理论力学试题与答案
理论力学试题库及答案(通用篇)
理论力学试题库及答案(通用篇)一、理论力学试题库(通用篇)试题一:已知一质点在平面直角坐标系中的运动方程为 x = 2t² + 3,y = 4t² - t + 1。
求该质点在t = 2s 时的速度和加速度。
试题二:一质点沿圆周运动,其半径为 r,角速度为ω,角加速度为α。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题三:一质点从静止开始沿直线运动,受到恒力F 的作用。
求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
试题四:一质点在平面内做匀速圆周运动,半径为r,角速度为ω。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题五:一质点在平面内做匀速运动,速度大小为v,方向与水平方向成θ 角。
求质点在任意时刻 t 的位移。
试题六:一质点在重力作用下做自由落体运动,求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
试题七:一质点在水平地面上受到一斜向上的拉力F,拉力与水平方向的夹角为θ。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题八:一质点在平面内做匀速圆周运动,半径为r,角速度为ω。
求质点在任意时刻 t 的切向加速度和法向加速度。
试题九:一质点在平面内做匀速运动,速度大小为v,方向与水平方向成θ 角。
求质点在任意时刻 t 的位移和速度。
试题十:一质点在水平地面上受到一恒力 F 的作用,力与水平方向的夹角为θ。
求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
二、答案答案一:t = 2s 时,速度 v = (4t, 8t - 1) = (8, 15) m/s;加速度 a = (8, 8) m/s²。
答案二:质点在任意时刻 t 的速度v = (rω, 0),加速度a = (0, rα)。
答案三:质点在任意时刻 t 的速度 v = (F/m)t,位移 s = (F/m)t²/2。
答案四:质点在任意时刻 t 的速度 v =(rωcos(ωt), rωsin(ωt)),加速度 a = (-rω²sin(ωt), rω²cos(ωt))。
理论力学大一试题及答案
理论力学大一试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 牛顿第一定律描述的是:A. 物体在没有外力作用下将保持静止或匀速直线运动B. 物体在受到外力作用下将改变其运动状态C. 物体在受到外力作用下将保持匀速直线运动D. 物体在受到外力作用下将保持静止答案:A2. 根据动量守恒定律,以下说法正确的是:A. 系统内所有物体的动量之和在没有外力作用下保持不变B. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下保持不变C. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下将增加D. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下将减少答案:A3. 角动量守恒的条件是:A. 系统不受外力矩B. 系统受外力矩C. 系统内力矩之和为零D. 系统内力矩之和不为零答案:A4. 以下哪项不是能量守恒定律的表述:A. 能量既不能被创造,也不能被消灭B. 能量可以以多种形式存在C. 能量可以以多种形式相互转化D. 能量在转化过程中总量会增加答案:D二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成________。
答案:反比2. 一个物体在水平面上以初速度v0运动,受到大小为F的恒定摩擦力作用,其加速度为a=________。
答案:-F/m3. 一个质量为m的物体从高度h自由下落,其下落过程中的重力势能变化量为________。
答案:-mgh4. 根据动能定理,一个物体的动能变化量等于外力对物体做的功,即ΔK=________。
答案:W三、计算题(每题15分,共30分)1. 一个质量为2kg的物体从静止开始,受到一个大小为10N的水平拉力作用,求物体在5秒内的位移。
解:根据牛顿第二定律,F=ma,得a=F/m=10/2=5m/s²。
根据位移公式s=1/2at²,得s=1/2*5*5²=62.5m。
