理论力学试卷7及答案
专科《理论力学》_试卷_答案
专科《理论力学》一、（共7６题,共152分)１. 考虑力对物体作用的两种效应,力是( ）。
(2分）A。
滑动矢量; B。
自由矢量； C.定位矢量。
．标准答案：C2。
梁AB在D处受到的支座反力为( ）. （2分）A．５Ｐ/４B。
Ｐ C。
３Ｐ/4 D.Ｐ/2.标准答案:A３.图所示结构中,如果将作用于构件AC上的力偶m搬移到构件BC上,则A、Ｂ、C三处反力的大小（ )。
题3图（２分）Ａ。
都不变;Ｂ.A、Ｂ处反力不变，C 处反力改变；C．都改变；Ｄ.A、B处反力改变，C处反力不变。
.标准答案:C4.在下述原理、法则、定理中,只适用于刚体的有. （2分）A.三力平衡定理; Ｂ.力的平行四边形法则；C。
加减平衡力系原理；D．力的可传性原理；E。
作用与反作用定律。
标准答案：D5．三力平衡定理是。
（2分）A。
共面不平行的三个力相互平衡必汇交于一点;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. 。
标准答案:A6。
作用在一个刚体上的两个力F A、ＦB，满足F A=—ＦB的条件,则该二力可能是.(2分)A。
作用力与反作用力或一对平衡力;B。
一对平衡力或一个力偶；C。
一对平衡力或一个力和一个力偶；D。
作用力与反作用力或一个力偶。
标准答案:A７. 点的运动轨迹由直线和弧线组成,点作匀加速运动，如果保证直线与圆弧相切,则点的运动速度是函数，加速度是函数．（2分)Ａ。
不连续，不连续Ｂ。
连续,连续C.不连续，连续 D。
连续，不连续。
标准答案:D8。
两动点在运动过程中加速度矢量始终相等,这两点的运动轨迹相同。
（２分) A。
一定 B.不一定Ｃ.一定不.标准答案:B9。
平面图形上各点的加速度的方向都指向同一点,则此瞬时平面图形的等于零。
(2分）A.角速度 B。
角加速度C．角速度和角加速度．标准答案:B1０.重为G的钢锭,放在水平支承面上，钢锭对水平支承面的压力为ＦN,水平支承面对钢锭的约束力是F N。
理论力学第七版答案
3-4 在图示刚架中，已知q ＝3kN/m ，F 可＝62kN ，M ＝10kN ⋅m ，不计刚架自重。
求固定端A 处的约束反力。
【知识要点】 平面的任意力系的平衡方程及应用，单个物体的平衡问题【解题分析】 本题应注意固定端A 处的受力分析，初学者很容易丢掉约束力偶。
【解答】 以刚架为研究对象，受力如图。
题3－4图∑=-⨯+=045cos 421,00F q F F Ax x ∑=-=045sin ,00F F F Ay y∑=⨯+⨯--⨯⨯-=0445cos 345sin 34421,0)(00F F M q M F M A A 解得 F A x =0, F A y =6kN, M A =m kN ⋅12 3-8 如图所示，行动式起重机不计平衡锤的重为P ＝500kN ，其重心在离右轨1.5m 处。
起重机的起重量为P 1＝250kN ，突臂伸出离右轨10m 。
跑车本身重量略去不计，欲使跑车满载或空载时起重机均不致翻倒，求平衡锤的最小重量P 2以及平衡锤到左轨的最大距离x 。
题3－8图【知识要点】 平面平行力系的平衡方程及应用，单个物体的平衡问题。
【解题分析】 本题仍为翻倒问题，存在两种临界状态。
【解答】 以起重机为研究对象，受力如图。
若满载不翻倒0105.13)3(,0)(12=---+=∑P P F x P F MNA B 由 F NA ≥0,得P 2（x+3）≥3250 (1) 若空载不翻倒 05.43,0)(2∑=-+=P F x P F M NB A由 F NB ≥0得22502≤x P (2) 由式（1）、（2）得kN P P 3.3331000322≥≥即把kN P 3.3332=代入（2）得x ≤6.75m3-11 如图所示，组合梁由AC 和DC 两段铰接构成，起重机放在梁上。
已知起重机重P 1＝50kN ，重心在铅直线EC 上，起重载荷P 2＝10kN ，如不计梁重，求支座A 、B 和D 三处的约束反力。
理论力学考试试题(题库-带答案)
