理论力学复习
理论力学复习
一.静力学公理
公理1 二力平衡公理
作用于刚体上的两个力,使刚体平衡的必要与充分条件是:
这两个力大小相等、方向相反、作用线共线,作用于同一
个物体上。 (简称等值、反向、共线) 注意: F1 F2
F 1 F 2
注意:①对刚体来说,上面的条件是充要的
②对变形体来说,上面的条件只是必要条件(或多体中)
③二力构件:只在两个力作用下平衡的刚体叫二力构件 (二力体)
二.力的投影和力的分力的区别
力的投影和力的分力是两个不同的概念,不得混淆: (1)力在轴上的投影是代数量,由力的投影X、Y、Z只能 求出力的大小和方向,不能确定其作用点的位置;而力的分
力是矢量,由力的分力完全可以确定力的大小和方向及作用
点的位置。 (2)力的投影是向轴作垂线而得,力的分力则是利用平行 四边形法则而得。在笛卡尔坐标系中关系式
约束物体绕固定端在该平面内转动,如
图悬臂梁所示。
阻碍被约束物体移动的约束力为两
个正交的分力,阻碍被约束物体转动的 为反力偶。 故平面固定端的约束反力又三个 。
§1-5 物体的受力分析和受力图
1.分离体(或脱离体):从周围物体中单独分离出来的研究 对象。 2.受力图:表示研究对象(既脱离体)所受全部力的图形。 主动力一般是先给定的,约束力则需要根据约束的性质来判 断。 3.画物体受力图主要步骤为: (1) 根据题意选取研究对象,并用尽可能简明的轮廓把它 单独画出,即解除约束、取分离体。 (2)在脱离体上画主动力。要画上其所受的全部的主动力,不 能漏掉,也不能把不是作用在该分离体上的力画在该分离体 上。主动力的作用点(线)和方向不能任意改变。
F
O
d
Fz
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 )。
复习要点二——理论力学
W (Q2 ) 3 4900 2 14700 2
由虚位移原理得:
W (P) W (Q1 ) W (Q2 ) W (M ) W (YA ) 0
4900 1 4900 1 14700 2 4900 2 2YA1 0 14700 2 4900 2 4YA2 0 YA 2450
XA 0
27
X Ar 0
例题.图示构架中C, D和E为铰链.A为铰链支座,B为链杆.绳 索的一端固定在F点 ,另一端绕过滑轮E并与重物W 连接.不 计各构件的重量.画出AB,CB,CE、滑轮E及整体的受力图.
C
A
D
B
F
E
W
28
解:滑轮可视为三点受力. C
T
O
E RE
A
D
B (滑轮E受力图)
F r 0
i 1 i i
n
X x Y y 0
i 1 i i i i
32
n
虚位移原理的应用 (1)求解复杂系统的平衡条件. 1)画虚位移图. 2)利用几何法或解析法求各虚位移之 间的关系. 3)计算各主动力的虚功. 4)利用虚位移原理求解平衡条件.
33
(2)求约束反力
2、CD作定轴转动,转动轴:C vB vD CD 3vB 0.6928 m s CB 3、DE作平面运动
( DE vE DE vD) vE cos 30 vD vD vE 0.8 m s cos 30
11
例题.匀质杆OA长l重W,其一端O用理想铰链固定 如图所示.设开始时杆在水平位置,初速为零.求转 过角时的角速度,角加速度以及铰链O处的约束 反力.
大理论力学知识点总复习
大理论力学知识点总复习1.摩擦力:摩擦力是物体相互接触时发生的一种力。
根据接触面之间的压力大小和物体的粗糙程度,可以分为静摩擦力和动摩擦力。
2.牛顿第一定律:牛顿第一定律也称为惯性定律,它指出一个物体如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动。
3. 牛顿第二定律:牛顿第二定律描述了物体在受到外力作用下的加速度与作用力的关系。
F=ma,其中F代表作用力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
4.牛顿第三定律:牛顿第三定律指出,对于任何作用力都有相等大小、方向相反的反作用力。
这意味着作用力和反作用力总是成对存在的。
5.动量守恒定律:当物体间没有外力作用时,系统的总动量保持不变。
动量的大小等于物体的质量乘以其速度。
6.能量守恒定律:在一个封闭系统中,能量总量保持不变。
能量可以相互转化,但总能量不会减少或增加。
7. 动能与势能:动能是物体由于运动而具有的能量,公式为K=1/2mv²,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
势能是物体由于位置变化而具有的能量,公式为E=mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为高度。
8.弹性碰撞与非弹性碰撞:弹性碰撞指在碰撞过程中物体之间的动能守恒,且碰撞后物体之间没有能量损失。
