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理论力学复习题(含答案)

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 )。

理论力学复习题及答案(计算题部分)

理论力学复习题及答案(计算题部分)

三、计算题(计6小题,共70分)1、图示的水平横梁AB,4端为固定铰链支座,B端为一滚动支座。

梁的长为4L,梁重P,作用在梁的中点C。

在梁的AC段上受均布裁荷q作用,在梁的BC段上受力偶作用,力偶矩M=Pa。

试求A和B处的支座约束力。

2、在图示两连续梁中,已知q,M,a及θ,不计梁的自重,求各连续梁在A,B,C三处的约束力。

3、试求Z形截面重心的位置,其尺寸如图所示。

4、剪切金属板的“飞剪机”机构如图所示。

工作台AB的移动规律是s=0.2sin(π/6)tm,滑块C带动上刀片E沿导柱运动以切断工件D,下刀片F固定在工作台上。

设曲柄OC=0.6m,t=1 s时,φ=60 º。

求该瞬时刀片E相对于工作台运动的速度和加速度,并求曲柄OC转动的角速度及角加速度。

5、如图所示,在筛动机构中,筛子的摆动是由曲柄连杆机构所带动。

已知曲柄OA的转速n OA=40 r/min,OA=0.3 m。

当筛子BC运动到与点O在同一水平线上时,∠BAO=90 º。

求此瞬时筛子BC的速度。

6、在图示曲柄滑杆机构中,曲柄以等角速度ω绕 O 轴转动。

开始时,曲柄OA水平向右。

已知:曲柄的质量为m1,沿块4的质量为m2,滑杆的质量为m3,曲柄的质心在OA的中点,OA=l;滑杆的质心在点C。

求:(1)机构质量中心的运动方程;(2)作用在轴O的最大水平约束力。

7、无重水平粱的支承和载荷如题图所示。

已知力F、力偶矩为M的力偶和强度为q的均布载荷。

求支座A和B处的约束力。

8、在图所示两连续梁中,已知M 及a,不计梁的自重,求各连续梁在A ,B ,C 三处的约束力。

9、工宇钢截面尺寸如图所示。

求此截面的几何中心。

10、如图所示,半径为R 的半圆形凸轮D 以等速v 0沿水平线向右运动,带动从动杆AB 沿铅直方向上升,求φ=30º时杆AB 相对于凸轮的速度和加速度。

11、图示机构中,已知: ,OA=BD=DE=0.1m ,曲柄OA 的角速度ω=4rad/s 。

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。

理论力学题库及答案

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)。

理论力学考试题及答案详解

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。

理论力学复习题(答案)

理论力学复习题(答案)

理论⼒学复习题(答案)课程名称:⼯程⼒学B⼀、理论⼒学部分1、平⾯⽀架由三根直杆AC 、BE 、BC 铰接⽽成,其中AC 杆铅直,BE 杆⽔平,各杆⾃重不计,受⼒如图所⽰, BD =DE =CD =DA =a ,A 处为固定端,B 、C 、D 三处为铰接,试求A 处的约束反⼒和BC 杆的内⼒。

解:(1)整体分析00000cos 4500sin 450cos 45sin 450x Ax y Ay AA F F P F F P M m M P a P a =-==-==++-=∑∑∑解得:,,22Ax Ay A F P F P M Pa ===-∑ (2)分析BDE 杆000sin 45sin 450DBC MP a F a =--=∑,解得:BC F P =(拉⼒)2、图中各杆件之间均为铰链连接,杆⾃重不计,B 为插⼊端P=1000N,AE=EB=CE=ED=1m ,求插⼊端B 的约束反⼒,以及AC 杆的内⼒。

解:(1)整体分析0xF =∑,0Bx F = 0yF=∑,1000By F P N ==0BM=∑,11000.B M P N m =?=(2)分析CD 杆0EM =∑,0sin 4511AC F P ?=?1414AC F N ==3、图⽰结构由AB 、CE 与BC 三杆和滑轮E ⽤铰链连接组成,AD =DB =2m ,CD =DE =1.5m ,物体重Q =1200N ,⽤绳索通过滑轮系于墙上,不计杆与滑轮的⾃重和摩擦,试求固定铰链⽀座A 和活动铰链⽀座B 的约束⼒,以及杆BC 所受的⼒。