好好1学习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：q=60kN/m，1 q=40kN/m，机翼重2p=45kN，发动机1重p2=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, FFF,求：A，D处约束12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F=10kN，E F=7 GkN。
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=D。
M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方向作用力F。
在节点C沿CH边铅直向下作用力F。
D如铰链B，L和H是固定的，杆重不计，求各杆的内力。
2-3重为P＝980N，半径为r=100mm的滚子A与重为1 P＝490N 2的板B由通过定滑轮C的柔绳相连。
已知板与斜面的静滑动摩擦因数f=0.1。
滚子A与板B间的滚阻系数为δ=0.5mm，斜面倾角α=30o，s柔绳与斜面平行，柔绳与滑轮自重不计，铰链C为光滑的。
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。
理论力学试题及参考答案
3、在图示系统中，A、B两物块的质量皆为1m，均质轮的质量为2m，半径为R。
若已知A物的速度大小为v，则系统动量大小=P12cos2m vθ，对O轴的动量矩=OL121(2)2m m Rv+。
四、图示平台车沿水平直线行驶，均质细杆AB用水平绳维持在铅直位置。
已知：杆长ml2=，杆质量kgm20=，平台车的加速度大小2/16sma=，重力加速度大小2/8.9smg=。
试用动静法求：（1）绳CD的张力；（2）支座A的约束力。
（本题15分）第 4 页解：选AB为研究对象，受力分析如图所示。
应有动静法列平衡方程，有xF=∑0Ax T IgF F F+-=yF=∑0AyF mg-=()0AM=∑F31042T IgF l F l-⨯+⨯=其中：2016320()IgF ma N==⨯=，联立求解，可得图三--2 图三--3l3 / 3水平线上。
在图示位置时，OA 垂直于OB ，试求该瞬时连杆AB 的角速度、角加速度和滚轮的角速度、角加速度。
（本题15分）解：（1）先进行速度分析。
在图示位置时，AB 杆作瞬时平动。
杆连杆AB 的角速度为0AB ω=滚轮的角速度为0B A B r v vR R Rωω=== （6分）（2）再进行加速度分析。
以A 为基点分析B 点的加速度。
由nB A BA τ=+a a a 作B 点的加速度合成图如图所示。
由图可知 （3分）o 20tan 30nB A a a ω==o20/cos30n BA A a a τω==（4分） 故连杆AB 的角加速度为202BA AB a r τε== 滚轮的角加速度为23B B r a R Rωε==（2分）第6页七、在图示机构中，滚子C 沿楔块D 的斜面向下滚动而不滑动，斜面与水平面成θ角，滚子借一跨过滑轮B 的绳提升重物A ，同时滑轮B 绕O 轴转动。
滚子C 与滑轮B 的质量均为1m 。
半径为r ，且同为均质圆盘。
物A 的质量为2m ，放在光滑基础上的楔块D 的质量为3m ，求滚子质心的加速度和楔块D 作用于基础凸出部分的水平压力。
理论力学试题题目含参考答案
理论力学部分第一章 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。
（ ）2．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
（ ）3．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。
（ ）4．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。
（ ）5．三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。
（ ）6．约束反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1F 和2F ，沿同一直线但方向相反。
则其合力可以表示为 。
① 1F －2F ；② 2F －1F ；③ 1F ＋2F ；2．三力平衡定理是 。