非弹性碰撞指碰撞后物体之间有能量损失。
9.万有引力定律:万有引力定律描述了两个物体之间的引力与它们质量和距离的关系。
公式为F=G(m1m2/r²),其中F为引力,G为万有引力常量,m1和m2为两个物体的质量,r为它们之间的距离。
10.刚体力学:刚体力学研究刚体的运动和平衡条件。
刚体是指形状和大小在外力作用下不会改变的物体。
11.流体力学:流体力学研究流体(包括气体和液体)的运动和性质。
其中包括流体的压力、密度和流速等。
12.静力学:静力学研究物体处于平衡状态时的力学性质。
对于平衡物体,其力合为零,力矩合为零。
13.动力学:动力学研究物体运动时的力学性质。
通过牛顿第二定律可以描述物体的加速度。
理论力学知识点总结(15篇)
理论力学知识点总结第1篇xxx体惯性力系的简化:在任意瞬时,xxx体惯性力系向其质心简化为一合力,方向与质心加速度(也就是刚体的加速度)的方向相反,大小等于刚体的质量与加速度的乘积,即。
平面运动刚体惯性力系的简化:如果刚体具有质量对称面,并且刚体在质量对称面所在的平面内运动,则刚体惯性力系向质心简化为一个力和一个力偶,这个力的作用线通过该刚体质心,大小等于刚体的质量与质心加速度的乘积,方向与质心加速度相反;这个力偶的力偶矩等于刚体对通过质心且垂直于质量对称面的轴的转动惯量与刚体角加速度的乘积,其转向与角加速度的转向相反。
即(10-3)定轴转动刚体惯性力系的简化:如果刚体具有质量对称面,并且转轴垂直于质量对称面,则刚体惯性力系向转轴与质量对称面的交点O简化为一个力和一个力偶,这个力通过O点,大小等于刚体的质量与质心加速度的乘积,方向与质心加速度的方向相反;这个力偶的力偶矩等于刚体对转轴的转动惯量与角加速度的乘积,其转向与角加速度的转向相反。
即(10-4)理论力学知识点总结第2篇定点运动刚体的动量矩。
定点运动刚体对固定点O的动量矩定义为:(12-6)其中:分别为刚体上的质量微团的矢径和速度,为刚体的角速度。
当随体参考系的三个轴为惯量主轴时,上式可表示成(12-7)(2)定点刚体的欧拉动力学方程。
应用动量矩定理可得到定点运动刚体的欧拉动力学方程(12-8)(3)陀螺近似理论。
绕质量对称轴高速旋转的定点运动刚体成为陀螺。
若陀螺绕的自旋角速度为,进动角速度为,为陀螺对质量对称轴的转动惯量,则陀螺的动力学方程为(12-9)其中是作用在陀螺上的力对O点之矩的矢量和。
理论力学知识点总结第3篇牛顿第二定律建立了在惯性参考系中,质点加速度与作用力之间的关系,即:其中:分别表示质点的质量、质点在惯性参考系中的加速度和作用在质点上的力。
将上式在直角坐标轴上投影可得到直角坐标形式的质点运动微分方程(6-2)如果已知质点的运动轨迹,则利用牛顿第二定律可得到自然坐标形式的质点运动微分方程(6-3)对于自由质点,应用质点运动微分方程通常可研究动力学的两类问题。
理论力学复习资料
力学复习选择:力系简化最后结果(平面,空间)牵连运动概念(运动参考系运动,牵连点运动) 平面运动刚体上的点的运动平面运动的动能计算(对瞬心,及柯里西算法) 质心运动定理(投影法x ,y ,z ,轨迹)惯性力系想一点简化计算:刚体系统平衡计算(多次取分能力体,一般为2次) 平面运动 速度的综合计算 动能定理应用动静法(其他方法不得分),已知运动求力(先用动能(动量)定理求运动,在用动静法求力)注意:1.功的单位是m WN ------∙2.注意检验fs N F f F ≤∙,判断是否是静摩擦,当为临界状态时max f s s N F F f F ==∙,纯滚动为静摩擦S F ,且只能根据平衡方程解出,与正压力无关。
动摩擦f NF f F =∙。
3. 动静法中惯性力简化()=-IC i i CIC c IC c F m a c F ma c M J α⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭⎧⎫⎪⎪⇒⎨⎬=------⎪⎪⎩⎭∑质心过点到底惯性力绕点的惯性力偶二维刚体4.e c i i F ma m a ==∑∑, 22d ,d i i cc c m r r r a m t==∑eF ∑=0,则x v =常数=0(初始静止)则c x =常数=坐标系中所在位置,且c S 为直线。
(一直运动求力)5.平面运动刚体动能*222121122c c c J T mv J ωω⎧⎫⎪⎪⎪⎪=⎨⎬⎪⎪+⎪⎪⎩⎭瞬心法:柯里希法: 6.平面运动速度分析方法:a,基点法:,BA BA BA v v v v AB ω=+=,以Bv为对角线的平行四边形b,速度投影法:cos cos B B A A v v θθ=,,B A θθ是以AB 为基准。
c,速度瞬心法:***,*,0,0AB c c v v BC v a ACωω==∙=≠ 7.平面运动加速度分析:A.基点法:nB A BA BA a a a a τ=++,其中,多数情况下n A A A a a a τ=+,n B B B a a a τ=+注:当牵连运动为转动时,有科氏加速度k a ,2kr av ω=⨯大小:2kr a v ω=,方向:r v 向ω方向转90即可。
