理论力学复习题(12土木)答案2
土木工程力学习题与答案
2010年综合练习(判断题)1.图示为刚架的虚设力状态,按此力状态及位移计算公式可求出A 处的转角。
( )A1=P F2.图示为梁的虚设力状态,按此力状态及位移计算公式可求出AB 两点的相对线位移。
( )AB1=P F 1=P F3.图示悬臂梁截面A 的弯矩值是ql 2。
()ql lA4.图示梁AB 在所示荷载作用下A 截面的弯矩值为22ql 。
( )qAlBql5.桁架结构在结点荷载作用下,杆内只有剪力。
( ) 6.在桁架结构中,杆件内力不是只有轴力。
( )7.图示桁架结构中不包括支座链杆,有5个杆件轴力为0 。
( )P F PF PF8.依据静力平衡条件可对静定结构进行受力分析,这样的分析结果是唯一正确的结果。
( ) 9.支座移动时静定结构发生的是刚体位移。
()10.在温度变化或支座位移的作用下,静定结构有内力产生 。
( ) 11.当结构中某个杆件的EI 为无穷大时,其含义是这个杆件无弯曲变形。
( ) 12.静定多跨梁中基本部分、附属部分的划分与所承受的荷载无关。
( ) 13.静定多跨梁中基本部分、附属部分的划分与杆件的刚度有关。
( ) 14.基本附属型结构的计算顺序是:先计算附属部分后计算基本部分。
()15.一般来说静定多跨梁的计算顺序是,先基本部分后附属部分。
( ) 16.图示结构的超静定次数是n=3。
( )17.超静定结构的力法基本结构是唯一的。
( ) 18.超静定结构的内力状态与刚度有关。
( )19.用力法解超静定结构时,选取的基本结构是唯一的。
( )20.计算超静定结构的位移时,虚设力状态可以在力法的基本结构上设。
( ) 21.力法典型方程的等号右端项不一定为0。
( ) 22.位移法典型方程中的自由项是外因作用下附加约束上的反力。
( )23.用位移法解超静定结构时,附加刚臂上的反力矩是利用结点平衡求得的。
( ) 24.位移法的基本结构不是唯一的。
( ) 25.超静定结构由于支座位移可以产生内力。
理论力学课后习题与答案解析
第一章习题4-1.求图示平面力系的合成结果,长度单位为m。
解:(1) 取O点为简化中心,求平面力系的主矢:求平面力系对O点的主矩:(2) 合成结果:平面力系的主矢为零,主矩不为零,力系的合成结果是一个合力偶,大小是260Nm,转向是逆时针。
习题4-3.求下列各图中平行分布力的合力和对于A点之矩。
解:(1) 平行力系对A点的矩是:取B点为简化中心,平行力系的主矢是:平行力系对B点的主矩是:向B点简化的结果是一个力R B和一个力偶M B,且:如图所示;将R B向下平移一段距离d,使满足:最后简化为一个力R,大小等于R B。
其几何意义是:R的大小等于载荷分布的矩形面积,作用点通过矩形的形心。
(2) 取A点为简化中心,平行力系的主矢是:平行力系对A点的主矩是:向A点简化的结果是一个力R A和一个力偶M A,且:如图所示;将R A向右平移一段距离d,使满足:最后简化为一个力R,大小等于R A。
其几何意义是:R的大小等于载荷分布的三角形面积,作用点通过三角形的形心。
习题4-4.求下列各梁和刚架的支座反力,长度单位为m。
解:(1) 研究AB杆,受力分析,画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:结果正确。
(2) 研究AB杆,受力分析,将线性分布的载荷简化成一个集中力,画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:结果正确。
(3) 研究ABC,受力分析,将均布的载荷简化成一个集中力,画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:结果正确。
习题4-5.重物悬挂如图,已知G=1.8kN,其他重量不计;求铰链A的约束反力和杆BC所受的力。
解:(1) 研究整体,受力分析(BC是二力杆),画受力图:列平衡方程:解方程组:反力的实际方向如图示。
习题4-8.图示钻井架,G=177kN,铅垂荷载P=1350kN,风荷载q=1.5kN/m,水平力F=50kN;求支座A的约束反力和撑杆CD所受的力。
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;平衡的解析条件是。
