2012理论力学(带答案)
理论力学试题含答案
精选文档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,则此力系必定均衡。
2、力关于一点的矩不因力沿其作用线挪动而改变。
()3、在自然坐标系中,假如速度υ=常数,则加快度α=0。
()4、虚位移是偶想的,极细小的位移,它与时间,主动力以及运动的初始条件没关。
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mvx=mvcosa。
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),圆柱处于极限均衡状态。
此时按触点处的法向反力N A与N B的关系为。
①N A=NB;②N A>NB;③N A<NB。
3、边长为L的均质正方形平板,位于铅垂平面内并置于圆滑水平面上,如图示,若给平板一细小扰动,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,A//O2B,杆O2C//O3D,且O1A=20cm,O2C=杆O140cm,CM=MD=30cm,若杆AO1以角速度ω=3rad/s匀速转动,则D点的速度的大小为cm/s,M点的加快度的大小为cm/s2。
①60;②120;③150;④360。
.精选文档5、曲柄OA以匀角速度转动,当系统运动到图示地点(OA//O1B。
AB |OA)时,有V A V B,A B,ωAB 0,AB 0。
①等于;②不等于。
三、填空题(每题5分。
请将简要答案填入划线内。
)1、已知A重100kN,B重25kN,A物与地面间摩擦系数为0.2。
2012北京理工大学考研848理论力学真题
一、圆盘D半径为r,匀速转动,角速度为。
w,在固定圆弧上逆时针滚动。
圆弧半径为R=2r。
杆AB长为L=2r ,C为杆AB中点。
杆OA长为Lo= r 。
A、B 处为滑动铰链,O为固定铰链。
杆OA、AB、圆盘重量及各处摩擦不计,求杆AB 的角速度和角加速度?二、已知O1和O2是固定铰链,A、B是光滑铰链接触。
杆O1A的角速度、角加速度分别为w和a,且都是顺时针方向。
圆盘O半径为r,杆O1A与杆O2B的长度L=r。
杆O1A、O2B、GH、圆盘重量及各处摩擦不计,求杆GH的速度和加速度?A三、已知A端为固定铰链,杆AB长L=4r。
半径为r的圆盘O在倾斜角为030的固定斜面上,其重量为W。
杆AB与圆盘的摩擦系数为fB =33,圆盘与固定斜面的摩擦系数为fD =43。
作用在杆AB上一转矩M。
杆AB重不计,为使圆盘静止,求转矩M的取值范围?四、已知O1和O2是滑动铰链。
杆O1A长为L,杆AB长为2L。
杆AB与杆AD 的夹角为300,杆AB与杆O2B垂直。
E为杆O1A中点,F=qL,M=3qL。
各杆重量及各处摩擦不计,求杆AB的内力?五、已知O 1、O 2为固定铰链,A 、B 为滑动铰链。
圆盘C 1半径为r ,重m ,绕O 1做匀速转动,角速度为w 。
杆AB 长L=2r ,重为m 。
圆盘C 2半径R=32r ,重为3m 。
各处摩擦不计,求系统的动能、动量及对O 1点的动量矩?六、已知圆盘C 半径为r ,重量为m 。
杆BD 长L=2r ,重量也为m 。
绳子OA与圆盘C 在A 点相接,且绳子在竖直方向。
杆BD 与圆盘C 在B 点焊接。
杆BD 的另一端D 与滑块铰接。
滑块和绳子质量不计且滑道光滑。
系统由静止释放,求滑块的约束力、绳子拉力以及圆盘角加速度?。
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。
理论力学习题答案
理论力学习题答案(总26页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2第一章 静力学公理和物体的受力分析一、是非判断题在任何情况下,体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。
( ∨ ) 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反,沿同一直线。
( × ) 加减平衡力系公理不但适用于刚体,而且也适用于变形体。
( × ) 力的可传性只适用于刚体,不适用于变形体。
( ∨ ) 两点受力的构件都是二力杆。
