理论力学期末试题及答案
大学理论力学期末考试题库及答案
大学理论力学期末考试题库及答案1. 题目：简述牛顿三定律的内容。
答案：牛顿第一定律（惯性定律）指出，物体在没有受到外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态；牛顿第二定律（加速度定律）表明，物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体质量成反比，方向与合外力方向相同；牛顿第三定律（作用与反作用定律）说明，对于任何两个相互作用的物体，它们之间的力是大小相等、方向相反的。
2. 题目：什么是角动量守恒定律？答案：角动量守恒定律是指在没有外力矩作用的情况下，一个系统的总角动量保持不变。
3. 题目：请解释达朗贝尔原理。
答案：达朗贝尔原理是将动力学问题转化为静力学问题的一种方法。
它基于牛顿第二定律，通过引入惯性力，将动力学方程转化为平衡方程。
4. 题目：什么是虚功原理？答案：虚功原理是分析力学中的一个基本原理，它指出，一个保守系统中，如果系统从一个平衡位置发生微小的虚位移，那么系统内所有力对这些虚位移所做的虚功之和为零。
5. 题目：简述拉格朗日方程的一般形式。
答案：拉格朗日方程的一般形式为：\( \frac{d}{dt}(\frac{\partial L}{\partial \dot{q}_i}) -\frac{\partial L}{\partial q_i} = Q_i \)，其中 \( L \) 是拉格朗日量，\( q_i \) 是广义坐标，\( \dot{q}_i \) 是广义速度，\( Q_i \) 是广义力。
6. 题目：请解释什么是哈密顿原理。
答案：哈密顿原理，也称为最小作用量原理，它指出在所有可能的路径中，实际发生的过程是使作用量取极小值的路径。
作用量是拉格朗日量 \( L \) 对时间的积分。
7. 题目：什么是刚体的转动惯量？答案：刚体的转动惯量是衡量刚体对旋转运动的抵抗程度的物理量，它与刚体的质量分布和旋转轴的位置有关。
8. 题目：请解释什么是势能。
答案：势能是物体由于其位置或状态而具有的能量形式，它与物体的位形有关，通常与保守力相关。
理论力学期末考试试题(卷)(试题(库)带答案解析)
理论力学 期末考试试题1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面，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。
解：取T 型刚架为受力对象，画受力图.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。
解：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，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D计，求各杆的力。
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。
《理论力学》期末考试试题及答案
理论力学部分第一章静力学基础一、是非题（每题3分，30分）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. 力偶只能使刚体发生转动，不能使刚体移动。
（）10.固定铰链的约束反力是一个力和一个力偶。
（）二、选择题（每题4分，24分）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。
6.关于约束的说法正确的是 。
① 柔体约束，沿柔体轴线背离物体。
② 光滑接触面约束，约束反力沿接触面公法线，指向物体。
理论力学期末试卷-模拟试卷01(带答案)
《理论力学》期末考试卷模拟试卷01一．判断题（认为正确的请在每题括号内打√，否则打×；每小题3分，共15分）（√）1.几何约束必定是完整约束，但完整约束未必是几何约束。
（×）2.刚体做偏心定轴匀速转动时，惯性力为零。
（×）3.当圆轮沿固定面做纯滚动时，滑动摩擦力和动滑动摩擦力均做功。
（√）4.质点系动量对时间的导数等于作用在质点系上所有外力的矢量和。
（√）5.平面运动随基点平动的运动规律与基点的选择有关，而绕基点转动的规律与基点选取无关。
二．选择题（把正确答案的序号填入括号内，每小题3分，共30分）1.如图1所示，楔形块A，B自重不计，并在光滑的mm，nn 平面相接触。
若其上分别作用有大小相等，方向相反，作用线相同的二力P,P’，则此二刚体的平衡情况是（ A ）（A）二物体都不平衡（B）二物体都能平衡（C）A平衡，B不平衡（D）B平衡，A不平衡2.如图2所示，力F作用线在OABC平面内，则力F对空间直角坐标Ox，Oy，Oz轴之距，正确的是（ C ）（A）m x(F)=0，其余不为零（B）m y(F)=0，其余不为零（C）m z(F)=0，其余不为零（D）m x(F)=0, m y(F)=0, m z(F)=03.图3所示的圆半径为R，绕过点O的中心轴作定轴转动，其角速度为ω，角加速度为ε。
记同一半径上的两点A，B的加速度分别为a A,a B（OA=R，OB=R/2），它们与半径的夹角分别为α,β。
则a A,a B的大小关系，α,β的大小关系，正确的是（B ）（A）BAaa2=, α=2β（B）BAaa2=, α=β（C）BAaa=, α=2β（D）BAaa=, α=βy图14.直管AB 以匀角速度ω绕过点O 且垂直于管子轴线的定轴转动，小球M 在管子内相对于管子以匀速度v r 运动。
在图4所示瞬时，小球M 正好经过轴O 点，则在此瞬时小球M 的绝对速度v ，绝对加速度a 是（D ）（A ）v=0,a =0 （B ）v=v r, a =0 （C ）v=0,r v a ω2=,← （D ）v=v r , r v a ω2=,← 5. 图5所示匀质圆盘质量为m ，半径为R ，可绕轮缘上垂直于盘面的轴转动，转动角速度为ω，则圆盘在图示瞬时的动量是（ B ） （A ）K=0 （B ）K=mR ω，↓ （C ）K=2mR ω ，↓ （D ）K=mR ω2 ，←6. 条件同前题（5），则圆盘的动能是（D ）（A ）2221ωmR T = （B ）2241ωmR T =（C ）22ωmR T = （D ）2243ωmR T =7. 匀质半圆盘质量为m ，半径为R ，绕过圆心O 并垂直于盘面的定轴转动（图6），其角速度为ω，则半圆盘对点O 的动量矩的大小L 0 是（ C ）。