静滑动摩擦系数与摩擦⾓之间的关系为tanφ=fs。
点的切向加速度与其速度的变化率⽆关,⽽点的法向加速度与其速度的变化率⽆关。
的条件,则点作牵连运动。
6、动点相对于的运动称为动点的绝对运动;相对于系的运动称为动点的相对运动;⽽相对于的运动称为牵连运动。
转动题7图题8图8、图⽰均质圆盘,质量为,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⼼.在下述公理、规则、原理和定律中,适⽤的有D)。
A.⼆⼒平衡公理⼒的平⾏四边形规则加减平衡⼒系原理⼒的可传性分析图中画出的5个共⾯⼒偶,与图(a)所⽰的⼒偶等效的⼒偶是()。
图(b)图(c)图(d)图(e)题2图3.平⾯⼒系向点1简化时,主⽮,主矩,如将该⼒系向另⼀点2简化,则(D)。
B.C.D.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)。
A.?0;B.?50N;C.?70.7N;D.?86.6N;题4图题5图5.如图所⽰,当左右两⽊板所受的压⼒均为F时,物体A夹在⽊板中间静⽌不动。
若两端⽊板所受压⼒各为2F,则物体A所受到的摩擦⼒为(A)。
与原来相等是原来的两倍是原来的四倍点作曲线运动时,“匀变速运动”指的是(B)。
=常⽮量=常量=常⽮量=常量刚体作平动时,刚体内各点的轨迹(C)。
⼀定是直线⼀定是曲线可以是直线,也可以是曲线可以是直线,也可以是不同半径的圆⼀对外啮合或内啮合的定轴传动齿轮,若啮合处不打滑,则任⼀瞬时两轮啮合点处的速度和加速度所满⾜的关系为()。
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。
理论力学复习题试题库及答案
理论⼒学复习题试题库及答案理论⼒学试题静⼒学部分⼀、填空题:(每题2分)1、作⽤于物体上的⼒的三要素是指⼒的⼤⼩、⽅向和作⽤点。
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平衡条件,此⼒系称为平衡⼒系,并且⼒系中的任⼀⼒称为其余⼒的平衡⼒。
3、⼒的可传性原理适⽤于刚体,加减平衡⼒系公理适⽤于刚体。
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⼀个合⼒偶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 、 0321=++F F F ρρρ、B 、 2341F F F F =++r r r rC 、 14320F F F F +++=r r r rD 、 123F F F =+r r r 。
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,则此三⼒必并且汇交于⼀点、共⾯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,则其可简化为作⽤线过A 、B 两点的⼀个合⼒。
8、长⽅形平板如右图所⽰。
荷载集度分别为q 1、q 2、q 3、q 4的均匀分布荷载(亦称剪流)作⽤在板上,欲使板保持平衡,则荷载集度间必有如下关系: q 3=q 1= q 4=q 2 。
9、平⾯⼀般⼒系平衡⽅程的⼆⼒矩式为 ∑F x = 0、∑M A = 0、∑M B = 0 ,其适⽤条件是 A 、B 两点的连线不垂直于x 轴10、平⾯⼀般⼒系平衡⽅程的三⼒矩式为 ∑M A =0、∑M B=0、∑M C =0 ,其适⽤条件是 A 、B 、C 三点不共线。
、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 a b c f h属于静定问题; d e g 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⼤⼩0.4 N ·m 、顺时针转的⼒偶。
理论力学复习题及答案
末时 其中
5)由动能定理
两边求导:
11、画出下列各图中物体A或构件AB的受力图。未画重力的物体的自重不计,所有接触处均为光滑接触。
(a)(b)(c)
12、画出下列每个标注字符的物体的受力图。题图中未画重力的各物体的自重不计,所有接触处均为光滑接触。
(a)
(b)
(c)
13、解:(1)以节点B为研究对象
