理论力学复习题及答案
理论力学复习题(含答案)
《理论力学》复习题A一、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 二力平衡是作用在一个物体上,作用效果能抵消、作用力与反作用力是作用在两个物体上,作用效果不能抵消。
2、平面汇交力系平衡的几何条件是顺次将表示各个力Fi 的有向线段首尾相接,可以构成闭合n 边形;平衡的解析条件是 ∑Fxi=0;且∑Fyi=o 。
3、静滑动摩擦系数与摩擦角之间的关系为 tanφ=fs 。
4、点的切向加速度与其速度的 方向 变化率无关,而点的法向加速度与其速度 大小 的变化率无关。
5、点在运动过程中,满足0,0=≠n a a 的条件,则点作 牵连 运动。
6、动点相对于的 定系 运动称为动点的绝对运动;动点相对于 动系 的运动称为动点的相对运动;而 动系 相对于 定系 的运动称为牵连运动。
7、图示机构中,轮A (只滚不滑)作 平面 运动;杆DE 作 定轴转动 运动。
题7图 题8图8、图示均质圆盘,质量为m ,半径为R ,则其对O 轴的动量矩为 。
9、在惯性参考系中,不论初始条件如何变化,只要质点不受力的作用,则该质点应保持 静止或等速直线 运动状态。
10. 任意质点系(包括刚体)的动量可以用 其质心 的动量来表示。
二、选择题1. 在下述公理、规则、原理和定律中,对所有物体都完全适用的有( D )。
A.二力平衡公理B.力的平行四边形规则C.加减平衡力系原理D.力的可传性2. 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(B )。
A. 图(b ) B. 图(c ) C.图(d ) D. 图(e )题2图3. 平面力系向点1简化时,主矢0='RF ,主矩01≠M ,如将该力系向另一点2简化,则( D )。
A. 12,0M M F R≠≠' B. 12,0M M F R ≠='C. 12,0M M F R=≠' D. 12,0M M F R ==' 4. 将大小为100N 的力F 沿x 、y 方向分解,若F 在x 轴上的投影为86.6 N ,而沿x 方向的分力的大小为115.47 N ,则F 在y 轴上的投影为( B )。
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)。
理论力学复习题(答案)
理论力学复习题一、填空题1、力对物体的作用效果一般分为力的外效应和力的内效应。
2、作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动,而不改变该力对刚体的作用效果。
3、质点动力学的三个基本定律:惯性定律、力与加速度之间的关系定律、作用力与反作用力定律4、质点系动能定理建立了质点系动能的改变量和作用力的功之间的关系。
5、一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系,称为力偶6、两个或两个以上力偶的组合称为力偶系。
7、力矩与矩心的位置有关,力偶矩与矩心的位置无关。
8、物体质量的改变与发生这种改变所用合外力的比值叫做加速度。
9、力的三要素为大小、方向和作用点。
10、物体相对于地球静止或作匀速直线运动称为平衡状态。
11、作用在一个物体上的两个力使物体平衡,这两个力一定是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
12、平面运动的速度分析法有三种方法基点法、速度瞬心法和速度投影法。
13、在刚体的平面运动中,刚体的平移和转动是两种最基本运动。
14、动力学的三个基本定律:动量定理、动量矩定理、动能定理。
15、空间力系分为空间汇交力系和空间力偶。
16、带传动中,带所产生的约束力属于柔性约束,带只能承受拉约束。
17、质点动力学的三个基本定律:惯性定律、力与加速度之间的关系定律、作用力与反作用力定律18、质点系动能定理建立了质点系动能的改变量和作用力的功之间的关系。
19、当力为零或力的作用线过矩心时,力矩为零,物体不产生效果。
二、判断题1实际位移和虚位移是位移的两种叫法(×)2.作用力和反作用力等值、反向、共线、异体、且同时存在。
(√)3.力偶无合力。
(×)4.运动物体的加速度大,它的速度也一定大。
(×)5.平面任意力系的合力对作用面内任一点之矩等于力系中各分力对于同一点之矩的代数和。
(√)6.若力偶有使物体顺时针旋转的趋势,力偶矩取正号;反之,取负号。
(×)7.既不完全平行,也不完全相交的力系称为平面一般力系(√)8.二力构件是指两端用铰链连接并且只受两个力作用的构件。
