理论力学_9[1].运动学测试题
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。
理论力学试题及答案 (1)
理论力学试题及答案一、是非题(每题2分。
正确用√,错误用×,填入括号内。
)1、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。
()2、力对于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υ= 常数,则加速度α= 0。
()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 与x轴的夹角为α,则其动量在x轴上的投影为mv x=mvcos a。
()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。
①主矢等于零,主矩不等于零;②主矢不等于零,主矩也不等于零;③主矢不等于零,主矩等于零;④主矢等于零,主矩也等于零。
2、重P的均质圆柱放在V型槽里,考虑摩擦柱上作用一力偶,其矩为M时(如图),圆柱处于极限平衡状态。
此时按触点处的法向反力N A与N B的关系为。
①N A = N B;②N A > N B;③N A < N B。
3、边长为L 的均质正方形平板,位于铅垂平面内并置于光滑水平面上,如图示,若给平板一微小扰动,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 。
①半径为L/2的圆弧; ②抛物线; ③椭圆曲线; ④铅垂直线。
4、在图示机构中,杆O 1 A //O 2 B ,杆O 2 C //O 3 D ,且O 1 A = 20cm ,O 2 C = 40cm ,CM = MD = 30cm ,若杆AO 1 以角速度 ω = 3 rad / s 匀速转动,则D 点的速度的大小为 cm/s ,M 点的加速度的大小为 cm/s 2。
① 60; ②120; ③150; ④360。
5、曲柄OA 以匀角速度转动,当系统运动到图示位置(OA//O 1 B 。
AB |OA )时,有A V B V ,A αB α,ωAB 0,εAB 0。
理论力学运动学基础
第五章运动学基础一、是非题1.已知直角坐标描述的点的运动方程为X=f1(t),y=f2(t),z=f3(t),则任一瞬时点的速度、加速度即可确定。
()2.一动点如果在某瞬时的法向加速度等于零,而其切向加速度不等于零,尚不能决定该点是作直线运动还是作曲线运动。
()3.切向加速度只表示速度方向的变化率,而与速度的大小无关。
()4.由于加速度a永远位于轨迹上动点处的密切面内,故a在副法线上的投影恒等于零。
()5.在自然坐标系中,如果速度υ=常数,则加速度α=0。
()6.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。
()7.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。
()8.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。
()9.定轴转动刚体上点的速度可以用矢积表示为v=w×r,其中w是刚体的角速度矢量,r是从定轴上任一点引出的矢径。
()10、在任意初始条件下,刚体不受力的作用、则应保持静止或作等速直线平动。
()二、选择题1、已知某点的运动方程为S=a+bt2(S以米计,t以秒计,a、b为常数),则点的轨迹。
①是直线;②是曲线;③不能确定。
2、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。
①平行;②垂直;③夹角随时间变化。
3、刚体作定轴转动时,切向加速度为,法向加速度为。
①r×ε②ε×r③ω×v④v×ω4、杆OA绕固定轴O转动,某瞬时杆端A点的加速度α分别如图(a)、(b)、(c)所示。
则该瞬时的角速度为零,的角加速度为零。
①图(a)系统;②图(b)系统;③图(c)系统。
三、填空题1、点在运动过程中,在下列条件下,各作何种运动?①aτ=0,a n=0(答):;②aτ≠0,a n=0(答):;③aτ=0,a n≠0(答):;④aτ≠0,a n≠0(答):;2、杆O1B以匀角速ω绕O1轴转动,通过套筒A带动杆O2A绕O2轴转动,若O1O2=O2A=L,α=ωt,则用自然坐标表示(以O1为原点,顺时针转向为正向)的套筒A 的运动方程为s=。