(完整版)理论力学复习总结(知识点)
第一篇静力学第1 章静力学公理与物体的受力分析1.1 静力学公理公理 1 二力平衡公理:作用于刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。
F=-F’工程上常遇到只受两个力作用而平衡的构件,称为二力构件或二力杆。
公理 2 加减平衡力系公理:在作用于刚体的任意力系上添加或取去任意平衡力系,不改变原力系对刚体的效应。
推论力的可传递性原理:作用于刚体上某点的力,可沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的作用。
公理 3 力的平行四边形法则:作用于物体上某点的两个力的合力,也作用于同一点上,其大小和方向可由这两个力所组成的平行四边形的对角线来表示。
推论三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。
公理4作用与反作用定律:两物体间相互作用的力总是同时存在,且其大小相等、方向相反,沿着同一直线,分别作用在两个物体上。
公理5 钢化原理:变形体在某一力系作用下平衡,若将它钢化成刚体,其平衡状态保持不变。
对处于平衡状态的变形体,总可以把它视为刚体来研究。
1.2 约束及其约束力1.柔性体约束2.光滑接触面约束3.光滑铰链约束第2章平面汇交力系与平面力偶系1.平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的作用线通过各力作用线的汇交点,其大小和方向可由失多边形的封闭边来表示,即等于个力失的矢量和,即FR=F1+F2+…..+Fn=∑F2.矢量投影定理:合矢量在某轴上的投影,等于其分矢量在同一轴上的投影的代数和。
3.力对刚体的作用效应分为移动和转动。
力对刚体的移动效应用力失来度量;力对刚体的转动效应用力矩来度量,即力矩是度量力使刚体绕某点或某轴转动的强弱程度的物理量。
(Mo(F)=±Fh)4.把作用在同一物体上大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力所组成的力系称为力偶,记为(F,F’)。
理论力学复习资料资料
理论力学复习资料资料理论力学是物理学的基础学科之一,它研究物体运动的规律和力的作用。
对于理论力学的学习和掌握,复习资料是必不可少的。
本文将为大家提供一些理论力学复习资料的内容和方法,帮助大家更好地理解和应用这门学科。
一、基础知识回顾理论力学的基础知识包括牛顿三定律、质点运动学、质点动力学等内容。
在复习资料中,可以通过总结和归纳这些知识点,形成一个清晰的知识框架。
例如,可以将牛顿三定律分别列出,并给出具体的例子进行说明。
对于质点运动学和动力学,可以总结各种运动的基本公式和求解方法,如匀速直线运动、匀加速直线运动、曲线运动等。
二、力的研究力是理论力学中一个重要的概念,它描述了物体之间相互作用的效果。
在复习资料中,可以对力的性质、分类和计算方法进行详细的介绍。
例如,可以介绍重力、弹力、摩擦力等常见的力,并说明它们的特点和作用。
此外,还可以介绍力的合成和分解的方法,以及力的叠加原理和平衡条件的应用。
三、动量和能量动量和能量是理论力学中的两个重要概念,它们描述了物体运动的特征和变化。
在复习资料中,可以详细介绍动量和能量的定义、计算方法和守恒定律。
例如,可以介绍动量的定义为质量乘以速度,能量的定义为物体具有的做功能力。
此外,还可以介绍动量守恒定律和能量守恒定律的应用,如碰撞问题、弹性势能和动能的转化等。
四、刚体力学刚体力学是理论力学中的一个重要分支,它研究刚体的平衡和运动规律。
在复习资料中,可以对刚体的定义、性质和运动学描述进行详细的介绍。
例如,可以介绍刚体的几何性质,如质心、转动轴等。
此外,还可以介绍刚体的运动学描述,如平面运动和空间运动的公式和方法。
五、弹性力学弹性力学是理论力学中研究物体弹性变形和弹性力学性质的学科。
在复习资料中,可以对弹性力学的基本概念和公式进行介绍。
例如,可以介绍应力、应变和弹性模量等概念,并给出具体的计算方法和实例。
此外,还可以介绍弹性力学的应用,如弹簧的伸长、弹性体的变形等。
六、力学问题的求解方法理论力学中有许多复杂的问题需要用数学方法进行求解。
理论力学期末复习题全套
理论力学期末复习题一一、单选题1、F= 100N 方向如图示,若将F 沿图示x ,y 方向分解,则x 向分力大小为( )。
A) 86.6 N ; B) 70.7 N ; C) 136.6 N ; D) 25.9 N 。