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______。
理论力学复习试题答案
理论力学复习题1一、 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。
( × ) 9、 在有摩擦的情况下,全约束力与法向约束力之间的夹角称为摩擦角。
(× )10、 用解析法求平面汇交力系的平衡问题时,所建立的坐标系x ,y 轴一定要相互垂直。
( × )11、 一空间任意力系,若各力的作用线均平行于某一固定平面,则其独立的平衡方程最多只有3个。
( × )12、 静摩擦因数等于摩擦角的正切值。
( √ ) 13、 一个质点只要运动,就一定受有力的作用,而且运动的方向就是它受力方向。
( × ) 14、 已知质点的质量和作用于质点的力,质点的运动规律就完全确定。
(× )15、 质点系中各质点都处于静止时,质点系的动量为零。
于是可知如果质点系的动量为零,则质点系中各质点必都静止。
( × )16、 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。
( × ) 17、 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。
( √ ) 18、 在自然坐标系中,如果速度υ = 常数,则加速度α = 0。
( × )19、 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 =mvcos a 。
《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。
理论力学期末复习题(附答案)
理论力学期末复习题(附答案)理论力学基础期末复习题一、填空题1. 在介质中上抛一质量为m 的小球,已知小球所受阻力v k R-=,若选择坐标轴x 铅直向上,则小球的运动微分方程为_____________________。
2. 质点在运动过程中,在下列条件下,各作何种运动?①0=t a ,0=n a (答):;②0≠t a ,0=n a (答):;③0=t a ,0≠n a (答):;④0≠t a ,0≠n a (答):。
3. 质量为kg 10的质点,受水平力F的作用,在光滑水平面上运动,设t F 43+=(t 以s 计,F 以N 计),初瞬间(0=t )质点位于坐标原点,且其初速度为零。
则s t 3=时,质点的位移等于_______________,速度等于_______________。
4. 在平面极坐标系中,质点的径向加速度为__________;横向加速度为_______。
5. 哈密顿正则方程用泊松括号表示为,。
6. 质量kg m 2=的重物M ,挂在长m l 5.0=的细绳下端,重物受到水平冲击后获得了速度105-?=s m v ,则此时绳子的拉力等于。
7. 平面自然坐标系中的切向加速度为,法向加速度为。
8. 如果V F -?=,则力所作的功与无关,只与的位置有关。
9. 在南半球地面附近自南向北的气流有朝的偏向;而北半球的河流岸冲刷较为严重。
10. 已知力的表达式为axy F x =,2az F y -=,2ax F z -=。
则该力做功与路径_ (填“有关”或“无关”),该力_ 保守力(填“是”或“不是”)。
11. 一质量组由质量分别为0m 、20m 、30m 的三个质点组成,某时刻它们的位矢和速度分别为j i r +=1、i v21=、k j r +=2、i v =2、k r =3、k j i v++=3。
则该时刻质点组相对于坐标原点的动量等于,相对于坐标原点的动量矩等于_ 。
12. 一光滑水平直管中有一质量为m 的小球,直管以恒定角速度ω绕通过管子一端的竖直轴转动,若某一时刻,小球到达距O 点的距离为a 的P 点,取x 轴沿管,y 轴竖直向上,并垂直于管,z 轴水平向前,并于管面垂直,如图所示,此时小球相对于管子的速度为v,则惯性离心力大小为,方向为,科里奥利力大小为,方向为。
理论力学复习题1答案
理论力学复习题1答案一、选择题1. 牛顿第一定律描述的是物体在没有外力作用时的运动状态,该定律也被称为:A. 惯性定律B. 动量守恒定律C. 能量守恒定律D. 万有引力定律答案:A2. 根据牛顿第二定律,力和加速度之间的关系是:A. F = maB. F = mvC. F = m(v^2)D. F = m(v^2/r)答案:A3. 以下哪个选项不是牛顿第三定律的表述?A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力同时产生,同时消失C. 作用力和反作用力作用在不同物体上D. 作用力和反作用力作用在同一个物体上答案:D二、填空题1. 一个物体的惯性由其_________决定。