8、如图所示的曲柄连杆滚轮机构,滚轮B在水平面上滚而不滑,并且滚轮的轮心B和OA杆的转轴O处于同一水平线上。已知:OA杆以匀角速度ω=rad/s绕O转动,OA=0.1m;滚轮B的半径为R=0.05m,当机构运动到图示瞬间=600,AB杆垂直OA杆。求:此时AB杆的角速度ωAB及滚轮B的角加速度B。(18分)
27、图示双曲柄连杆机构的滑块B和E用杆BE连接。主动曲柄OA和从动曲柄OD都绕O轴转动。主动曲柄OA以等角速度 转动。已知机构的尺寸为:OA=0.1m,OD=0.12m,AB=0.26m,BE=0.12m, 。求当曲柄OA垂直于滑块的导轨方向时,从动曲柄OD和连杆DE的角速度。
28、铅垂发射的火箭由一雷达跟踪,如图所示。当 、 、 且 时,火箭的质量为5000kg。求此时的喷射反推力F。
加速度分析:
解得:aB=
4)取轮B为研究对象
9、解:1)取整体为研究对象
2)受力分析
3)运动分析标相关运动量
整体作定轴转动
4)由定轴转动刚体的运动微分方程
5)由质心运动定理:
质心位置 (无初速释放)
10、解:1)取整体为研究对象假设AB杆由静止下降了s距离
2)受力分析,只有重力做功
3)运动分析,AB杆和三角块C都为平动
复习题参考答案
1、解:1)取OA杆为研究对象;2)受力分析
理论力学试题及答案
2002~2003学年 第一学期 五 理论力学(A Ⅰ)期终试题 01级土木(80学时类)用(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 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 =4k N ,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 =,30=θ,作用于B 点的力4k N F =,求力F 对A 点之矩A M =____________。
(a)(b)P Qo 30 D C ABF 1F 2F 3F 4Rr FθABO3. 平面力系向O 点简化,主矢R F '与主矩OM如图。
若已知10k N R F '=,20k N m O M = ,求合力大小及作用线位置,并画在图上。
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 OA =,25m O B =,23r a d s OB ω=,则杆A O 1的角速度A O 1ω=____________,C 点的速度=____________。
(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 处的支座反力。
理论力学题库(含答案)
理论力学 ---11-1. 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。
理论力学复习题及参考答案
理论力学复习题一、判断题:正确的划√,错误的划×1.力的可传性适用于刚体和变形体。
()2.平面上一个力和一个力偶可以简化成一个力。
()3.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动。
()4.两相同的均质圆轮绕质心轴转动,角速度大的动量矩也大。
()5.质点系的动量为零,其动能也必为零。
()6.刚体上只作用三个力,且它们的作用线汇交于一点,该刚体必处于平衡状态。
()7.如图只要力F处于摩擦角之内,物体就静止不动。
()8.各点都作圆周运动的刚体一定是定轴转动。
()9.两相同的均质圆轮绕质心轴转动,角速度大的动量也大。
()10.质点系的内力不能改变质点系的动量和动量矩。
()二、选择题:1.将图a所示的力偶m移至图b的位置,则()。
A . A、B、C处约束反力都不变B . A处反力改变,B、C处反力不变C . A 、C处反力不变,B处反力改变D . A、B、C处约束反力都要改变2.图示一平衡的空间平行力系,各力作用线与z轴平行,如下的哪些组方程可作为该力系的平衡方程组()。
3.如图所示,质量为m ,长为L 的匀质杆OA ,以匀角速度ω绕O 轴转动,图示位置时,杆的动量、对O 轴的动量矩的大小分别为( )。
A .12/2/12ωωmL L mL p O ==B .12/02ωmL L p O ==C .L mL L mL p O )21(212/1ωω== D .3/2/12ωωmL L mL p O ==4.点M 沿半径为R 的圆周运动,其速度为 是有量纲的常数。