( × ) 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点,该刚体一定平衡。
( × ) 力的平行四边形法则只适用于刚体。
( × ) 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。
( ∨ ) 只要物体平衡,都能应用加减平衡力系公理。
( × ) 凡是平衡力系,它的作用效果都等于零。
( × ) 合力总是比分力大。
( × ) 只要两个力大小相等,方向相同,则它们对物体的作用效果相同。
( × )若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态,则物体处于平衡。
( ∨ )当软绳受两个等值反向的压力时,可以平衡。
( × )静力学公理中,二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。
( ∨ )静力学公理中,作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。
( ∨ )凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。
( × )如图所示三铰拱,受力F ,F 1作用,其中F 作用于铰C 的销子上,则AC 、BC 构件都不是二力构件。
( × )图3二、填空题力对物体的作用效应一般分为 外 效应和 内 效应。
对非自由体的运动所预加的限制条件称为 约束 ;约束力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向 相反 ;约束力由 主动 力引起,且随 主动 力的改变而改变。
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。
理论力学课后题参考答案
1.1 沿水平方向前进的枪弹,通过某一距离s 的时间为t 1,而通过下一等距离s 的时间为2t .试证明枪弹的减速度(假定是常数)为由题可知示意图如题1.1.1图: {{SSt t 题1.1.1图设开始计时的时刻速度为0v ,由题可知枪弹作匀减速运动设减速度大小为a .则有:()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-+=-=221210211021221t t a t t v s at t v s 由以上两式得 11021at t s v +=再由此式得 ()()2121122t t t t t t s a +-=1.26一弹性绳上端固定,下端悬有m 及m '两质点。
设a 为绳的固有长度,b 为加m 后的伸长,c 为加m '后的伸长。
今将m '任其脱离而下坠,试证质点m 在任一瞬时离上端O 的距离为解 以绳顶端为坐标原点.建立如题1.26.1图所示坐标系.题1.26.1图设绳的弹性系数为k ,则有 kb mg = ① 当 m '脱离下坠前,m 与m '系统平衡.当m '脱离下坠前,m 在拉力T 作用下上升,之后作简运.运动微分方程为 ()ym a y k mg &&=-- ② 联立①② 得 b b a g y b g y +=+&& ③ 0=+y bg y &&齐次方程通解 t b g A t b g A Y sin cos 211+= 非齐次方程③的特解 b a Y +=0 所以③的通解b a t bg A t b g A Y +++=sin cos 211代入初始条件:0=t 时,,c b a y ++=得0,21==A c A ;故有 b a t b g c y ++=cos 即为m 在任一时刻离上端O 的距离.'1.39 一质点受一与距离23次方成反比的引力作用在一直线上运动。
试证此质点自无穷远到达a 时的速率和自a 静止出发到达4a 时的速率相同。
理论力学试题和答案
2010 ~2011 学年度第 二 学期《 理论力学 》试卷(A 卷)一、填空题(每小题 4 分,共 28 分)1、如图1.1所示结构,已知力F ,AC =BC =AD =a ,则CD 杆所受的力F CD =( ),A 点约束反力F Ax =( )。
2、如图1.2 所示结构,,不计各构件自重,已知力偶矩M ,AC=CE=a ,A B ∥CD 。
则B 处的约束反力F B =( );CD 杆所受的力F CD =( )。