解:(1)研究整体1200T F P N ==00xAx T FF F =-=∑ 00yAy NB FF F P =+-=∑0(2)4(1.5)0BAy T MP r F F r =----=∑解得:1200Ax F N =,150Ay F N =,1050NB F N = (2)研究杆ADB2sin 220DBC NB Ay MF F F θ=+-=∑解得:1500BC F N =-4、图⽰构架中,各杆重均略去不计,C 为光滑铰链,已知:32/,.q kN m M kN m ==,2L m =。

理论力学复习题答案.doc

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一、选择题1、A (4分)2、D (4分)3、B (4分)4、A (4分)二、填空题1、ωml 21,ω231ml 2、2243ωmR , ω223mR 3、 2/15三、判断题1、( × )2、( √ )3、( √ )四、计算题解:分别取CD 和整体为研究对象,列CD 杆平衡方程:02sin ,0=⨯-+⨯⇒=∑a F M a F M B C β (3分) )(5sin 2↑=-=KN aMF F B β(向上) (1分)列整体平衡方程:23sin 43,00sin ,00cos ,02=--++⇒=∑=+⨯-+⇒=∑=+⇒=∑qa Fa a F M M M F a q F F F F F F B A A NB AY Y AX X βββ (7分)将ο30,4,/1,.20,10=====βm a m KN q m KN M KN F 代入方程,联立求解,可得)(35←-=KN F AX (水平向右) , )(4↑=KN F AY (铅直向上), m KN M A .24= (逆时针) (4分)五、计算题解:动点:套筒A动系:固连在O 2B 上 (1分) 作速度平行四边形 (4分)r e a V V V += (2分)s cm V a /40=s rad A O /41=ω (3分)s cm V r /320= (2分)2/340s cm a C = (3分)六、计算题解: AB 作平面运动,以A 为基点,分析B 点的速度。

由图中几何关系得:(4分)(4分)(2分)B A BA =+r r rv v v cot30103cm/s B A v v ==o 20cm/s sin 30A BA vv ==o 1rad sBAAB v lω==方向如图所示。

七、计算题解:用动能定理求运动以杆为研究对象。

由于杆由水平位置静止开始运动,故开始的动能为零,即:01=T (1分)杆作定轴转动,转动到任一位置时的动能为222222181)32(1212121ωωml l l m ml J T O =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+==(1分) 在此过程中所有的力所作的功为ϕsin 6112mgl mgh W ==∑ (1分) 由2112T T W -=∑得22110sin 186ml mgl ωϕ-=23sin g l ωϕ=ω= (2分)将前式两边对时间求导,得:d 3d 2cos d d g t l tωϕωϕ= 3cos 2gl αϕ= (1分)A现求约束反力:质心加速度有切向和法向分量:tcos 4C g a OC αϕ=⋅=n2sin 2C g a OC ωϕ=⋅= (2分) 将其向直角坐标轴上投影得:t n3sin cos sin cos 4Cx C C ga a a ϕϕϕϕ=--=-t n23cos sin (13sin )4Cy C C g a a a ϕϕϕ=-+=-- (2分)由质心运动定理可得;,Cx x Cy y ma F ma F =∑=∑3sin cos 4Ox mgF ϕϕ-= 23(13sin )4Oy mg F mg ϕ--=- (3分)解得:3sin 28Ox mg F ϕ=-2(19sin )4Oy mgF ϕ=+ (2分)一、选择题(每题 4 分,共 16 分)1、A (4分)2、A (4分)3、C (4分)4、C (4分)二、填空题(每空 4 分,共 20 分)1、杆的动量为ωml 21,杆对O 轴的动量矩为ω231ml , 2、 此瞬时小环M 的牵连加速度a e 为 2ωR ,小环M 科氏加速度a C 为 r V ω2 3、夹角θ应该满足的条件是 f φθ2≤三、判断题(每空 3 分,共 9 分)1、( × )2、( √ )3、( √ )四、计算题(共 15 分)解:)(↑=-⨯+⨯=kN 35)22(1M aqa a F a F B ;(5分) )(kN 40←==qa F Cx ,)(↑=-=-=kN 53540B Cy F F F ;(5分))(kN 80←=Ax F ,)(kN5↑=Ay F ,m kN 240⋅=A M (逆时针)。