则点M 的全加速度为( )。
A .B .C .D .5. 动点沿其轨迹运动时( )。
A .若0,0≠≡n a a τ,则点作变速曲线运动 B .若0,0≠≡n a a τ,则点作匀速率曲线运动 C .若0,0≡≠n a a τ,则点作变速曲线运动 D .若0,0≡≠n a a τ,则点作匀速率曲线运动6.一刚体上只有两个力偶M A 、M B 作用,且M A + M B = 0,则此刚体( )。
大二理论力学试题及答案
大二理论力学试题及答案理论力学是物理学中的一个重要分支,它主要研究物体在力的作用下的运动规律。
对于大二学生来说,理论力学的学习不仅要求掌握基本的物理概念和原理,还要能够运用数学工具解决实际问题。
以下是一份理论力学的试题及答案,供参考。
试题一、选择题(每题3分,共30分)1. 牛顿第一定律又称为惯性定律,它指出:- A. 物体在没有外力作用下会做匀速直线运动- B. 物体在没有外力作用下会静止不动- C. 物体在任何情况下都会做匀速直线运动- D. 物体的速度会随着时间增加而增加2. 根据牛顿第二定律,力和加速度之间的关系是:- A. \( F = ma \)- B. \( F = \frac{1}{2}mv^2 \)- C. \( F = m \frac{dv}{dt} \)- D. \( F = m \frac{v^2}{r} \)3. 一个物体的动能等于:- A. \( KE = \frac{1}{2}mv^2 \)- B. \( KE = mv \)- C. \( KE = \frac{1}{2}mv \)- D. \( KE = \frac{1}{2}mv \frac{dv}{dt} \)4. 势能是物体由于其位置而具有的能量,以下哪项不是势能?- A. 重力势能- B. 弹性势能- C. 动能- D. 电势能5. 根据角动量守恒定律,如果一个系统不受外力矩作用,则系统的: - A. 角动量不变- B. 角速度增加- C. 线动量增加- D. 动能增加6. 刚体的转动惯量与哪些因素有关?- A. 质量- B. 质量分布- C. 转动轴的位置- D. 所有以上因素7. 两质点间的万有引力与它们的质量乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,这个定律是由哪位科学家提出的?- A. 牛顿- B. 爱因斯坦- C. 麦克斯韦- D. 普朗克8. 以下哪项不是守恒定律?- A. 能量守恒- B. 动量守恒- C. 角动量守恒- D. 质量守恒9. 一个物体在水平面上以初速度v₀开始做匀减速直线运动,直到静止,其运动方程可以表示为:- A. \( v = v_0 - at \)- B. \( s = v_0t - \frac{1}{2}at^2 \)- C. \( v = \sqrt{v_0^2 + at} \)- D. \( s = \frac{1}{2}v_0t + at^2 \)10. 在光滑水平面上,一个物体受到一个恒力F的作用,其加速度由牛顿第二定律给出,如果物体的质量增加,而力F保持不变,则加速度:- A. 增加- B. 减少- C. 保持不变- D. 变为零二、简答题(每题10分,共20分)1. 请简述达朗贝尔原理及其在解决动力学问题中的应用。
土木工程理论力学复习题
2011土木工程理论力学复习题一、是非题(正确用√,错误用×,填入括号内。
)1、二力构件的约束反力,其作用线是沿二受力点连线,方向相反,指向可任意假设。
( √)2、一平面力系的主矢不为零,则此力系分别向A、B两点简化,主矩相同。
(× )3、、一平面力系的主矢为零,则此力系分别向A、B两点简化,结果一定相同。
(√ )4、由于零力杆不承受力,所以是无用杆,它的存在与否对桁架结构没有影响。
(× )5、力偶各力在其作用平面内的任意轴上投影的代数和都始终等于零。
( √ )6、作用在同一平面内的四个力,它们首尾相连构成一封闭的四边形,则此力系一定是平衡力系。
(× )7、全反力与接触面公法线之间的夹角称作摩擦角。
(× )8、在保持力偶矩不变的前提下,力偶可在同一平面内,或相互平行的平面内任意移动,不改变力偶对刚体的作用效果。
(√)9、光滑铰链类约束反力,可以用任意两个相互垂直的分力表示。