完整版理论力学期末考试试题题库带答案
理论力学期末测试试题1-1、自重为P=100kN的T字形钢架ABD,置于铅垂面内,载荷如下列图.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.解：取T型刚架为受力对象,画受力图其中耳一；q •次-3(ikN工已二“产看十骂—F£m6<r = 0工弓=0 ^-?-Fcos600 = 0一.一^ A必-W-Fi/十外必60F + F疝g= 0i^ = 3164kN 为二SOQkNMi= - IlSSkNm1-2如下列图,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：解:q i=60kN/m, q2 =40kN/m ,机翼重P i=45kN ,发动机重P2 =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.所受的力.幅研究机翼.把梯形教荷分解为一三角形载荷与一轮修救荷,其合力分利为Fja = y(^)- q2) , 9 = 90 kN,F k2= 9 * = 36° kN分别作用在矩赛.点3m与4.5 m处,如下列图,由= 口,F山=01Y = 0, F% - K - P# 1 中k=0SM0(F1 = Q t Mo - 3.6P| — 4.2尸工一M + 3F RI + 4.$F R1 = 0解得For = 0T F Q,=- 3S5 k\, M0 二-1 626 kN * m1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成,不计各杆自重,q=10kN/m , F=50kN , M=6kN.m ,各尺寸如图.求固定端A处及支座C的约束力.6 m 1 i m } I m !M 先研究构架EBD如图(b),由WX= 0, F小-F sin30' = 0E Y = 0.F HJ + F3 - F mfi30 = 02A什⑺=0T F2 T - M + 2F = 0 解得= 25 kN. = 87.3 kN. F/ =-44 kN 再研究AB梁如图(a).由解:XX = 04 -如* 6 sinJO* * F旭一Fn, = 0XV - 0,为-1 6 (xx3tf . F* 二UEM八F) - 0, - 2 * -j * & * fl coeJO -白产皿"0懈得F〞 = 40 kN. F A I= 113 3 kN. M A= 575,S kN - m it愿也可先研究EBD,求得F*之后.再研究整体,求a处反力।这样祈减少平街方程数■但计算鼠并未明髭减少,1-4：如下列图结构, a, M=Fa, F1 F2 F,求：A, D处约束力.以上修为明究时聚.受力如下列图.广%-0 加-:'=. T工… 4・%七.二工9口 : 0 A<P -I %'二昌1'二小l nF吗一:F /=F1-5、平面桁架受力如下列图. ABC为等边三角形,且AD=DB .求杆CD的内力.H 翌体受力如图Q).由工M A(F)=0,方,/\ *F\B"4B - F - 1■心・sinbU- - Q 6蹲得Fw 一§F⑸.反将桁架微升.研究右边局部,如图化)所 \ __________________示,由人汽J^*Wf)= g Fft* ■ DB * sinfiO f+ F.nc , flH - F , £)P - sinGO,= 0 %⑻解樗Ffp = -|F/再研究节点匚,如图(cl由尔工K =①(Ftr- F在加曲,=0 代〞的EV = 0, -(F CF +F C¥)m&S0,- F QJ = Q *3 57ffl解得Fm =一与F t) 866F(压)本剧晟筒单的解法是.菖先断定QE杆为零杆,再觎取&BDF来研兆,只由一个方覆LM a(f> =.,即可健出R* ,读者不妨一试.1-6、如下列图的平面桁架,A端采用钱链约束,B端采用滚动支座约束, 各杆件长度为1m.在节点E和G上分别作用载荷F E=10kN, F G=7 kN.试计算杆1、2和3的内力.解:取圣体.求支庄为束力.工…小口口小0%+品一3%A取= 9kN / = SLN用盘面法,取疗架上边局部,s城■ g一月1 y〔峪3.“ 一/.」二9▽5=.&+鸟/疝16.“ 一鸟二0 E氏=0 F{\H 十巴83600 —.^ = l04kN(aj ^=l.l?kN 但弓।牛iilkNlji】2-1图示空间力系由6根桁架构成.在节点A上作用力F,此力在矩形ABDC平面内,且与铅直线成45o角.A EAK= A FBM.等腰三角形EAK , FBM和NDB在顶点A, B和D处均为直角,又EC=CK=FD=DM .假设F=10kN ,求各杆的内力.解节点受力分别如图所开：,对节点八,由工X —0, F1 sin45 - ％ sin45 = 0+ F sin45' = 0£Y " F3= 0, —F] C3s45 —F± COH45-F cos45 - 0解得Fi = F：= -5kN〔压〕, F3=一7.07 kN〔压〕再对节点B,由SX ~ 0, F$ stn45* - F< sin45, ； 0EV = 0. Fi sin45 - F3 = 0三2 士0, 一居a>s45 - F? crt?45" - F6 co^45' = 0 解得F4 = 5 kN〔拉〕,R=5卜^1〔拉〕,5& =- 10 kN〔压〕2-2杆系由钱链连接, 位于正方形的边和对角线上,如下列图.在节点D沿对角线LD方向作用力F D.在节点C沿CH边铅直向下作用力F.如钱链B, L和H是固定的,杆重不计, 求各杆的内力.求解TY = 0,SZ = 0,求二 0,F| 4M5* + Fj + F. sn45 = 0 厕 4,30 图解得 Fi = F D (1C),F $ =F J =二 Ji F 虱电然后研究节点c ,由SX = 0, - Fj - F*W cut45' - 0v3 £Y = ar -Fj - Fi — sin45 = 0心SZ = 0h - F, - F - F4言=0得 Fj = 7年户口,匕=-/5匹口. Fs M- (F + \2F D )2-3 重为R=980 N,半径为r =100mm 的滚子A 与重为P 2 = 490 N 的板B 由通过定滑轮 C 的柔绳相连.板与斜面的静滑动摩擦因数f s =0.1 o 滚子A 与板B 间的滚阻系数为8C 为光滑的.求各杆的内力. 