理论力学复习题答案
理论力学复习题及答案
理论力学复习题1、 如图所示不计自重的外伸梁AB ,,已知:q ,M ,l 求:支座A 、C 处的约束反力。
2、如图示的结构,OA 梁上作用了一均布载荷和一集中力,已知分布载荷的荷集度q =10KN /m ,F=20KN 。
求固定端O 处的约束反力。
A3、图示小环M 套在半径为OC=R=120mm 的固定半圆环和做平行移动的直杆AB 上。
当OB=BC =60mm 时,直杆AB 做速度v 0=30mm/s 。
求:此时小环的相对速度和绝对速度。
4、图示摇杆滑道机构中的滑块M 同时在固定的圆弧槽BC 和摇杆OA的滑道中滑动。
如弧BC 的半径为R ,摇杆OA 的轴O 在弧BC 的圆周上。
摇杆绕O 轴以等角速度 转动,当运动开始时,摇杆在水平位置。
试求解点M 的运动方程,并求其速度和加速度。
5、半径为R 的偏心轮绕O 轴以匀角速度ω转动,推动导板沿铅直轨道运动,如图所示。
导板顶部放有一质量为m 的物块A ,设偏心距e OC =,开始时OC沿水平线。
求:(1)物块对导板的最大压力;(2)使物块不离开导板的ω最大值。
6、图示曲柄连杆机构与滑块B 连接。
曲柄OA 和绕O 轴转动。
并且曲柄OA 以等角速度0ω转动。
已知机构的尺寸为:l OA =l AB 3=,系统的每个构件均匀质,且质量都为m ,求:当曲柄OA 处于竖直向上时,系统的动能。
7、半径为R 的半圆形凸轮C 以匀速0v 沿水平面向右运动,带动从动杆AB 沿铅垂上运动,如图所示。
求θ=30o 时,AB 杆的速度。
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=π 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θ=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αB 。
(18分)9、图示机构由长为l 质量为m 的OA 杆和半径为R 质量为2m 圆盘A 焊接而成。
理论力学考试题及答案详解
理论力学考试题及答案详解一、选择题(每题2分,共10分)1. 牛顿第一定律又称为惯性定律,它指出:A. 物体在受力时,会改变运动状态B. 物体在不受力时,会保持静止或匀速直线运动C. 物体在受力时,会做圆周运动D. 物体在受力时,会保持原运动状态答案:B2. 根据胡克定律,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,比例系数称为:A. 弹性系数B. 刚度系数C. 硬度系数D. 柔度系数答案:A3. 在理论力学中,一个系统动量守恒的条件是:A. 系统外力为零B. 系统外力和内力都为零C. 系统外力和内力之和为零D. 系统外力和内力之差为零答案:C4. 一个物体做自由落体运动,其加速度为:A. 0B. g(重力加速度)C. -gD. 取决于物体的质量答案:B5. 刚体的转动惯量与以下哪个因素无关?A. 质量B. 质量分布C. 旋转轴的位置D. 物体的形状答案:A二、填空题(每空2分,共10分)6. 一个物体受到三个共点力平衡,如果撤去其中两个力,而保持第三个力不变,物体的加速度将________。
答案:等于撤去的两个力的合力除以物体质量7. 根据动能定理,一个物体的动能等于工作力与物体位移的________。
答案:标量乘积8. 在光滑水平面上,两个冰球相互碰撞后,它们的总动能将________。
答案:守恒9. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,其向心力的方向始终________。
答案:指向圆心10. 刚体的角速度与角动量的关系是________。
答案:成正比三、简答题(共20分)11. 什么是达朗贝尔原理?请简述其在解决动力学问题中的应用。
答案:达朗贝尔原理是分析动力学问题的一种方法,它基于牛顿第二定律,用于处理作用在静止或匀速直线运动的物体上的力系。
在应用达朗贝尔原理时,可以将物体视为受力平衡的状态,即使物体实际上是在加速运动。
通过引入惯性力的概念,可以将动力学问题转化为静力学问题来求解。
12. 描述一下什么是科里奥利力,并解释它在地球上的表现。
理论力学复习题(答案)
理论⼒学复习题(答案)课程名称:⼯程⼒学B⼀、理论⼒学部分1、平⾯⽀架由三根直杆AC 、BE 、BC 铰接⽽成,其中AC 杆铅直,BE 杆⽔平,各杆⾃重不计,受⼒如图所⽰, BD =DE =CD =DA =a ,A 处为固定端,B 、C 、D 三处为铰接,试求A 处的约束反⼒和BC 杆的内⼒。
解:(1)整体分析00000cos 4500sin 450cos 45sin 450x Ax y Ay AA F F P F F P M m M P a P a =-==-==++-=∑∑∑解得:,,22Ax Ay A F P F P M Pa ===-∑ (2)分析BDE 杆000sin 45sin 450DBC MP a F a =--=∑,解得:BC F P =(拉⼒)2、图中各杆件之间均为铰链连接,杆⾃重不计,B 为插⼊端P=1000N,AE=EB=CE=ED=1m ,求插⼊端B 的约束反⼒,以及AC 杆的内⼒。