答案:62.5m2. 一个质量为5kg的物体从高度10m自由下落,求物体落地时的速度。
理论力学题库及答案
理论力学题库及答案一、理论力学题库(一)选择题1. 在牛顿力学中,物体的运动状态可以用以下哪个物理量来描述?A. 力B. 动量C. 动能D. 动能定理2. 以下哪个物理量是守恒量?A. 动量B. 动能C. 力D. 功3. 一个物体做直线运动,以下哪个条件是物体做匀速直线运动的必要条件?A. 合外力为零B. 合外力恒定C. 速度恒定D. 加速度恒定(二)填空题4. 牛顿第二定律的表达式为______。
5. 动量的定义为______。
6. 功的计算公式为______。
7. 动能定理的表达式为______。
(三)计算题8. 一质量为2kg的物体在水平地面上受到一个水平力F的作用,力F与物体运动方向相同。
已知物体从静止开始运动,经过3秒后速度达到6m/s。
求力F的大小。
9. 一质量为4kg的物体从静止开始沿着光滑的斜面下滑,斜面倾角为30°,求物体下滑3秒后的速度。
10. 一质量为5kg的物体在水平地面上以10m/s的速度运动,遇到一个斜面,斜面倾角为45°,物体沿着斜面上滑,求物体上滑的最大距离。
二、理论力学题库答案(一)选择题答案1. B. 动量2. A. 动量3. A. 合外力为零(二)填空题答案4. F=ma5. 动量 = 质量× 速度6. 功 = 力× 位移× cosθ7. 动能定理:动能的增量 = 外力做的功(三)计算题答案8. 解:根据牛顿第二定律,F=ma,其中a为加速度,m为质量。
由题意知,a=(6m/s - 0m/s) / 3s = 2m/s²。
代入公式,F=2kg × 2m/s² = 4N。
9. 解:根据动能定理,动能的增量 = 外力做的功。
由于物体从静止开始下滑,初始动能为0。
下滑过程中,重力做功,即mgh,其中h为下滑的高度。
由斜面倾角可知,h =lsin30°,其中l为下滑的距离。
因此,mgh = (4kg ×9.8m/s²) × (l × sin30°) = 4kg × 9.8m/s² × (l × 0.5)。
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。
理论力学考试题及答案
理论力学考试题及答案**理论力学考试题及答案**一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 质点系中,内力的矢量和为零,这是基于()。
A. 牛顿第三定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第一定律D. 动量守恒定律答案:D2. 质心的位置由()决定。
A. 质点的质量B. 质点的位置C. 质点的加速度D. 质点的速度答案:B3. 刚体的转动惯量是关于()的量。
A. 质量B. 距离C. 力D. 速度答案:B4. 角动量守恒的条件是()。
A. 外力矩为零B. 外力为零C. 内力矩为零D. 内力为零答案:A5. 两质点组成的系统,若两质点质量相等,它们之间的万有引力为F,则系统的质心位置位于()。
A. 两质点连线的中点B. 质量较大的质点处C. 质量较小的质点处D. 无法确定答案:A6. 刚体绕固定轴的转动惯量I与()有关。
A. 质量分布B. 轴的位置C. 轴的方向D. 以上都是答案:D7. 刚体的平行轴定理表明,刚体绕任意轴的转动惯量等于绕通过质心的平行轴的转动惯量加上()。
A. 刚体的质量B. 刚体的转动惯量C. 刚体质量与两轴间距离的平方的乘积D. 刚体质量与两轴间距离的乘积答案:C8. 刚体的平面运动可以分解为()。
A. 任意两个不同的平面运动的叠加B. 平移和旋转的叠加C. 两个垂直平面内的旋转D. 任意两个不同的旋转的叠加答案:B9. 刚体的瞬时转轴是()。
A. 刚体上所有点速度相同的直线B. 刚体上所有点加速度相同的直线C. 刚体上所有点角速度相同的直线D. 刚体上所有点线速度为零的直线答案:D10. 刚体的定轴转动中,角速度的大小和方向()。
A. 与参考系的选择有关B. 与参考系的选择无关C. 与参考系的选择有关,但大小无关D. 与参考系的选择无关,但方向有关答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 牛顿第二定律的数学表达式为:\( F = ma \),其中F表示力,m表示质量,a表示________。
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。
理论力学考试题和答案