先研究节点D,由- F)cts?45 + F 口 au45 - 0=0.5mm,斜面倾角a =30o,柔绳与斜面平行,柔绳与滑轮自重不计,钱链 拉动板B 且平行于斜面的力 F 的大小.〔l i 设闻拄口有向下漆动慧等.取国校DFsu 话出—凡-H-3=0EFf =❶ /一 Fcosfl = 0一% /Vine 7- co*?i 算豉圄杜.有向匕浪动越势.虢S ］社“ 三H 』二UJ£ 一%】R l J 'O U _EF F - 0 及-Fai%一.又Mn>« =的&- /J(siii 口 \ — u.凶 81J JI ,13.jp."系怩平衍叶F4五河n 日一)co* 6｝工A4 尸I 五m n 8一 3 cow R'\-3/c - 0 1氏-A& =0 工尸j 二.尸M -FCQ博.二.只浪不滑3t.应点 门“用=¥斗型8那么上之£ y K 同理一圆柱.有向上填动趋势时得二二三 K 间柱匀速蛇淳时. f一 R2-4两个均质杆AB 和BC 分别重P i 和P 2 ,其端点A 和C 用球较固定在水平面, 另一端B 由 球镀链相连接,靠在光滑的铅直墙上,墙面与 AC 平行,如下列图.如 AB 与水平线的交角 为45o, / BAC=90.,求A 和C 的支座约束力以及墙上点B 所受的压力.解先研究AB 杆,受力如图(b),由। n 投阅柱.有向下滚动越舜O题4.27-SMjF)三0, 一几,QA = 0 得1 0 再取AB、CD两杆为一体来研究,受力如图(月海茉:由EM AC(F)= 0t(P[ + Pj) <WG45_F N* AB 热in45 —0XX = 0,九十 % = 0工My(F)= 0, Fc - AC - pj • AC = 0 LNZ 〞开工+如一2】一丹=0(F) —0, -(F AT+ FQ • OA - Fc y *- AC= 0工M塞2 K = 0, % + % + Fn = 0解得Fx = y(Pi + Pj)»Fer =.产值=2^P：t町=Pi +yp2>F o= 0,％=-2(P[ + 尸口3-1：如下列图平面机构中,曲柄OA=r,以匀角速度°转动.套筒A沿BC杆滑动.BC=DE ,且BD=CE=l.求图示位置时,杆BD的角速度和角加速度.解:].动点：滑块T 动系：贰广杆绝对运动：国周运动〔.点〕相对运动:直线运动〔£「二)j|iij V V V&加速度4_ 3/十&*)疝13伊_ J5诏r(/+r)耳cos30Q ST?收属/(/ + r)cz w= 1—1=----- 不 ------w BD 3 户3-2 图示钱链四边形机构中, O i A = O2B =100mm ,又QO2 = AB,杆O〔A以等角速度=2rad/s绕轴01转动.杆AB上有一套筒C,此套筒与杆CD相较接.机构的各部件都在同一铅直面内.求当①二60o时杆CD的速度和加速度.〔15分〕解取CD杆上的点C为动点,AB杆为动系,时动点作速度分析和加速度分析,如图S〕、〔b〕所示,图中式中口月=〔八一4 •田二0一2 ir〕/s5 - 0iA • J = 0*4 m/s2 解出杆CD的速度.加速度为G =-UA coep = 0. I mA&3 = since；= 0,3464 m/s2«1aAM1Al1V!4-1：如下列图凸轮机构中,凸轮以匀角速度3绕水平.轴转动,带动直杆AB沿铅直线上、下运动,且O, A, B共线.凸轮上与点A接触的点为A',图示瞬时凸轮轮缘线上' '点A的曲率半径为 A ,点A的法线与OA夹角为e , OA=l.求该瞬时AB的速度及加速度.〔15 分〕绝对运动: 相对运动: 奉连道处:2.速度大小 方向 1, 二、Ja 】iH=「WkmH I丫3,加速度 比=凡."'+ %r 门 大小9炉『『、；"2 方向 / /4-2：如下列图,在外啮合行星齿轮机构中,系杆以匀角速度 定,行星轮半径为r,在大轮上只滚不滑.设 A 和B 是行星轮缘 上的两点,点 A 在O 1O 的延长线上,而点 B 在垂直于o 1o 的半径上.求：点 A 和B 的加速度.解：2.选基点为〔〕亓*二后.*疗;口 +疗;. 大小0 *忒0 1时 方向“ J JJi7A ~ a ? +^C?I .轮I 作平面运动,瞬心为「沿"轴投勉乙8々4 * ■献i 1+ .1绕O i 转动.大齿轮固S 二「" 直线运动 曲线运动 定购林动 功系：凸轮. C 凸轮外边瘴〕〔.轴〕大小,方向?% ="g =仃口+ "什=fuclaii——=闺.㈢11 -4-3: 动.摇杆OC铅直,〔科氏加速度〕如下列图平面机构, AB长为1,滑块A可沿摇杆OC的长槽滑OC以匀角速度3绕轴O转动,滑块B以匀速v 1沿水平导轨滑动.图示瞬时AB与水平线OB夹角为300.求：此瞬时AB杆的角速度及角加速度.〔20分〕* *沿】:方向投彩大小方句V4B COS30J LD F福：速度分析1-杆.〞作平面运动,族点为瓦V A = V S - y AP2.动点：滑块.心动系：〞抨沿£方向强彩以一=1■沿吃方向表恁% ; gin 30" -4?os 对15-1如下列图均质圆盘,质量为m 、半径为R,沿地面纯滚动,角加速为3.求圆盘对图中A,C 和P 三点的动量矩. 平行轴定理：4二=一十/嫉 一或点P 为睡心 3hL ? = ^^R-\ L e =mP 2it 〕\ 1相?\"= -15-2 〔动量矩定理〕：如下列图均质圆环半径为 r,质量为m,其上焊接刚杆 OA,杆加生度介册 0f Ai = = 3VJtv 2AB点「为眉心上匚二J屯+ 1师；-G长为r,质量也为m.用手扶住圆环使其在OA水平位置静止.设圆环与地面间为纯滚动.独汰庵一方「.斗管力加玛所示建丸平为走动微分方程2f -月—+Y2由朱加R先K熹法瑞拽彩到水平强错乱两个才向20 r3"悟105-3 11-23 〔动量矩定理〕均质圆柱体的质量为m,半径为r,放在倾角为60o的斜面上, 一细绳绕在圆柱体上,其一端固定在A点,此绳和A点相连局部与斜面平行,如下列图.如圆柱体与斜面间的东摩擦因数为f=1/3,求圆柱体的加速度.〔15〕(15)解:解IW柱受力与运动分析如图.平而运动徽分方程为nta〔；= mg sin60* 一尸一Fj,.=F\ —fiig CQt^ff』社- 〔F=—广〕『式中F = /Fv» ac - fQ解得口c=O.355q5-4 11-28 〔动量矩定理〕均质圆柱体A和B的质量均为m,半径均为r, 一细绳缠在绕固定轴.转动的圆柱A上,绳的另一端绕在圆柱B上,直线绳段铅垂,如下列图.不计摩擦.