《理论力学》试卷(A)及答案 武汉理工大学
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))。
本科理论力学期末考试卷AB卷及答案
诚信应考，考试作弊将带来严重后果！本科生期末测试1 《 理论力学 I 》注意事项：1. 开考前请将密封线内各项信息填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：（闭）卷；4. 本试卷共 （ 六 ）大题，满分100分，考试时间120分钟。
题 号 一二 三 四 五 六 总分 得 分一、 判断题 (正确打“√”，错误打“×”，将答案填在下表中，每小题1分，共10分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 XXX√√XX√√√1. 力在两个坐标轴上的投影与力沿这两个坐标轴方向进行分解得到的分力的意义是相同的。
2. 力偶无合力的意思是说力偶的合力为零。
3. 质点系惯性力系的主矢与简化中心的选择有关，而惯性力系的主矩与简化中心的选择无关。
4. 平面力系向某点简化之主矢为零，主矩不为零。
则此力系可合成为一个合力偶，且此力系向任一点简化之主矩与简化中心的位置无关。
5. 某瞬时刚体上各点的速度矢量都相等,而各点的加速度矢量不相等,因此该刚体不是作平动。
6. 两齿轮啮合传动时，传动比等于主动轮与从动轮的转速比，若主动轮转速增大，则传动比也随之增大。
7. 若刚体内各点均作圆周运动，则此刚体的运动必是定轴转动。
8. 不管质点做什么样的运动，也不管质点系内各质点的速度为何，只要知道质点系的质量，质点系质心的速度，即可求得质点系的动量。
9. 质点系的内力不能改变质点系的动量与动量矩。
10. 刚体受到一群力作用，不论各力作用点如何，此刚体质心的加速度都一样。
姓名 学号学院 专业班级 座位号( 密 封 线 内 不 答 题 ) ……………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………得分oyxFF'c 二、 单项选择题（8小题，每题2分，共16分，将答案填在下表中。
）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 ADAADBBC1. 二力平衡条件的使用范围是（ ）A . 刚体 B. 刚体系统 C. 变形体 D. 任何物体或物体系统 2. 不经计算，可直接判定出图示桁架中零力杆的根数为（ ）。
理论力学复习题(武汉理工大学)
p y - 0 y = ∑I (e ) y
( pz - p0 z = ∑I ze )
（2）质点系的动量守恒定理
若 ∑Fi 若 ∑Fi
(e ) (e )
= 0, 则 p = p0 = 恒矢量 = 0, 则 p = p0 = 恒矢量
4
（3）质心运动定理
dvC (e ) ∑ i m = F dt
maC = ∑ i F
应用时，前一式取其投影式。
e maCy Fy e J C M C ( F ) maCx Fx
e
n e maC Fn e J C M C ( F ) ma Ft
t C
7
e
四 动能定理 （1）质点系的动能定理 （2）功率方程 （3）机械能守恒定律
mg
a
B
mg
14
（1）： M 0
P
2 FEH m( 4a 3g ) 0
K
C E 1 2mR 2 FEH 2 R 3maR 3mgR 0 2 FEH m( 4a g ) 0 （2）： M 0 A H D 1 2mR 2 2 FEHR m( g 2a ) R 0 2 2 FCy B 1 R a FCx 2mR 2 C 2 1 1 得： a g aA 2a g 2mg FEH 6 12 2a A FEH 2ma F 4 FEH mg mg 1 2mR 3 2 D P 2ma 2mg ma a B mg 15
M IO M IZ J z
(1) (2)
0
FIR
M IO
简化为一主失
FIR maC
惯性力系简化为一主矩 则
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________。
理论力学测试题及答案