理论力学运动学测试
第二篇 运动学一、判断题(每题2分,共10分)1.刚体作平移时,某瞬时体内各点不但有相同的速度,而且有相同的加速度。
( ) 2.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。
( )3.刚体作平面运动时,绕基点转动的角速度和角加速度与基点的选取有关。
( ) 4.某刚体作平面运动时,若A 和B 是其平面图形上的任意两点,则速度投影定理AB B AB A v v )()(=永远成立。
( )5.因为不同的瞬时,速度瞬心的位置不同,所以刚体的平面运动可以看成是绕一系列的速度瞬心所作的瞬时转动。
( ) 二、选择题(每题2分,共20分)1.半径为r 的车轮沿固定圆弧面作纯滚动,若某瞬时轮子的角速度为ω,角加速度为α,则轮心O 的切向加速度和法向加速度的大小分别为( )。
(A )2n ωr a o =,αr a o =t ;(B )2n )(ωr R a o +=,α)(tr R a o +=;(C )rR r r R v a o+=+=2220n ω,α)(tr R a o +=; (D )rR r r R v a o+=+=2220n ω,αr a o =t。
题1 题2 题32.圆盘某瞬时以角速度ω,角加速度α绕O 轴转动,其上A ,B 两点的加速度分别为A a 和B a,与半径的夹角分别为θ 和ϕ,若OA =R ,OB =2R,则( )。
(A )a A =a B ,θ=ϕ; (B ) a A =a B ,θ=2ϕ; (C ) a A =2a B ,θ=ϕ; (D ) a A =2a B ,θ=2ϕ。
3.圆盘作定轴转动,若某瞬时其边缘上A ,B ,C 三点的速度,加速度如图所示,则( )的运动是不可能的。
(A )点A ,B ; (B )点A ,C (C )点B ,C ; (D )点A ,B ,C 。
4.在图示机构中,已知OA =3m ,O 1B =4m ,ω=10rad/s ,图示瞬时O 1A =2m ,则该瞬时B 点的速度v B =( )m/s 。
理论力学运动学习题练习
C.若物体在 10s 内的平均速度是 5m/s,则物体在其中 1s 内的位移一定是 5m
D.物体通过某位移的平均速度是 5m/s,则物体在通过这段位移一半时的速度一定
是 2.5m/s
4.对瞬时速度和平均速度,下列说法中正确的是( )
A.瞬时速度是物体在某一段时间内或某一段位移内的速度
B.瞬时速度和平均速度都能精确地描述变速运动
2.如果物体在相等时间内的位移不相等,这种运动叫做_______________,公式 v x t
求得的速度只能粗略地描述物体在 t 时间内运动的快慢,这个速度叫做_______________, 通常用符号____表示,它是一个______(填“矢量”或“标量”),其方向由__________决定。
*4.河水以恒定速率向下游流淌,某时刻从一逆水而行的游艇上掉下一只救生圈。过 10min 后船工才发现失落了救生圈,马上调转船头追赶,设调转船头所用时间不计,船对水 的速率始终不变,求从调转船头追赶到追上救生圈用时多少?
第 3 节 运动快慢与方向的描述——速度
【学习目标】 1.了解从平均速度的定义到瞬时速度概念的建立过程,理解瞬时速度才是准确描述物
3.在教材第 3 页图 1-1-1(a)中,研究的问题是地球绕太阳公转一周所需的时间, 这时__________(填“可以”或“不可以”)将地球看做质点;而图 1-1-1(b)中研究地 球绕太阳公转一周地球上不同地区季节的变化、昼夜长短的变化时__________(填“能”或 “不能”)将地球看做质点。
要精确描述物体在某时刻或经过某位置时的运动快慢就要知道运动物体在某时刻或经某位置的速度这种在某一时刻或某一位置的速度称为这是一个填矢量或标量它的大小称为简称
第一章 运动的描述
(完整版)理论力学考试卷
理论力学试题 第 1页(共6页) 第一部分 选择题和填空、简答题一. 选择题1.下列表述中不正确的是( )。
(a) 力矩与力偶矩的量纲相同 (b) 力不能平衡力偶 (c) 一个力不能平衡一个力偶 (d)力偶对任一点之矩等于其力偶矩,力偶中两个力对任一轴的投影代数和等于零2.刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线( )。
