工程力学I模拟试题一答案

mr 4 2

mr 2 2
得 分
四、计算题（每小题 10 分，共 50 分）
1. 求图示桁架 1、2、3 杆的内力。
5kN C
2m
D
解：
5kN E
C
D
NＤＦ 5kN N１ F NＢＦ 5kN
E
2m
1 2
5kN F
1 2 3 RA
F
A
B RB
A
3 2m
B
（2 分）
（2 分） （4 分） （4 分）
C
2 。
A﹒等于； B﹒大于 ； C﹒小于。
5. 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，如图球，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 D 。 A﹒半径为 L/2 的圆弧； B﹒抛物线； C﹒椭圆曲线； D. 铅垂直线。
aM ＝
360 cm/s2。
工程力学 I 模拟试题
5. 揉茶机的揉桶为均质的，其质量为 m，由三个曲柄支持，曲柄的支座 A、B、C 构成一等边 三角形，各曲柄长均为 r 且互相保持平行，并以相同的角速度 和角加速度 转动，方向如 图。此揉桶各点的惯性力向质心 O 简化的结果是：
主矢 FR ＝ 主矩 M O ＝
R / 10kN ；
F3 B
学
M B 48kN.m ；
2．力 F 100N ，作用线通过 A （3，4，0） ， B （0，4，4）两点（长度单位为米） ，该力在 x 轴上的投影和对 x 轴的矩分别为： z B(0,4,4)
X 60N ；
F O x A(3,4,0)
m / (a+b) ，及 B源自文库处支反力方向 向下 。
(a)
（3 分）
F fFN
（b）
（3 分）
联立(a)、 （b）二式，得到 e fr 。 所以在图 3-18a 所示位置，夹紧工件后不会自动松开的条件为偏心距 e fr 。 （2 分） 4. 图示偏置曲柄机构，已知：曲柄 OA 以匀角速度=1.5rad/s 转动，OA=40cm，AB=50cm， h=30cm。试求 OA 在图示水平位置时，滑块 B 的速度及滑块 B 相对 A 点的速度。
（
D ）
m A
30
B
2m
/
3．已知 P 40kN ， S 20kN ，物块与地面间静摩擦系数 f 0.5 ，动摩擦系数 f 则物块所受摩擦力的大小为 A﹒ 15kN ； B﹒ 12kN ； C﹒ 17.3kN ； D﹒0。 （ P
30
0.4 ，
B ）
S
4. 图示机构中， O1 A // O2 B, O1 A O2 B, O1 A O1O2 , 1 0, 则1
解：初始质心： X C 0
m A ( X A ) mB ( X B ) m A mB m A ( X A S ) mB ( X B a b S ) m A mB
（2 分）
设A相对地面左移距离为S，则B相对地面右移距离为 ( a b S ) B下滑至水平面时的质心： X C1 因 （2分） （2分） （2分） （2分）
y
M x ( F ) 320N .m ；
3. 下图中 A 处的支反力大小 级
A a
m b
B
班
4. 在 图 示 机 构 中 ， 杆 O1A O2B ， 杆 O2C O3D ， 且 O1A=200mm ， O2 C=400mm ， CM=MD=300mm，若杆 O1A 以角速度 3rad / s 匀速转动，则 D 点的速度和 M 点的加速度 大小分别为： D ＝ 120 cm/s，
y F
30 30
C ）
Y 50N ； B﹒ X 50 3 N ， Y 50N ； C﹒ X 50 3 N ， Y 50N ； D﹒ X 50 3 N ， Y 50N 。
O
x
2．杆系受力如图， m 10kN.m ，支座 A、B 反力的大小与方向关系为 C A﹒ RA RB 5kN ，方向相同； B﹒ RA RB 5kN ，方向相反； C﹒ RA RB 10kN ，方向相同； D﹒ RA RB 10kN ，方向相反。
解： 取点 A 为基点，则有：VB=VA+VBA VBA （3 分）
（3 分）
（2 分）
VBA VA / cos 60 /(4 / 5) 75
cm / s
（2 分）
工程力学 I 模拟试题
5. 图示水平面上放一均质三棱柱 A，在其斜面上放一均质三棱柱 B。两三棱柱的横截面均为 直角三角形。三棱柱的质量 mA 3mB ，其尺寸如图示。设各处摩擦不计，初始时系统静止。 求当三棱柱 B 沿三棱柱 A 滑下接触到水平面时，三棱柱 A 移动的距离。
（ （ （ （
× × √ √
） ） ） ）
5．质点系动能的变化等于作用在质点系上全部外力所作的功之和。
（
× ）
得 分
三、填空题（每题 5 分，共 25 分）
1．F1＝F3＝6kN、F2＝10kN 的三个力作用于图示矩形板内，该力系向 B 点简化主矢的大小和 D C 主矩分别为： 号
F1 A
3m
F2 4m
Q q A YA SCD XA
B
R
2R
A
B C
C R D
（3 分）
m A 0 ；
S CD 2 2 2 R S CD R Q 2 R 2qR R 0 2 2 （4 分） 12 2kN
S CD
X 0 ； X A S CD
2 0， 2
X A 12kN
F
x
0 ，系统水平方向质心运动守恒。 0 0 ， X C 为常量
m A ( X A ) mB ( X B ) m A ( X A S ) mB ( X B a b S ) m A mB m A mB S mB (a b) /(mA mB ) mB (a b)(3mA mB ) (a b) / 4
得 分
二、判断题（对的请打“√” ，错的请打“×” ，每题 2 分，共 10 分）
1．作用力与反作用力等值、反向、共线，是一对平衡力。 2．位于同一平面，且作用线汇交于一点的三个力一定平衡。 3．平面任意力系，只要主矢 R/ ≠0，最后必可简化为一个合力。 4．如图所示做平面运动的刚体 AB，其瞬心在无穷远处。 姓 名
工程力学 I 模拟试题
《工程力学 I》模拟试题一
考试时间：120 分钟 题 号 分 数 实得分 得 分 一 15 二 10 三 25 四 50 总分 100 复核人
一、单选题（每小题 3 分，共 15 分）
1．图示大小为 100N 的力 F 在 x、y 轴上的投影为 A﹒ X 50 3 N ，
（
（3 分）
Y 0 ； Y A S CD
2 Q 2qR 0 ， YA 12kN 2
（3 分）
3. 如图所示偏心夹紧装置，转动偏心手柄，就可使杠杆一端 O１点升高，从而压紧工件。已知 偏心轮半径为 r，与台面间摩擦因数为 f。不计偏心轮和杠杆的自重，要求在图示位置夹紧工 件后不致自动松开，问偏心距 e
取整体，受力如图所示。2、3 杆为零杆， N 2 N 3 0 取结点 F， X 0 ； N1 5 0 ， N1 5kN
2. 图示结构，已知半径 R 2m ， q 3kN / m ， Q 12kN ，试求 A 、 C 处反力。 Q 解：取 ABC 为研究对象，受力如图所示。 q
a) 图 4-3
b) (2 分)
'
解： 画偏心轮受力图， 如图 4-3b 所示， 偏心轮受到杠杆作用力 F 、 台面正压力 FN 和摩擦力 F 。 当台面正压力 FN 和摩擦力 F 的合力与 F 共线时，在图 4-3a 所示位置夹紧工件后不会自 动松开， 即
'
F e FN r
摩擦力 F 应当满足