理论力学考试题和答案****一、选择题(每题2分,共20分)1. 质点系中,若质点间的作用力都是中心力,则该质点系的()守恒。
A. 动量B. 动能C. 角动量D. 机械能答案:C2. 刚体绕固定轴转动时,其转动惯量I与()有关。
A. 质量B. 质量分布C. 轴的位置D. 以上都是答案:D3. 在理论力学中,虚位移是指()。
A. 真实发生的位移B. 可能发生的位移C. 任意微小的位移D. 以上都不是答案:B4. 两个质点组成的系统,若它们之间的万有引力为F,当它们之间的距离增大为原来的2倍时,万有引力变为原来的()。
A. 1/4B. 1/2C. 2D. 4答案:A5. 刚体的平面运动可以分解为()。
A. 平移和旋转B. 平移和滑动C. 旋转和滑动D. 平移和滚动答案:A6. 质点系的质心位置由()决定。
A. 质点系的几何形状B. 质点系的质量分布C. 质点系的运动状态D. 质点系的初始位置答案:B7. 刚体的转动惯量与()无关。
A. 质量B. 质量分布C. 旋转轴的位置D. 刚体的形状答案:D8. 动量守恒定律适用于()。
A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 外力为零的系统D. 外力的合力为零的系统答案:D9. 刚体的惯性矩是关于()的量。
A. 质量B. 质量分布C. 旋转轴的位置D. 以上都是答案:D10. 质点系的动能守恒的条件是()。
A. 只有保守力作用B. 只有非保守力作用C. 外力为零D. 外力的功为零答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 质点系的总动量等于所有质点动量的矢量______。
答案:和2. 刚体绕固定轴转动的角速度与角位移的关系是______。
答案:导数关系3. 虚功原理表明,当系统处于平衡状态时,所有虚位移的虚功之和为______。
答案:零4. 刚体的转动惯量I与质量m和距离轴的距离r的关系是I=mr^2,这表明转动惯量与______成正比。
答案:质量与距离轴的平方5. 质点系的质心速度等于所有质点速度的矢量______。
理论力学考试试卷(附答案)
理论力学考试试卷(附答案)一、 名词解释(每个4分,共20分)1、刚化原理2、加减平衡力系公理3、相对运动、牵连运动4、质点系动量守恒定理5、质点系动能定理二、 单项选择题(每个4分,共20分)1、已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上A 、B 、C 、D 四点的平面一般力系,其力矢关系如下图所示为平行四边形,由此可知 ( )。
2(A )力系可以合成为一个力偶 (B )力系可以合成为一个力(C )力系可以合成为一个力和一个力偶 (D )力系的合力为零,力系平衡2、物块重P ,与水面的摩擦角o20m 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 3、图(a )、(b)为两种结构,那么( )。
(A )图(a )为静不定,图(b )为静定 (B )图(a )、(b )均为静不定 (C )图(a )、(b )均为静定 (D )图(a )为静定,图(b )为静不定4、点作匀变速曲线运动是指( )。
(A )点的加速度大小a =常量 (B )点的加速度a =常矢量(C )点的切向加速度大小τa =常量 (D )点的法向加速度大小na =常量5、边长为a 2的正方形匀质薄板,截去四分之一后悬挂在A 点,今若使BC 边保持水平,则点A 距右端的距离x= ( )。
(A) a (B) 3a /2 (C) 6a /7 (D)5a /6三、计算题(15分)结构的尺寸及荷载如下图所示,已知q=1.5kN/m ,试求支座A 的反力。
(a)(b)a aaaxBAC四、计算题(15分)已知P=5kN ,试求图示桁架中1、2、3杆的内力。
五、计算题(15分)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22rad s α=,求三角板C 点的加速度,并画出其方向。
大学理论力学期末考试题库及答案
大学理论力学期末考试题库及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 质点系的质心位置取决于()。
A. 质点系的总质量B. 质点系中各质点的质量C. 质点系中各质点的位置D. 质点系中各质点的速度答案:C2. 刚体的转动惯量与()有关。