E 1.1 1.23、如图1.3所示,已知杆OA L ,以匀角速度ω绕O 轴转动,如以滑块A 为动点,动系建立在BC 杆上,当BO 铅垂、BC 杆处于水平位置时,滑块A 的相对速度v r =( );科氏加速度a C =( )。
4、平面机构在图1.4位置时, AB 杆水平而OA 杆铅直,轮B 在水平面上作纯滚动,已知速度v B ,OA 杆、AB 杆、轮B 的质量均为m 。
则杆AB 的动能T AB =( ),轮B 的动能T B =( )。
1.3 1.45、如图1.5所示均质杆AB 长为L ,质量为m,其A 端用铰链支承,B 端用细绳悬挂。
当B 端细绳突然剪断瞬时, 杆AB 的角加速度 =( ),当杆AB 转到与水平线成300角时,AB 杆的角速度的平方ω2=( )。
6、图1.6所示机构中,当曲柄OA 铅直向上时,BC 杆也铅直向上,且点B 和点O 在同一水平线上;已知OA=0.3m,BC=1m ,AB=1.2m,当曲柄OA具有角速度ω=10rad/s 时,则AB 杆的角速度ωAB =( )rad/s,BC 杆的角速度ωBC =( )rad/s 。
AB1.57、图1.7所示结构由平板1、平板2及CD 杆、EF 杆在C 、D 、E 、F 处铰接而成,在力偶M 的作用下,在图上画出固定铰支座A 、B 的约束反力F A 、F B 的作用线方位和箭头指向为( )(要求保留作图过程)。
1.7二、单项选择题(每小题 4 分,共28 分)1、如图2.1所示,四本相同的书,每本重均为P ,设书与书间的摩擦因数为0.1,书与手间的摩擦因数为0.25,欲将四本书一起抱起,则两侧手应加的压力至少大于( )。
理论力学课后习题及答案解析
理论力学课后习题及答案解析文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-MG129]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RB和一个力偶M B,且:如图所示;将RB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RB。
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RA和一个力偶M A,且:如图所示;将RA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RA。
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)。
完整word版理论力学课后习题及答案解析
理论力学教科书课后习题及解析第一章偶,大小是260Nm,转向是逆时针。
.求图示平面力系的合成结果,长度单位为m1习题4-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。
A点的矩是:(1) 解:平行力系对O(1) 解:取点为简化中心,求平面力系的主矢:B取点为简化中心,平行力系的主矢是:求平面力系对点的主矩:O 点的主矩是:B 平行力系对B RB向点简化的结果是一个力,且:M和一个力偶合成结果: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(2) B.理论力学教科书课后习题及解析A,且:M向A点简化的结果是一个力如图所示;R和一个力偶A如图所示;将,使满足:d R向下平移一段距离B的大小等于载荷分布的其几何意义是:。
R最后简化为一个力R,大小等于R B,使满足:d R将向右平移一段距离A矩形面积,作用点通过矩形的形心。
A(2) 取点为简化中心,平行力系的主矢是:的大小等于载荷分布的R。
其几何意义是:RR最后简化为一个力,大小等于A三角形面积,作用点通过三角形的形心。
点的主矩是:A平行力系对.理论力学教科书课后习题及解析列平衡方程:。
.求下列各梁和刚架的支座反力,长度单位为习题4-4m解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:解:(1) 研究AB杆,受力分析,画受力图: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:理论力学教科书课后习题及解析(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:列平衡方程:反力的实际方向如图示。