理论力学习题及答案(全)

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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。

(完整版)理论力学计算题及答案

(完整版)理论力学计算题及答案

1. 图示圆盘受一平面力系作用,已知圆盘半径R =0.1m ,F 1=100N ,F 2=200N ,M 0=400Nm 。

求该平面任意力系的合力及其作用线与AC 或其延长线的交点位置。

平面任意力系简化191.42,54.82,199.12391.347.16R xyF N F N F NM NmOE m==-==-=∑∑∑2. 求图示桁架中各杆的内力。

桁架内力计算,截面法与节点法:13F F =3. 已知图示结构中2m a =,在外力5kN F =和力偶矩=10kN m M ⋅作用下,求A 、B 和D处的约束反力。

力系的平衡条件的应用,隔离体与整体分析:()()()1010D Ax Ay Bx By A F F F F F kN M kNm↑=→=↓====4. 已知图示结构中1m =60,a οθ=,在外力10kN F =和力偶矩0=20kN m M ⋅作用下,求A 、C 处的约束反力。

同上()20,0,20,17.32Ax Ay A c F kN F M kNm F kN =→===5. 图示构件截面均一,图中小方形边长为b ,圆形半径均为R ,若右图中大方形和半圆形材料密度分别为12,ρρ,试计算确定两种情况下平面图形的质心位置。

以圆心为原点:()()3222c b x =-R b π→-左以方形下缘中点为原点:()()()12212123238c 2x =ρπρρρπρ++↑+右6. 斜坡上放置一矩形匀质物体,质量m=10kg ,其角点A 上作用一水平力F ,已知斜坡角度θ=30°,物体的宽高比b/h=0.3,物体与斜坡间的静摩擦系数s f =0.4。

试确定不致破坏平衡时F 的取值范围。

计算滑动和翻倒两种情况得到(1)滑动平衡范围14.12124.54N F N -≤≤,(2)翻倒平衡范围:8.6962.27N F N ≤≤7. 如图机构,折杆OBC 绕着O 轴作顺时针的匀速定轴转动,角速度为ω,试求此时扣环M 的速度和加速度。

理论力学复习考试题(12土木)答案2

理论力学复习考试题(12土木)答案2

理论力学复习题1答案三、计算题1、两根铅直杆AB、CD与梁BC铰接,B、C、D均为光滑铰链,A为固定端约束,各梁的长度均为L=2m,受力情况如图。

已知:P=6kN,M=4kN·m,qO=3kN/m,试求固定端A及铰链C的约束反力。

2、求指定杆1、2、3的内力。

3、一均质杆AB 重为400N ,长为l ,其两端悬挂在两条平行等长的绳上处于水平位置,如图所示。

今其中一根绳子突然被剪断,求另一根绳AE 此时的张力。

解:运动分析绳子突然被剪断,杆AB 绕A 作定轴转动。

假设角加速度为α,AB 杆的质心为C ,由于A 点的 绝对速度为零,以瞬心A 为基点,因此有:e CC a a α =la C α21= 方向如图所示 受力分析:AB 杆承受重力、绳子拉力、惯性力和惯性力矩 利用动静法,对质心C 建立力矩方程:由 0=∑CM有 021=⨯-*l T M C即 0211212=-Tl ml α (1)由0=∑Y有=-+*mg F T C即 021=-+mg lm T α (2)联立(1)(2)两式,解得:ACe ca α α2/l 2/lABCα*CF *CM mgT2/l 2/lABEDl g 23=α N T 100=【注】本题利用质心运动定理和绕质心转动的动量矩定理也可求解4、边长b =100mm 的正方形均质板重400N ,由三根绳拉住,如图所示。