A. 质量B. 质量分布C. 质量分布和形状D. 形状3. 两个质点组成的系统,若两质点间的作用力大小相等,方向相反,则这两个力()。
A. 是一对平衡力B. 是一对作用力和反作用力C. 是一对内力D. 不能确定答案:B4. 质点沿直线做匀加速运动,加速度为a,初速度为v0,则经过时间t后的速度v为()。
A. v = v0 + atB. v = v0 - atC. v = v0 + 1/2atD. v = v0 - 1/2at5. 两个质点组成的系统,若两质点间的作用力大小相等,方向相反,则这两个力()。
A. 是一对平衡力B. 是一对作用力和反作用力C. 是一对内力D. 不能确定答案:B6. 刚体绕固定轴转动时,其转动惯量与()有关。
A. 质量B. 质量分布C. 质量分布和形状D. 形状答案:C7. 质点沿直线做匀加速运动,加速度为a,初速度为v0,则经过时间t后的位移s为()。
A. s = v0t + 1/2at^2B. s = v0t - 1/2at^2C. s = v0t + at^2D. s = v0t - at^2答案:A8. 刚体绕固定轴转动时,其角加速度与()有关。
A. 质量B. 质量分布C. 质量分布和形状D. 形状答案:B9. 质点沿直线做匀加速运动,加速度为a,初速度为v0,则经过时间t后的位移s为()。
A. s = v0t + 1/2at^2B. s = v0t - 1/2at^2C. s = v0t + at^2D. s = v0t - at^2答案:A10. 两个质点组成的系统,若两质点间的作用力大小相等,方向相反,则这两个力()。
A. 是一对平衡力B. 是一对作用力和反作用力C. 是一对内力D. 不能确定答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 质点系的质心位置取决于质点系中各质点的________和________。
《理论力学》——期末考试答案
《理论力学》——期末考试答案一、单选题1.力对点之矩决定于( )。
A.力的大小B.力臂的长短C.力的大小和力臂的长短D.无法确定正确答案:C2.动点相对于动坐标系的运动称为( )的运动。
A.牵连运动B.相对运动C.绝对运动D.圆周运动正确答案:B3.动点的牵连速度是指该瞬时牵连点的速度,它相对的坐标系是( )。
A.动坐标系B.不必确定的C.静坐标系D.静系或动系都可以正确答案:C4.在质点系动能定理中,应注意外力或内力做的功之和不等于合外力或( )做的功。
A.重力B.浮力C.合内力D.牵引力正确答案:C5.将平面力系向平面内任意两点进行简化,所得主矢量和主矩都相等,且主矩不为零,则该力系简化的最后结果为( )。
A.合力偶B.合力C.平衡力系D.无法进一步合成正确答案:A6.超静定结构的超静定次数等于结构中( )。
A.约束的数目B.多余约束的数目C.结点数D.杆件数正确答案:B7.静不定系统中,多余约束力达到3个,则该系统静不定次数为( )A.3次B.6次C.1次D.不能确定正确答案:A8.关于平面力偶系、平面汇交力系、平面一般力系,最多能够得到的相互独立的平衡方程的个数依次是( )。
A.2、1、3B.2、2、3C.1、2、2D.1、2、3正确答案:D9.平面任意力系向一点简化,应用的是( )。
A.力的平移定理B.力的平衡方程C.杠杆原理D.投影原理正确答案:A10.对于平面力系,一个平衡方程可解( )未知量。
A.1个B.2个C.3个D.不一定正确答案:A11.一平面力系由两组平面平行力系组成(这两组平面平行力系之间互不平行),若力系向某A点简化结果为一合力,下述说法正确的是( )。
A.这两组平面平行力系必然都各自向A点简化为一合力B.这两组平面平行力系可能都各自简化为一力偶C.可能一组平面平行力系向A点简化得到一个力和一个力偶,而另一组平面平行力系向A点简化得到一合力D.可能这两组平面平行力系都各自向A点简化得到一个力和一个力偶正确答案:D12.在任何情况下,在几何可变体系上增加一个二元体后构成的体系是几何( )体系。
理论力学试题题目含参考答案【完整版】
理论力学试题题目含参考答案【完整版】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载)理论力学局部第一章 静力学根底一、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,那么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.假设作用在A 点的两个大小不等的力1F 和2F ,沿同一直线但方向相反。
那么其合力可以表示为 。