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。
3．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。
4．图示系统只受F 作用而平衡。
欲使A 支座约束力的作用线与AB 成30︒角，则斜面的倾角应为________。
① 0︒； ② 30︒；③ 45︒； ④ 60︒。
5．二力A F 、B F 作用在刚体上且0=+B A F F ，则此刚体________。
①一定平衡； ② 一定不平衡；③ 平衡与否不能判断。
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。
3．作用在刚体上的两个力等效的条件是。
4．在平面约束中，由约束本身的性质就可以确定约束力方位的约束有，可以确定约束力方向的约束有，方向不能确定的约束有（各写出两种约束）。
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。
5、曲柄OA 以匀角速度转动，当系统运动到图示位置（OA//O 1 B 。
AB |OA ）时，有A V B V ，A α B α，ωAB 0，εAB0。
①等于； ②不等于。
三、填空题（每题5分。
理论力学第七版答案
5-1 如图所示，置于V 型槽中的棒料上作用一力偶，力偶的矩M ＝15N ⋅m 时，刚好能转动此棒料。
已知棒料重P ＝400N ，直径D ＝0.25m ，不计滚动摩阻。
试求棒料与V 形槽间的静摩擦系数f s 。
【知识要点】 通过摩擦定律求摩擦系数。
【解题分析】 通过平衡方程和摩擦定律求解，两点同时到达临界状态。
【解答】 以棒料为研究对象，受力如图，在临界状态时，由平衡方程题5－1图∑∑∑=-+==--==-+=02)(,0)(045cos ,0045sin ,0000M D F F F M P F F F P F F FSB SA SA NB y SB NA x其中 F SB =f S F NB ,F SA =f s F NA解得 f S =0.2235-18 尖劈顶重装置如图所示。
在B 块上受力P 的作用。
A 与B 块间的摩擦系数为f s （其它有滚珠处表示光滑）。
如不计A 和B 块的重量，试求：使系统保持平衡的力F 的值。
【知识要点】 考察摩擦的平衡问题、摩擦角、几何法。
【解题分析】 本题采用几何法更简单。
读者可练习用解析法求解。
平衡的临界状态有两种，可分别求得F 的最大值和最小值。
【解答】 以整体为研究对象，受力如图（a ）所示。
则由 ∑=-=0,0P F F NA y解得 F NA = P假设F<F 1 , F>F 2 时楔块分别向右，向左运动，受力如图（b ），（c ）所示，解得题5－18图)tan(),tan(21ϕαϕα+=-=P F P F为使系统平衡则F 值应为F 1≤F ≤F 2又ϕtan =s f 则上式化为 a f f P F f f P s s s s sin cos cos sin sin cos cos sin -+≤≤+-ααααααα 5-14 均质圆柱重P 、半径为r ，搁在不计自重的水平杆和固定斜面之间。
杆端A 为光滑铰链，D 端受一铅垂向上的力F ，圆柱上作用一力偶，如图所示。
理论力学第七版答案--
题9-10图【知识要点】I 、n 两轮运动相关性。
【解题分析】本题已知平衡杆的角速度，利用两轮边缘切向线速度相等，找出3 AB , 3 OB 之间的关系，从而得到I 轮运动的相关参数。
【解答】A 、B 、M 三点的速度分析如图所示，点C 为AB 杆的瞬心，故有一於一=CD - 3 = — O A - 3 2所以 ①OB v ——B — = 3.75rad / s r + rv = CM -3 ,3 VMA - - 6 rad /s r i 9-12 瞬时 图示小型精压机的传动机构，OA = O 1 B =r =0.1m , EB =BD = AD =l =0.4m 。
在图示 OA ±AD , O 1 B ±ED , O 1 D 在水平位置，OD 和EF 在铅直位置。
已知曲柄OA 的转速 n =120r/min ,求此时压头F 的速度。
页脚9-10在瓦特行星传动机构中，平衡杆0A 绕q 轴转动，并借连杆AB 带动曲柄OB ；而曲 柄OB 活动地装置在O 轴上，如图所示。