(√)10、对于平移刚体,任一瞬时,各点速度大小相等而方向可以不同。
(×)11、在刚体运动过程中,若刚体内任一平面始终与某固定平面平行,则这种运动就是刚体的平面运动。
(× )12. 在自然坐标系中,如果速度v= 常数,则加速度a = 0。
(×)13、点的法向加速度与速度大小的改变率无关。
( √ )14、如果知道定轴转动刚体上某一点的法向加速度,就可确定刚体转动角速度的大小和转向。
(× )15、平移刚体上各点的运动轨迹一定是直线。
(× )16、若动点相对动系的轨迹是直线,动系相对静系的运动是直线平动,则动点的绝对运动也一定是直线运动。
(×)17、在研究点的合成运动时,所选动点必须相对地球有运动(√)18、定轴转动刚体的同一半径线上各点速度矢量相互平行,全加速度矢量也彼此平行。
( √)19、速度瞬心的速度为零,加速度也为零。
《理论力学》考试试题解答解析
z
C
E
D
F
O
30°
By
A
x
2012~2013 学年第一学期《理论力学》考试试题及解答
2、圆盘以匀角速度ω 绕定轴 O 转动,如图所示,盘上动点 M 在半 径为 R 的圆槽内以速度 v 相对圆盘作等速圆周运动,以圆盘为动系, 求点 M 的科氏加速度。
M v
ω R
O
2012~2013 学年第一学期《理论力学》考试试题及解答
l2 R2
R l2 R2
轮
aB R
r 2
l2 R2
2011~2012 学年第二学期《理论力学》考试试题及解答
五、如图所示两均质圆轮质量均为 m ,半径为 R ,A 轮绕固定轴 O
转动,B 轮在倾角为θ 的斜面上作纯滚动,B 轮中心的绳绕到 A 轮
上。若 A 轮上作用一力偶矩为 M 的力偶,忽略绳子的质量和轴承
《理论力学》考试试题 及解答
2012~2013 学年第一学期《理论力学》考试试题及解答
一、简单计算题(每题5分,共15分) 1、正三棱柱的底面为等腰三角形,OA=OB=a,在平面ABED内
有一沿对角线AE作用的力F,F与AB边的夹角θ=30º,大小为F。 求该力在x、y、z 轴上的投影及对y、z 轴的矩。
五、图示纯滚动的均质圆轮与物块 A 的质量均为 m ,圆轮半径为 r , 斜面倾角为θ,物块 A 与斜面间的摩擦系数为 f 。 杆 OA 与斜面平 行,不计杆的质量。试求:⑴ 物块 A 的加速度;⑵ 圆轮所受的摩 擦力;⑶ 杆 OA 所受的力。(20分)
A
O
θ
2012~2013 学年第一学期《理论力学》考试试题及解答
A
D
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理论力学习题册答案
理论力学习题册答案班级姓名学号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。
(a)球A(b)杆AB- 1 -(c)杆AB、CD、整体(d)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- 2 -班级姓名学号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。
(a)杆AB、BC、整体(c)杆AB、CD、整体CAFAxDBFAyFBWEW(b)杆ABOriginal Figure、BC、轮E、整体FBD of the entire frame(d)杆BC带铰、杆AC、整体- 3 -(e)杆CE、AH、整体(g)杆AB带轮及较A、整体(f)杆AD、杆DB、整体(h)杆AB、AC、AD、整体- 4 -班级姓名学号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。
理论力学题库(含答案)
理论力学题库(含答案)理论力学---11-1.两个力,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。
理论力学试题及答案
七理论力学(AI)期终试题
02级土木(80学时类)用
(一)概念题
1.D;2.D;3.D;4.零杆为1. 2 . 5. 13. 11杆5.B;6.B;
(二)解:因自重不计故AC为二力构件,其约束反力沿AC,且 ,取BC为研究对象,其受力图如图(b)
六理论力学(AⅡ)期终试题
01级土木(80学时类)用
(一)概念题及简单计算
1.