答案:质量2. 当一个物体受到多个力的作用时,其合力等于这些力的_________。
答案:矢量和3. 一个物体在水平面上以匀速直线运动,其受到的摩擦力大小等于_________。
答案:牵引力三、简答题1. 请简述牛顿运动定律的基本内容。
答案:牛顿运动定律包括三个定律:第一定律(惯性定律)指出物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动状态;第二定律(动力定律)表明力是改变物体运动状态的原因,力等于物体质量与加速度的乘积;第三定律(作用与反作用定律)说明作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上。
2. 什么是动量守恒定律?在什么条件下动量守恒?答案:动量守恒定律表明,如果没有外力作用,或者外力的合力为零,系统的总动量保持不变。
在封闭系统中,如果系统内各物体之间相互作用的内力远大于外部作用力,可以近似认为动量守恒。
四、计算题1. 一个质量为10kg的物体,受到一个水平方向的力F=50N,求物体的加速度。
答案:根据牛顿第二定律,加速度a = F/m = 50N / 10kg =5m/s²。
2. 一个物体从静止开始下落,忽略空气阻力,求物体下落10秒后的速度。
答案:根据自由落体运动的公式,v = gt,其中g是重力加速度(取9.8m/s²),t是时间。
理论力学复习题参考答案
理论力学复习题一、判断题。
(10分)1. 若作用在刚体上的三个力汇交于同一个点,则该刚体必处于平衡状态。
( ×)2. 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。
( √)3. 凡是受到二个力作用的刚体都是二力构件。
( ×)4. 平面汇交力系用几何法合成时,所得合矢量与几何相加时所取分矢量的次序有关。
( ×)5. 如果一个平面力系是平衡的,那么力系中各力矢的矢量和不等于零。
( ×)6. 选择不同的基点,平面图形随同基点平移的速度和加速度相同。
( ×)7. 势力的功仅与质点起点与终点位置有关,而与质点运动的路径无关。
( √)8. 对于整个质点系来说,只有外力才有冲量。
( √)9. 当质系对固定点的外力矩为零时,质系对该点的动量矩守恒。
( √)10. 动能定理适用于保守系统也适用于非保守系统,机械能守恒定律只适用于保守系。
( √)11. 速度投影定理只适用于作平面运动的刚体,不适用于作一般运动的刚体。
(×)12. 应用力多边形法则求合力时,所得合矢量与几何相加时所取分矢量的次序有关。
(×)13. 如果一个平面力系是平衡的,那么力系中各力矢构成的力多边形自行封闭。
( √)14. 用自然法求速度,则将弧坐标对时间取一阶导数,就得到速度的大小和方向。
(√)15. 速度瞬心等于加速度瞬心。
(×)16. 质点系动量的变化只决定于外力的主矢量而与内力无关。
( √)17. 质系动量矩的变化率与外力矩有关。
( √)18. 在复合运动问题中,相对加速度是相对速度对时间的绝对导数。
(×)19. 质点系动量的方向,就是外力主矢的方向。
(×)20. 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。
(√)21. 若一平面力系对某点之主矩为零,且主矢亦为零,则该力系为一平衡力系。
(√)22. 牵连运动是指动系上在该瞬时与动点重合的点相对于动系的运动。
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。
理论力学复习题答案
理论力学复习题答案1. 质点运动学中,速度和加速度的定义是什么?速度是描述质点运动快慢的物理量,其定义为位移对时间的导数,即 \( v = \frac{ds}{dt} \)。
加速度是描述速度变化快慢的物理量,其定义为速度对时间的导数,即 \( a = \frac{dv}{dt} \)。
2. 简述牛顿第二定律的内容及其数学表达式。
牛顿第二定律指出,物体所受合力等于物体质量与加速度的乘积,即 \( F = ma \)。
其中,\( F \) 表示合力,\( m \) 表示物体的质量,\( a \) 表示加速度。
3. 描述角动量守恒定律及其在物理系统中的应用。
角动量守恒定律指出,在没有外力矩作用的情况下,系统的总角动量保持不变。
数学表达式为 \( L = I\omega \),其中 \( L \) 表示角动量,\( I \) 表示转动惯量,\( \omega \) 表示角速度。