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 共面三力假设平衡,必汇交于一点;③ 三力汇交于一点,那么这三个力必互相平衡。
3.在下述原理、法那么、定理中,只适用于刚体的有 。
① 二力平衡原理; ② 力的平行四边形法那么;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,那么斜面的倾角应为________。
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 ,那么此刚体________。
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.力F沿直线AB作用,其中一个分力的作用与AB成30°角,假设欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小,那么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。
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( )。
理论力学题库及答案详解
理论力学题库及答案详解一、选择题1. 在经典力学中,牛顿第一定律描述的是:A. 物体在没有外力作用下,将保持静止或匀速直线运动状态B. 物体在受到外力作用时,其加速度与所受合力成正比,与物体质量成反比C. 物体的动量守恒D. 物体的角动量守恒答案:A2. 以下哪一项不是牛顿运动定律的内容?A. 惯性定律B. 力的作用与反作用定律C. 动量守恒定律D. 力的独立作用定律答案:C二、填空题1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度 \( a \) 与作用力 \( F \) 和物体质量 \( m \) 的关系是 \( a = \frac{F}{m} \)。
2. 一个物体在水平面上以初速度 \( v_0 \) 滑行,摩擦力 \( f \) 与其质量 \( m \) 和加速度 \( a \) 的关系是 \( f = m \cdot a \)。
三、简答题1. 简述牛顿第三定律的内容及其在实际问题中的应用。
答案:牛顿第三定律,也称为作用与反作用定律,指出作用力和反作用力总是成对出现,大小相等、方向相反,作用在两个不同的物体上。
在实际问题中,如火箭发射时,火箭向下喷射气体产生向上的推力,这是作用力;而气体向下的反作用力则推动火箭向上运动。
2. 解释什么是刚体的转动惯量,并给出计算公式。
答案:刚体的转动惯量是描述刚体绕某一轴旋转时惯性大小的物理量,其计算公式为 \( I = \sum m_i r_i^2 \),其中 \( m_i \) 是刚体各质点的质量,\( r_i \) 是各质点到旋转轴的垂直距离。
四、计算题1. 一个质量为 \( m \) 的物体在水平面上以初速度 \( v_0 \) 滑行,受到一个大小为 \( \mu mg \) 的摩擦力作用,求物体滑行的距离\( s \)。
答案:首先应用牛顿第二定律 \( F = ma \),得到 \( \mu mg = ma \)。
解得加速度 \( a = \mu g \)。
理论力学计考试题及答案
理论力学计考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 牛顿第一定律描述的是:A. 物体不受外力作用时的运动状态B. 物体受平衡力作用时的运动状态C. 物体受非平衡力作用时的运动状态D. 物体受任意力作用时的运动状态答案:A2. 动量守恒定律适用于:A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 只有摩擦力作用的系统D. 任意外力作用的系统答案:D3. 刚体的转动惯量与下列哪个因素无关?A. 质量分布B. 质量大小C. 形状D. 旋转轴的位置答案:C4. 根据能量守恒定律,下列哪种情况不可能发生?A. 机械能守恒B. 机械能增加C. 机械能减少D. 机械能不变答案:B5. 简谐运动的周期与振幅无关,与下列哪个因素有关?A. 质量B. 弹簧常数C. 初始速度D. 初始位移答案:B二、填空题(每题3分,共15分)1. 牛顿第二定律的数学表达式为:\( F = ma \),其中 \( F \) 表示_______,\( m \) 表示_______,\( a \) 表示_______。