(1)
(2)
(3)
(4) ( )
(5)
2.
(1) 1
(2)
或
(3)
(二)解:应用动能定理求角速度
,即
应用刚体定轴转动微分方程求角加速度
,即
(三)解:在静平衡位置,弹簧变形所对应的静力与重力平衡,即
由刚体定轴转动微分方程,有
AFs=1.5 kN;BFs= kN;CFs=1.8 kN;DFs=2 kN。
6.杆AB作平面运动,某瞬时B点的速度 = m/s,方向如图所示,且 =45°,则此时A点所有可能的最小速度为( )。
A =0;B =1m/s;C =2m/s;D = m/s。
(二)图示刚架自重不计,受水平力F=10kN。求支座A、B的约束反力。(7分)
(三)简单计算题(每小题8分,共24分)
1.梁的尺寸及荷载如图,,尺寸及荷载如图。求A端支座反力。
3.在图示机构中,已知 , , 杆的角速度 ,角加速度 ,求三角板C点的加速度,并画出其方向。
(四)图示结构的尺寸及载荷如图所示,q=10kN/m,q0=20kN/m。求A、C处约束反力。
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 。
12级土木工程理论力学试卷B答案
兴湘12级土木工程理论力学A 卷答案一.选择题(每小题3 分,共15分)1、C2、C3、B4、D5、B二、填空题 (每题4分,共16分)1、该力系的主矢和对于任一点的主矩都等于零;该力偶系中所有各力偶矩矢在三个坐标轴上投影的代数和分别等于零;2、0 , 16KN m ;3、x c =2,y c =274、ω=3/rad s ,ε=392s rad三、判断题(每题2分,共10分) (1)× (2)× (3)× (4)√ (5) √四、作图题(8分)(4分) (4分)五、计算题 (10分)解:如图所示,则 水平方向 =10Ax F kN (2分) 垂直方向 +=3=30A y C F F q k N⨯ (2分) 对A 取矩()0AM F =∑ 33310402CFq ⨯-⨯⨯-⨯= (3分) 综上, 853C F kN = 53Ay F kN = (3分)RA FRB FA BC RC F RBF ' P FD六、计算题 (11分)解:解: 选套筒A 为动点,动系与摇杆B O 2相固连。
(1)求角速度:由动点的速度合成定理r e A a v v v v +==作速度平行四边形,因此有:s m A O v v v A a e /2.0212130sin 11=⨯===ω ,s m v v A r /32.030cos == (3分)摇杆B O 2的角速度/s)(5.04.02.022rad A O v e ===ω(逆时针)。
(1分)(2)求角加速度再由C r ne e B a a a a a a a +++==τ作矢量图投影有τe C A a a a -=030cos ,即030cos A C e a a a -=τ,(3分) 其中:22/32.02s m v a r C ==ω,2121/8.0s m A O a A ==ω因此 2/32.0s m a e -=τ,所以,摇杆B O 2的角加速度为 )s /(2/3222rad AO a e-==τα(逆时针)。
理论力学复习题答案
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。
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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。
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。
7、匀质杆OA 长l 、质量为m ,其O 端用铰链支承,A 端用细绳悬挂,置于铅垂面内。
试求将细绳突然剪断瞬时,OA 的角加速度,铰链O 的约束力。