这一定律在分析旋转物体的运动,如陀螺仪的稳定性分析中具有重要应用。
4. 简述能量守恒定律,并给出其数学表达式。
能量守恒定律表明,在一个封闭系统中,能量总量保持不变。
数学表达式为 \( \Delta E = Q - W \),其中 \( \Delta E \) 表示系统内能的变化,\( Q \) 表示系统吸收的热量,\( W \) 表示系统对外做的功。
5. 何为虚功原理?请解释其在力学分析中的应用。
虚功原理是指在平衡状态下,任何虚位移所对应的力所做的虚功总和为零。
这一原理在力学分析中用于判断系统是否处于平衡状态,以及求解静不定结构的平衡位置。
6. 描述刚体的平面运动,并给出其运动学方程。
刚体的平面运动是指刚体上所有点的运动都可以用平移和旋转来描述。
运动学方程可以表示为 \( \mathbf{r} = \mathbf{r}_0 +\mathbf{R}(t) + \mathbf{\theta}(t) \times \mathbf{r}_0 \),其中 \( \mathbf{r} \) 表示某点的位置向量,\( \mathbf{r}_0 \) 表示该点相对于质心的位置向量,\( \mathbf{R}(t) \) 表示刚体质心的位置向量随时间的变化,\( \mathbf{\theta}(t) \) 表示刚体的角位置向量随时间的变化。
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10分)1. 质点在直线运动中,其速度与时间的关系为v=2t,其加速度为:A. 0B. 2C. 4D. 2t答案:B2. 一个物体受到两个互成60°角的力F1和F2作用,其合力的大小为:A. F1+F2B. F1-F2C. |F1-F2|sin60°D. |F1-F2|cos60°答案:A3. 一个质量为m的物体从静止开始自由下落,忽略空气阻力,其在t秒末的速度为:A. gtB. 2gtC. gt^2D. 2gt^2答案:A4. 一个弹簧振子的振动周期为T,其振动频率为:A. TB. 1/TC. 2TD. 1/(2T)答案:B5. 一个物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,其摩擦力为f,若F增大,则摩擦力:A. 增大B. 减小C. 不变D. 先增大后减小答案:C二、填空题(每题2分,共10分)1. 牛顿第二定律的数学表达式为 F=ma 。
2. 一个物体的转动惯量为I,其角速度为ω,则其角动量为Iω 。
3. 两个质量分别为m1和m2的物体,通过一根无质量的杆连接,若m1>m2,则系统的质心位于杆的 m2 侧。
4. 一个物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,其摩擦力为f,若F增大,则摩擦力不变。
5. 一个弹簧振子的振动周期为T,其振动频率为 1/T 。
三、计算题(每题10分,共20分)1. 一个质量为2kg的物体从10m高处自由下落,忽略空气阻力,求物体落地时的速度。
答案:物体落地时的速度为v=√(2gh)=√(2×9.8×10)m/s=14.14m/s 。
2. 一个质量为m的物体在水平面上受到一个大小为F的力作用,其摩擦力为f,求物体的加速度。
答案:物体的加速度为 a=(F-f)/m m/s²。
四、简答题(每题5分,共10分)1. 简述牛顿第三定律的内容。
答案:牛顿第三定律指出,对于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、作用在不同的物体上。
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理论力学自测复习题静力学部分一、填空题:(每题2分)1、作用于物体上的力的三要素是指力的 大小 、 方向 和 作用点 。
2、当物体处于平衡状态时,作用于物体上的力系所满足的条件称为 平衡条件 ,此力系称为 平衡 力系,并且力系中的任一力称为其余力的 平衡力 。
3、力的可传性原理适用于 刚体 ,加减平衡力系公理适用于 刚体 。
4、将一平面力系向其作用面内任意两点简化,所得的主矢相等,主矩也相等,且主矩不为零,则此力系简化的最后结果为 一个合力偶5、下列各图为平面汇交力系所作的力多边形,试写出各力多边形中几个力之间的关系。
A 、 0321=++F F F、 B 、 2341F F F F =++ C 、 14320F F F F +++= D 、 123F F F =+ 。
6、某物体只受三个力的作用而处于平衡状态,已知此三力不互相平行,则此三力必 并且 汇交于一点、共面7、一平面力系的汇交点为A ,B 为力系作用面内的另一点,且满足方程∑m B =0。