解:(1)整体分析0xF =∑,0Bx F = 0yF=∑,1000By F P N ==0BM=∑,11000.B M P N m =?=(2)分析CD 杆0EM =∑,0sin 4511AC F P ?=?1414AC F N ==3、图⽰结构由AB 、CE 与BC 三杆和滑轮E ⽤铰链连接组成,AD =DB =2m ,CD =DE =1.5m ,物体重Q =1200N ,⽤绳索通过滑轮系于墙上,不计杆与滑轮的⾃重和摩擦,试求固定铰链⽀座A 和活动铰链⽀座B 的约束⼒,以及杆BC 所受的⼒。
解:(1)研究整体1200T F P N ==00xAx T FF F =-=∑ 00yAy NB FF F P =+-=∑0(2)4(1.5)0BAy T MP r F F r =----=∑解得:1200Ax F N =,150Ay F N =,1050NB F N = (2)研究杆ADB2sin 220DBC NB Ay MF F F θ=+-=∑解得:1500BC F N =-4、图⽰构架中,各杆重均略去不计,C 为光滑铰链,已知:32/,.q kN m M kN m ==,2L m =。
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。
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 、B 、 2341F F F F =++C 、 14320F F F F +++=D 、 123F F F =+ 。
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υ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。
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( )。
理论力学复习题
《理论力学》课程学习练习题及参考解答物理学及电子工程学院陆智一、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_ 。
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。
理论力学复习题库及答案
一、是非题质点作匀速圆周运动时,其动量不变。
(×)质点在常力作用下,一定作匀加速直线运动。
(×)作用在刚体上的三个力互成平衡时,这三力的作用线一定在同一平面内。
(√)司机操纵方向盘驾驶汽车时,有时用双手转动方向盘(施加力偶),有时用单手转动方向盘(施加力),都可以使汽车转弯,因此一个力可以与一个力偶等效。
(×)在考虑两物体接触面之间的滑动摩擦力时,当物体处于平衡的临界状态时,静摩擦力达到最小值。
(×)汽车开动的瞬时,其初速度与初加速度均为零。
(×)如果点的运动方程为x= a+bsin2kt,y= a+bcos2kt,则该点作平面曲线运动。
(×)平面图形的角速度不等于零,则图形上不可能存在两个或两个以上速度为零的点。
(√)平移刚体上各点运动的轨迹都是相同的直线或圆弧。
(×)当质点运动轨迹未知时,不能运用自然形式的质点运动微分方程。
(×)如果质点系所受的力对某点(或某轴)的矩恒为零,则质点系对该点(或轴)的动量矩保持不变,这就是质点系的动量矩守恒定律。
(×)合力的大小不可能大于两个分力大小之和。
(√)力偶各力在其作用平面上任意轴上投影的代数和都等于零。
(√)根据力的可传性推论,如图所示刚体上作用力F水平移动至右边是静力等效的。
(√)骑自行车时,如轮胎内气不足,骑起来就感到费劲,这是由于滚动摩阻较大的原因。
(√)在实际问题中,只存在加速度为零而速度不为零的情况,不存在加速度不为零而速度为零的情况。
(×)一般情况下,根据点的运动方程可求得点的轨迹方程;反之,由点的轨迹方程也可求得点的运动方程。
(×)平面图形上各点的速度矢量相等的条件是平面图形的角速度为零。
(√)速度瞬心的位置是随时间而改变的,它可以在平面图形内,但不可以在平面图形之外。
(×)运动的物体,速度大时所受作用力比速度小时更大。
理论力学复习题1答案
理论力学复习题1答案一、选择题1. 牛顿第一定律描述的是物体在没有外力作用时的运动状态,该定律也被称为:A. 惯性定律B. 动量守恒定律C. 能量守恒定律D. 万有引力定律答案:A2. 根据牛顿第二定律,力和加速度之间的关系是:A. F = maB. F = mvC. F = m(v^2)D. F = m(v^2/r)答案:A3. 以下哪个选项不是牛顿第三定律的表述?A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力同时产生,同时消失C. 作用力和反作用力作用在不同物体上D. 作用力和反作用力作用在同一个物体上答案:D二、填空题1. 一个物体的惯性由其_________决定。
答案:质量2. 当一个物体受到多个力的作用时,其合力等于这些力的_________。
答案:矢量和3. 一个物体在水平面上以匀速直线运动,其受到的摩擦力大小等于_________。
答案:牵引力三、简答题1. 请简述牛顿运动定律的基本内容。
答案:牛顿运动定律包括三个定律:第一定律(惯性定律)指出物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动状态;第二定律(动力定律)表明力是改变物体运动状态的原因,力等于物体质量与加速度的乘积;第三定律(作用与反作用定律)说明作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上。