(P184)理论力学复习题2三、计算题图示半径为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) rR a -=α (顺钟向)r R RvPO v O -=⋅=ωr R RvPC v C -=⋅=2ωrR Ra O -=α选O 为基点 tn CO CO O C a a a a ++=OF OyF O xW =m g杆CD 作瞬时平动,0=CD ωr R Rvv v C D -==2选C 为基点 tn t t DC CO CO O DC C D a a a a a a a +++=+= ξ: ϕϕϕϕsin cos cos cos n t CO COO D a a a a -+=得 ()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛---=22332r R Rv r R Ra a D (方向水平向右)四、计算题在图示机构中,已知:匀质轮C作纯滚动,半径为r ,质量为m 3 ,鼓轮B的内径为 r ,外径为R,对其中心轴的回转半径为ρ ,质量为m 2 ,物A的质量为m 1 。
绳的CE段与水平面平行,系统从静止开始运动。
试求:(1) 物块A下落距离s 时轮C中心的速度与加速度; (2) 绳子AD段的张力。
解:研究系统:T 2 - T 1 = Σ W i223C v m + 21J C ω 2 +21J B ω 2 + 221A vm = m 1 g s 式中:2321r m J C =,22ρm J B = 代入得:v C = 23222113222rm ρm R m gsm r++ ○1式两边对t 求导得:a C =23222113222rm ρm R m grRm ++ 对物A:m a= ΣF ,即: m 1 a A = m 1 g - F AD F AD = m 1 g -m 1 a A = m 1 g -ra R m C⋅12.一链条总长为L ,质量为m 。
放在光滑桌面上,有长为b 的一段悬挂下垂,设链条开始时处于静止在自重作用下运动,且在离开桌面之前,均与桌面保持接触。
当末端离开桌面时,求链条的速度。
(P197)3. 由均质圆盘与均质组成的复摆。
已知杆长为l, 质量为m 2,圆盘半径为r ,质量为m ,试求复摆对悬挂轴O 的转动惯量。
(P176)理论力学复习题3(答案)一、填空题 1、22F ,F 2、2M a ,33M a 3、L ω, 2L ω2 4、12 m v B 2,34m v B 2 5、3g/2L ,3g/2L6、0,3二、单项选择题1、 A2、 C3、B4、A ,D5、 A6、 A7、 B 四、计算题AAxAyBx By BA M F M PF FBxByDyDxFFFF DCBqbl-bODxq解:(1)以BC 、CD 杆为研究对象,受力如图:(4分)结构对称:F By = F Dy = q ×2=20kN F Bx = F Dx (2)以CD 杆为研究对象,受力如图:(4分)∑M C=0, F Dy ×2- F Dx ×2-q ×2 ×1=0,F Dx =10 kN(3)以AB 为研究对象,受力如图:(7分)∑M A=0, M A -F By ×2-M -P ×1=0∑xF =0, F Ax -F Bx =0 ∑yF=0, F Ay - F By -P =0F Ax =10 kN F Ay =30 kN M A = 70kN.m 五、计算题(P169)理论力学复习题4(答案)一、[填空题(每小题 4 分,共28 分)1、25F , F/2 2、A , 不能 3、A ,C 4、 23g R5、2N ,向上6、v/L ,v7、2, 3二、单项选择题(每小题 4 分,共28 分) 1、D 2、A 3、B 4、 D 5、C 6、B 7、B 三、计算题(15 分∑M C =0, F E ×3a.sin600-M=0F E = F D = F BCD =(2)以AB 为研究对象,受力如图:(8分)∑M A =0, M A +F B ×cos300×2a -2qa 2=0∑xF=0, F A x -F B ×cos600=0∑y