求:1、当FG 绳被剪断的瞬时,AD 和BE 两绳的张力;2、当AD 和BE 两绳运动到铅垂位置时,两绳的张力。

A D E B60ºFG5、图中,均质梁BC质量为4m、长4R,均质圆盘质量为2m、半径为R,其上作用转矩M,通过柔绳提升质量为m的重物A。

已知重物上升的加速度为a=0.4g,求固定端B处约束反力。

6、均质杆AB长为L=2.5m,质量为50kg,位于铅直平面内,A端与光滑水平面接触,B端由不计质量的细绳系于距地面h高的O点,如图所示。

理论力学试题及答案

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。

(完整版)理论力学_习题集(含答案).doc

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《理论力学》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有习题【说明】:本课程《理论力学》(编号为 06015)共有单选题 , 计算题 , 判断题 ,填空题等多种试题类型,其中,本习题集中有[ 判断题 ] 等试题类型未进入。

一、单选题1. 作用在刚体上仅有二力F A、 F B,且 F A F B 0 ,则此刚体________。

⑴、一定平衡⑵、一定不平衡⑶、平衡与否不能判断2. 作用在刚体上仅有二力偶,其力偶矩矢分别为M A、M B,且M A+M B 0 ,则此刚体 ________ 。

⑴、一定平衡⑵、一定不平衡⑶、平衡与否不能判断3. 汇交于 O 点的平面汇交力系,其平衡方程式可表示为二力矩形式。

即m A F i 0 ,m B F i 0 ,但________。

⑴、 A 、 B 两点中有一点与O 点重合⑵、点 O 不在 A 、 B 两点的连线上⑶、点 O 应在 A 、 B 两点的连线上⑷、不存在二力矩形式,X 0, Y 0 是唯一的4. 力F在 x 轴上的投影为 F ,则该力在与x 轴共面的任一轴上的投影________ 。

⑴、一定不等于零⑵、不一定等于零⑶、一定等于零⑷、等于 F________。

5. 若平面一般力系简化的结果与简化中心无关,则该力系的简化结果为⑴、一合力⑵、平衡⑶、一合力偶⑷、一个力偶或平衡6.若平面力系对一点 A 的主矩为零,则此力系________。

⑴、不可能合成一个力⑵、不可能合成一个力偶⑶、一定平衡⑷、可能合成一个力偶,也可能平衡7.已知 F1、 F2、 F3、 F4为作用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,因此可知________。

⑴、力系可合成为一个力偶⑵、力系可合成为一个力⑶、力系简化为一个力和一个力偶⑷、力系的合力为零,力系平衡8. 已知一平衡的平面任意力系F1、 F2F n1,如图,则平衡方程m A 0 ,m B 0 ,Y 0中(AB y ),有________个方程是独立的。

理论力学考试题和答案

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______。

理论力学期末考试和答案

理论力学期末考试和答案

理论力学期末考试和答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 质点系的动量守恒定律成立的条件是()。

A. 质点系所受合外力为零B. 质点系所受合外力不为零C. 质点系所受合外力为任意值D. 质点系所受合外力不为零,但合外力矩为零答案:A2. 质心的位置坐标可以通过()计算得到。

A. 质点系中所有质点的位置坐标B. 质点系中所有质点的质量C. 质点系中所有质点的位置坐标和质量D. 质点系中所有质点的动量答案:C3. 刚体绕定轴转动的转动惯量I与刚体的质量M和形状有关,与()无关。

A. 刚体的质量分布B. 刚体的形状C. 刚体绕定轴的转动半径D. 刚体绕定轴的转动速度答案:D4. 刚体平面运动中,角速度与线速度的关系是()。

A. 线速度与角速度成正比B. 线速度与角速度成反比C. 线速度与角速度无关D. 线速度与角速度成正比,且与转动半径成正比答案:D5. 刚体绕定轴转动的动能公式为()。

A. E_k = 1/2 * I * ω^2B. E_k = 1/2 * M * v^2C. E_k = 1/2 * M * ω^2D. E_k = 1/2 * I * v^2答案:A6. 两个质点m1和m2组成的系统,它们之间的万有引力为F,当它们相距为r时,系统的引力势能为()。