答案:力;质量;加速度2. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向_______,作用在_______。
答案:相反;不同物体上3. 角动量守恒定律适用于_______。
答案:没有外力矩作用的系统4. 刚体的平移运动和旋转运动可以_______。
答案:独立进行5. 根据开普勒第三定律,行星的轨道周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比,比例常数与_______有关。
答案:中心天体的质量三、计算题(每题10分,共40分)1. 一质量为2kg的物体在水平面上以3m/s的速度做匀速直线运动,求其动量。
答案:动量 \( p = mv = 2 \times 3 = 6 \) kg·m/s2. 一弹簧的劲度系数为500N/m,若将其拉长2cm,求弹簧的弹性势能。
答案:弹性势能 \( U = \frac{1}{2}kx^2 = \frac{1}{2} \times500 \times (0.02)^2 = 0.5 \) J3. 一质量为5kg的物体从静止开始自由下落,求其在第2秒末的速度。
理论力学试题及答案自考
理论力学试题及答案自考一、选择题(每题2分,共10分)1. 一个物体在水平面上以匀速直线运动,其动摩擦因数为μ,那么该物体所受的摩擦力大小为:A. μmgB. μNC. μN + mgD. μmg + N答案:B2. 在国际单位制中,力的单位是以哪位科学家的名字命名的?A. 牛顿B. 伽利略C. 爱因斯坦D. 阿基米德答案:A3. 如果一个物体的加速度为零,那么它的运动状态是:A. 静止B. 匀速直线运动C. 变速运动D. 以上都是答案:D4. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力:A. 大小相等,方向相反B. 大小不等,方向相反C. 大小相等,方向相同D. 大小不等,方向相同答案:A5. 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 = gtB. h = 1/2gtC. h = 1/2gt^2D. h = gt^2答案:C二、填空题(每题3分,共15分)6. 牛顿第二定律的数学表达式为:________。
答案:F = ma7. 一个物体的惯性只与物体的________有关。
答案:质量8. 在光滑水平面上,两个相互接触的物体之间不一定有摩擦力,因为摩擦力的产生需要满足两个条件:一是相互接触的粗糙表面,二是________。
答案:有相对运动或相对运动趋势9. 根据能量守恒定律,一个物体的动能和势能之和称为________。
答案:机械能10. 地球表面的重力加速度大约是________m/s²。
答案:9.8三、简答题(每题10分,共20分)11. 什么是动量守恒定律?在什么条件下动量守恒?答案:动量守恒定律指的是在一个封闭系统中,如果没有外力作用,系统内各物体相互作用前后总动量保持不变的物理定律。
在没有外力作用或者外力的合力为零的条件下,动量守恒。
12. 简述牛顿运动定律中的第三定律。
答案:牛顿第三定律又称作用与反作用定律,它指出:对于任意两个相互作用的物体,它们之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反,并且在同一直线上。
理论力学试题及答案
理论力学试题及答案—、是非题(每题2分。
正确用v,错误用X,填入括号内。
)1、作用在—个物体上有三个力,当这三个力的作用线汇交千—点时,则此力系必然平衡。
()2、力对千一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l)=常数,则加速度a =O 。
( )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5与X轴的夹角为a ,则其动量在X轴上的投影为mv x =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。
下6苤_I歹G)主矢等千零,主矩不等千零;@主矢不等千零,主矩也不等于零;@主矢不等千零,主矩等千零;@主矢等千零,主矩也等千零。
2、重P 的均质圆柱放在V型槽里,考虑摩擦柱上作用—力偶,其矩为M 时(如图),圆柱处千极限平衡状态。
此时按触点处的法向反力凡与凡的关系为。
G)NA =凡;{2)NA > N B;@N A< NB o3、边长为L的均质正方形平板,位千铅垂平面内并置千光滑水平面上,如图示,若给平板—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。
