳子并绕过C处滚轮（滚轮相对
于地面不滑动），A物块及O、C处的轮子质量均为m，两轮子的半径均为R，绳子相
对于两轮均不滑动，若弹簧初始处于原长，当A下落距离h时，求物块A的速度和加
速度。
动能定理：2224,33AAmghkhmgkhvamm
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15. 定轮上作用力偶矩M，通过绕绳拉动滚轮沿斜坡往上运动，假设斜面足够粗糙，滚轮不
发生滑动，斜坡倾角为，若滚轮、定轮半径均为R，质量均为m，试求定轮的角加速
度，绳子的拉力与斜坡对滚轮的摩擦力及法向约束力。
动量矩定理，质心运动定理，刚体平面运动方程
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sin22sin3cossin4NSMmgRmRMmgRTRFmgMmgRFR