2. 什么是动量守恒定律?在什么条件下动量守恒?答案:动量守恒定律表明,如果没有外力作用,或者外力的合力为零,系统的总动量保持不变。
在封闭系统中,如果系统内各物体之间相互作用的内力远大于外部作用力,可以近似认为动量守恒。
四、计算题1. 一个质量为10kg的物体,受到一个水平方向的力F=50N,求物体的加速度。
答案:根据牛顿第二定律,加速度a = F/m = 50N / 10kg =5m/s²。
2. 一个物体从静止开始下落,忽略空气阻力,求物体下落10秒后的速度。
答案:根据自由落体运动的公式,v = gt,其中g是重力加速度(取9.8m/s²),t是时间。
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。
理论力学复习题答案
理论力学复习题答案1. 质点运动学中,速度和加速度的定义是什么?速度是描述质点运动快慢的物理量,其定义为位移对时间的导数,即 \( v = \frac{ds}{dt} \)。
加速度是描述速度变化快慢的物理量,其定义为速度对时间的导数,即 \( a = \frac{dv}{dt} \)。
2. 简述牛顿第二定律的内容及其数学表达式。
牛顿第二定律指出,物体所受合力等于物体质量与加速度的乘积,即 \( F = ma \)。
其中,\( F \) 表示合力,\( m \) 表示物体的质量,\( a \) 表示加速度。
3. 描述角动量守恒定律及其在物理系统中的应用。
角动量守恒定律指出,在没有外力矩作用的情况下,系统的总角动量保持不变。
数学表达式为 \( L = I\omega \),其中 \( L \) 表示角动量,\( I \) 表示转动惯量,\( \omega \) 表示角速度。
这一定律在分析旋转物体的运动,如陀螺仪的稳定性分析中具有重要应用。
4. 简述能量守恒定律,并给出其数学表达式。
能量守恒定律表明,在一个封闭系统中,能量总量保持不变。
数学表达式为 \( \Delta E = Q - W \),其中 \( \Delta E \) 表示系统内能的变化,\( Q \) 表示系统吸收的热量,\( W \) 表示系统对外做的功。
5. 何为虚功原理?请解释其在力学分析中的应用。
虚功原理是指在平衡状态下,任何虚位移所对应的力所做的虚功总和为零。
这一原理在力学分析中用于判断系统是否处于平衡状态,以及求解静不定结构的平衡位置。
6. 描述刚体的平面运动,并给出其运动学方程。
刚体的平面运动是指刚体上所有点的运动都可以用平移和旋转来描述。
运动学方程可以表示为 \( \mathbf{r} = \mathbf{r}_0 +\mathbf{R}(t) + \mathbf{\theta}(t) \times \mathbf{r}_0 \),其中 \( \mathbf{r} \) 表示某点的位置向量,\( \mathbf{r}_0 \) 表示该点相对于质心的位置向量,\( \mathbf{R}(t) \) 表示刚体质心的位置向量随时间的变化,\( \mathbf{\theta}(t) \) 表示刚体的角位置向量随时间的变化。
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答案理论力学是物理学中的基础学科,研究物体运动的规律和力的作用。
在学习理论力学的过程中,练习解答复习题是非常重要的。
本文将为大家提供一些理论力学复习题的答案,帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
一、牛顿第二定律1. 一个质量为2kg的物体受到一个力F=6N的作用,求物体的加速度。
答:根据牛顿第二定律F=ma,可得a=F/m=6N/2kg=3m/s²。
2. 一个质量为5kg的物体受到一个力F=20N的作用,已知物体的加速度为4m/s²,求作用在物体上的摩擦力。
答:根据牛顿第二定律F=ma,可得F=5kg×4m/s²=20N。
由于摩擦力的方向与物体运动的方向相反,所以摩擦力的大小也为20N。
二、动量和冲量1. 一个质量为2kg的物体以速度2m/s向右运动,与一个质量为3kg的物体以速度1m/s向左运动发生完全弹性碰撞,求碰撞后两个物体的速度。
答:根据动量守恒定律,碰撞前后两个物体的总动量保持不变。
设碰撞后两个物体的速度分别为v1和v2,则有2kg×2m/s+3kg×(-1m/s)=2kg×v1+3kg×v2。
解得v1=1m/s,v2=0m/s。
2. 一个质量为4kg的物体以速度3m/s向右运动,与一个质量为2kg的物体以速度2m/s向左运动发生完全非弹性碰撞,求碰撞后两个物体的速度。
答:根据动量守恒定律,碰撞前后两个物体的总动量保持不变。
设碰撞后两个物体的速度为v,则有4kg×3m/s+2kg×(-2m/s)=(4kg+2kg)×v。
解得v=1m/s。
三、万有引力1. 两个质量分别为5kg和10kg的物体之间的距离为2m,求它们之间的引力大小。
答:根据万有引力定律F=G(m1m2/r²),其中G为引力常量,约等于6.67×10⁻¹¹N·m²/kg²。