(a) 必汇交于一点 (b) 必互相平行 (c) 必都为零 (d) 必位于同一平面内3.力偶对物体产生的运动效应为( ) 。
(a) 只能使物体转动 (b) 只能使物体移动 (c) 既能使物体转动,又能使物体移动(d) 它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同4.如图所示系统只受F 作用而处于平衡。
欲使A 支座约束反力的作用线与AB成300角,则斜面的倾角α应为( )。
(a) 00 (b) 300 (c) 450 (d) 6005.考虑摩擦求平衡时必须注意:静滑动摩擦力的大小等于 。
(a )fN F =max (b) max 0F F ≤≤ (c) fN F =6. 已知平面汇交力系受三个力作用,这三个力可画出如图所示的力三角形;那么这个力系合成的结果是( )。
(A ) 平衡力系 (B )合力F (C )不知道7.(5分)半径为R 的圆轮,在直线轨道上只滚不滑,设该瞬时ω已知,则轮心O 的速度V 0= ———?与地面的接触点A 的速度V A = ——?C 点速度的大小及方向如何?二.简答题1、 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。
( )2、两质量同为m 的均质轮,一作用一力P ,一挂一重物重P ,问两轮的角加速度是否相同?是多少?3、加速度ct v d 的大小为ctdv 。
( ) 4、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。
( )5、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。
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。
理论力学第九章习题
9-1.塔式起重机的水平悬臂以匀角速度 =0.1rad/s 绕铅垂轴OO i 转动,同时跑车A 带着重物B 沿悬臂按x=20-0.5t 的规律运动,单位为米、秒,且悬挂 钢索AB 始终保持铅垂。
求当t=10s 时重物B 的绝对速度。
解:动 点:A ;动系:起重机 运动分析:牵连运动:定轴转动; 相对运动:直线运动; 绝对运动:曲线运动;V rdx dt 0.5m / sV eX Qe 当t=10s 时V e(200.5 10) 0.1 1.5m/ sV aV2V r、0.5)21.521.58m/s9-2.图示曲柄滑道机构中,曲柄长 OA=r ,它以匀角速度 绕O 轴转动。
装在水 平上的滑槽DE与水平线成60。
角。
求当曲柄与水平线的交角分别为 =0、30°、60°时,杆BC 的速度。
解:动 点:A ;动系: ABC运动分析:牵连运动:平动;相对运动:直线运动; 绝对运动:圆周运动;当=30° 时, V e 0当=60°时,Ve 詐9-3.图示曲柄滑道机构中,杆BC 为水平,而杆DE 保持铅垂。
曲柄长OA=10cm , 以匀角速度=20rad/s绕O 轴转动,通过滑块A 使杆BC 作往复运动。
求当 曲柄与水平线的交角分别为 =0、30°、90°时,杆BC 的速度。
解:动 点:A ;动系:BDC运动分析:牵连运动:平动;相对运动:直线运动; 绝对运动:圆周运动;V a r ®200cm /sV V sin © 当=0°时,Ve0 ;当=30° 时,V e 100cm/s ;9-4.矿砂从传送带A 落到另一传送带B 的绝对速度为v i =4m/s ,其方向与铅垂 线成30°角。
设传送带B 与水平面成15°角,其速度V 2=2m/s 求此时矿砂对 于传送带B 相对速度;又问当传送带B 的速度为多大时,矿砂的相对速度由正弦定理得:V a V esin120 sin © 30 V rsin 90 ©当=0°时,V eV e V asin © 30 sin120当=90。
(完整版)理论力学试卷9及答案
湖南工程学院试卷用纸 至 学年第 学期(装 订 线 内 不 准 答 题)命题教师 审核课程名称 理 论 力 学 考试 _ __(A 、B 卷)适用专业班级 考试形式 (开、闭)题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分计分一、填空题:(每小题6分,共30分)1. 图示滑轮O 重力不计,轴承摩擦也忽略不计。