若此力系不平衡,则其可简化为 作用线过A 、B 两点的一个合力 。
8、长方形平板如右图所示。
荷载集度分别为q1、q2、q3、q 4的均匀分布荷载(亦称剪流)作用在板上,欲使板保持平衡,则荷载集度间必有如下关系: q 3=q 1= q 4=q 2 。
9、平面一般力系平衡方程的二力矩式为 ∑F x = 0、∑M A = 0、∑M B = 0 ,其适用条件是 A 、B 两点的连线不垂直于x 轴10、平面一般力系平衡方程的三力矩式为 ∑M A =0、∑M B =0、∑M C=0 ,其适用条件是 A 、B 、C 三点不共线 。
11、正方形平板受任意平面力系作用,其约束情况如下图所示,则其中 a b c f h属于静定问题; d e g 属于超静定问题。
12、已知平面平行力系的五个力(下左图示)分别为F 1 = 10 N , F 2 = 4 N ,F 3 = 8 N ,F 4 = 8 N 和F 5 = 10 N ,则该力系简化的最后结果为 大小0.4 N ·m 、顺时针转的力偶 。
13、平面力系如右图,已知F 1 =F 2 = F 3 = F 4 =F ,则:⑴力系合力的大小为 F F R 2= ;⑵力系合力作用线距O 点的距离为 a d 212-= (合力的方向和作用位置应在图中画出)。
14、二力构件是指 只受两个力作用且处于平衡状态的轻质刚性构件 ,作用在二力体上的两个力的作用线必与 二力作用点的连线 相重合。
15、在下图所示的平面平衡问题中,属于静定问题的有 b c ,属于超静定问题的有 a d e 。
16、置于铅垂面内的均质正方形簿板(下左一图所示)重P = 100kN ,与地面间的摩擦系数f = 0.5,欲使簿板静止不动,则作用在点A 的力F 的最大值应为 35.4 kN () 。
17、下左二图所示正立方体边长为a ,四个力F 1、F 2、F 3、F 4大小皆等于F ,作用在相应的边上,如图所示。
则此力系简化的最终结果是 其力的大小为2F 、力偶矩的大小为Fa ;并在图中画出。
18、如上右二图所示,已知F ' = 60kN ,F =20kN ,物块与地面间的静摩擦系数μ= 0.5,动摩擦系数μ'= 0.4,则物体所受摩擦力的大小为 (17.32kN 。
19、上右一图示矩形板(重量不计)用六根直杆固定的地面上(各杆重均不计);杆端均为光滑球铰链。
在A 点作用铅直力P ,则其中内力为零的杆是 1、3、5 。
20、将一空间力系向某点进行简化,若得到的主矢和主矩正交,则此力系简化的最后结果为 一个合力 。
21、摩擦角φf 是指静摩擦力F = F max = f s F N 时, 全约束力与 接触面公法线 间的夹角,并且tan φf = f s 。
22、某空间力系满足条件:∑F y =0、∑F z =0、∑M x (F )=0、∑M y (F )=0,则该力系简化的最后结果是 平行于x 轴且与y 轴相交的一个合力 。
23、如右图所示,作用在左右两木板的压力大小均为F 时,物体A 静止不下落。
如压力大小均改为2F ,则物体受到的摩擦力将是原来的 1 倍。
24、右下图所示物块重5kN ,其与水平面间的摩擦角φf =350,今用力F 推动物块。
已知F = 5 KN ,则此物块将 静止不动 。
25、铰结点的特征是 在结点处各杆件以光滑圆柱铰相连接,其只能传递力而不能传递力偶,当杆件受到外力作用产生变形时,结点处各杆端部间的夹角都会发生变化 ,它有 2 个约束反力。
26、刚结点的特征是 在结点处各杆件为刚性连接,其既能传递力也能传递力偶,当杆件受到外力作用产生变形时,结点处各杆端部的夹角保持不变,即在各杆件的刚接端部都有一个相同的转角 ,它有 3 个约束反力。
27、右图所示平面桁架中,内力为零的杆件有:a. EG 、MN , b. AI 、AD 、EJ 、GK 、BK 。
28、设右图所示平面桁架的受力与支撑情况如图示,则其A 、B 两支座约束力为:a. 都为3F ,方向铅垂向上 ;b. F A = 70 kN 、F B = 20 kN ,方向都铅垂向上二、判断题:下列说法中,正确的在题目序号前的括号内画“√”、错误的画“×”( √ ) 1、受二力作用而平衡的物体上所受的两个力一定是等值、反向、共线的。
( × ) 2、作用于刚体上的力可以在其上任意的平移而不改变该力对刚体的作用效果。
( × ) 3、同一力偶对空间不同点之矩是不相同的。
( × ) 4、若一个物体仅受三个力作用而平衡,则此三力一定汇交于一点且共面。
( × ) 5、力F 对空间一点O 之矩应书写为:F r F m o ⨯=)(。
( × ) 6、力偶在空间任一轴上的投影不一定都为零。