在O 轴上装有齿轮I,齿轮n 与连杆AB 固连于一 体。
已知：。
=r 2=0.3 v3 m , 01A = 0.75m , AB = 1.5m ；又平衡杆的角速度3O 1 = 6rad/s 。
求当丫=60°且。
=90°时，曲柄OB 和齿轮I 的角速度。
题9-12图【知识要点】速度投影定理。
【解题分析】由速度投影定理找到A 、D 两点速度的关系。
再由D 、E 、F 三者关系，求F 速度。
【解答】速度分析如图，杆ED 与AD 均为平面运动，点P 为杆ED 的速度瞬心，故v F = v E = v D由速度投影定理，有v D - cose 二L9-16曲柄04以恒定的角速度①=2rad/s 绕轴O 转动，并借助连杆AB 驱动半径为r 的轮子 在半径为R 的圆弧槽中作无滑动的滚动。
设0A = AB =R =2r = 1m ,求图示瞬时点B 和点C 的速度与加速度。
大学生 理论力学 试题试卷习题集及答案
理论力学试题一、概念题（1-4题每题3分，5-6题每题4分，共20分） 1、一等边三角形薄板置于光滑水平面上，开始处于静止，当沿其三边AB 、BC 、CD 分别作用力1F、2F 、3F 后，若该三力大小相等，方向如图所示，则 。
（Ａ）板仍保持静止； （Ｂ）板作平动； （C ）板作转动； （Ｄ）板作平面运动。
2、如图所示，均质杆AB 重P ， A 端靠在摩擦角20=m ϕ的斜面上，欲使杆AB 在水平位置A 端不向下滑动，则吊绳倾角α的最大值为 。
3、一空间力系向某点O 简化后的主矢和主矩分别为：k j R88+='，k M O 24=，则该力系简化的最后结果为 。
4、半径为r ，质量为m 的均质圆盘在自身所在的平面 内作平面运动，在图示位置时，若已知图形上A 、B 两点的 速度如图所示，且已知B 点的速度大小为B v ，则圆盘的动量 的大小为 。
5、如图均质圆盘质量为m ，半径为r ，绕O 轴转动的 角速度为ω，角加速度为ε，偏心距为e 。
则刚体惯性力系 向转轴简化所得到的惯性力的大小=gF ；和惯性力偶的矩的大小=g OM 。
6、如图所示平衡系统，若用虚位移原理求M 和F 的关系。
请在图上画出系统的虚位移图；其虚功方程 为 。
AB（题2图） B v（题4图）（题5图）二、图示平面结构由三杆AC 、BC 、DE 铰接而成， 所受载荷和尺寸如图所示。
已知: q 、a ，且qa F 2=、22qa m =。
若不计各杆自重，试求铰Ｅ处的约束反力。
（16分）三、图示机构，已知带滑道的圆盘以匀 角速度0ω转动，已知：l B O A O 2121==， l AB O O 2321==，求机构在图示位置（211OO A O ⊥）时，折杆A O 2的角速度 和角加速度2ω和2ε。
（15分）四、图示机构在铅垂面内运动，滑块Ａ以匀速v沿倾角为60滑道斜向下运动，通过长度为r l 4=的连杆ＡＢ带动半径为r 的圆盘Ｂ在水平固定面上作纯滚动。
《理论力学》考试试题解答解析
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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
u O
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：q=60kN/m，2q=40kN/m，机翼重1p=45kN，发动机1重p=20kN，发动机螺旋桨的反作用力偶矩M=18kN.m。
求机翼处于平2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F=10kN，G F=7EkN。
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方向作用力F。
在节点C沿CH边铅直向下作用力F。
D如铰链B，L和H是固定的，杆重不计，求各杆的内力。
2-3 重为1P ＝980 N ，半径为r =100mm 的滚子A 与重为2P ＝490 N 的板B 由通过定滑轮C 的柔绳相连。
已知板与斜面的静滑动摩擦因数s f =0.1。
滚子A 与板B 间的滚阻系数为δ=0.5mm ，斜面倾角α=30º，柔绳与斜面平行，柔绳与滑轮自重不计，铰链C 为光滑的。
