第一学期西南交大理论力学C第3次作业答案
西南交大第1学期理论力学C主观题
理论力学C第一次作业：二、主观题(共11道小题)解：精心整理31.解：精心整理精心整理精心整理解：解：35.精心整理解：精心整理解：37. mm的石块时，所需最小的水平拉力F min。
设石块不动。
精心整理精心整理解：F min = 15 kN38. 梁AB 如图所示，作用在跨度中点C 的力F = 20 kN 。
试求图示两种情解：况下支座A 和B39.已知A 、B 解：40. 机构OABO，在图示位置平衡。
已知OA = 400 mm，O B= 600 mm，作用在OA上的力解：M精心整理第二次作业：二、主观题(共21道小题)34.解：精心整理精心整理35.解：36.精心整理解：37.解：精心整理精心整理38.解：精心整理39.解：精心整理精心整理40.解：41.解：42.精心整理43.44.精心整理精心整理解：45.解：精心整理46.精心整理47.精心整理解：48. 上的力偶的力偶解：M e2F49. F3 = 60 N，F4 =e精心整理50.C点处的解：F Cx51.解：52.试分别求图中两根外伸梁其支座处的约束力。
梁重及摩擦均不计。
精心整理解：53. 中C处为铰链。
参考答案：54. A、C解：精心整理第三次作业：21.精心整理解：22.解：精心整理精心整理23.解：精心整理24.精心整理解：25.解：26.解：精心整理精心整理27.解：28.解：29. i，j分别为x、y方向的单位矢。
求t= s时，点的速度和加速度。
解：30. 点作直线运动，已知其运动方程为x = t3 - 6t2 - 15t + 40，t以s计，x以m计。
求：（1）点的速度为零的时刻；（2）在该瞬时点的位置和加速度以及从t= 0到此瞬时这一时间间隔内，该点经过的路程和位移。
精心整理解：（1）t = 5 s；（2）x= - 60m，a= 18 m/s2，s = 100 m，Δx= - 100 m 31. 图示机构的尺寸如下：O1A = O2B = AM = r = 0.2 m，O1O2 = AB。
理论力学C卷答案
第 1 页 共 3 页生答题不得过此线··密····························封·························线···························· 院系专业年级 班级姓名 学号 ··················装····························订·························线····························封闭。
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-c3-3
2
3
➢ 若正方体绕对角线运动， =
Ԧ =
2
6 3
Ԧ + Ԧ + ,
3
Ԧ + Ԧ + ，则
1
2 2
= ⋅ Ԧ =
2
12
12
平行轴定理
转轴, 平行，距离为。刚体绕穿过质心的轴转动惯量为 ，则
绕轴的转动惯量为
= + 2
（1）啤酒瓶（2）你和镜中人（3）四门塔
22
小结
定点运动，刚体角动量和动能
Ԧ = መ ⋅ ,
1
= ⋅ መ ⋅
2
若取惯量主轴为坐标轴，则
1
መ = 0
0
Ԧ = 1 Ԧ + 2 Ԧ + 3 ,
0
2
0
0
0
3
1
= 1 2 + 2 2 + 3 2
1
2 ,
6
= = 0
2 Τ6
0
0
2
መ =
=
0
2 Τ6
0
6
2
0
0
Τ6
9
2
መ =
6
上式中为单位矩阵，满足
⋅ =
角动量为
2
Ԧ = መ ⋅ =
6
动能为
1
2 2
= ⋅ Ԧ =
2
12
正方体绕质心的角动量与角速度同方向，动能正比于角速度大小
′
−
−
−
′
−
′
《理论力学》习题三答案
《理论力学》习题三答案一、单项选择题（本大题共30小题，每小题2分，共60分）1. 求解质点动力学问题时，质点的初始条件是用来（ C ）。
A 、分析力的变化规律； B 、建立质点运动微分方程； C 、确定积分常数； D 、分离积分变量。
2. 在图1所示圆锥摆中，球M 的质量为m ，绳长l ，若α角保持不变，则小球的法向加速度为（ C ）。
A 、αsin g ；B 、αcos g ；C 、αtan g ；D 、αtan gc 。
3. 已知某点的运动方程为2bt a S +=（S 以米计,t 以秒计，a 、b 为常数），则点的轨迹为（ C ）。
A 、是直线；B 、是曲线；C 、不能确定；D 、抛物线。