求：〔1〕圆柱体B下落时质心的加速度；〔2〕假设在圆柱体A上作用一逆时针转向力偶矩M,试问在什么条彳^下圆柱体B的质心加速度将向上.〔15分〕解:解“〕两轮的受力与运动分析分别如用w.1 2 ET™r=近］对E轮,有以轮与直樊和切点为基点,明轮心B的加速度〃工,M t s4解得5g〔2〕再分别对两卷作受力与运动分析如图〔b〕对内轮,有fflaa =ntg -Ppj~2 tfrr~afj —rFj2依然存运动学关系dj｝二皿用+的日J但Q.i中也B〕令＜ 0,可解得31柱体B的质心加速度向上的条件:M〉217UJT6-1：轮O的半径为R1 ,质量为ml,质量分布在轮缘上；均质轮C的半径为R2 , 质量为m2 ,与斜面纯滚动,初始静止.斜面倾角为.,轮.受到常力偶M驱动. 求: 轮心C走过路程s时的速度和加速度.〔15分〕韩：轮C1月轮0扶同作为一个质点系九一a『w 一阁7j = o石—,血人"吊斗!岫甘&岫对网」言必二% =9 1V :3/聚TH得J弘口日=-^―〔+3JJL〕旭〕中二二¥ =：羡居迎日一式G〕是函数关系式.两端计『求导,得-〔Jffij + 访看网收=M -Kin H - 鸟2 例U 尸―- ：〔加1+.%啊〕局6-2均质杆 OB=AB=l,质量均为 m,在铅垂面内运动,AB 杆上作用一不变的力偶矩M,系统初始静止,不计摩擦.求当端点 A 运动到与端点 .重合时的速度. 〔15分〕解:由于A 京不离并地面,那么,EAO= /BOA.牝=可=H嫌同:是否可以利用求寻求此蜓时的商和速段？ 〔H 与行没 有必然联系,角度不是时间的函数.〕6-3：重物m,以v 匀速下降,钢索刚度系数为 k .求轮D 突然卡住时,钢索的最大张 力.〔15分〕1J 上口『9-"将『〔1-E 穹 2/ V itt由「二心〞；有6-4均质杆 AB 的质量m=4kg,长l=600mm,均匀圆盘B 的质量为6kg,半径为r=600mm, 作纯滚动.弹簧刚度为 k=2N/mm,不计套筒A 及弹簧的质量.连杆在与水平面成 30o 角时无 初速释放.求〔1〕当AB 杆达水平位置而接触弹簧时,圆盘与连杆的角速度；〔2〕弹簧的最大压缩量 max o 〔 15分〕彝：卡住前E 二些 s* kF - kS SJ - mg - 2.45kN卡隹后取点物平街位苜1为更力加弹性力的 搴势T ； 一"解U〕该系统初始静tL.动能为杆达水平位置时.B 点是33杆的速度瞬心,网盅的角速度3H = 0,设杆的角速度为那么业,山幼能近理,得\ * ；配%品-0 = mg * ~ 5in341,解得连杆的角速度号〞：4；殳巴丝⑵AB杆达水平位置接触赢亚,统的动能为“,弹簧达到最大压缩量bz.的瞬时,系魂再次鄢止.动能丁；：= 0.由72 - 7】二五得0 _ [■闻]品=-J 6ra«二+ mJ片0 W *■解得1AM= 87.1 mm。
期末理论力学试题及答案
期末理论力学试题及答案期末理论力学试题及答案解析试题一：1. 一个物体以初速度v0自由下落，垂直下拉力下滑同一个垂直塔壁的高度为h，又该物体以速度v1向右飞出塔壁。
已知物体的质量为m，请问下列哪个式子成立？A) mv0^2 = mv1^2 - 2mg | B) mv0^2 = mv1^2 | C) m(v0^2 - v1^2) =2mg | D) mv0^2 = 2mg - mv1^2答案：A解析：根据题意，物体在塔壁处获得了向右的动量，所以向右的动量等于离开之前的动能减去重力做的功。
由动能定理可得A 选项成立。
2. 一个质量为m的物体以速度v做圆周运动，其半径为r。
已知圆周运动的角频率为ω，那么任意时间t物体的加速度大小是多少？A) ω^2r | B) ωv | C) ω^2r^2 | D) ωr答案：A解析：加速度是速度对时间的导数，而速度的大小是v = ωr，所以加速度的大小为a = ωv = ω(ωr) = ω^2r。
因此 A 选项成立。
3. 力学中，牛顿第一定律描述了物体的运动状态。
请问以下哪个选项是牛顿第一定律的陈述？A) 作用力等于物体的质量乘以加速度 | B) 物体的加速度等于作用力除以质量 | C) 物体的运动状态保持不变除非受到外力作用 | D) 物体间作用的力总是相互作用答案：C解析：牛顿第一定律又称为惯性定律，它表明物体的运动状态在没有外力作用时保持不变，也就是物体静止或匀速直线运动。
因此 C 选项是牛顿第一定律的陈述。
4. 一物体质量为m1，速度为v1，另一物体质量为m2，速度为v2。
两物体之间发生弹性碰撞后，物体1速度变为v1'，物体2速度变为v2'。
已知碰撞前后两物体的动量相等且碰撞前两物体相向而行，请问以下哪个选项是正确的？A) m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' | B) m1v1 = m2v2' | C) v1 + v2 = v1' + v2' | D) m1v1' + m2v2' = 0答案：A解析：根据动量守恒定律，碰撞前后系统动量的总和保持不变。
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R kv ，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？①a t 0 ，a n 0 （答）：；②a 0 ，a n 0 （答）：；③a t 0 ，a n 0t（答）：；④a 0，a 0（答）：。
t n3. 质量为10kg 的质点，受水平力F 的作用，在光滑水平面上运动，设 F 3 4t （ t以s计，F 以N 计），初瞬间（t 0）质点位于坐标原点，且其初速度为零。
则t 3s 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m 2kg 的重物M ，挂在长l 0.5m 的细绳下端，重物受到水平冲击后获得了速度 1v0 5m s ，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F V ，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。
2 210. 已知力的表达式为 F axy F z ax 。
则该力做功与路径_ （填F y az ，x ，“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m、2 m0 、3 m0 的三个质点组成，某时刻它们的位矢和速度分别为r1 i j 、v1 2i、r2 j k 、v2 i 、r3 k 、yv3 i j k 。