在滑轮的右边沿作用一个铅垂向下的力F ,同时轮上还作用一个逆时针力偶M 。
问:滑轮O 是否有可能保持平衡?为什么?答: 。
2. 长方体顶点B 处有一力F 作用,F =1kN 。
则:力F 对x 、y 、z 轴的力矩分别为()=F M x ,()=F M y ,()=F M z 。
3. 飞轮作加速转动,轮缘上一点M 的运动规律为S =0.1t 3(S 的单位为m ,t 的单位s ), 飞轮的半径为R =100cm 。
当点M 的速度达到v =30m/s 时,该点的切向加速度t a = ,法向加速度n a = 。
专业班级 姓名 学号 共 2 页 第 1 页 4. 如图两平行摆杆O 1A =O 2B =R ,通过托架提升重物M ,摆杆O 1A 以匀角速度ω转动,则物块质心M 点的速度v M = ,加速度a M = 。
5. 物块放在水平面上,重量为P =200N ,物块与水平面之间的静滑动摩擦系数为f =0.4,作用于物块上的水平力F =60N ,物块做匀变速直线运动。
则物块的惯性力为 。
二、重量为P 圆球放在墙和杆之间,杆的A 端用铰链联接于墙上,B 端用水平绳BC 拉住。
若 30=α,5/AB AD =,绳与杆的自重都不计,各接触面都是光滑的。
试求绳索BC 的拉力。
(16分)湖南工程学院试卷用纸(装 订 线 内 不 准 答 题)三、曲柄滑道机构,如图所示。
曲柄长OA =r ,以匀角速度ω绕O 轴转动,其端点用铰链与滑道中的滑块A 相连,带动滑道作往复运动,求当曲柄与滑道轴线成 角时滑道的速度。
(12分)四、图示的四连杆机构中,O 1A =r , AB =O 2B =3r ,曲柄以等角速度ω1绕O 1轴转动。
理论力学课程试题及答案
理论力学课程试题及答案理论力学是物理学中的一个重要分支,它主要研究宏观物体在力的作用下的运动规律。
理论力学课程通常包括静力学、动力学、运动学、能量守恒定律、动量守恒定律、角动量守恒定律等内容。
以下是一份理论力学课程的试题及答案,供学习者参考。
试题一、选择题(每题2分,共10分)1. 理论力学的研究对象是()A. 微观粒子B. 宏观物体C. 流体D. 热力学系统2. 在国际单位制中,力的单位是()A. 牛顿(N)B. 帕斯卡(Pa)C. 焦耳(J)D. 瓦特(W)3. 一个物体的动量是()A. 物体的质量与速度的乘积B. 物体的动能C. 物体的势能D. 物体的位移4. 根据牛顿第三定律,作用力与反作用力()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5. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,其受到的摩擦力()A. 等于物体的重力B. 等于物体的动能C. 等于物体的动量D. 与物体的牵引力大小相等,方向相反二、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述牛顿运动定律的三个定律。
2. 什么是角动量守恒定律?它在什么条件下成立?3. 简述能量守恒定律,并说明其在实际应用中的重要性。
4. 何为虚功原理?它在解决静力学问题中有何作用?三、计算题(每题10分,共30分)1. 一个质量为2kg的物体在水平面上以3m/s的速度做匀速直线运动,若摩擦系数为0.1,请计算物体受到的摩擦力大小。
2. 一个质量为5kg的物体从静止开始自由下落,忽略空气阻力,求物体在2秒后的速度和位移。
3. 一个质量为3kg的物体在竖直平面内做圆周运动,其半径为1m,角速度为2rad/s,请计算物体在最高点时所需的最小速度。
四、解答题(每题15分,共30分)1. 一个质量为m的物体在竖直方向上受到一个向上的力F作用,物体向上做匀加速直线运动。
若物体的加速度为a,试证明牛顿第二定律在该情况下的表达式,并说明力F与物体质量m和加速度a之间的关系。
理论力学测验(静力学与运动学)
最初 6 秒内所走过的路程为
2. 刚体作平面运动, 某瞬时平面图形的角速度 为,A、B 是平面图形上任意两点,设 AB = l,今 取 CD 垂直 AB,则 A、B 两点的绝对速度在 CD 轴 上的投影的差值为 。
3.直角三角形板 ABC,一边长 b,以匀角速度