A. U = -G * m1 * m2 / rB. U = G * m1 * m2 / rC. U = -G * m1 * m2 * rD. U = G * m1 * m2 * r答案:A7. 质点系的动能守恒定律成立的条件是()。

A. 质点系所受合外力为零B. 质点系所受合外力不为零C. 质点系所受合外力为任意值D. 质点系所受合外力不为零,但合外力矩为零答案:A8. 刚体绕定轴转动的角动量守恒定律成立的条件是()。

A. 刚体所受合外力矩为零B. 刚体所受合外力不为零C. 刚体所受合外力为任意值D. 刚体所受合外力矩不为零答案:A9. 刚体的平行轴定理表明,刚体绕任意轴的转动惯量I与绕通过质心的平行轴的转动惯量I_c之间的关系是()。

理论力学复习题及参考答案

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( )。

理论力学考试题及答案6

理论力学考试题及答案6

理论力学考试题及答案6一、选择题(每题4分,共20分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力的关系是:A. 与作用力成正比B. 与作用力成反比C. 与作用力成正比,与物体质量成反比D. 与物体质量成正比,与作用力成反比答案:C2. 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. 任何外力为零的系统答案:D3. 以下哪种情况不满足能量守恒定律?A. 完全非弹性碰撞B. 完全弹性碰撞C. 有外力做功的系统D. 只有重力作用的系统答案:C4. 刚体的转动惯量与以下哪个因素无关?A. 质量分布B. 质量大小C. 形状D. 旋转轴的位置答案:C5. 简谐运动的周期与以下哪个因素无关?A. 振动物体的质量B. 振动物体的弹性系数C. 振动物体的阻尼系数D. 振动物体的固有频率答案:C二、填空题(每空2分,共20分)1. 牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小相等,方向相反,且作用在________上。

答案:不同物体2. 根据角动量守恒定律,当一个系统不受外力矩作用时,其总角动量保持________。

答案:不变3. 刚体的转动惯量I与质量m和半径r的关系为I=________。

答案:mr^24. 根据开普勒第三定律,行星公转周期T的平方与其轨道半长轴a的立方成正比,即T^2∝________。

答案:a^35. 根据胡克定律,弹簧的弹力F与形变量x成正比,即F=________。

答案:kx三、计算题(每题15分,共40分)1. 一质量为2kg的物体在水平面上以10m/s的初速度开始滑动,受到一个大小为5N的水平恒定摩擦力作用,求物体停止前所经过的距离。

答案:首先根据牛顿第二定律,物体的加速度a=F/m=5/2=2.5m/s^2。

由于物体做匀减速运动,可利用公式v^2=u^2+2as,其中v为最终速度,u为初速度,a为加速度,s为位移。

将v=0,u=10m/s,a=-2.5m/s^2代入公式,得到s=(0-10^2)/(2*(-2.5))=20m。

理论力学计考试题及答案

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》考试试题解答解析

《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

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
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三、计算题(计6小题,共70分)
1、图示的水平横梁AB,4端为固定铰
链支座,B端为一滚动支座。