4. 如图2所示距地面H 的质点M ，具有水平初速度0v，则该质点落地时的水平距离l 与（ B ）成正比。
A 、H ； B、H ； C 、2H ；D 、3H 。
5. 一质量为m 的小球和地面碰撞，开始瞬时的速度为1v ，碰撞结束瞬时的速度为2v（如图3），若v v v ==21，则碰撞前后质点动量的变化值为（ A ）。
A 、mv ；B 、mv 2 ；C 、mv 3；D 、 0。
6. 一动点作平面曲线运动，若其速率不变，则其速度矢量与加速度矢量（ B ）。
A 、平行； B 、垂直； C 、夹角随时间变化； D 、不能确定。
7. 三棱柱重P ，放在光滑的水平面上，重Q 的匀质圆柱体静止释放后沿斜面作纯滚动，则系统在运动过程中（ A ）。
A 、沿水平方向动量守恒，机械能守恒；B 、动量守恒，机械能守恒；C 、沿水平方向动量守恒，机械能不守恒；D 、均不守恒。
图1图2图38. 动点M 沿其轨迹运动时，下列几种情况中，正确的应该是（ A ）。
A 、若始终有a v⊥，则必有v 的大小等于常量； B 、若始终有a v ⊥，则点M 必作匀速圆周运动；C 、若某瞬时有v ∥a，则点M 的轨迹必为直线；D 、若某瞬时有a 的大小为零，且点M 作曲线运动，则此时速度必等于零。
理论力学-c3-5
2 + − Τ2 2 = Τ2 2
杆中点为圆心、半径/2的圆
12
第三章
二、刚体平面平行运动的动力学方程
Ԧ Ԧ′ሶ =
刚体动力学方程： Ԧ = ,
自由度为 , , ，故动力学方程为
ሷ = ,
ሷ = ,
ሶ = =
，且位于Ԧ 将要转向的一侧
瞬心位于经过的速度的垂线上，与距离 ，位于Ԧ 将要转向的一侧
(2) 刚体在固定面上作无滑滚动
刚体与固定面的接触点为转动瞬心
第三章
7
(3) 已知刚体上两点速度Ԧ 和Ԧ 的方向，且两点速
度不平行
Ԧ = × ，速度垂直于相对于瞬心的位矢，速度
的刚性圆槽内作纯滚动 。在初始位置＝ 0 ，由静止
向下滚动。求：
1. 圆柱体的运动微分方程；
2. 圆槽对圆柱体的约束力；
3. 微振动周期。
O
R
第三章
C
25
解：
O
1. 圆柱体的运动微分方程
R
圆柱体作平面运动，由刚
体平面运动微分方程得：
a Cn
aτC
C
α
质 ma ct m( R r） F mg sin
2
1
ሶ
sin = 2 + 2 2
2
两边对时间求导，易得
1
ሶ sin = 1 + 2 Τ2 2ሶ ሷ
2
第三章
xc
g sin
1 k 2 / a 216
f
解法2：动力学方程组 mx mg sin f
理论力学C次作业
理论力学C（第3次作业）本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题)1.一点作曲线运动，开始时速度v0=10m/s ,某瞬时切向加速度a t=4m/s2,则2s末该点的速度的大小为。
(A)2 m/s(B)18 m/s(C)12 m/s(D)无法确定正确答案：B解答参考：2.点作曲线运动，若其法向加速度越来越大，则该点的速度。
(A)越来越大(B)越来越小(C)大小变化不能确定正确答案：C解答参考：3.若点的运动方程为，则它的运动轨迹是。
(A)半圆弧(B)圆周(C)四分之一圆弧(D)椭圆正确答案：B解答参考：4.图示均质杆的动量p=。
杆的质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为。
(A)ml(B)ml(C)ml(D)0正确答案：A解答参考：5.图示均质圆盘质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为。
对转轴O的动量矩L O的大小和方向为。
(A)L O=mr2(顺时针方向）(B)L O=mr2(顺时针方向）(C)L O=mr2(顺时针方向）(D)L O=0正确答案：C解答参考：6.已知P= kN，F1=，物体与地面间的静摩擦因数fs=，动摩擦因数fd=则物体所受的摩擦力的大小为。
(A) kN(B) kN(C) kN(D)0正确答案：B解答参考：7.已知物块与水平面间的摩擦角，今用力F1=推动物块，P=1kN。
则物块将。
(A)平衡(B)滑动(C)处于临界平衡状态(D)滑动与否不能确定正确答案：A解答参考：8.物体重P，与水平面之间的摩擦因数为f s。
今欲使物体滑动，分别用（a）图与（b）图所示的两种施力方式，则省力的方式。
（a）（b）(A)（a）图示(B)（b）图示(C)不能确定正确答案：A解答参考：9.刚体绕定轴转动时，转角、角速度、角加速度均为代数量，且有，由此可知，刚体作减速转动的条件是。