2、某平面任意力系F1 =4KN ,F2=3 KN ,如图所示,若向A 点简化,则得到( )A .F ’=3 KN ,M=0.2KNmB .F ’=4KN ,M=0.3KNmC .F ’=5 KN ,M=0.2KNmD .F ’=6 KN ,M=0.3 KNm第1题图 第2题图3、实验测定摩擦系数的方法,把物体放在斜面上,逐渐从零起增大斜面的倾角φ直到物体刚开始下滑为止,这时的φ就是对应的摩擦角φf ,求得摩擦系数为( )4、直角杆自重不计,其上作用一力偶矩为M 的力偶,图(a )与图(b )相比,B 点约束反力的关系为( )。
A 、大于B 、小于C 、相等D 、不能确定图(a ) 图(b )5、圆轮绕固定轴O 转动,某瞬时轮缘上一点的速度为v ,加速度为a ,如图所示。
试问哪些情况是不可能的?( )A 、(a)、(b)B 、(b)、(c)C 、(c)、(d)D 、(a)、(d)6、杆AB 的两端可分别沿水平、铅直滑道运动,已知B 端的速度为vB ,则图示瞬时B 点相对于A 点的速度为____________________。
A) B v sinθ; B) B v cosθ; C) B v ⁄ sinθ; D) B v ⁄ cosθ.第6题图 第7题图二、填空题7、图示物块重G=100N ,用水平力P 将它压在铅垂墙上,P=400N ,物块与墙间静摩擦系数fs=0.3,物块与墙间的摩擦力为F= 。
8、鼓轮半径R=0.5m ,物体的运动方程为x=52t (t 以s 计,x 以m 计),则鼓轮的角速度ω= ,角加速度α= 。
第8题图 第9题图 9、平面图形上任意两点的加速度A a 、B a 与A 、B 连线垂直,且A a ≠ B a ,则该瞬时,平面图形的角速度ω= 和角加速度α应为 。
期末理论力学知识点总结
期末理论力学知识点总结一、点、质点、物体1、点、质点、物体是力学研究的基本对象。
不考虑物体的大小,可以看作质点。
2、质点是没有大小但具有一定质量的点,用于研究物体的运动和受力情况。
3、物体具有一定形状和大小,通常采用刚体模型研究物体的运动和受力情况。
二、参考系及基本运动1、参考系是对物体的运动进行观察的坐标系统。
常用的参考系有惯性参考系和非惯性参考系。
2、基本运动包括平动和转动。
平动是指物体沿直线运动,转动是指物体旋转运动。
三、位置、位移、速度、加速度1、位置是物体在运动轨迹上的坐标,通常用矢量表示。
2、位移是物体由一个位置移动到另一个位置的矢量差。
3、速度是单位时间内位移的矢量比值,是描述物体运动快慢和方向的物理量。
4、加速度是单位时间内速度变化的矢量比值,是描述物体运动加速或减速的物理量。
四、牛顿运动定律1、牛顿第一定律:物体静止或匀速直线运动时,受力为零或合外力为零。
2、牛顿第二定律:物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
3、牛顿第三定律:任何两个物体相互作用,彼此之间的力的大小相等,方向相反。
五、工作、功、能1、工作是力对物体作用时产生的效果。
功是力对物体作用时所做的功。
2、功是标量,是描述物体受力情况时的一种物理量。
3、势能是物体由于位置关系而具有的能量。
机械能是动能和势能的总和。
六、动量、冲量1、动量是物体运动状态的一种物理量,是物体质量和速度的乘积。
2、冲量是由力对物体作用的时间和力的大小决定的物理量。
七、角动量、矩、力矩1、角动量是描述物体旋转运动状态的物理量,是转动惯量和角速度的乘积。
2、矩是矢量的积,是力矩和时间的乘积。
3、力矩是力和力臂的乘积,是描述物体转动的物理量。
八、简谐振动1、简谐振动是指物体以最小摩擦情况下,在恢复力的作用下沿平衡位置来回振动的运动。
2、简谐振动的特点是周期性、正弦曲线和有固有频率。
以上是期末理论力学知识点总结,该总结涵盖了力学的基本概念、运动定律、能量、冲量、角动量和简谐振动等内容。
理论力学复习详解
《理论力学》复习指南第一部分静力学第1章.静力学基本概念和物体的受力分析1.静力学基本概念力是物体间相互的机械作用,这种作用使物体运动状态发生变化或使物体产生变形。
前者称为力的运动效应,后者称为力的变形效应。
力对物体的作用决定力的三要素:大小、方向、作用点。
力是一定位矢量。
刚体是在力作用下不变形的物体,它是实际物体抽象化的力学模型。
等效若两力系对物体的作用效应相同,称两力系等效。
用一简单力系等效地替代一复杂力系称为力系的简化或合成。
2.静力学基本公理力的平行四边形法则给出了力系简化的一个基本方法,是力的合成法则,也是一个力分解成两个力的分解法则。
二力平衡公理是最简单的力系平衡条件。
加减平衡力系公理是研究力系等效变换的主要依据。
作用与反作用定律概括了物体间相互作用的关系。
刚化公理给出了变形体可看作刚体的条件。
3. 约束类型及其约束力限制非自由体位移的周围物体称为约束。
工程中常见的几种约束类型及其约束力4. 受力分析对研究对象进行受力分析、画受力图时,应先解除约束、取分离体,并画出分离体所受的全部已知载荷及约束力。
