2013-2014理论力学期末试题和答案

2012—2014理论力学期末试题与答案

一、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 =， 30=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O M 如图。若已知10kN R F '=，20kN m O M =，

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 1

ω=____________，C 点的速度C υ=____________。

二、 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

F O

R '

O

M

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

(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 s ω=，角加速度2

2rad α=，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 ，q 0＝20kN/m 。求A 、C 处约束反力。

(五) 多跨静定梁的支撑、＝20kN/m ，l ＝2m ，求支座A 、D 、E

(六)

2m，求1、2杆的内力以及固定端A处的约束反力。

(七) 图示机构中，曲柄OA＝r，以角速度4rad s

ω=绕O轴转动。12

//

O C O D，O1C Array

＝O2D＝r，求杆O1C的角速度。

五 理论力学(A Ⅰ)期终试题解答

01级土木(80学时类)用

(一) 单项选择题 1. A 2. B (二) 填空题

1. 0 ； 16kN m ； 0 , 16kN m R D F M '==

2.

2.93kN m A M =-

3. 合力10kN R F =，合力作用线位置（通过1O ）

4.

4.5rad s

； 9m s

(三) 简单计算

1.

0 ,0

()0 ,

230

5kN

0 ,

0kN

Ax

A

B B Ay B Ay X F

M F P M F Y F F P Q F ===⨯-⨯-=∴==+--=∴

=∑∑∑F

2. 取丁字杆为研究对象，其受力图如图所示。有

000,06kN

1

0,

1.50

2

4.5kN

1

()0,4 1.5102

32.5kN m

Ax Ax Ay Ay A A

A X F P F Y F q F M M M P q M =-=∴=-=-⨯=∴==--⨯-⨯⨯=∴=∑∑∑F

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

τ==+C A An A a a a a

2220.44 6.4m s Cn An a a r ω===⨯=

20.420.8m C A a a OA ττα==⨯=⨯=

(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 ＝22.5kN

() 0 , 4.530 15kN

B C C M F Q F =⨯+⨯==∑所以F

(2) 以整体为研究对象。其受力图如图(b)所示。

01

0 , 4.502

=7.5kN

Ax C

Ax X F F q F =-+⨯=-∑所以 0 , 30

=30kN Ay

Ax Y F

q F =-⨯=∑所以

()20 0

11

3 4.53 4.5022

45kN

A A C A M M q q F M =+⨯+⨯⨯-⨯==-∑所以F

(五) 解： (1) 以BC 部分为研究对象，其受力图如图(b)所示。

()2 01

2202

20kN

B Cy Cy M F q F =⨯-⨯==∑所以F

0 , 00 , 20 =20kN

Bx

Cx By

Cy By X F F Y F

F q F =+==+-=∑∑所以

(2) 以CD 部分为研究对象，其受力图如图(c)