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Oa P vmx定角速度绕通过管子一端的竖直轴转动，若某一时刻，小z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v1，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》期末考试试卷附答案
《理论力学》期末考试试卷附答案一、填空题（每小题 5 分，共 35 分）1、如图1.1所示结构,已知力F ，AC ＝BC ＝AD ＝a ，则CD 杆所受的力F CD ＝（ ），A 点约束反力F Ax =（ ）。
2、如图1.2 所示结构，,不计各构件自重，已知力偶矩M ，AC=CE=a ，A B ∥CD 。
则B 处的约束反力F B =（ ）；CD 杆所受的力F CD =（ ）。
1.1 1.23、如图1.3所示，已知杆OA L ，以匀角速度ω绕O 轴转动，如以滑块A 为动点，动系建立在BC 杆上，当BO 铅垂、BC 杆处于水平位置时，滑块A 的相对速度v r =（ ）；科氏加速度a C =（ ）。
4、平面机构在图1.4位置时， AB 杆水平而OA 杆铅直，轮B 在水平面上作纯滚动，已知速度v B ，OA 杆、AB 杆、轮B 的质量均为m 。
则杆AB 的动能T AB =（ ），轮B 的动能T B =（ ）。
1.3 1.45、如图1.5所示均质杆AB 长为L ,质量为m,其A 端用铰链支承,B 端用细绳悬挂。
当B 端细绳突然剪断瞬时, 杆AB 的角加速度 =（ ），当杆AB 转到与水平线成300角时，AB 杆的角速度的平方ω2=（ ）。
6、图1.6所示机构中,当曲柄OA 铅直向上时,BC 杆也铅直向上,且点B 和点O 在同一水平线上；已知OA=0.3m,BC=1m ，AB=1.2m,当曲柄OA 具有角速度ω=10rad/s 时,则AB 杆的角速度ωAB =（ ）rad/s,BC 杆的角速度ωBC =（ ）rad/s 。
AB1.57、图1.7所示结构由平板1、平板2及CD 杆、EF 杆在C 、D 、E 、F 处铰接而成，在力偶M 的作用下，在图上画出固定铰支座A 、B 的约束反力F A 、F B 的作用线方位和箭头指向为（）（要求保留作图过程）。
1.7二、单项选择题（每小题 5 分，共35 分）1、如图2.1所示，四本相同的书，每本重均为P ，设书与书间的摩擦因数为0.1，书与手间的摩擦因数为0.25，欲将四本书一起抱起，则两侧手应加的压力至少大于（ ）。
《理论力学》期末考试试题及答案
理论力学部分第一章静力学基础一、是非题（每题3分，30分）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. 力偶只能使刚体发生转动，不能使刚体移动。
（）10.固定铰链的约束反力是一个力和一个力偶。
（）二、选择题（每题4分，24分）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。
6.关于约束的说法正确的是 。
① 柔体约束，沿柔体轴线背离物体。
② 光滑接触面约束，约束反力沿接触面公法线，指向物体。
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（）。
大学理论力学期末考试题库及答案
大学理论力学期末考试题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 质点系的质心位置取决于（）。
A. 质点系的总质量B. 质点系中各质点的质量C. 质点系中各质点的位置D. 质点系中各质点的速度答案：C2. 刚体的转动惯量与（）有关。
A. 质量B. 质量分布C. 质量分布和形状D. 形状3. 两个质点组成的系统，若两质点间的作用力大小相等，方向相反，则这两个力（）。
A. 是一对平衡力B. 是一对作用力和反作用力C. 是一对内力D. 不能确定答案：B4. 质点沿直线做匀加速运动，加速度为a，初速度为v0，则经过时间t后的速度v为（）。
A. v = v0 + atB. v = v0 - atC. v = v0 + 1/2atD. v = v0 - 1/2at5. 两个质点组成的系统，若两质点间的作用力大小相等，方向相反，则这两个力（）。
A. 是一对平衡力B. 是一对作用力和反作用力C. 是一对内力D. 不能确定答案：B6. 刚体绕固定轴转动时，其转动惯量与（）有关。
A. 质量B. 质量分布C. 质量分布和形状D. 形状答案：C7. 质点沿直线做匀加速运动，加速度为a，初速度为v0，则经过时间t后的位移s为（）。
A. s = v0t + 1/2at^2B. s = v0t - 1/2at^2C. s = v0t + at^2D. s = v0t - at^2答案：A8. 刚体绕固定轴转动时，其角加速度与（）有关。
A. 质量B. 质量分布C. 质量分布和形状D. 形状答案：B9. 质点沿直线做匀加速运动，加速度为a，初速度为v0，则经过时间t后的位移s为（）。
A. s = v0t + 1/2at^2B. s = v0t - 1/2at^2C. s = v0t + at^2D. s = v0t - at^2答案：A10. 两个质点组成的系统，若两质点间的作用力大小相等，方向相反，则这两个力（）。
A. 是一对平衡力B. 是一对作用力和反作用力C. 是一对内力D. 不能确定答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 质点系的质心位置取决于质点系中各质点的________和________。
本科理论力学期末考试卷及答案3套
……………………………………总………………………………………蓝………………………………………………`议t ……………………………………(器如｀关芒器，蓝衔)恁茫一二邸;E 峚诚信应考，考试作弊将带来严重后果！本科生期末测试1《理论力学I 》2020-2021(1)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。
这斯题号四五六总分得分、题号答案判断题（正确打”守，错误打"x"'将答案填在下表中，每小题1分，共10分）I : I : I \I : I : I : I : I : I : I 10✓．．．．l 2345.6.□宜驴．． 789.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。