画受力图的要点第2章.平面力系[例]桁架结构0力杆(习题2-55)第3章.空间任意力系1. 物体的重心重心是物体重力的合力作用点。
均质物体的重心与几何中心――形心重合。
重心坐标的一般公式是⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫∆=∆=∆=∑∑∑P z P z P y P y P x P x i i C i i C ii C ; 对于均质物体⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⋅=⋅=⋅=⎰⎰⎰V dV z z V dV y y V dV x x VC V C V C第4章摩擦1.基本概念动滑动摩擦、静滑动摩擦 自锁当物体处于临界平衡状态时,静摩擦力的大小F 与相互接触物体之间的正压力大小与正比。
2.基本计算动滑动摩擦、静滑动摩擦的计算【例】物A 重100KN ,物B 重25KN ,A 物与地面 的摩擦系数为0.2,滑轮处摩擦不计。
哈工大理论力学知识点总复习
波的散射与衍射
散射现象、衍射现象等概念及其描述方法。
波动与物质的相互作用
波动与物质相互作用的机制、影响等概念及 其描述方法。
05
材料力学
材料力学基础
材料力学概述
材料力学是研究材料在力作用 下的行为和性能的科学,主要 关注材料的强度、刚度和稳定 性。
材料分类与特性
根据材料的性质,可分为金属 、非金属、复合材料等,每种 材料具有不同的力学性能。
哈工大理论力学知识点总复习
目
CONTENCT
录
• 静力学 • 运动学 • 动力学 • 振动与波动 • 材料力学
01
静力学
静力学基础
总结词
理解力的概念、单位和性质,包括力的合成与分解、力的矩等。
详细描述
掌握力的定义、分类和表示方法,理解力的合成与分解的平行四 边形法则和三角形法则,理解力矩的概念、单位和性质,包括力 矩的合成与分解、力矩的平衡等。
静力学基础
总结词
理解平衡状态的概念和条件,掌握平衡方程的建立与求解。
详细描述
理解平衡状态的概念和条件,掌握平面力系的平衡方程的建立与求解,包括力的平衡和力矩的平衡。
静力学基础
总结词
理解摩擦力的概念、性质和计算方法 ,掌握自锁现象及其应用。
详细描述
理解摩擦力的概念、性质和计算方法 ,包括静摩擦力和滑动摩擦力,掌握 自锁现象的概念和条件,了解自锁现 象在工程中的应用。
04
振动与波动
振动基础
01
02
03
04
简谐振动
振幅、频率、相尼系数、能量耗散等概念及 其描述方法。
受迫振动
共振现象、幅频特性等概念及 其描述方法。
振动合成与分解
理论力学复习提纲
《理论力学》复习大纲一、静力学l. 静力学的基本概念静力学的研究对象。
平衡、刚体和力的概念,静力学公理,非自由体,约束,约束的基本类型。
二力构件。
约束反力。
物体的受力分析。
受力图。
三力平衡定理。
2.共点力系共点力系合成的几何法和平衡的几何条件。
力在轴上的投影,合力投影定理。
力沿坐标轴的分解,共点力系合成的解析法和平衡的解析条件,平衡方程及应用。
3. 力偶系力偶和力偶矩。
力偶的等效变换和等效条件。
力偶矩矢。
力偶系的合成和平衡条件,平衡方程及应用。
4. 平面随意力系力对点的矩。
刚体上力的平移。
平面随意力系向作用面内任一点的简化,力系的主矢和主矩。
第 1 页/共 5 页力系简化的各种结果。
合力矩定理。
平面随意力系的平衡条件,平衡方程的各种形式及平衡方程的应用。
静不定问题的概念。
物体系的平衡。
外力和内力。
5.摩擦摩擦现象。
滑动摩擦定律。
摩擦系数和摩擦角,自锁现象。
有摩擦物体和物体系的平衡。
平衡的临界状态和平衡范围。
滚阻的概念。
滚阻力偶。
滚阻和滑动摩擦同时存在时平衡问题的分析。
6. 空间随意力系力对轴的矩,力对点的矩及其矢积表示式,力对点的矩与力对于通过该点任一轴的矩之间的关系。
力对坐标轴的矩的解析表达式,空间随意力系向一点简化,力系的主矢和主矩。
空间随意力系简化的各种结果,空间随意力系的平衡条件和平衡方程。
空间随意力系平衡方程的应用。
二、运动学l.点的运动运动学研究对象,运动和静止的相对性,参考坐标系。
决定点的运动的基本主意:天然法、直角坐标法和矢量法。
运动方程和轨迹方程。
点的速度和加速度的矢量形式,点的速度和加速度在固定直角坐标轴上的投影。
天然轴系,点的速度和加速度在天然轴系上的投影,切向加速度和法向加速度。
2. 刚体的基本运动刚体的平动及其特征,刚体的定轴转动及运动特征,转动方程,角速度和角加速度,转动刚体内各点的速度和加速度。
角速度和角加速度矢。
刚体内各点的速度和加速度的矢积表达式。
3.点的合成运动运动的合成和分解,动参考系和静参考系。
《理论力学》知识点复习总结
《理论力学》知识点复习总结1.物体的力学性质:力、质量、惯性、受力分析方法等。
-力是物体之间相互作用的结果,具有大小和方向。