理论力学测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 牛顿第一定律描述的是：A. 物体在没有外力作用下的运动状态B. 物体在受到平衡力作用下的运动状态C. 物体在受到非平衡力作用下的运动状态D. 物体在任何力作用下的运动状态答案：A2. 以下哪个不是惯性参考系的特点？A. 牛顿第一定律在其中成立B. 牛顿第二定律在其中成立C. 牛顿第三定律在其中成立D. 物体在其中不受任何力的作用答案：D3. 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. 只有保守力作用的系统答案：D4. 以下哪个是矢量？A. 质量B. 速度C. 时间D. 温度答案：B5. 以下哪个是标量？A. 力B. 位移C. 功D. 速度答案：C二、填空题（每空1分，共10分）1. 牛顿第二定律的数学表达式为：\[ F = ma \]，其中\( F \)代表______，\( m \)代表______，\( a \)代表______。
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. 动量的定义是质量与______的乘积。
答案：速度4. 功的定义是力与力的方向上的______的乘积。
答案：位移5. 动能的定义是\( \frac{1}{2}mv^2 \)，其中\( m \)代表______，\( v \)代表______。
答案：质量；速度三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述牛顿第二定律的物理意义。
答案：牛顿第二定律表明，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，即力是改变物体运动状态的原因。
2. 描述动量守恒定律在碰撞过程中的应用。
答案：在没有外力作用的系统中，两个或多个物体发生碰撞时，碰撞前后系统的总动量保持不变。
这意味着碰撞前后各物体动量的矢量和相等。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 一辆质量为1500kg的汽车以20m/s的速度行驶，突然刹车，经过5秒后停止。
理论力学试卷 武汉理工大学解析
考试试题纸（A 卷）课程名称理论力学班级题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 题分备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一、图示结构由折杆AB 和EC 组成，各杆自重不计，A 、E 处为铰链，B 、C 为链杆约束。
已知：P=8kN ,q ＝1kN/m ，M ＝2 kN.m ，L=1m 。
求：支座A 、B 、C 的约束反力。
（15分）二、重量为G 的物块C 放置在与水平面成30°的斜面上，重量为P=2G 的均质杆AB 的B 端搭在物块C 上（不计物块C 的几何尺寸），A 端为固定铰支座，杆与物块C 间摩擦不计。
物块C 与斜面间的摩擦因素为f=)36(1 。
若在物块C 上作用一平行斜面力F ，当物块C 平衡时，试求力F 的最小值。
（15分）三、平行四边形机构中，各机构均在同一平面内运动，曲柄O 1A 的转动方程为θ1=πt/18rad,动点M 沿圆弧的运动规律为s=BM 弧长=πt 2 cm, B 为起点。
已知:O 1A=18cm,AB=36cm,R=18cm 。
求t=3s 时，点M 的绝对速度和绝对加速度.（15分）。
ACB F30°30°0101四、曲柄滑块机构中，曲柄AB=L ，连杆BC=3L ，在某瞬时，90=∠ABC ， 60=∠BAC ，滑块的速度为V ，加速度为 a 。
求：在该瞬时，曲柄AB 的角速度与角加速度。
（15分）五、如图机构所示，已知:沿地面作纯滚动的均质轮A 质量为1.5m ，半径为R ，其上作用有一常力偶矩M=2mgR ；均质轮C 质量为m ，半径为r ；重物B 质量为m ；动滑轮D 的质量、绳的质量及轴承处的摩擦不计。
与轮A 相连的绳段与水平面平行。
试求：1）重物B 上升的加速度；2）EH 段绳索张力。
（15分）六、AB 杆长为L ，重为P ，用两根等长的绳子挂于O 点，设绳与杆间的夹角为θ=450，求：当突然剪断绳OB 时，AB 杆的角加速度和绳子OA 的张力。
武汉理工大学_理论力学_期末考试试题及答案
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。
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：1q =60kN/m ，2q =40kN/m ，机翼重1p =45kN ，发动机重2p =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。