校核:解方程组:结果正确。
.理论力学教科书课后习题及解析反力的实际方向如图示。
校核:结果正确。
的约束反力A.重物悬挂如图,已知习题4-5G=1.8kN,其他重量不计;求铰链和杆BC所受的力。
列平衡方程:解方程组:BC是二力杆),画受力图:研究整体,受力分析((1) 解:反力的实际方向如图示。
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理论力学教科书课后习题及解析第一章偶,大小是260Nm,转向是逆时针。
习题 4- 1.求图示平面力系的合成结果,长度单位为m。
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:解: (1) 取 O 点为简化中心,求平面力系的主矢:取 B 点为简化中心,平行力系的主矢是:求平面力系对O 点的主矩:平行力系对 B 点的主矩是:(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向B点简化的结果是一个力RB和一个力偶M B,且:如图所示;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 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将 R A向右平移一段距离d,使满足: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: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。
平行力系对 A 点的主矩是:列平衡方程:习题 4-4 .求下列各梁和刚架的支座反力,长度单位为m。
解方程组:反力的实际方向如图示。
校核:解: (1) 研究 AB 杆,受力分析,画受力图: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:(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:列平衡方程:反力的实际方向如图示。
校核:解方程组:结果正确。
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。
列平衡方程:解方程组:解: (1) 研究整体,受力分析(BC 是二力杆),画受力图:反力的实际方向如图示。
列平衡方程: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》课后习题解答(赫桐生版)
理论力学(郝桐生)第一章习题1-1.画出下列指定物体的受力图。
解:习题1-2.画出下列各物系中指定物体的受力图。
解:习题1-3.画出下列各物系中指定物体的受力图。
解:第二章习题2-1.铆接薄钢板在孔心A、B和C处受三力作用如图,已知P1=100N沿铅垂方向,P2=50N沿AB方向,P3=50N沿水平方向;求该力系的合成结果。
解:属平面汇交力系;合力大小和方向:习题2-2.图示简支梁受集中荷载P=20kN,求图示两种情况下支座A、B的约束反力。
解:(1)研究AB,受力分析:画力三角形:相似关系:几何关系:约束反力:(2) 研究AB,受力分析:画力三角形:相似关系:几何关系:约束反力:习题2-3.电机重P=5kN放在水平梁AB的中央,梁的A端以铰链固定,B端以撑杆BC支持。
求撑杆BC所受的力。
解:(1)研究整体,受力分析:(2) 画力三角形:(3) 求BC受力习题2-4.简易起重机用钢丝绳吊起重量G=2kN的重物,不计杆件自重、磨擦及滑轮大小,A、B、C三处简化为铰链连接;求杆AB和AC所受的力。
解:(1) 研究铰A,受力分析(AC、AB是二力杆,不计滑轮大小):建立直角坐标Axy,列平衡方程:解平衡方程:AB杆受拉,BC杆受压。
(2) 研究铰A,受力分析(AC、AB是二力杆,不计滑轮大小):建立直角坐标Axy,列平衡方程:解平衡方程:AB杆实际受力方向与假设相反,为受压;BC杆受压。
习题2-5.三铰门式刚架受集中荷载P作用,不计架重;求图示两种情况下支座A、B的约束反力。
解:(1) 研究整体,受力分析(AC是二力杆);画力三角形:求约束反力:(2) 研究整体,受力分析(BC是二力杆);画力三角形:几何关系:求约束反力:习题2-6.四根绳索AC、CB、CE、ED连接如图,其中B、D两端固定在支架上,A端系在重物上,人在E点向下施力P,若P=400N,α=4o,求所能吊起的重量G。