力偶无合力的意思是说力偶的合力为零。
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。
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。
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。
两齿轮咄合传动时，传动比等千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。
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。
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晕。
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。
芯＃1二单项选择题(8小题，每题2分，共16分，将答案填在下表中。
）I:: I�I : I: I : I /I86 I87 I :I勹1.二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，可直接判定出图示析架中零力杆的根数为（）A. 3B. 5 FC 6 D.93.某一瞬时，作平面运动的平面图形内任意两点的加速度在此两点连线上投影相等，则可以断定该瞬时平面图形的（）A.角速度m=OB.角加速度a=0C.OJ a同时为0D m a均不为04.图示平行四连杆机构O,AB02AB C为－刚性三角形板，则C点的切向加速度为：（）A.a, =A01·a CB.a,=AC a .ch Ct)C.a,=C01·a1矿111111° D.a r =B C-aB 。
《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。
大学理论力学期末考试题库及答案
大学理论力学期末考试题库及答案一、单项选择题（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. 物体在受到任何力作用下的运动状态答案：A2. 动量守恒定律适用于：A. 只有当系统所受合外力为零时B. 只有当系统所受合外力不为零时C. 任何情况下D. 只有当系统所受合外力为零时，以及系统内部力远大于外部力时答案：A3. 角动量守恒的条件是：A. 系统不受外力矩作用B. 系统受外力矩作用C. 系统受外力矩作用，但外力矩为零D. 系统不受外力作用答案：A4. 刚体定轴转动的转动惯量I与物体的质量m和半径r的关系是：A. I = kr^2B. I = krC. I = 2mrD. I = mr^2答案：A5. 简谐运动的周期与振幅无关，与：A. 质量有关B. 弹簧劲度系数有关C. 质量与弹簧劲度系数都有关D. 质量与弹簧劲度系数都无关答案：B6. 两质点组成的系统，若质点间距离不变，则系统的质心：A. 位置不变B. 速度不变C. 加速度不变D. 位置、速度、加速度均不变答案：A7. 某物体沿直线运动，其位移随时间的变化关系为s = 3t^2 + 4t + 5，该物体在t = 2s时的速度为：A. 10 m/sB. 14 m/sC. 16 m/sD. 20 m/s答案：C8. 一物体做匀加速直线运动，初速度为2 m/s，加速度为3 m/s^2，则物体在第3秒内的位移为：A. 9 mB. 12 mC. 15 mD. 18 m答案：B9. 两物体A和B，质量分别为m和2m，它们通过一轻质弹簧相连，置于光滑水平面上。
若对A施加一水平向右的力F，系统从静止开始运动，则A和B的加速度之比为：A. 1:2B. 1:1C. 2:1D. 3:1答案：A10. 一物体从静止开始自由下落，下落时间为t，则物体下落过程中的平均速度为：A. gt/2B. gtC. 2gtD. 3gt/2答案：A二、填空题（每题2分，共20分）11. 牛顿第二定律的数学表达式为：________。
理论力学B期末考试题库及答案
理论力学B期末考试题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 牛顿第一定律描述的是：A. 物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态B. 物体的加速度与作用力成正比，与质量成反比C. 力是改变物体运动状态的原因D. 物体的动量守恒答案：A2. 根据牛顿第二定律，下列说法正确的是：A. 力是维持物体运动的原因B. 力是改变物体运动状态的原因C. 物体的质量越大，加速度越小D. 物体的加速度与作用力成反比答案：B3. 以下哪个不是惯性参考系的特点：A. 静止不动B. 匀速直线运动C. 相对于其他参考系做加速运动D. 相对于其他参考系做匀速直线运动答案：C4. 动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有摩擦力作用的系统C. 系统所受合外力为零D. 系统所受外力的合力为零答案：D5. 角动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有摩擦力作用的系统C. 系统所受合外力矩为零D. 系统所受外力的合力矩为零答案：D...二、填空题（每空1分，共10分）1. 牛顿第三定律指出，作用力与反作用力大小________，方向________。
答案：相等；相反2. 动量是物体运动状态的量度，其定义为________。
答案：质量与速度的乘积3. 角动量是物体绕某点的转动状态的量度，其定义为________。
答案：动量与该点到物体位置的垂直距离的乘积4. 刚体的转动惯量是与________有关，与________无关。
答案：质量分布；角速度大小5. 简谐运动的周期与振幅________，与________有关。
答案：无关；质量与弹性系数...三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述牛顿运动定律的基本内容。
答案：略2. 什么是动量守恒定律？在什么条件下成立？答案：略3. 什么是角动量守恒定律？在什么条件下成立？答案：略4. 简述简谐运动的特点。