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E F =10kN ，G F =7 kN 。
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D F 。
在节点C 沿CH 边铅直向下作用力F 。
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。
武汉理工大学 《理论力学》试卷全集 AB及答案
考试试题纸（A卷）课程名称理论力学班级备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一、图示构架，由AB、OD、AD杆组成，各杆自重不计。
已知：Q＝1000N，通过滑轮H与AD的中点E连接，且AC=BC=OC=CD=1m，A、C、D为光滑铰链，求：支座O和铰链C的反力。
（15分）二、物块A和B的重量均为100 N, 用图示压杆将B压紧在水平桌面上阻止其滑动。
已知物块B与桌面间的摩擦系数为f = 0.5，不计压杆与物块B间的摩檫。
求铅垂力P至少为多大才能防止B沿桌面滑动。
（15分）三、半圆形凸轮半径为R。
若已知凸轮的平动速度为v，加速度为a，杆AB被凸轮推起，求杆AB的平动速度和加速度。
设此时凸轮的中心O和A点的连线与水平线的夹角为60º。
（15分）四、曲柄连杆机构如图，已知：OA=r， OA以匀角速度ω转动。
试求：∠AOB＝90º，∠OBA＝30º时，滑块B的速度和杆AB的角加速度αAB 。
（15分）五、均质圆盘A和均质圆盘O质量均为m，半径均为R，斜面倾角为θ，圆盘A在斜面上作纯滚动，盘O上作用有力偶矩为M的力偶。
(1)求盘心A沿斜面由静止上升距离s时的速度；(2)盘O的角加速度α(3)绳的拉力(表示为角加速度α函数)（15分）六、均质圆柱体重为P，半径为R，无滑动地沿倾斜平板由静止自O点开始滚动。
平板对水平线的倾角为θ，试求OA=S时平板在O点的约束反力和圆柱体与板间的摩擦力。
板的重力略去不计。
（15分）七、四铰链杆组成如图示的菱形ABCD，B、C、D三点受力如图示。
不计杆重，试用虚位移原理求平衡时θ应等于多少? （10分）考试试题纸（B卷）课程名称理论力学班级备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一、图示结构中，各杆自重不计，D、E处为铰链，B、C为链杆约束，A为固定端。
已知：q＝1kN/m，M＝2 kN.m，L=2m.求：支座A、B的约束反力。
理论力学试卷答案
12三、（12分）组合梁通过C 点组合，尺寸如图，已知F=20KN ，m 10⋅=KN M ,求A,B,D 处支反力。
四、（18分）多跨静定梁的支撑、荷载及尺寸如图所示。
已知q ＝20kN/m ，l ＝2m ，求支座A 、D 、E 处的约束反力。
D qCABE 2m2m2m2m3五、(16分)一组合梁ABC 的支承及荷载如图示, 梁与支承杆的自重不计。
已知F ＝1kN ，m k 5.0⋅=N M ，求固定端A 的约束力。
六、（18分）结构如图所示，由AB 、BC 杆件构成，C 端放在理想光滑水平面上，AB 杆上作用力偶M ，BC 杆上作用均布荷载q ，已知kN 10=F ，m kN 5⋅=M ，m kN 2=q ，各杆自重不计，试求A 、C 处约束反力以及销钉B 对BC 杆作用力。
学号_________________________ 姓名_________________________ 专业班级__________________________ABCFM222q︒4545武汉理工大学华夏学院教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称：理论力学（ A 卷） 一、（10分）（5分） （5分）二、（10分）取丁字杆为研究对象，其受力图如图所示（2分）。