( × ) 7、若某物体受一平面力系作用而平衡,则可根据此力系的平衡条件列出三个平衡方程,从而可以求解出三个未知量。
( √ ) 8、在平面力系中,力偶矩的方向规定为:逆时针方向转为正、顺时针方向转为负。
( × ) 9、两个人相互推对方而都静止不动,是因为两人对对方的作用力大小相等、方向相反且沿着同一条直线。
( √ ) 10、一力偶对空间任一点之矩都是相同的。
( × ) 11、若等式21F F R +=成立,则等式R =F 1+F 2一定成立。
( √ ) 12、力偶在空间任一轴上的投影都为零。
( √ ) 13、在平面力系中,力对点之矩可用代数量表示,其正负号的规定为:若力使受力物体绕矩心逆时针方向旋转取正、顺时针方向旋转取负。
( √ ) 14、力偶可以在其作用面内任意的旋转和平移而不改变其对物体的作用效果。
( √ ) 15、同时作用于同一个物体上的力和力偶不能进行合成。
( √ ) 16、一个力偶不能和一个力等效。
( × ) 17、作用于刚体上的力,若沿其作用线移动到另一刚体上,仍不改变其作用效果。
( × ) 18、若同时作用在一个刚体的三个力的作用线汇交于一点,则此刚体一定平衡。
(b )( √ ) 19、如果一个力与一个力系等效,则这个力称为该力系的合力。
( × ) 20、如果某力F 在空间某坐标轴上的投影为零,则这个力的大小为零。
( × ) 21、物体的重心位置就是其几何中心。
( √ ) 22、根据力系的平衡条件最多可以求出物体静力平衡问题中的六个未知量。
三、单项选择题:将下列各题中正确答案的序号填在题中的括号内1、二力平衡公理是用于(A )。
A 、刚体B 、刚体系C 、变形体D 、任何物体或物体系2、若某刚体受力F 1、F 2的共同作用,且F 1、F 2的大小相等、方向相反,则该刚体(D )。
A 、处于平衡状态B 、受到一个力偶的作用C 、一定处于不平衡状态D 、处于平衡状态或受到一个力偶的作用E 、所处的状态无法确定3、对于一个不平衡的平面一般力系而言,(C )。
A 、总可以用一个力去和它平衡B 、总可以用一个力偶去和它平衡C 、总可以用一个力和一个力偶去和它平衡D 、不可能用一个力偶去和它平衡4、若刚体在某平面内受到三个力偶的作用,则此三个力偶(A )。
A 、总可以用一个力偶去和它平衡B 、总可以用一个力去和它平衡C 、总可以用一个力和一个力偶去和它平衡D 、不可能用一个力偶去和它平衡5、关于力在某轴上的投影和力在某轴方向上的分力,下列说法正确的是(C )。
A 、两者都是矢量B 、两者都是代数量C 、投影为代数量,分力为矢量D 、分力为代数量,投影为矢量 6、下图所示结构受三个已知力作用,分别汇交于点B 和点C ,则其平衡时有(B )。
A 、F NA =0,F ND 不一定为零B 、F ND =0,F NA 不一定为零C 、F NA ,F ND 均不一定为零 D 、F NA =0,F ND =07、一个力在某坐标轴上投影的绝对值和其沿着同一轴方向上分力的大小(C )。
A 、一定相等B 、一定不相等C 、可能相等也可能不相等D 、无法比较8、某空间力系若:⑴ 各力作用线均通过某一固定点;⑵ 各力作用线分别通过两固定点;⑶ 各力作用线分别平行两固定点的连线,则其独立平衡方程式的最大数目分别为:⑴(A );⑵ (C );⑶ ( A )。
A 、3个B 、 4个C 、5个D 、 6个E 、 2个9、在右图所示的支架中,在D 点处作用一集中力P ,各干自重不计。
若根据力的可传性原理将作用力沿其作用线移到E 点,则(B )。
A 、A 、B 、C 三点处的约束反力保持不变B 、A 、B 、C 三点处的约束反力都将发生变化C 、A 、B 两点处的约束反力保持不变,但C 点处的约束反力将发生变化D 、A 、B 两点处的约束反力发生变化,但C 点处的约束反力保持不变E 、条件不足,无法判断10、某正方体仅受两个力偶作用,该两力偶矩矢等值、反向,即M 2 = - M 1 ,但不共线(如右图示),则正方体(A )。
A 、平衡B 、不平衡C 、因条件不足,难以判断是否平衡11、空间力偶矩是( D ),而空间力矩是(C )。
A 、代数量B 、 滑动矢量C 、 定位矢量D 、自由矢量12、将右图所示大小为100 N 的力F 沿图示的x 、y 方向分解,若F在x 轴上的投影为86.6 N ,而沿x 方向的分力的大小为115.47 N ,则FNN在y轴上的投影为( A )。
A、0B、50 NC、70.7 ND、86.6 NE、100 NF、57.7 N13、一物块重P,放在粗糙的水平面上,其摩擦角φf=20°,若力F作用于摩擦角之外(如右下图所示),已知θ=30°,F=P,则物体是否能保持静止(注:物块不会翻倒)( A )。