句半径为L/2的圆弧;@抛物线;@椭圆曲线;@铅垂直线。
4、在图示机构中,杆01A{1= 0主,杆0C{1=03 D, 且01A= 20cm, 0C= 40cm, C M=M D= 30cm, 若杆A01以角速度Cu= 3 r a d/ s匀速转动,则D点的速度的大小为e m f s,M点的加速度的大小为cm/s2o乙仪\D d01 。
乙0..,CD 60 ; cz:> 1 20;®1 so; @360。
5、曲柄OA以匀角速度转动,当系统运动到图示位置(O A//01B。
AB I OA)时,有只凡,互A石8' u)ABO, & ABO。
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。
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东北林业大学
理 论 力 学 期 终 考 试 卷 (工科)
========================================================
院(系): 20级 考试时间:150分钟
班级: : 学号:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
一、选择题(每题3分,共15分)。
)
1. 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。
2. 空间任意力系向某一定点O 简化,若主矢0≠'R ,主矩00≠M ,则此力系简化的最后结果--------------------。
① 可能是一个力偶,也可能是一个力; ② 一定是一个力;
③ 可能是一个力,也可能是力螺旋; ④ 一定是力螺旋。
3. 如图所示,=P 60kM ,T F =20kN ,A , B 间的
静摩擦因数s f =0.5,动摩擦因数f =0.4,则物块A 所受的摩擦力F 的大小为-----------------------。
① 25 kN ;② 20 kN ;③ 310kN ;④ 0
4. 点作匀变速曲线运动是指
------------------。
① 点的加速度大小a =常量; ② 点的加速度a =常矢量;
③ 点的切向加速度大小τa =常量; ④ 点的法向加速度大小n a =常量。
T
F P
A
B
30
5. 边长为a 2的正方形薄板,截去四分之一后悬挂在A 点,今若使BC 边保
持水平,则点A 距右端的距离x = -------------------。
① a ; ② 3a /2; ③ 6a /7; ④ 5a /6。
二、填空题(共24分。
请将简要答案填入划线。
)
1. 双直角曲杆可绕O 轴转动,图
示瞬时A 点的加速度2s /cm 30=A a ,方
向如图。
则B 点加速度的大小为
------------2s /cm ,方向与直线
------------成----------角。
(6分)
2. 平面机构如图所示。
已知AB 平行于21O O ,且AB =21O O =L ,r BO AO ==21,ABCD 是矩形板,AD=BC=b ,1AO 杆以匀角速度ω绕1O 轴转动,则矩形板重心1C 点的速度和加
速度的大小分别为v =
-----------------, a = --------------。
(4分)
(应在图上标出它们的方向)
A
a C
B x
a a a
m
3m 3m
4
03A B A
a B
A ωD C 1O 2
O 1
C O
3. 在图示平面机构中,杆AB =40cm ,以1ω=3rad/s 的匀角速度绕A 轴转动,而CD 以2ω=1rand/s 绕B 轴转动,BD =BC =30cm ,图示瞬时AB 垂直于CD 。
若取AB 为动坐标系,则此时D 点的牵连速度的大小为 -------------,牵连加速度的大小为 -------------------。
(4分)
(应在图上标出它们的方向)
4. 质量为m 半径为r 的均质圆盘,可绕O 轴转动,其偏心距OC =e 。
图示瞬时其角速度为ω,角加速度为ε。
则该圆盘的动量
p
=--------------,动量矩 o L ------------------------------------,
动能T = -----------------------,惯性力系向O 点的简化结果为----------------------------------------------------------。