绕轴 C 转动,点 M 以 s = v t 自 A 沿 AB 边向 B 运
4.图示正立方体,各边长为 a,四个力 F1、F2、F3、F4 大小皆等于 F,如图所示, 作用的相应的边上。 则此力系简化的最终结果 是 ;并在图中画出。
理论力学测试题 2
班级 学号 姓名
填空题(请将简要答案填入划线内) 。 1.不平衡的空间平行力系合成的最后结果是 。
2. 如图所示,如平面任意力系向点 A 和点 B 简化所得主矩(不为零)相同,则该力系的最后合 成结果为 ;
F
x
b A
P
a
O c
y
7.图示各杆和滑块的自重不计,各杆和滑块之间用光滑铰链连接,A 端为 固定端约束,在图示位置 AB 水平且垂直于 BC, =30°。AB 上作用一线性分布 荷载,最大集度为 q,BC 和 CD 上各作用一大小相等,转向相反的力偶 M。M、 q、l 为已知,如果系统平衡,则: 水平滑道与滑块 D 之间的摩擦系数至少应是 光滑铰链 D 对 CD 杆的约束力的大小为 方向沿 ; , ; ,
7.物块 重 ,它与铅垂面的摩擦角为 作用一个力 ,且
,今在物块 上 ,如图所
,力 与水平线的夹角为
示。则物块 所处的状态为: A. 向上滑动; C. 稳定平衡状态; B. 向下滑动; D. 临界平衡状态。
二、填空题(请将简要答案填入划线内) 。 1.已知平面平行力系的五个力分别为 F1 = 10 N, F2 = 4 N,F3 = 8 N,F4 = 8 N 和 F5 = 10 N,则该力系 简化的最后结果为 。
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)。
理论力学单元测试题及答案
理论力学单元测试题及答案理论力学是物理学中的一个重要分支,它主要研究物体在力的作用下的运动规律。
以下是一套理论力学单元测试题及答案,供学生自测使用。
一、选择题(每题2分,共20分)1. 牛顿第一定律描述的是:A. 物体在任何情况下都有惯性B. 物体在没有外力作用下将保持静止或匀速直线运动C. 物体的运动状态改变需要外力D. 力是改变物体运动状态的原因答案:B2. 根据牛顿第二定律,力的作用效果与以下哪项无关?A. 力的大小B. 力的方向C. 物体的质量D. 物体的颜色答案:D3. 以下哪个不是牛顿第三定律的内容?A. 作用力和反作用力大小相等B. 作用力和反作用力方向相反C. 作用力和反作用力作用在不同物体上D. 作用力和反作用力同时产生,同时消失答案:C4. 动量守恒定律适用于以下哪种情况?A. 只有重力作用的系统B. 外力为零的系统C. 只有摩擦力作用的系统D. 所有物体的总动量保持不变的系统答案:D5. 以下哪个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. 能量可以被无限地创造或消灭C. 能量可以转化为其他形式,但总量不变D. 能量只能从一种形式转化为另一种形式答案:C二、填空题(每空2分,共20分)6. 牛顿运动定律是______的三个基本定律。
答案:经典力学7. 一个物体的惯性大小由其______决定。
答案:质量8. 力的合成遵循______原理。
答案:平行四边形9. 一个物体在水平面上受到一个恒定的水平力作用,若物体保持静止,则该力与______平衡。
答案:摩擦力10. 根据功的定义,力与位移的乘积称为______。
答案:功三、简答题(每题10分,共20分)11. 请简述牛顿第二定律的数学表达式及其物理意义。
答案:牛顿第二定律的数学表达式为 \( F = ma \),其中 \( F \) 表示作用在物体上的合力,\( m \) 表示物体的质量,\( a \) 表示物体的加速度。
《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。
理论力学运动学习题及详解
y f 2 (t ) z f 3 (t )
2 2
a x x a y y a z z
2 2 2
v vx v y vz
2
a ax a y az
方向均由相应的方向余弦确定。
第2章 运动学练习
二.基本公式 自然法(轨迹已知时)
运动方程 速度
ae 5 2 0 r 4
5 2a r0 4
B
aC 0
O2
3销钉C固定在AB杆,在滑槽O2D中运动,该瞬时O1A与AB水平,O2D
铅直,且O1A=AC=CB=O2C=r,ω0=常数,求
AB、O2 D、 AB、O2 D .