解:(1) 研究铰E,受力分析,画力三角形:由图知:(2) 研究铰C,受力分析,画力三角形:由图知:习题2-7.夹具中所用的两种连杆增力机构如图所示,书籍推力P作用于A点,夹紧平衡时杆AB与水平线的夹角为;求对于工件的夹紧力Q和当α=10o时的增力倍数Q/P。
理论力学课后习题答案
理论力学课后习题答案1. 第一题题目:一个质点从初始点A沿着一条直线运动到达点A,在此过程中质点受到一个恒定的力A的作用。
求解质点从A 到A的位移A和速度A与时间A的关系。
解答:根据牛顿第二定律A=AA,我们可以得到质点在恒定力作用下的运动方程为 $F = m \\frac{dv}{dt}$。
即:$$F = m \\frac{dx}{dt}$$将方程变形可得:$$dx = \\frac{F}{m} dt$$对上式两边同时积分可得:$$\\int_{x_A}^{x_B} dx = \\frac{1}{m} \\int_0^t F dt$$化简后可得:$$x_B - x_A = \\frac{1}{m} \\int_0^t F dt$$即质点从初始点A移动到达点A时的位移A与时间A的关系为:$$x = x_A + \\frac{1}{m} \\int_0^t F dt$$2. 第二题题目:一个滑块在一个光滑的水平轨道上,质量为A,受到一根拉力为A的绳子的作用。
求解滑块的加速度A。
解答:根据牛顿第二定律A=AA,可以得到滑块的加速度A与拉力A的关系为 $a = \\frac{F}{m}$。
3. 第三题题目:一个质点在一个弹簧的作用下振动,弹簧的劲度系数为A,质量为A。
求解质点的振动周期A。
解答:质点在弹簧的作用下振动,其运动方程为 $m\\frac{d^2x}{dt^2} = -kx$,其中A为质点的位移。
对上式进行变形可得:$$\\frac{d^2x}{dt^2} = -\\frac{k}{m}x$$该微分方程的通解为 $x = A \\sin(\\sqrt{\\frac{k}{m}} t + \\phi)$,其中A为振幅,$\\phi$ 为相位角。
振动周期A可以通过求解动能和势能的平衡关系来得到。
在振动过程中,动能 $K = \\frac{1}{2} m v^2$ 和势能 $U =\\frac{1}{2} k x^2$ 之和保持不变。
2011-2012第二学期64学时理论力学试卷B卷参考答案
西南林业大学2011—2012学年第02学期 《理论力学》(试卷)(B )试题答案(64学时)考试形式:闭卷 考试时间:120分钟请使用16K 纸打印一、是非题(对的打√,错的打×,每小题2分,共20分)1、凡是合力都比分力要大。
(×)2、作用力与反作用力同样是一对平衡力,因为它也满足二力平衡条件中所说的两力大小相等、方向相反、作用线沿同一直线。
(×)3、某一平面任意力系向A 点简化简化的主矢为零,而向另一点简化的主矩为零,则该力系一定是平衡力系。
(√)4、应用速度合成定理,在选择动点、动系时,若动点是某刚体上的一点,则动系也固结于这个刚体上。
(×)5、刚体作瞬时平动时,刚体内各点的速度和加速度都相同。
(×)6、两个半径不等的摩擦轮外接触传动,如果不出现打滑现象,两接触点此瞬时的速度相等,切向加速度也相等到。
(√)7、质点系的内力不能改变质点系的动量和动量矩。
(√)8、已知质点的运动方程,就可以确定作用于质点上的力;已知作用于质点上的力,也可以确定质点的运动方程。
(×)9、刚体绕定轴转动时,若它的角速度很大,则作用在它上面的转矩(即力矩或力偶矩)也一定很大。
(×) 10、若质点系所受的外力的主矢等于零,则其质心坐标保持不变。
(×)二、 填空题(每空1分,共20分)1.作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动,而不改变力对刚体的作用效果,所以在静力学中力是 滑移 矢量。
2.力对物体的作用效应一般分为 运动(外)效应和 变形(内)效应。
3.对非自由体的运动所预加的限制条件称为 约束 ;约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向 相反 ;约束反力由 主动力 引起,且随 主动力 改变而改变。