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课程名称 适用专业班级 题号 计分 命题教师_________________审核________________________ 一、填空题： （每小题 6 分，共 30 分） 一 二 三 四 五 六 理 论 力 学 考试
至
学年第
学期
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姓名
学号
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_ __（A、B 卷） （开、闭） 八
湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（
课程名称___ 理 论 力 学 ___________
卷）
专业班级
命题老师 （第二大题画受力图 2 分）
至
学年第
学期
一、填空题： （每小题 6 分，共 30 分） 1. 答： 能平衡 ，力偶矩的大小应为 25 N m 。 2． M 点的速度 vM= Rω ，加速度 aM= Rω
arn
2 vr2 4v0 R 3R
（*） （2 分）
FA 10 kN FB 20 kN
（3 分） （3 分） 将式（*）向 x 方向投影
F
y
0
FA FB q 2 0
再取 BC 梁为研究对象
aacos30 arn
FC 20 kN
（3 分） 解得
a a 1.54
BD
五、高炉运送矿石用的卷扬机如图，鼓轮的半径为 R ，质量为 m1 ，轮绕 O 轴转动。小车和矿石总质量为 m2 。作用在鼓轮上的力偶矩为 M ，鼓轮对转 轴的转动惯量为 J，轨道的倾角为 。设绳的质量和各处摩擦都不计，求小车 的加速度 a 。 （14 分） 解： 取物块为研究对象
F
y
0
v0
A O
（装 订 线 内 不 准 答 题）
六、物块重 P =200N，置于倾角 α =30º 的斜面上，受水平推力 F =500N 的作用沿斜面向上 四、图示机构中，曲柄 OA 以匀角速度 ω=4rad/s 绕 O 轴转动。当 θ=45° 时连杆 AB 处于水平位置，BD 铅垂。设 OA=20cm，AB=40cm，BD=15cm。求该瞬时 连杆 AB 和构件 BD 的角速度。 （14 分） 移动的距离为 S =5m，物块与斜面间的摩擦系数为 f =0.25。求力 F 对物块所作的功及物块 动能的增量。 （14 分）
（第五大题画受力图 2 分） 六、物块重 P =200N，置于倾角 α =30º 的斜面上，受水平推力 F =500N 的作用沿斜面向上 移动的距离为 S =5m，物块与斜面间的摩擦系数为 f =0.25。求力 F 对物块所作的功及物块 动能的增量。 （14 分）
AB
（装 订 线 内 不 准 答 题）
3.“全约束力与法线之间的夹角，即为摩擦角。 ”这样的说法是否正确？若不 正确，应怎样改正。 答： 。
4. 飞轮作加速转动，轮缘上一点 M 的运动规律为 S=0.1t3（S 的单位为 m，t 的单位 s）, 飞轮的半径为 R =50cm。当点 M 的速度达到 v=30m/s 时，该点的 切向加速度 at = ，法向加速度 an = 。
三、半圆凸轮的半径为 R，以匀速度 v0 向右移动，杆 AB 能在滑槽中上下平动，杆的 端点 A 始终与凸轮接触， 60 。求图示位置时从动杆 AB 的速度和加速度。 （14 分）
湖南工程学院试卷用纸
B
专业班级
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五、高炉运送矿石用的卷扬机如图，鼓轮的半径为 R ，质量为 m1 ，轮绕 O 轴转动。小车 和矿石总质量为 m2 。作用在鼓轮上的力偶矩为 M ，鼓轮对转轴的转动惯量为 J，轨道的 倾角为 。设绳的质量和各处摩擦都不计，求小车的加速度 a 。 （14 分）
2
三、半圆凸轮的半径为 R，以匀速度
向右移动，杆 AB 能在滑槽中上下平动，杆的端点 A
始终与凸轮接触， 60 。求图示位置时从动杆 AB 的速度和加速度。 （14 分）
B
。
B
3. 答：这样的说法不正确。应改为： “最大全约束力与法线之间的夹角，即为 摩擦角。 ” 4.