(A)(B)(C)与同号(D)与异号正确答案：D解答参考：10.质点在力作用下作匀速圆周运动，则该力的大小。
西南大学《理论力学》复习思考题及答案资料
（0123）《理论力学》复习思考题一、单项选择题1. 某质点在运动过程中，其所属的状态参量位移、速度、加速度和外力中，方向一定相同的是：（ ）A. 加速度与外力；B. 位移与加速度；C. 速度与加速度；D. 位移与速度。
2. 下面关于内禀方程和密切面的表述中，正确的是（ ）A. 密切面是轨道的切线和轨道曲线上任意点所组成的平面；B. 加速度矢量a全部位于密切面内；C. 切向加速度在密切面内，法向加速度为主法线方向，并与密切面垂直；D. 加速度和主动力在副法线方向上的分量均等于零。
3. 选出正确的表述：（ ）A. 牛顿运动定律能成立的参照系叫惯性参照系；B. 牛顿运动定律不能成立的参照系叫非惯性参照系；C. 对于非惯性参照系，只要加上适当的惯性力，牛顿运动定律就“仍然”可以成立；D. 以上三种表述均正确。
4. 研究有心力问题，采用哪一种坐标系最简单？（ ）A. 直角坐标系；B. 自然坐标系；C. 平面极坐标系；D. 球面坐标系。
5. 下列表述中正确的是：（ ）A. 对质心的动量矩定理和对固定点的动量矩定理在形式上都是相同的；B. 对质心的动量矩定理和对其它任意点的动量矩定理在形式上都是相同的；C. 对除了质心和固定点的其它任意点的动量矩定理和对固定点的动量矩定理在形式上都是相同的；D. 以上表述均错误。
6. 下列表述中正确的是：（）A. 质点组的动量定理中内力不起作用；B. 质点组的动量矩定理中内力不起作用；C. 质点组的动能定理中内力不起作用；D. 以上表述均错误。
7. 下列有关刚体的描述中，错误的是（）A. 刚体就是一种特殊的质点组；B.刚体内部任意两质点间距离不因力的作用而发生改变；C. 刚体是一种理想化模型；D. 刚体的形状不变，但大小可以改变。
8. 下列关于地球自转所产生的影响中，错误的是：（）A. 落体偏东；B.右岸冲刷；C. 傅科摆的进动；D. 在南半球，低压区形成左旋的气旋，高压区形成右旋的气旋。
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本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：
一、单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题)
1.
一点作曲线运动，开始时速度 v0=10m/s , 某瞬时切向加速度a t=4m/s2,则2s末该点的速度的大小为。
(A) 2 m/s
(B) 18 m/s
(C) 12 m/s
(D) 无法确定
正确答案：B
解答参考：
2. 点作曲线运动，若其法向加速度越来越大，则该点的速度。
(A) 越来越大
(B) 越来越小
(C) 大小变化不能确定
正确答案：C
解答参考：
3. 若点的运动方程为，则它的运动轨迹是。
(A) 半圆弧
(B) 圆周
(C) 四分之一圆弧
(D) 椭圆
你选择的答案： B [正确]
正确答案：B
解答参考：
4.
图示均质杆的动量p= 。
杆的质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为 。
(A) mlω
(B) mlω
(C) mlω
(D) 0
你选择的答案： A [正确]
正确答案：A
解答参考：
5.
图示均质圆盘质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为ω。
对转轴O的动量矩L O的大小和方向为。
(A) L O=mr2ω (顺时针方向）
(B) L O=m r2ω (顺时针方向）
(C) L O=m r2ω (顺时针方向）
(D) L O = 0
正确答案：C
解答参考：
6.
已知P=1.0 kN，F1=0.5kN，物体与地面间的静摩擦因数f s=0.4，动摩擦因数f d= 0.3则
物体所受的摩擦力的大小为。
(A) 0.3 kN
(B) 0.225 kN
(C) 0.433 kN
(D) 0
你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确]
正确答案：B
解答参考：
7.
已知物块与水平面间的摩擦角，今用力F1=0.5kN推动物块，P=1kN。
则物块将。
(A) 平衡
(B) 滑动
(C) 处于临界平衡状态
(D) 滑动与否不能确定
正确答案：A
解答参考：
8.