有 000,06kN10,1.5024.5kN1()0,4 1.510232.5kN m Ax Ax Ay Ay AA A X F P F Y F q F MM M P q M =-=∴=-=-⨯=∴==--⨯-⨯⨯=∴=∑∑∑F （10分）4q 0=6kN/mP =6kNM =4kN·mCABAxF AyF AM 1.5m1.5mm三、（12分）解：（1）取CD 为研究对象，画受力图（2分），列平衡方程0)(=∑F M C 016=⨯-⨯F F D 得：kN kN F D 33.3310==（2分） （2）取整体为研究对象，画受力图（2分），列平衡方程()0=∑F M A 07312=⨯--⨯+⨯F M F F B D 得：kN kN F B 67.363110==（2分） ∑=0xF0=Ax F （2分）∑=0y F 0=-++F F F F D B Ay 得：kN F Ay 20-= （2分）四、（18分） 解： (1) 以BC 部分为研究对象，其受力图如图(b)所示（2分）。
理论力学2019年A卷答案
（1 分）
Fy 0
q
FAx A
FAy
M
D
FDy
FDx
FAy F1 sin F2 FDy 0
（3 分）
图（2 分）
FAy 221.07 N
（1 分）
以杆 CD 为研究对象，受力如图所示
MC F 0
FDy 2 M FDx 4 0
FDx 39.5 N 再以整体为研究对象
Fx 0
3
2
13 m r2 （顺） 3
（2 分）
1
四、截开杆 CD ，机构 ABC 作定轴转动，设机构 ABC 有虚角位移 ，
则 B 、 C 点分别有相应的虚位移 rB 和 rC 由虚位移原理
P rB cos60 F rC cos60 0 （4 分）
rB l ，（1 分） rC 3l （1 分）
2019-2020 学年第一学期 理论力学 A 卷试题答案及评分标准
一、 cos 3 ， sin 4
5
5
z
力
F
在
x
轴上的投影
Fx
F cos
100
3 5
60 N
（2
分）
力 F 在 y 轴上的投影 Fy 0 （1 分）
力
F
在
z
轴上的投影
Fz
F sin
100
4 5
80 N
（1
分）
O
力 F 对 x 轴的力矩 M x Fz 4 320 N m （2 分） x
T1
TA
TB
3 4
mv
2 A
1 2
J BB2
vA A R B R
A B
T1
3 4
武汉理工大学《理论力学》第1-4章习题参考解答
FBz
M F
x
z
0, 3FT 2 cos 60 FBx 100 0 FBx 4.5 3 7.794kN
0,FAx 3FT 2 cos FBx 0 FAx 3 3 5.196kN
0,FAz G 2FT 2 sin FT 2 sin FBz 0 FAz 6kN
2 sin 3 cos2 2 tan tan( arctan ) cot( arctan( )) 2 cos 3 sin cos
《理论力学》第2章习题题解答
解：⑴当导槽在杆AB上，销子在杆CD上时
取杆AB为研究对象
M 0, F M 0, F
Fx 0, FAB sin
FAB FAD
2
FAD sin
Fy 0, FAB cos
求得：
2
0 2 FA 0
FAB α
A
FAD
2 F
FAD cos
2 cos
2
………（1）
FD
F’AD
②取滚轮D为研究对象
FDE
FDE sin 0
F
x
0, FAD sin
3 3 1 8875 FAx G1 G 2 2218.75N 3 8 4 4
《理论力学》第3-4章习题题解答2
(a)
xC
30 8 4 (20 8) 3 (
20 8 8) 122 2 5.30 30 8 (20 8) 3 23
FBx 7.794kN, FBz 1.5kN
FBx FAz FAx
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A卷答案(样题)
解：（1）由 和 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
（6分）
（2）由 作B点的加速度合成图。（5分）
列投影方程， 方向的投影方程，有
（3分）
而 ，故有
（1分）
方向的投影方程，有
（3分）
而 ，故有
（1分）
连杆的角加速度为
（1分）
第5页
五、跨过定滑轮 的绳索，两端分别系在滚子 的中心和物块 上。滚子 和定滑轮 都是半径为 的均质圆盘，各重 ，物块 重 。滚子沿倾角是 的斜面向上作纯滚动（见图）。绳的倾斜段与斜面平行，绳与轮 不打滑，不计绳重和轴承摩擦。试求：（1）滚子 的质心加速度；（2）绳索 段的拉力；（3）轴承 的反力。（本题共20分）
（2分）
二、选择题(每题2分，共10分)
1、空间同向平行力系 、 、 和 ，如图所示。该力系向 点简化，主矢为 ，主矩为 ，则(B)
(A)主矢主矩均不为零，且 平行于
(B)主矢主矩均不为零，且 垂直于
第2页