(10分)
(若为矢量,则应在图上标出它们的方向) 三、计算题(15分)。
刚架由AC 和BC 两部分组成,所受荷载如图所示。
已知F =40 kN, M = 20kN ·m, q =10kN/m, a =4m, 试求A , B 和C 处约束力。
O
A B
C D
1
ω2
ωe C
ε
F
M A B
C
a
2
/a 2
/a q
a
四、计算题(16分)。
如图所示机构,曲柄OA=r , AB=b , 圆轮半径为R 。
OA 以匀角速度0ω转动。
若 45 α,β为已知,求此瞬时: ① 滑块B 的加速度; ② AB 杆的角加速度;
③ 圆轮1O 的角速度; ④ 杆B O 1的角速度。
(圆轮相对于地面无滑动)
a
b
α
β
B
r
ωA
O
R 1
O
五、计算题(14分)。
两重物1M 和2M 的质量分别为1m 和2m ,系在两条质量不计的绳索上,两条绳索分别缠绕在半径为1r 和2r 的塔轮上,如图所示。
塔轮对轴O 的转动惯量为23ρm (3m 为塔轮的质量),系统在重力下运动,试求塔轮的角加速度和轴承O 对塔轮的竖直约束力。
六、计算题(16分)。
均质圆盘和均质薄圆环的质量均为m,外径相同,用细杆AB绞接于二者的中心,如图所示。
设系统沿倾角为θ的斜面作无滑动地滚动,不计细杆的质量,试求杆AB的加速度、杆的力及斜面对圆盘和圆环的约束力。
答案
一、选择题
1.①
2. ③
3. ③
4. ③
5. ④
二、填空题
1. 2s /cm 50 OB 成 30角。
2. r ω r 2ω。
3. s /cm 150 2s /cm 450。
4. e m ω ω)2(21
22e r m + 222)2(41ωe r m + 24αω+me α)2(2
122e r m +。
三、计算题
)
(↑=-⨯+⨯=
kN 35)2
2(1M a
qa a F a F B ; )(kN 40←==qa F Cx ,)
(↑=-=-=kN 53540B Cy F F F ; )(kN 80←=Ax F ,)(kN
5↑=Ay F ,m kN 240⋅=A M (逆时针)。
四、计算题
AB 杆瞬时平动,所以)(0↓==r v v A B ω,0=AB ω。
以A 为基点,由基点法有BA A B a a a +=,其中)(20→=r a A ω,a a AB BA α=。
① )(45tan 20↓===r a a a A A B ω ;
② ,2220
r a a A BA ω==a
r
AB 202ωα=
(逆时针); 由瞬心法或基点法有
βθωβωωtan sin cos 001
a r
b r BC v
B BO ===,βωβωωtan sin 011
1
1
r b C O v BO BO O =⋅=⋅=;
③ βωωtan 01
1
R
r
R v O O ==(逆时针)
; ④ βθ
ωβ
ωωtan sin cos 001
a r
b r
BO =
=
(顺时针)。
五、计算题
由质点系动量矩定理有
221122221123)(gr m gr m r m r m m -=++αρ 故塔轮的角加速度为
2
2
2211232
211r m r m m gr m gr m ++-=
ρα。
由达朗培尔原理(或质点系动量定理)有
)()(1122321r m r m g m m m F Oy -+++=(此即轴承O 对塔轮的竖直约束力)。
六、计算题
设A 点沿斜面下滑s 时,其速度为v 。
采用动能定理:∑-=-)(2112e W T T ,其中:
2222
22474321
21mv mv mv r v mr T =++⎪⎭⎫ ⎝⎛=,01=T ,s mg W e ⋅=-θsin 2)(21,
即:s mg mv ⋅=θsin 24
7
2。
对上式求一次导数,并注意到t
s
v d d =,t v a d d =,有
θsin 7
4
g a =(此即杆AB 的加速度)。
取圆环进行受力分析,由刚体平面运动微分方程(或达朗培尔原理),有
r F r
a
mr RC ⋅=⋅
2,0cos =-θmg F C ,ma F F mg RC AB =-+θsin 由此求出斜面对圆环的切向约束力(摩擦力)和法向约束力分别为
θsin 7
4
mg ma F RC ==,θcos mg F C =,杆AB 的力为 θsin 7
1
mg F AB =。
取圆轮,同理有
r F r
a
mr RD ⋅=⋅221,得圆轮的切向约束力(摩擦力) θsin 7
2
21mg ma F RD ==
及圆轮的法向约束力 θcos mg F D =。