梁的长为
4L,梁重P,作用在梁的中点C。

在梁
的AC段上受均布裁荷q作用,在梁的
BC段上受力偶作用,力偶矩M=Pa。


求A和B处的支座约束力。

2、在图示两连续梁中,已知q,
M,a及θ,不计梁的自重,
求各连续梁在A,B,C三处的
约束力。

3、试求Z形截面重心的位置,其尺寸如图所示。

4、剪切金属板的“飞剪机”机构如图所示。

工作台AB的移动规律是s=0.2sin(π/6)t
m,滑块C带动上刀片E沿导柱运动以切断
工件D,下刀片F固定在工作台上。

设曲
柄OC=0.6m,t=1s时,φ=60o。

求该瞬时刀片E相对于工作台运动
的速度和加速度,并求曲柄OC转动的角速度及角加速度。

5、如图所示,在筛动机构中,筛子的摆动是
由曲柄连杆机构所带动。

已知曲柄OA的转速
n OA=40r/min,OA=0.3m。

当筛子BC运动到与
点O在同一水平线上时,∠BAO=90o。

求此瞬
时筛子BC的速度。

6、在图示曲柄滑杆机构中,曲柄以
等角速度ω绕O轴转动。

开始时,曲
柄OA水平向右。

已知:曲柄的质量为
m1,沿块4的质量为m
2,滑杆的质量为
m3,曲柄的质心在OA的中点,OA=l;
滑杆的质心在点C。

求:(1)机构质
量中心的运动方程;(2)作用在轴O
的最大水平约束力。

7、无重水平粱的支承和载荷如题图所示。

已知力F、力偶矩为M的力偶和强度为q的均布载荷。

求支座A和B
处的约束力。

8、在图所示两连续梁中,已知M及a,
不计梁的自重,求各连续梁在A,B,C
三处的约束力。

9、工宇钢截面尺寸如图所示。

求此截面的几何中心。

10、如图所示,半径为R的半圆形凸轮
D以等速v
0沿水平线向右运动,带动从
动杆AB沿铅直方向上升,求φ=30o时
杆AB相对于凸轮的速度和加速度。

11、图示机构中,已知:EF0.13m
,OA=BD=DE=0.1,m曲柄OA的角速度ω
=4rad/s。

在图示位置时,曲柄OA与水平线OB垂直;且B、D和F在同一铅直线上,又DE垂直于EF。

求杆EF的角速度和点F的速度。

12、跳伞者质量为60kg,自停留在高空中的直升飞机中跳出,落下100m后,将降落伞打开。

设开伞前的空气阻力略去不计,伞重不计,开伞后所受的阻力不变,经5s后跳伞者的速度减为4.3m/s,试求阻
力的大小。

13、图示组合梁(不计自重)由AC和CD
铰接而成。

已知:F=20kN,均布裁荷q
=10kN/m,M=20kN·m,l=1m。

试求插入端A及滚动支座B的约束反
力。

14、如图示,三铰拱由两半拱和三个铰链
A,B、C构成,已知每半拱重P=300kN,
l=32m,h=10m。

求支座A、B的约束力。

15、水平圆盘的半径为r,外缘C处作用有已
知力F。

力F位于铅垂平面内,且与C处圆盘
切线夹角为60o,其他尺寸如图所示。

求力F
对x、y、z轴之矩。

16、图示铰接四边形机构中,
O1A=O2B=100mm,又O1O2=AB。

杆O1A以等角
速度ω=2rad/s绕轴O1转动。

杆AB上有
一套筒C,此套筒与杆CD相铰接。

机构
的各部件都在同一铅直面内。

求当φ=60
o时,杆CD的速度和加速度。

17、四连杆机构中,连杆AB上固连一块三角板ABD,如图所示。


构由曲柄O1A带动。

已知:曲柄的角速度ωO1A=2rad/s;曲柄O1A=0.1
m,水平距离O1O2=0.05m,AD=0.05m;当O1A⊥O1O2时,AB平行于O1O
2,且AD与AO1在同一直线上;角φ=30o。

求三角板ABD的角速度和点
D的速度。

18、如图示电动机的外壳固定在水平基础上,定子的质量为m1,转子质量为m2,转子的轴通过
定子的质心O1,但由于制造误差,转子的质心
O2到O1的距离为e。

求转子以角速度作匀速
转动时,基础作用在电动机底座上的约束反力。

三、计算题
1、
2、解:
3、4、
5、
6、
1。

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