(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 的运动方程为 ，其中 、 均为常数，则(C)。
解：（1）分别选整体和杆AD为研究对象(2分)
（2）分别画出它们的受力图（8分）
（3）分别列平衡方程
整体：由 ，有
（4分）
杆AD：
由 ，有
（4分）
其中 。联立求解，可得
， （2分）
四、如图所示，曲柄 长 ，绕轴 以匀角速度 转动。此曲柄借助连杆 带动滑块 沿铅垂方向运动，连杆长 。求当曲柄与连杆相互垂直并与水平线各成 与 时，连杆的角速度、角加速度和滑块 的加速度。(本题共20分)
(A) ，
《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
《理论力学》A试卷答案
密封线内 不姓 名学 号班 级要答题《理论力学》试题（A 卷）本套试卷共 4 页一、填空题（每题2分，共20分）1、平面一般力系平衡方程的二力矩式为 ，其适用条件是。
2、有势力的特点是： ，如果一质点沿一封闭曲线运动一周，作用在该质点上的有势力所做的功为： J 。
3、分析图中画出的5个共面力偶，与图(a)所示的力偶等效的力偶是 。
4、右图示绕定轴转动的OAB 杆是由两个质量分别为m 1（OA 杆）和m 2（AB 杆）的均质细杆焊接而成，且OA = AB = l ，在图示瞬时杆的角速度为ω = 0，角加速度为α，将OAB杆的惯性力向A点进行简化的结果为。
5、边长为a、不计重量的正方形薄板由六根二力杆支撑（下左图示），当板上受一力偶M 作用时2杆的内力为。
6、如右图所示，已知物块B按s= a + b sinφ运动、且φ=ωt（其中a、b、ω均为常量），杆长为L。
若取小球A为动点，物体B为动坐标，则牵连速度v e = ，相对速度v r= （方向均须在图中表示出来）。
7、矩形平板受任意平面力系作用，其约束情况如左页下图所示，其中属于超静定问题。
8、物块重G =100 KN，自由地放在倾角为30°的斜面上，若物体与斜面间的静摩擦系数f=0.3，动摩擦系数f =0.2，水平力F =50 KN，则作用在物块上的摩擦力的大小为。
9、已知平面平行力系五个力（右图所示）的大小分别为F1 = 10 N，F2 = 4 N，F3 = 8 N，F4 = 8 N和F5 = 10 N，则该力系简化的最终结果为。
密封线内不要答题10、右图所示三铰刚架受水平力F作用，则A 支座约束力的大小为，B 支座约束力的大小为 。
二、判断题：（每题1分，共10分）下列各题中，你认为正确的在题目序号前的括号内划“√”，否则划“×”。
（ ）1、根据力的平移定理，可以将一个力分解成一个力和一个力偶。
反之，一个力和一个力偶肯定能合成为一个力。
11级 72学时 《理论力学》试卷(A)及答案 武汉理工大学
r
O B
r
3
得分
六、计算题(本题 15 分) 如图，已知：沿倾角为 的固定斜面作纯滚动的匀质轮 A 质量为 m，半 径为 R；匀质细杆 AB 质量为 m，长为 L，一端铰接于 A 处，另一端搭在斜面上，忽 略杆两端 A、B 处的摩擦。初时系统静止，试求：当轮的中心 A 沿斜面下降路程 S 时： （1）轮的中心 A 的速度、加速度； （2）D 处的摩擦力。 S B A D A0
C B
学 号
2a
qHale Waihona Puke A 2a a学院专业班级
1
得分
二、计算题(本题 15 分) 均质鼓轮重 Q =400N，半径为 R，缠绕无重细绳的半径为 r，且 R = 2r。 用细绳吊起物块 A，墙面光滑，地面与轮的静滑动摩擦系数 f s =0.3。 求： （1）当物块 A 的重量 P =200N 时，轮受的摩擦力； （2）保持鼓轮平衡时可吊起的物块 A 的最大重量 Pmax。
X A 2qa YA 3qa 2 M A 2qa
() () ( 逆时针 )
5
6
7
武汉理工大学考试试卷（A 卷）
2011 ~2012 学年 2 学期 《理论力学》 （72 学时） 课程 闭卷
时间 120 分钟， 72 学时， 4.5 学分，总分 100 分，占总评成绩 % 2012 年 6 月 20 日 九 十 合计 100 题号 满分 得分 姓 名 一 15 二 15 三 15 四 15 五 15 六 15 七 10 八
C
F P
2a
a
A
D
E
B
… … … … 试 卷 装 订 线 … … … … … … 装 订 线 内 不 要 答 题 ， 不 要 填 写 考 生 信 息 … … … … … … 试 卷 装 订 线 … … … …