答案：略...四、计算题（每题10分，共30分）1. 一个质量为m的物体在水平面上以速度v0沿直线运动，受到一个大小为F的恒定阻力作用。
理论力学试题期末试卷及答案
理论力学试题一、是非题（每题2分）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、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。
（ ）3、加速度d d v t 的大小为d d v t。
（ ） 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。
（ ）二、水平梁AB 的A 端固定，B 端与直角弯杆BEDC 用铰链相连，定滑轮半径R = 20cm ，CD = DE = 100cm ，AC = BE = 75cm ，不计各构件自重，重物重P =10kN ，求C ，A 处的约束力。
（20分）三、在图示平面机构中，已知：O 1A 杆的角速度 ω= 2rad/s ，α= 0，O 1A = O 2B = R = 25cm ，EF = 4R ，O 1A 与O 2B 始终平行。
当 = 60°时，FG 水平，EF 铅直，且滑块D 在EF 的中点。
轮的半径为R ，沿水平面做纯滚动，轮心为G 。
求该瞬时，轮心的速度G v 与加速度G a 。
轮的角速度G ω与角加速度G α。
（20分）四、图示系统，均质轮C 质量为m 1，半径为R 1，沿水平面作纯滚动，均质轮O 的质量为m 2，半径为R 2，绕轴O 作定轴转动。
物块B 的质量为m 3，绳AE 段水平。
系统初始静止。
求：（1）轮心C 的加速度C a 、物块B 的加速度B a ；（2）两段绳中的拉力。
（20分）五、图示三棱柱体ABC 的质量为m 1，放在光滑的水平面上，可以无摩擦的滑动。
质量为m 2的均质圆柱体O 沿三棱柱体的斜面AB 向下作纯滚动，斜面倾角为θ。
以x 和s 为广义坐标，用拉格朗日方程建立系统的运动微分方程，并求出三棱柱体的加速度（用其他方法做不给分）。
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一、填空题（共15分，共5题，每题3 分）1. 如图所示的悬臂梁结构，在图中受力情况下，固定端A处的约束反力为：M A = ；F Ax = ；F Ay = 。
2. 已知正方形板ABCD作定轴转动，转轴垂直于板面，A点的速度v A＝10cm/s，加速度a A=2，方向如图所示。
则正方形板的角加速度的大小为。
AA BD题1图题2图3. 图示滚压机构中，曲柄OA = r，以匀角速度绕垂直于图面的O轴转动，半径为R的轮子沿水平面作纯滚动，轮子中心B与O轴位于同一水平线上。
则有ωAB = ，ωB = 。
4. 如图所示，已知圆环的半径为R，弹簧的刚度系数为k，弹簧的原长为R。
弹簧的一端与圆环上的O点铰接，当弹簧从A端移动到B端时弹簧所做的功为；当弹簧从A端移动到C端时弹簧所做的功为。
o BC题3图题4图5. 质点的达朗贝尔原理是指：作用在质点上的、和在形式上组成平衡力系。
二、选择题（共20分，共 5 题，每题4 分） 1. 图示机构中，已知均质杆AB 的质量为m ，且O 1A =O 2B =r ，O 1O 2=AB =l ，O 1O =OO 2=l /2，若曲柄转动的角速度为ω，则杆对O 轴的动量矩L O 的大小为( )。
A. L O = mr 2ω B. L O = 2mr 2ωC. L O = 12mr 2ω D. L O = 02. 质点系动量守恒的条件是：( )A. 作用于质点系上外力冲量和恒为零B. 作用于质点系的内力矢量和为零C. 作用于质点系上外力的矢量和为零D. 作用于质点系内力冲量和为零3. 将质量为m 的质点，以速度 v 铅直上抛，试计算质点从开始上抛至再回到原处的过程中质点动量的改变量：( ) A. 质点动量没有改变B. 质点动量的改变量大小为 2m v ，方向铅垂向上C. 质点动量的改变量大小为 2m v ，方向铅垂向下D. 质点动量的改变量大小为 m v ，方向铅垂向下4. 图示的桁架结构，铰链D 处作用一外力F ，下列哪组杆的内力均为零？ ( ) A. 杆CG 与杆GF B. 杆BC 与杆BG C. 杆BG 与杆BF D. 杆EF 与杆AF5. 如图所示，已知均质光球重为Q ，由无重杆支撑，靠在重为P 的物块M 上。
若此时物块平衡开始破坏，则物块与水平面间的静摩擦系数为( )。
D. 无法确定F DB题4图 题5图三、作图题（共15分） 1. 如图所示，所有接触均为光滑接触，画出杆AB 与球O 的受力图。
（5分）2. 如图所示，杆与轮的自重不计，各处摩擦不计，作出杆AC 带铰链C 与D 与不带铰链的受力图 。
（10分）三、计算题(说明：第1、2、3题必做。
大班在第4题与第5题选做一题，并在相应的题号标出。
小班学生不做第4题，必做第5题。
)（ 共50 分）1．如图所示，结构由T 字梁与直梁铰接而成，结构自重与摩擦不计。
已知：F = 2 kN ，q = 0.5 kN/m ，M = 5 kN ﹒m ，l =2 m 。
试求支座C 及固定端A 的反力。
(12分)ll2．如图所示，圆盘无滑动的沿直线滚动。
长度为l的AB杆由铰链连接在圆盘上，圆盘半径为r。
当机构处于图示位置时，圆盘中心O的速度为v0，加速度为a0。
求此瞬时杆端B的速度和加速度。
(15分)3．均质杆长l，质量m，与水平面铰接，杆由与平面成θ角位置静止落下。
用达朗贝尔原理（动静法）求解：刚开始落下时杆AB的角加速度及A支座的约束力。
(其余方法不给分) (8分)4．图示系统中，均质圆盘A、B各重P，半径均为R，两盘中心线为水平线，盘B作纯滚动，盘A上作用矩为M(常量)的一力偶；重物D重Q。
问重物由静止下落距离h时重物的速度与加速度以及AD段、AB段绳拉力。
(绳重不计，绳不可伸长，盘B作纯滚动。
) (15分)5. 选做题（小班必做）：杆AB长l，质量为m，圆轮半径为r，质量为m，地面光滑，杆AB从水平位置无初速释放，圆盘始终与地面接触，求杆AB运动到铅垂位置时：（1）A点的速度和AB杆的角速度。
（2）A点的加速度和AB杆的角加速度。
(15分)一、填空题（共15分，共 5题，每题3 分）1.M A = 212ql ；F Ax = +ql or -ql ；F Ay =or2. 1 rad/s 23. ωAB = 0，ωB =0ωrR 4. (1kR 2；0。