物体重P，与水平面之间的摩擦因数为f s。
今欲使物体滑动，分别用（a）图与（b）图所示的两种施力方式，则省力的方式。
（a）
（b）
(A) （a）图示
(B) （b）图示
(C) 不能确定
你选择的答案： A [正确]
正确答案：A
解答参考：
9. 刚体绕定轴转动时，转角ϕ 、角速度ω、角加速度α均为代数量，且有
，由此可知，刚体作减速转动的条件是。
(A) ϕ>0, ω>0
(B) ϕ>0, α>0
(C) ω与α同号
(D) ω与α异号
你选择的答案： D [正确]
正确答案：D
解答参考：
10. 质点在力作用下作匀速圆周运动，则该力的大小。
(A) 随时间变化
(B) 不随时间变化
(C) 不能确定
你选择的答案： B [正确]
正确答案：B
解答参考：
11. 质点在力作用下作匀速圆周运动，则该力的方向。
(A) 随时间变化
(B) 不随时间变化
(C) 不能确定
你选择的答案： A [正确]
正确答案：A
解答参考：
二、判断题(判断正误，共9道小题)
12.定轴转动刚体上与转动轴平行的任一直线上的各点加速度的大小相等，而且方向也相同。
（）
你选择的答案：说法正确[正确]
正确答案：说法正确
解答参考：
13.刚体作平动（移动）时，其上各点的轨迹相同，均为直线。
（）
你选择的答案：说法错误[正确]
正确答案：说法错误
解答参考：
14.刚体作定轴转动时，垂直于转动轴的同一直线上的各点，不但速度的方向相同而且其加速度的方向也相同。
（）
你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确]
正确答案：说法正确
解答参考：
15.两个作定轴转动的刚体，若其角加速度始终相等，则其转动方程相同。
（）
你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确]
正确答案：说法错误
解答参考：
16.刚体平动时，若刚体上任一点的运动已知，则其它各点的运动随之确定。
（）
正确答案：说法正确
解答参考：
17.运动学只研究物体运动的几何性质，而不涉及引起运动的物理原因。
（）
正确答案：说法正确
解答参考：
18.当点作直线运动时，已知点在某瞬时的速度v=10m/s，则此时的加速度。
（）
你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确]
正确答案：说法错误
解答参考：
19.在自然坐标系中，如果速度的大小ν =常数，则其切向加速度。
（）
你选择的答案：[前面作业中已经做正确] [正确]
正确答案：说法正确
解答参考：
20.物体平衡时，摩擦力的大小,式中f s为静摩擦因数，F N为法向约束力。
（）
你选择的答案：说法错误[正确]
正确答案：说法错误
解答参考：
（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。
在线只需提交客
观题答案。
)
三、主观题(共13道小题)
21.
参考答案：
22.
参考答案：
23.
参考答案：
24.
参考答案：
25.
参考答案：26.
参考答案：
27.
参考答案：
28.
参考答案：
29.已知点的运动方程为r(t)= sin 2t i + cos 2t j，其中t以s计，r以m计；i，j分别为x、y方向的单位矢。
求t= s时，点的速度和加速度。
参考答案：
30.点作直线运动，已知其运动方程为x = t3 -6t2 -15t + 40，t以s计，x以m计。
求：（1）点的速度为零的时刻；（2）在该瞬时点的位置和加速度以及从t= 0到此瞬时这一时间间隔内，该点经过的路程和位移。
参考答案：（1）t = 5 s；（2）x= -60m，a= 18 m/s2，s = 100 m，Δx= -100 m
31.
图示机构的尺寸如下：O 1A = O 2B = AM = r = 0.2 m ，O 1O 2 = AB 。
轮O 1按ϕ = 15 π t （t 以s 计，ϕ 以rad 计）的规律转动。
试求当t = 0.5 s 时，AB 杆的位置及杆上M 点的速度和加速度。
参考答案：
32.
汽车上的雨刷CD 固连在横杆AB 上，由曲柄 O 1A 驱动，如图所示。
已知：O 1A
= O 2B = r = 300 mm ，AB = O 1O 2，曲柄O 1A 往复摆动的规律为ϕ = (π/4)sin (2π t )，
其中t 以s 计，ϕ 以
rad 计。
试求在t = 0、(1/8)s 、(1/4)s 各瞬时雨刷端点C 的速度和加速度。
参考答案：
33.
搅拌机构如图，O 1A = O 2B = R = 250 mm ，O 1A ∥O 2B 。
已知杆O 1A 以转速n = 300 r/min 匀速转动，试求刚性搅棍BAC 上C 点的轨迹、速度和加速度。
参考答案：。