D
n aCA
(2)加速度分析
AB 0
a 常量, an 0
,点做何种运动( B)。
B.匀变速曲线运动 D.匀变速直线运动
(3)已知点的运动方程为 x 2t 2 4, y 3t 2 3 ,其轨迹方程为(
B)
A.3x 4 y 36 0, C.2 x 2 y 24 0,
第2章 运动学练习
B.3x 2 y 18 0 D.2 x 4 y 36 0
1.选择题:
【练习题】
(4). 如图所示平面机构中,O1A=O2B= r, O1O2 =AB, O1A以匀角速度绕垂直于图 面的O1轴转动,图示瞬时,C点的速度为:( D )
A.
B. C.
Vc 0
Vc r a
2 2
水平向右
O1 A
O2
Vc r0 D. Vc r0
铅直向上 水平向右
2.刚体运动学
基本运动 平面运动
理论力学运动学习题及答案.docx
1 •椭圆规尺长AB=40cm,曲柄长OC=20cm,且AC=CB・如曲柄以匀角速度0二兀rad/s绕0轴转动(G为曲柄在单位时间内转过的角度),且已知:AM=10cm o求:(1)尺上M点的运动方程和轨迹方程;⑵t=0和t=l/2秒时的M点的速度和加速度;答(1)x = 30cosa)Z , y = lOsin a)t=1(2) t=0时,v=31.4cm/s(t) ,a=297cnVs2 (〜) t=l/2时,v=94.2cnVs(J),a=99cm/s2( / )解:(1)运动方程x= OC cosCM cos©= 20cos<p+10cos<p =30cos<p= 30cos 恣y = AM sin 0=10 sin 0=10 sin an(2)轨迹方程盖+舒1(3)速度:= x" = i?Ocos cm i = 一30。
sin an弓=/ = •lOsin an丨=10<2)cos aA当t=Os时,v x = 0;v y = 31.4cw/s (沿y轴正向);当t=0.5s时,v x = 9.42cw/s;= 0 (沿x轴负向)。
(4)加速度:a x =v K =一30。
2 COS Ma y =v7 =一10。
sin a)t当t=Os 时,a x = 296cfn/s2; a y = 0 (沿x轴负向);当t=0.5s时,<2t x = 0;a y=-99CM/s2 (沿y轴负向)。
2.海船A 对固定标点0保持不变的方位角Q (即船A 的速度v 与0A 正向夹角)> 试以极坐标(OA=r, 0)表乔船A 航线的方程,设开始时0=0, r = Z Q . 讨论当0,兀/2和开时的三种特殊情况.答:对数螺线r = r°严・当a=7T/2时,圆周,r =zo ;当a=0或兀时, 直线.解:将速度v 沿OA 正向和垂直OA 方向投影(如图),当Q = TZ 72时,圆周,r = /o ;当a=0或兀时,直线。
(word完整版)理论力学习题解答第九章
9-1在图示系统中,均质杆OA 、AB 与均质轮的质量均为m ,OA 杆的长度为1l ,AB 杆的长度为2l ,轮的半径为R ,轮沿水平面作纯滚动。
在图示瞬时,OA 杆的角速度为ω,求整个系统的动量.ω125ml ,方向水平向左题9-1图 题9-2图9-2 如图所示,均质圆盘半径为R ,质量为m ,不计质量的细杆长l ,绕轴O 转动,角速度为ω,求下列三种情况下圆盘对固定轴的动量矩: (a )圆盘固结于杆;(b )圆盘绕A 轴转动,相对于杆OA 的角速度为ω-; (c )圆盘绕A 轴转动,相对于杆OA 的角速度为ω。
(a )ω)l R (m L O 222+=;(b )ω2ml L O =;(c )ω)l R (m L O 22+= 9-3水平圆盘可绕铅直轴z 转动,如图所示,其对z 轴的转动惯量为z J 。
一质量为m 的质点,在圆盘上作匀速圆周运动,质点的速度为0v ,圆的半径为r ,圆心到盘中心的距离为l 。