5. 主动力；约束力；虚加的惯性力二、(共20分) 1. A ； 2. C ； 3. C ； 4. C ；5. B三、作图题（共15分）1.（5分）(每个力1分，或每个约束反力1分)2.（10分）（每个力1分）EF三、计算题（ 共50 分）1．(12分)：分别取BD 杆与整体进行受力分析(3分)。
BD 杆：()0=∑B M F ，210.522cos3002⨯⨯-⨯=c F (2分)0.58==c F kN (1分)杆AC 带铰链C 与D杆AC 不带铰链F AyTCF AxF Ay F Cy21()0:*0.5*4230*22*cos30*4500:2*cos30sin 3000:cos302*sin 300⎧=+⎪⎪⎪⎪--=⎨⎪=--=⎪⎪=-+-=⎪⎩∑∑∑A Ax Ax c y Ay c M F M F F F F F F (3分)解得：M A=3= 10.5 kN/m (1分)；F Ax= = 2.02 kN (1分)；F Ax = 12= 0.5 kN (1分)2． (15分)解：研究圆盘O ，其作平面运动。
则圆盘的角速度ω0、角加速度ε0 分别为：ω=00v r0ar ε= (1分) （1）求B 点的速度 (图(1分)) 因P 1为圆轮的速度瞬心，则：ωω=⋅=A 000v AP (1分)研究AB 杆，该杆作平面运动，v B 沿水平方向，由速度投影定理可得：οο⋅=⋅A B v cos0v cos 45即：ο==AB 0v v 2v cos 45 (2（2）求B 点的加速度 (图(2分))轮和圆盘O 作平面运动。
以O 为基点求 a A ，有nA 0AO AOa a a a τ=++则ω=+=+⋅=+2n 2Ax 0A0000v a a a a AO a r (1分)τε==⋅=Ay AO 00a a AO a (1分)AB 杆作平面运动，P 2为AB 的速度瞬心，则ω===0B BA 2vP B l (1分) 现以A 为基点，求 a B ，有nB A BA BAa a a a τ=++ω=⋅=⋅=22n 200BABA 22v 2v aBA l l l (1分)将上式投影于BA 方向，则：τa AxBnB Ax Ay BAa cos45a cos45a cos45a οοο=++ (2分)即：nB Ax Ay BAa a a =++将Aya 、Axa 、n BAa 代入有220B 0a 2a r l υ=++(2分)3． (8分)解：选杆AB 为研究对象，画受力图。
(2分)tI 2α=Rml F ； nI n 0 ==R F ma ；2I 3αα==A A ml M J (2分) 根据动静法，有：t tt I n n n I I 0 cos 00 sin 0()0 cos /20θθθ=+-=∑=-+=∑=⋅-=∑A R A R A A F F mg F F F mg F M F mg l M ，，，(2分)解方程得：nt 3cos sin cos24αθθθ===-A A g mg F mg F l ，，(2分)4． (15分)解：取整个系统为研究对象 （1）整个系统所受力的功：12(/)φφ=+=∑WM Qh h R (2分)（2）系统的动能：10=T 222221111 ()2222ωω=+++O A C C B Q P T J v v J g g22222111322222ωω=⋅++⋅A B P Q P R v R g g g(3分)其中,2ωω==A B v vR R 于是22(87)16=+v T Q P g(2分) （3）对系统应用动能定理：2112-=∑T T WBαF I A2(87)0() 16+-=+v MQ P Q h g R⇒=v 分)上式求导得：87d d 2() 16d d +⋅=+Q P v M h v Q g t R t 从而有：8(/)87+=+M R Q ga Q P (2分) AD 段绳拉力：⋅=-D TAD Q a Q F g ⇒=-⋅+TAD D QF a Qg (2分)AB 段绳拉力：2P ()2gε⋅=-⋅+A TAD TAB R F F R M ，τε==A A a a R R P 2g ε⇒=+-TAB TAD A M F F R R (2分)5. 选做题（小班必做）。
(15分)(1) 由圆轮的受力,知圆轮对质心动量矩守恒:0A A A AO A AO L J L J ωω====, 0A ω≡, 圆轮为平动。
(2分)（2）当AB 杆运动到铅垂时，设杆的角速度为ωAB ， 圆轮A 点的速度为v A ，由C ，A 两点速度关系：C A CA v v v =+r r r ， 投影：2C A CA AB A lv v v v ω=-+=-。
(1分)(2) 系统整体仅受铅垂方向外力，故系统整体水平方向动量守恒：00A C p mv mv p =-==， ()02A AB A lv v ω∴--=，4A AB v l ω= (2分) (3)系统仅受重力，机械能守恒。
设点A 处为势能零点，则：初始位置：110T V += 杆铅垂位置：22l V mg=-222222222222()52222123CC ABAAB A A AB A mv J mv T lm v mv ml mv ωωω=++-=++=⋅222532A l T V mv mg +=-， 2532A mglmv ∴=。
(2分)A v =4A AB v l ω∴===分)(4) 取整体为对象画出受力图：设杆AB 的角加速度为 AB α，轮心A 加速度为 ()A a →r由两点加速度关系：x y t nC C C A CA CAa a a a a a =+=++r r r r r r在x ，y 方向投影：2x tC CA A AB Al a a a a α=-=-， 224122255y n C CA AB l l g a a g l ω===⋅= ()()2xICAB A l F m a α=-→，12()5yICmg F =↓， 212IC AB ml M α=， ()IA A F ma =← (2分)(5) 对整体列达朗贝尔平衡方程：0A m =∑， 02xIC ICl M F +⋅=， 2()01222AB AB A ml l lm a αα∴+-⋅= 23A AB a l α= (1分)0ix F =∑， 0xIC IA F F -=， ()02AB A A l m a ma α∴--= 14A AB a l α= (1分)0iy F =∑， 20y N IC F F mg --=，12205N mg F mg ∴--= (1分)联立得： 0 0A AB a α== (2分)。