v0
vr
A O
va
art
ve
O
aa
arn
x
A
at =6m/s2 ， an =1800 m/s2
5. 虚位移和虚位移原理的概念是：虚位移即某瞬时，质点在 约束许可的 条 件下， 可能实现的 任何无限小 位移。 虚位移原理即对于具有理想约束的质点
（装 订 线 内 不 准 答 题）
系， 使质点系平衡的充要条件是作用于质点系的 主动力 在任何虚位移上所做 解：选取杆 AB 的端点 A 作为动点，动参考系随凸轮一起平动。 虚功的和 等于零。即
由几何关系得
（3 分）
牵连运动为平移时，动点的加速度合成
aa ae ar
牵连加速度 ae 0 ，相对加速度 ar 解： 先取 AB 梁为研究对象 FA 3 q 2 1 0 M B (F ) 0
（2 分）
art arn ，于是 aa art arn
5. 虚位移和虚位移原理的概念是：虚位移即某瞬时，质点在 能实现的
条件下，可
位移。虚位移原理即对于具有理想约束的质点系，使质点系平 在任何虚位移上 等于零。即
考试形式 七
衡的充要条件是作用于质点系的
总 分
F
i
ri 0
二、已知梁 AB 与 BC 在 B 点铰接，A 为活动铰链支座，C 为固定端约束 。若力偶矩 M =20kN· m ，均布载荷集度 q =15kN/m ，不计梁的自重。求 A、B、C 三处的约束力。 （14 分）
2 v0 R
F
y
0
FC 0 FB 2 M MC 0 FB
M C (F ) 0
（3 分）
M C 60 kN m
（3 分）
（画速度和加速度图各 1 分，共 2 分）
湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（
卷）
专业班级
至
学年第
学期
四、图示机构中，曲柄 OA 以匀角速度 ω=4rad/s 绕 O 轴转动。当 θ=45° 时连杆 由外力对 O 轴的动量矩定理 d AB 处于水平位置，BD 铅垂。设 OA=20cm，AB=40cm，BD=15cm。求该瞬时 J m2vR M m2 g sin R dt 连杆 AB 和构件 BD 的角速度。 （14 分） 解得 解 选 AB 杆为研究对象 先找到速度瞬心 C （2 分） 由几何关系
F
i
ri 0
v AB
va ve vr
3 v0 3
vr
（2 分）
2 v0 3
二、已知梁 AB 与 BC 在 B 点铰接，A 为活动铰链支座，C 为固定端约束 。若 力偶矩 M =20kN· m ，均布载荷集度 q =15kN/m ，不计梁的自重。求 A、B、 C 三处的约束力。 （14 分）
FN F sin 30 W cos30 0
FN = 423.2N WF =FScos30º=2165J WP= -PS·sin30º=-500J （3 分） （3 分） （2 分） （2 分） （2 分）
解：
取小车和鼓轮组成质点系，此质点系的动量矩为
W 摩= -FfS= -f FN S=-529J （3 分）
LO J m2vR
外力对 O 轴的矩为
e
T W 1136J
（画受力图 2 分）
M
M m2 g sin R
（3 分）
v B BD BD v A OA
（4 分）
（3 分）
a
MR m2 gR2 sin J m2 R 2
（2 分）
vB
2 2 vA OA 2 2OA 2 2
vB v B 1.414 rad/s BC AB v B 3.77 rad/s BD
（3 分） （3 分） （3 分）
1. 图示杆 OA 长 l=1m，重力 P=100N 作用在杆的中点，现在 A 端作用一力偶 M 。问：OA 杆能否保持平衡？ 答： 为 。 。若能平衡，则力偶矩的大小应
（装 订 线 内 不 准 答 题）
第 1 题图
第 2 题图
2. 如图示平面机构，其连杆为半圆形 ABM。已知：O1A=O2B=R，O1 O2= AB， O1A 以匀角速度 ω 转动，则 M 点的速度 vM= ，加速度 aM= 。