开始运动时,质点在位置0M ,圆盘角速度为零。
求圆盘角速度ω与角ϕ间的关系,轴承摩擦不计。
9-4如图所示,质量为m 的滑块A ,可以在水平光滑槽中运动,具有刚性系数为k 的弹簧一端与滑块相连接,另一端固定。
杆AB 长度为l ,质量忽略不计,A 端与滑块A 铰接,B 端装有质量1m ,在铅直平面内可绕点A 旋转.设在力偶M 作用下转动角速度ω为常数.求滑块A 的运动微分方程。
t l m m m x m m kxωωsin 2111+=++9-5质量为m,半径为R的均质圆盘,置于质量为M的平板上,沿平板加一常力F。
设平板与地面间摩擦系数为f,平板与圆盘间的接触是足够粗糙的,求圆盘中心A点的加速度。
9-6均质实心圆柱体A 和薄铁环B 的质量均为m ,半径都等于r ,两者用杆AB 铰接,无滑动地沿斜面滚下,斜面与水平面的夹角为θ,如图所示。
如杆的质量忽略不计,求杆AB 的加速度和杆的内力.θsin 74g a =; 9-7均质圆柱体A 和B 的质量均为m ,半径为r ,一绳缠在绕固定轴O 转动的圆柱A 上,绳的另一端绕在圆柱B 上,如图所示.摩擦不计。
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答案:α3=0.29(rad/s2),ar=65(mm/s2)
答案:vC=0.436(m/s)
6.平面机构如图所示,曲柄OA=100mm,以匀角速度 .平面机构如图所示,曲柄 , ω = 1rad/s 转动。连杆 带动摇杆 ,并拖动轮 沿水平面作 转动。连杆AB带动摇杆 带动摇杆CD,并拖动轮E沿水平面作 纯滚动。已知CD=3CB,图示位置 、B、E三点在同一水平线 纯滚动。已知 ,图示位置A 三点在同一水平线 和轮E与地面接触点也在同一水平直线上 上,O、C和轮 与地面接触点也在同一水平直线上。且 和轮 与地面接触点也在同一水平直线上。 CD⊥ED,试求此瞬时 点的速度及轮 的角速度。 点的速度及轮E的角速度 ⊥ ,试求此瞬时E点的速度及轮 的角速度。
答案:vB=0.592(m/s),aB=11.3(m/s2)
4.在如图所示的具有摆动式汽缸的曲柄机构中,曲柄长 .在如图所示的具有摆动式汽缸的曲柄机构中, OA=0.10m,以ω=10π(rad/s)的匀角速度转动,若在摆动式汽 的匀角速度转动, , 的匀角速度转动 缸上固连一动坐标系,试求在图示位置时,活塞B的科氏加 缸上固连一动坐标系,试求在图示位置时,活塞 的科氏加 速度。 速度。
答案: vE = 0.4 (m/s) ωE =
vE vE = = 4 (rad/s) R OA
7.牛头刨床机构如图所示,曲柄长OA=r,以匀角速度 O .牛头刨床机构如图所示,曲柄长 ,以匀角速度ω 绕轴O转动 当曲柄OA处于图示水平位置时 连杆BC与铅垂 转动。 处于图示水平位置时, 绕轴 转动。当曲柄 处于图示水平位置时,连杆 与铅垂 线的夹角φ=30°。求此时滑块 的速度。 的速度。 线的夹角 ° 求此时滑块C的速度
答案:aC=51(m/s2)
5.图示机构中,滑块B带动摇杆 1C绕垂直于图面的轴 1转 .图示机构中,滑块 带动摇杆 带动摇杆O 绕垂直于图面的轴 绕垂直于图面的轴O 动。设φ=ωt,ω=π/3,OA=AB=0.15m,OO1=0.20m, , , , , O1C=0.50m。试求当 的端点C的速度 。试求当t=7s时,摇杆 1C的端点 的速度 c。 时 摇杆O 的端点 的速度v
理论力学
1.直杆OA长l,由推杆 .直杆 长 ,由推杆BCD推动而在图面内绕轴 转动。 推动而在图面内绕轴O转动 推动而在图面内绕轴 转动。 假定推杆的速度为u,其弯头长BC=b。试求在 的瞬时, 假定推杆的速度为 ,其弯头长 。试求在OC=x的瞬时, 的瞬时 直杆A端的速度的大小 表示为x的函数 端的速度的大小( 的函数)。 直杆 端的速度的大小(表示为 的函数)。