F =0, F A y +F B ×cos300-q ×2a =0F A x =F A y =2qa -3MaM A = 2qa 2-23M 四、计算题(15 分)解:1、对系统用动能定理(9分)受力分析并计算力作功为: ∑W=2mg.sin θs -mg.cos θ.f.s运动分析并计算系统动能:设轮心沿斜面向下运动s 时的速度为v ,加速度为aT 1=0,T 2=34mv 2+12 mv 2= 54mv 2按动能定理: T 2-T 1=∑W54mv 2=2mg.sin s -mg.cos.f.s 两边对时间求导:a=25g (2sin θ-f cos θ)2、对圆轮A 用达朗贝尔原理:(5分)I A M =J α=12mr 2a r =12mar ∑M A =F A r -IA M =0F A =15m g (2sin θ-f cos θ)五、计算题(14 分)(课本例题)1. 在瓦特行星传动机构中,杆O 1A 绕O 1轴转动,并借连杆AB 带动曲柄OB ;而曲柄OB 活动的装置在O 轴上,如图所示。
在O 轴上装有齿轮Ⅰ,齿轮Ⅱ的轴安装在连杆AB 的另一端。
已知:r 1=r 2=30√3cm ,O 1A =75cm ,AB =150cm ;又杆O 1A 的角速度ωo 1=6rad/s 。
求当α=60︒和β=90︒时,曲柄OB 和齿轮Ⅰ的角速度。
(P138)2.已知:如图所示平面机构中,AB=BD= DE= l =300mm 。
在图示位置时,BD ∥AE ,杆AB 的角速度为ω=5rad/s 。
求:此瞬时杆DE 的角速度和杆BD 中点C 的速度。
1.BD 作平面运动基点:Blv v v B DB D ω===5rad s D BDE v v DE l ωω====5rad s DB B BDv vBD lωω====2?D B DBv v v lω=+√√√.大小?方向32C B CB BD v v v l l ωω=+√√.大小?方向221.299m sC B CB v v v BD =-≈方向沿杆向右解:4.图示机构中,OA =12cm ,AB =30cm ,AB 杆的B 端以 =2m/s ,aB =1m/s2向左沿固定平面运动。
求图示瞬时,AB 杆的角速度和角加速度,以及B 点的加速度。
(P144)理论力学复习题5(答案)(一) 单项选择题1. A2. B(二) 填空题1. 0 ; 16k N m ; 0 , 16k N m R D F M '==2. 2.93k N m AM =- (三) 简单计算1. 取梁为研究对象,其受力图如图所示。
有0 ,0()0 ,2305kN0 ,0kNAxAB B Ay B Ay X F M F P M F Y F F P Q F ===⨯-⨯-=∴==+--=∴=∑∑∑F2. 取丁字杆为研究对象,其受力图如图所示。
有000,06kN10,1.5024.5kN1()0,4 1.510232.5kN mAx Ax Ay Ay A AA X F P F Y F q F M M M P q M =-=∴=-=-⨯=∴==--⨯-⨯⨯=∴=∑∑∑F3. 三角板ABCτ==+C A A n A a a a a 2220.446.4m s C n A n aa r ω===⨯= 20.420.8m s C A a a OA ττα==⨯=⨯=(四) 解: (1) 以BC 为研究对象。
其受力图如图(a)合力Q =22.5kN() 0 , 4.530 15k N B C CM F Q F =⨯+⨯==∑所以F(2) 以整体为研究对象。
其受力图如图(b)所示。
010 , 4.502 =7.5k N A x C A x X F F q F =-+⨯=-∑所以 0 , 30 =30k N A yA x Y F q F =-⨯=∑所以()20 01134.534.5022 45k N A A C A M M q q F M =+⨯+⨯⨯-⨯==-∑所以F(五)解: (1)取BC 部分为研究对象,其受力图如图(b)所示。