-质量是物体所固有的特性,是描述物体所具有惯性的物理量。
-惯性是物体保持运动状态的性质。
-受力分析方法包括自由体图、受力分解和力的合成等。
2.静力学:物体在平衡状态下的力学性质。
-质点和刚体的平衡条件:质点处于平衡状态的条件是合外力为零;刚体处于平衡状态的条件包括合外力为零和合力矩为零。
-平衡条件的应用:包括静力平衡、摩擦力和弹簧力的分析。
3.动力学:物体在运动状态下的力学性质。
- 牛顿第二定律:力的大小与物体的加速度成正比,与物体的质量成反比。
F=ma。
-牛顿第三定律:相互作用的两个物体对彼此施加的力大小相等、方向相反且作用线共面。
-看似相矛盾的运动:如撞击问题、弹性碰撞和非弹性碰撞等。
-应用:包括运动学方程、加速度分析和力学功与功率。
4.系统动力学:多个物体组成的力学系统的运动性质。
-质心和运动质量:质心是体系质点整体运动的简化描述,质点与质心之间的相对运动。
-惯性张量:描述刚体旋转运动的物理量,与刚体的形状和质量分布有关。
- 牛顿第二运动定理的推广:F=ma,扩展到系统的质心运动和转动运动。
-平面运动:考虑力矩与角动量的关系,通过角动量守恒定律解决问题。
-空间运动:考虑转动动力学和刚体旋转平衡。
5.两体问题:描述两个物体之间的相互作用。
-地球质点模型:解析化描述地球和物体之间的万有引力相互作用。
-地球表面近似:解析化描述地球表面物体之间的重力相互作用。
-行星运动:描述行星围绕太阳轨道运动和轨道素描和轨道周期的计算。
-卫星运动:描述人造卫星的轨道运动和发射速度的计算。
以上是对《理论力学》知识点的复习总结,需要注意的是理论力学是一个复杂的学科,其中涉及了静力学、动力学和系统动力学等多个方面的知识,所以复习时需要对每个知识点进行深入理解和掌握,并进行相关的计算和应用。
通过理论力学的学习,可以更好地理解和应用力学原理,提高分析和解决实际问题的能力。
理论力学总复习
4.同一个平面内的两个力偶,只要它们的力偶矩相等,这两个力
偶就一定等效。
(∨)
5.只要平面力偶的力偶矩保持不变,可将力偶的力和臂作相应的
改变,而不影响其对刚体的效应。
(∨ )
6.作用在刚体上的一个力,可以从原来的作用位置平行移动到该
刚体内任意指定点,但必须附加一个力偶,附加力偶的矩等于原力对
指定点的矩。
(∨ )
第四章 摩 擦
一、基本概念:
1、滑动摩擦 2、静滑动摩擦力(最大) 3、摩擦角和自锁现象 4、滚动摩擦
1.摩擦力的方向总是和物体运动的方向相反。
( )×
2.摩擦力是未知约束反力,其大小和方向完全可以由平衡方程来确
定。
( ×)
34. .静 在滑 任何动情摩况擦下系,数摩的正擦切力值的等大于小摩总擦等角于。摩擦力系数与正压力(的×乘)积
作用与反作用定律、刚化原理
2、两个推理:力的可传导性、三力平衡汇交定理
二、重要概念:
1、自由体: 2、约束: 光滑接触面、柔索约束、光滑铰(固定铰、滑动铰、中间 铰、球铰)、固定约束 三、主要求解类型:
类型:受力分析 方法:隔力体 解题步骤:1、确定研究对象。(确定二力杆)
2、画隔离体图 (解除约束代之以未知约束 反力)(主动力约束力)注意矢量表达
()
2.在空间问题中,力对轴的矩是代数量,而对点的矩是矢量。
(×)
3.力对于一点的矩在一轴上投影等于该力对于该轴的矩。
(∨)
4.某一力偶系,若其力偶矩矢构成的多边形是封闭的,则该力偶
系
×
向一点简化时,主矢一定等于零,主矩也一定等于零。 ( ) 5.某空间力系由两个力构成,此二力既不平行,又不相交,则∨ 该
理论力学复习.doc
《理论力学》复习题一、是非题1.合力不一定比分力大。
-------------------------------------------------- ()2.平动刚体上的点的运动轨迹也可能是空间曲线。
----------------------------- ()3.某平面力系向一点简化的结果与简化中心无关,则该力系一定平衡。
----------- ()4.约束反力的方向一定与被约束体所限制的运动方向相反。
---------------------- ()5.如果作用在刚体上的三个力共面且汇交于一点,则刚体一定平衡。
-------------- ()6.力偶可以用一个合力来平衡。
---------------------------------------------- ()7.若点的法向加速度为零,则该点轨迹的曲率必为零。
-------------------------- ()8.经过的时间越长,变力的冲量也一定越大。
---------------------------------- ()9. 在点的合成运动中,动点的绝对加速度总是等于牵连加速度与相对加速度的矢量和。
()10.牛顿第一定律适用于任何参照系。