4.平面汇交力系平衡的几何条件是 力多边形自形封闭 ;平面汇交力系平衡的解析条件是力系中各力在任意坐标轴上的投影的代数和等于零。
《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
u O
2011-2012哈工大威海理论力学试题及答案
哈尔滨工业大学(威海)2011 / 2012 学年秋季学期理论力学试题卷(A)考试形式(开、闭卷):闭卷答题时间:120(分钟)本卷面成绩占课程成绩 80 %一、填空题(每题6分,共30分)1、图示滚轮的半径为R ,轮心速度为v,加速度为a,沿水平直线作纯滚动,M点加速度的大小为。
2、图示匀质细杆各以匀角速度ω绕轴O转动。
已知:杆长为l,重为P。
惯性力系向转轴O简化,主矢的大小为,主矩的大小为。
3、如图所示,物块重P =150N,靠在粗糙的水平天花板上,物体间静滑动摩擦因数f s=0.3,动滑动摩擦因数f =0.2, 在物块上加一力F,且F =200N,θ=30°,摩擦力大小为。
教研室主任签字:姓名:班级:学号:遵守考试纪律注意行为4、如图所示结构受集中力P 作用,各杆自重不计。
则杆1的内力为 。
(须注明拉、压)5、如图所示,沿长方体的三个不相交且不平行的棱作用着3个大小相等的力F ,若力系简化为一合力,求棱a ,b ,c 的关系 。
二、计算题(10分)如图所示简支梁,不计梁的重量,在C 处作用一铅垂力P 。
试求支座B 处的约束力(要求用虚位移原理求解,用其它方法做不给分)。
遵守 考 试 纪 律注 意 行 为 规 范三、计算题(20分)如图所示,已知F ,a ,M=Fa ,各杆不计自重。
求:支座A 、D 处的约束力。
遵 守考 试 纪 律注 意 行 为 规 范四、计算题(20分)如图所示机构中,曲柄OA 长r ,以匀角速度ω0绕O轴转动,带动连杆AC 在套筒B 内滑动,套筒及与其固连的杆BD 可绕B 铰转动,BD 长l ,且垂直于AC 。
求在∠A OB = 90°,∠AB O = 30° 时,杆BD 上D 点的速度和加速度。
遵守 考 试 纪 律注 意 行 为 规 范五、计算题(20分)如图所示,在倾角为α的斜面上,有重为P 的小车与绳索相连,绳索绕定滑轮A 、动滑轮B 后与固定点C 相连。
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一.选择题
1.空间同向平行力系1
F 、
2
F 、
3
F 和
4
F ,如图所示。
该力系向O 点简化,主矢为'
R F
,主矩
为
O
M ,则 (B )
(A) 主矢主矩均不为零,且'R F 平行于O M (B) 主矢主矩均不为零,且
'
R F 垂直于
O
M
(C) 主矢不为零,而主矩为零 (D) 主矢为零,而主矩不为零
2.已知点M 的运动方程为ct b s +=,其中b 、c 均为常数,则( C )。
(A) 点M 的轨迹必为直线 (B) 点M 必作匀速直线运动 (C) 点M 必作匀速运动 (D) 点M 的加速度必定等于零 3.如图所示若尖劈两侧与槽之间的摩擦角均为m ϕ,则欲使尖劈被打入后不致自动滑出,θ角
应为( C ) (A)
θ≤m ϕ (B) θ≥m ϕ
(C)
θ≤2m ϕ (D) θ≥2m ϕ
4.若质点的动能保持不变,则( D )。
(A) 该质点的动量必守恒 (B) 该质点必作直线运动 (C) 该质点必作变速运动 (D) 该质点必作匀速运动
5.直管AB 以匀角速度ω绕过点O 且垂直于管子轴线的定轴转动,小球M 在管内相对于管子以匀速度r v 运动,在如图所示瞬时,小球M 正好经过轴O 点,则在此瞬时小球M 的绝对速度a v 和绝对加速度a a 大小是( D )。
(A) 0a v =,0
a a = (B) a r v v =,0
a a =
(C)
a v =,
2a r a v ω= (D)
a r
v v =,
2a r
a v ω=
二.填空题
1.平面汇交力系平衡的几何条件是 各力构成的力多边形自行封闭 ;平面汇交力系平衡的解析条件是
0x
F
=∑、0y F =∑。
2.空间力偶的三个要素是 力偶矩的大小 、 力偶作用面的方位 和 力偶的转向 。
3.如图所示,均质长方体的高度30h cm =,宽度20b cm =,重量
600G N =,放在粗糙水平面上,它与水平面的静摩擦系数0.4s f =。
要
使物体保持平衡,作用在其上的水平力P 的最大值为 200 N 。