答案:
blu vA = 2 ( ⊥ OA) 2 x +b
2.导槽BC和EF之间放一小圆柱销 ,导槽 运动时带动 .导槽 和 之间放一小圆柱销 之间放一小圆柱销M,导槽BC运动时带动 小圆柱销M在固定导槽 中运动,如图所示。已知曲柄AB以 在固定导槽EF中运动 小圆柱销 在固定导槽 中运动,如图所示。已知曲柄 以 φ=φosinωt的规律绕轴 左右摆动,式中 o=60°,ω=1rad/s, 的规律绕轴A左右摆动 的规律绕轴 左右摆动,式中φ ° , 小圆柱销M 且AD=BC,AB=CD=r=0.20m。试求当 , 。试求当φ=30°时,小圆柱销 ° 在导槽EF及BC中的速度和加速度。 在导槽 及 中的速度和加速度。 中的速度和加速度
答案:
vc′ = 6.865rω0
ac′ = 16.14rω02
10.图示机构中,导杆向上作加速动动,当α=30°时,具有 .图示机构中,导杆向上作加速动动, ° 速度10 mm/s和加速度 1=10 mm/s2。此时控制杆 的一端 和加速度a 此时控制杆2的一端 的一端B 速度 3 和加速度 3 与杆1的导杆相距 的导杆相距BO=30mm,且杆 具有向左的速度 2=50mm/s 具有向左的速度v 与杆 的导杆相距 ,且杆2具有向左的速度 和减速度a 求此时槽杆3的角加速度和滑块 的角加速度和滑块B相对于 和减速度 2=10mm/s2。求此时槽杆 的角加速度和滑块 相对于 槽杆3的加速度。 槽杆 的加速度。 的加速度
答案: v c =
2 3 rω0 3
8.机构如图所示,滑块A的速度为常值,vA = 0.2m/s,AB = .机构如图所示,滑块 的速度为常值 的速度为常值, , 0.4m。求当 的速度和加速度。 。求当AC = CB,时杆 的速度和加速度。 ,时杆CD的速度和加速度
aCD = m/s2 3 3 3
9.图示行星轮传动机构中,曲柄OA以匀角速度绕 轴转 .图示行星轮传动机构中,曲柄 以匀角速度绕 以匀角速度绕O轴转 使与齿轮A固结在一起的杆 运动。 固结在一起的杆BD运动 动,使与齿轮 固结在一起的杆 运动。杆BE与BD在B点铰 与 在 点铰 并且杆BE在运动时始终通过固定铰支的套筒 在运动时始终通过固定铰支的套筒C。 接,并且杆 在运动时始终通过固定铰支的套筒 。如定齿 轮的半径为2r,动齿轮的半径为r, 图示瞬时, 轮的半径为 ,动齿轮的半径为 ,且AB = r。图示瞬时,曲 柄OA在铅直位置,BDA在水平位置,杆BE与水平线成角。 在铅直位置, 在水平位置, 与水平线成角。 在铅直位置 在水平位置 与水平线成角 求此时杆BE上与 重合一点的速度和加速度。 上与C重合一点的速度和加速度 求此时杆 上与 重合一点的速度和加速度。
答案:va=0.09(m/s),vr=0.157(m/s2);aa=0.09(m/s2),ar=0.173(m/s2)
3.在如图所示的插床急回机构中,曲柄OA以匀速 .在如图所示的插床急回机构中,曲柄 以匀速 以匀速n=90r/min 转动。通过滑块A带动扇形齿轮的导杆 带动扇形齿轮的导杆O 绕 轴摆动, 转动。通过滑块 带动扇形齿轮的导杆 1C绕O1轴摆动,从而带 动齿条B作铅垂的上下往复运动 作铅垂的上下往复运动。 动齿条 作铅垂的上下往复运动。设O、O1轴在同一水平线上, 、 轴在同一水平线上, 曲柄长OA=r=76mm,其余尺寸如图示。试求当 曲柄长 ,其余尺寸如图示。试求当θ=30°时,齿 ° 的速度和加速度。(图中尺寸单位为mm)。 条B的速度和加速度。(图中尺寸单位为 的速度和加速度。(图中尺寸单位为 )。