------------------------------------------ ()二、选择题1.已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面汇交力系,其力多边形如图所示,由此可知()A:力系的合力为零,力系平衡;B:力系可合成为一个力;C:力系可简化为一个力和一个力偶;D:力系可合成一个力偶。
2.如图所示,物块 A 重P=200N,放在与水平面成30 的粗糙斜面上,物块 A 与斜面间的静摩擦系数为f=1,则摩擦力的大小为()A:0 B:86.6N C:150N D:100N3.平面一般力系的二力矩式平衡方程的附加使用条件是( )。
A:二个矩心的连线和投影轴不能垂直B:二个矩心的连线和投影轴可以垂直C:没有什么条件限制4.既限制物体任何方向移动,但不限制物体转动的支座称()支座。
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r C
C
x
O
mg
C
n aC
FOx
FOy
aC
(b)
解: (1)用动能定理求角速度。
T1 0 , T2 W12 mgr
1 1 1 3 J 0 2 ( mr 2 mr 2 ) 2 mr 2 2 2 2 2 4
由T2-T1=W12,得 3 2 2 4g mr -0=mgr 4 3r
14. 已知:猴子 A 重=猴子 B 重,即 mA mB , PA PB ,猴 B 抓住绳子由静止开始相对绳 以速度 v 上爬,猴 A 抓住绳子不动,问当猴 B 向上爬时,猴 A 将如何运动?运动的速度多 大?(轮重不计)
解:
m
O
( F ) PA r PB r 0 , Lo mAv A r mB vB r 0
解 (1)取梁 AB 画受力图如图所示。 (2)建直角坐标系如图,列平衡方程: ∑Fx=0, FAx-FBsin30º=0 ∑Fy=0, FAy-F+FBcos30º=0
∑MA(F)=0, -F×a-FBsin30º×a+FBcos30º×2a+M=0 (3)求解未知量。 将已知条件 F=6kN,M=2kN·m,a=1m 代入平衡方程,解得: FB=3.25kN(↖);FAx=1.63kN(→);FAy=3.19kN(↑). 5、均质曲杆尺寸如图所示,求此曲杆重心坐标(单位:mm) 。 (10%)
由质心运动定理,得
n maC FOx FOx
12. 图示的均质杆 OA 的质量为 30kg,杆在铅垂位置时弹簧处于自然状态。设弹簧常数 k =3kN/m,为使杆能由铅直位置 OA 转到水平位置 OA',在铅直位置时的角速度至少应为多 大?
解:研究 OA 杆 (1)OA 杆所受外力的功:
W
va ve vr ,且 v e v
vr v sin
由图中几何关系可得
va ve cot v cot
即
v AB v A va v cot
2)加速度
n aa ae ar ae ar ar
其中
Hale Waihona Puke ae a 绕轴 O 作逆时针转动,且推杆 AB 的延长线通过轴 O,试求当 OC 与 CA 垂直时杆 AB 的
速度。
解:以 A 为动点,偏心圆凸轮为动系,速度分析见图示: 由速度合成公式,
v a ve v r
向 x 轴投影,得到
v A cos ve sin
所以
v AB v A ve tan OA tan
Fx 0 , F Ax T cos 30 sin 30 0 , F Ax 86.6 N F y 0 , F Ay T cos 2 30 0 , F Ay 150 N
7. 图示凸轮推杆机构中,偏心圆凸轮的偏心距 OC e ,半径 r 3e 。若凸轮以匀角速度
(3)对 OA 杆应用动能定理:
T2 T1 W12 0 28.80 2 388.4 0 3.67rad/s
13. 如图所示,摆由均质细杆 OA 和均质圆盘组成,杆质量为 m1,长为 L,圆盘质量为 m2, 半经为 r。求摆对于轴 O 的转动惯量;若图示瞬时角速度为,求系统的动量、动量矩。
10. 在如图所示的四连杆机构中,OA=r,AB=b,O 1 B d ,已知曲柄 OA 以匀角速度
绕轴 O 转动。试求在图示位置时,杆 AB 的角速度 AB ,以及摆杆 O 1 B 的角速度 1 。
解:由题意分析可知,AB 杆为平面运动,A 点和 B 点的速度方向如图所示, 利用速度瞬心法, C 点为速度瞬心。 由几何关系 可知
BCD e
va OA 125.6 cm/s
ve vr va 125.6 cm/s ve vr va 125.6 cm/s 由几何关系可得 vBCD ve 125.6 cm/s v v 125.6 cm/s
2)加速度
n aa ae ar ae ar ar
解 (1)取销钉 A 画受力图如图所示。AB、AC 杆均为二力杆。
(2)建直角坐标系,列平衡方程: ∑Fx=0, -FAB sin30°+FAC sin30°=0 ∑Fy=0, FAB cos30°+FACcos30°-G=0 (3)求解未知量。 FAB=FAC=0.577G(拉) 3、试求图示梁的支座反力。已知 F=6kN,M=2kN·m,a=1m。