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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 αϖϖ=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=∑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: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。
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 ρ,加速度为a ρ,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 ρρρρ++=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 ρρρρρρρ+++=+= 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 =23222113222r m ρm R m grRm ++对物A:m a ϖ= ΣF ϖ,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m2,圆盘半径为r,质量为m1 ,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、F,F2、2Ma3a3、Lω, 2Lω24、12mvB2,34mvB25、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BxDxFq Dxq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 = 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/22、A , 不能3、A ,C4、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∑MC=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∑x F =0, F Ax -F B ×cos600=0 ∑y F =0, F Ay +F B ×cos300-q ×2a =0F Ax =F Ay =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=θ-θ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=-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 cosθ)五、计算题(14 分)(课本例题)1. 在瓦特行星传动机构中,杆O1A绕O1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:r1=r2=30√3cm,O1A=75cm,AB=150cm;又杆O1A的角速度o1=6rad/s。
求当=60和=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。
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 ;;2.(三) 简单计算1. 取梁为研究对象,其受力图如图所示。
有2. 取丁字杆为研究对象,其受力图如图所示。
有3. 三角板ABC作平动,同一时刻其上各点速度、加速度均相同。
故(四) 解: (1) 以BC为研究对象。
其受力图如图(a)所示,分布荷载得合力Q=(2) 以整体为研究对象。
其受力图如图(b)所示。
(五)解: (1)取BC部分为研究对象,其受力图如图(b)所示。
(2)取ED部分为研究对象,其受力图如图(c)所示。
(3)取ABC部分为研究对象,其受力图如图(d)所示。
(六) 解:杆AB作平面运动,A、B两点的速度方向如图。
由速度投影定理,有杆O1C的角速度为理论力学复习题6(答案)(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)(a) (b),(由A指向C)(三)解:杆CD为二力杆,因构架在力偶作用下平衡,A、D处的约束反力处必形成力偶与之平衡,其受力图如图(b)所示(b)kN(四)解:(1)取BC为研究对象,其受力图如图(b),形成力偶与M平衡(a)图 (b)图(2)。
以AC为研究对象,其受力图如图(C)(C)图kNkNm(五)解:杆AB作平面运动,因固杆OA、BC作定轴转动,故已知A,B两点的速度方向,其垂线的交点在C,故C点为杆AB的速度瞬心。
(六)解:已知q=10kN/m M=10kN·m a=2m(1).取BC为研究对象,其受力图如图(b)(a)(b)(c)kN(2)取整体结构为研究对象,其受力图如图(c)kNkNm(七)(1)取套筒E为动点,杆BD为动系,动系做平动,其速度矢量如图(a)所示m/s由点的速度合成定理,有m/s(a)(2)以套筒E为动点,杆BD为动系,动系作平动,由牵连运动为平动时的加速度合成定理,有其加速度矢量图如图(b)所示m/s(b)理论力学复习题7(答案)一、1、②2、④3、③4、②5、③6、②7、主矢主矩8、二、三、求导:。