4.刚体平动的运动特征是 刚体内各点的运动轨迹形状相同, 每一瞬时各点的速度和加速度也相同 。
5.动点的相对速度是指 动点相对于动系的运动速度 ,绝对速度是指 动点对于定系的运动速度 ,牵连速度是指 动系上与动点相重合的点相对于定系的速度 。
6.刚体的平面运动可以简化为平面图形在自身平面内的运动。
可分解为随基点的 平动 和绕基点的 转动 。
7、如图所示,均质杆AB 的质量为m ,长度为l ,放在铅直平面内,杆的一
端A 靠在墙壁,另一端沿地面运动。
已知当杆对水平面的夹角o
60ϕ=时,B 端
的速度为v ,则杆AB 在该瞬时的动能T = 2
29mv
;动量K 的大小K
=3mv 。
三、均质杆AD 重P ,与长为2l 的铅直杆BE 的中心D 铰接,如图所示。
柔绳的下端吊有重为G 的物体M 。
假设杆BE 、滑轮和柔绳的重量都忽略不计,连线AB 以及柔绳的
CH 段都处于水平位置,求固定铰链支座A 的约束反力。
(10分)
Bx
Dx
解:(1)分别选整体和杆AD 为研究对象 (2)分别画出它们的受力图 (3)分别列平衡方程 整体: 由
()0B
M
=∑F ,有
o o 2cos30(2)cos300Ay HC F l G r F l r P l -⨯-⨯--+⨯= 杆AD :
由
()0D
M
=∑F ,有
o o o 2sin302cos30cos300Ax Ay F l F l P l -⨯-⨯+⨯= 其中HC F G =。
联立求解,可得
2Ax F G =
,2Ay P F =
四、如图所示,曲柄OA 长20cm ,绕轴O 以匀角速度
010/rad s ω=转动。
此曲柄借助连
杆AB 带动滑块B 沿铅垂方向运动,连杆长100cm 。
求当曲柄与连杆相互垂直并与水平
线各成o 45α=与o 45β=时,连杆的角速度、角加速度和滑块B 的加速度。
(15分)
B
P
解:(1)由A v 和B v 的速度方向可知P 点为杆AB 的速度瞬心。
故连杆的角速度为
0o 2010
2(/)tan 45100
A A
B OA v rad s PA AB ωω⋅⨯=
===
(2)由n n
B A BA BA τ=++a a a a 作B 点的加速度合
成图。
列投影方程,n
BA a 方向的投影方程,有
o cos45n
B BA a a -=
而2
222100400(/)n BA
AB a AB cm s ω=⋅=⨯=,故有
o 2/cos 45566(/)n B BA a a cm s =-=-=-
BA τa 方向的投影方程,有
o sin 45n
B BA A a a a τ=-
而2
22010202000(/)n A
a OA cm s ω=⋅=⨯=,故有 o 2
cos451600(/)n BA B A a a a cm s τ=+=
连杆的角加速度为
21600
/16(/)100
BA BA a BA rad s τε==
=
六、跨过定滑轮B 的绳索,两端分别系在滚子A 的中心和物块C 上。
滚子A 和定滑轮B 都是半径为r 的均质圆盘,各重G ,物块C 重
1
G 。
滚子沿倾角是α的斜面向上作纯滚动
(见图)。
绳的倾斜段与斜面平行,绳与轮B 不打滑,不计绳重和轴承摩擦。
试求:(1)滚子A 的质心加速度;(2)绳索AB 段的拉力;(3)轴承O 的反力。
(20分)
n
A
a
NA
sA
AB
C
1
Ox BA F
解:(1)分别选滚子A 、滑轮B 和物块C 为研究对象(1分) (2)受力分析和运动分析如图所示(5分) (3)列动力学方程
滚子A :sin AB sA A G G
F F
G a r g g
αε--=
=⋅ 2
12sA G r F r g
ε⋅=⋅ 滑轮B :cos 0Ox BA F F α-=
sin 0Oy BA BC F F G F α---=
2
12BC BA G F r F r r g
ε⋅-⋅=
⋅ 物块C :111CB G G
G F a r g g
ε-=
=⋅ 联立求解,可得 11sin 2A G G a r g G G αε-=⋅=
+,1113(2)
2(2)AB G G G F G G G ++=+
111cos [3(2)sin ]2(2)
ox G F G G G G G α
α=
+++,
1111cos {46[5(2)sin ]sin }2(2)
Oy G F G G G G G G G α
αα=
+++++。