vr2 v2 a R R sin 2
n r
将加速度向
轴投影
a a sin a e cos a rn
解得
a AB
v2 ( a cos ) R sin 2 aa sin
9、图示曲柄滑道机构,圆弧轨道的半径 R= OA= 10 cm,已知曲柄绕轴 O 以匀速 n=120 r/min转动,求当
AC
3b
BC 2 b
v A r AB AC
AB
r
AC
3r 3b
v B 1 d AB BC
1
y
11. 如图所示,质量为 m,半径为 r 的均质圆盘,可绕通过 O 点且垂直于盘平面的水平轴 转动。设盘从最高位置无初速度地开始绕 O 轴转动。求当圆盘中心 C 和轴 O 点的连线经过 水平位置时圆盘的角速度、角加速度及 O 处的反力。
O
A B
解: J O
1 1 m1 L2 [ m2 r 2 m2 ( L r ) 2 ] 3 2 1 1 LO J O [ m1 L2 ( m2 r 2 m2 ( L r ) 2 )] 3 2
v 1 1 [ m1 L2 ( m2 r 2 m2 ( L r ) 2 )] C 3 2 L2 PP 1P 2 m1vC 1 m2 vC 2 m1 L m2 ( L r ) 2
2 3
e
8. 半圆形凸轮半径为 R ,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 的速度和加速度。该瞬时凸轮中心 C 与 A 点的连线与水平线之夹角为 。
解:因 AB 平动,故 AB 杆的速度及加速度与 A 点的 速度及加速度相同。以点 A 为动点,动系建立在凸轮 上,则绝对运动为直线运动,相对运动为圆周运动, 牵连运动为直线运动。 1)速度 因
6、如图所示,均质长方形薄板重 W=200 N,用球铰链 A 和蝶铰链 B 固定在墙上,并用绳子 CE 维持在水平位置。求绳子的拉力和支座反力。
FAz
z
T F Ay
E A
FAx
FBz
B y
30
D x
30 G
C
FBx
解:取薄板为研究对象,受力如图(a) 。尽量采用力矩式求解。 M z 0 , FBx AB 0 , FBx 0
30 0 时滑道BCD的速度和加速度。
解: 取滑块 A 为动点, 动系与滑道 BCD 固连。则绝对运动为圆周运动,相对 运动为圆周运动,牵连运动为直线运 动。 1)速度 求得曲柄 OA 转动的角速度为
va ve vr
n 4 rad/s 30
va OA 125.6 cm/s
1. 分析图示平面任意力系向 O 点简化的结果。已知: F1 100N , F2 150N ,
F3 200N , F4 250N , F F/ 50N 。
解: (1)主矢大小与方位: F/Rx=∑Fx=F1cos45º+F3+F4cos60º=100Ncos45º+200N+250cos60º=395.7N F/Ry=∑Fy=F1sin45º-F2-F4sin60º=100Nsin45º-150N-250sin60º=-295.8N
aa aan 2 OA (4 ) 2 10 1579 cm/s 2
vr 2 125.62 a 1579 cm/s 2 O1 A 10
n r
将加速度向
轴上投影有:
: aa cos 60 ae cos 30 arn
aa cos 60 arn 1579 0.5 1579 ae cos 30 3/2 2740 cm/s 2 27.4 m/s 2
M AC 0 , FBz
AB sin 30 0 , FBz 0 BC M y 0 , T sin 30 BC W 0 2 T W 200 N AB M BC 0 , W FAz AB 0 2 W FAz 100 N 2
张力。 解:取均质圆柱体A 为研究对象,其受力如图b 所示,根据刚体平面运动微分方 程有 ma A
解 (1)取梁 AB 画受力图如图所示。 (2)建直角坐标系,列平衡方程: ∑Fx=0, FA-FBx=0 ∑Fy=0, FBy-F=0 ∑MB(F)=0, -FA×a+F×a+M=0 (3)求解未知量。 将已知条件 F=6kN,M=2kN·m,a=1m 代入平衡方程,解得: FA=8kN(→) ;FBx=8kN(←) ;FBy=6kN(↑) 4、试求图示梁的支座反力。已知 F=6kN,M=2kN·m,a=1m。
解: x C
Pi xi 200 (100) 100 (50) 100 0 200 100 100 200 Pi 200 100 100 200 100 21.43 mm Pi y i 200 (100) 100 0 100 50 200 100 100 100 yC 21.43 mm Pi 700 Pi z i 200 0 100 0 100 0 200 0 100 (50) zC 7.143 mm Pi 700