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拉力 T。（注：用其它方法求解不得分）
息
CF
… … …
2a
…
P
… …
试
a
D
E
卷 装
订
线
A
…
B
… …
…
武汉理工大学考试试题答案（A 卷）
2011~2012 学年 2 学期 《理论力学》（72 学时） 课程
一、（15 分）
（1）[杆 CB]，受力图 （略）
MC 0： 4qa2 RB 2a 2qa3a 0
R r
O
Q A
AA
A
P
A
A
A
得分
三、计算题(本题 15 分)
半圆环 CD 两端固定，小环 M 套在半圆环 CD 和铅垂向下平动的半圆环
AB 的交接处，两个半圆环的半径均为 R，两圆心在同一铅垂线上。当 ＝45o 时，
AB 环铅垂向下运动的速度和加速度的大小分别为 v 和 a 。试求此时小环 M 的绝对速
度和绝对加速度分量。
A
av
C
B
Mva D
四、计算题(本题 15 分)
得分
已知：CB=30cm，AB=60cm，OA=r= 10cm，圆轮匀速转动，角速
度0 =2 rad/s。求图示位置时 CB 杆的角速度CB 和角加速度 CB 。
B
60°
C
rOA
0
得分
五、计算题(本题 15 分)
均质圆轮 A 和 B 的质量均为 m,半径均为 r,一无重且不可伸长的细绳一端缠在圆
…
…
试
卷
装
订
线
学院
… … … …
得分
二、计算题(本题 15 分)
均质鼓轮重 Q =400N，半径为 R，缠绕无重细绳的半径为 r，且 R = 2r。
用细绳吊起物块 A，墙面光滑，地面与轮的静滑动摩擦系数 f s =0.3。 求：（1）当物块 A 的重量 P =200N 时，轮受的摩擦力；
（2）保持鼓轮平衡时可吊起的物块 A 的最大重量 Pmax。
5分
… …
M A 2qa2
( 逆时针 )
装
二、（15 分）
订
线
内
三、（15 分）
不
要
答
四、（15分）
题
，
不 要
五、（15 分）
填
写
信
六、（15 分）
息
…
… …
七、（10 分）
…
…
…
装
订
线
… … … …
半径为 R；匀质细杆 AB 质量为 m，长为 L，一端铰接于 A 处，另一端搭在斜面上，
忽略杆两端 A、B 处的摩擦。初时系统静止，试求：当轮的中心 A 沿斜面下降路程 …
S 时：（1）轮的中心 A 的速度、加速度；（2）D 处的摩擦力。
… …
…
试
S
A0
卷 装
B
订
线
A
…
…
D
…
…
…
…
装
订
线
内
不
要
答
题
，
…
RB 5qa ( )
5分
… …
（2）[整体]，受力图 （略）
… 装 订
X 0： q 2a X A 0 Y 0： YA RB 2qa 0
5分
线 …
M A 0： MA q 2a a m RB 2a 2qa3a 0
… … …
X A 2qa ()
YA 3qa
()
100
…
试
得分
卷
姓名
装
订 线
得分
一、计算题(本题 15 分)
…
图示结构，各杆自重不计，分布载荷 q 如图所示，已知力偶矩
… …
m=4qa2，力 P=2qa。求：支座 A 和 B 的约束反力。
… … …
P=2qa
m=4qa2
C
B
装
订
线
内 不
q 2a
学号
要
答
题 ，
A
不
2a
a
要
填
写
考
生
专业班级
信
息
…
…
…
…
武汉理工大学考试试卷（A 卷）
2011 ~2012 学年 2 学期 《理论力学》（72 学时） 课程 闭卷
时间 120 分钟， 72 学时， 4.5 学分，总分 100 分，占总评成绩 % 2012 年 6 月 20 日
…
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合计
…
…
满分 15 15 15 15 15 15 10
得分
七、计算题(本题 10 分)
不 要
杆 AC 和 BC 的长度均为 2a ，在点 C 用铰链连接，两杆下端在同一水
填 写
平高度上，AC 杆倾角为 。在两杆的中点系一无重水平绳索 DE。在 C 点处作用一
考 生
水平力 F，在杆的中点 E 处作用一铅垂力 P。不计摩擦，试用虚位移原理求绳 DE 的 信
轮 A 上，另一端缠在圆轮 B 上。在轮 A 上作用一矩为 M 的力偶使得 B 轮沿斜面纯滚动
上升。斜面倾角为 ，绳与轮无相对滑动，初时静止。求：圆轮 A 逆时针转过角度 时
的角速度 A 和角加速度 A 。
M
r
AO
Br
得分
六、计算题(本题 15 分)
如图，已知：沿倾角为 的固定斜面作纯滚动的匀质轮 A 质量为 m，