理论力学试题(共21页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 1）卷一、（10分）已知力 力的作用点坐标为M(-2，-4，1)，求力F对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。二、（10分）图示梁，已知 m20 kN.m ， q 10 kNm , l1m ， 求固定端支座A的约束力。第2题第3题三、（20分）图示结构，已知AB=EC，BC=CD=EDa，力P作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。四、（20分）桁架受力如图所示，已知F110 kN，F2F320 kN，。试求桁架6，7，8，9杆的内力。五、（10分）平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接。当曲柄OA以匀角速度绕固定轴O转动时，滑块在摇杆O1B上滑动，并带动摇杆O1B绕固定轴O1摆动。设曲柄长OA= r，两轴间距离OO1=l。求当曲柄OA在水平位置时摇杆的角速度和角加速度。第5题第6题六、（10分）图示四连杆机构，O1Bl , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度转动，在图示瞬时，求 B、C 两点的速度和加速度，刚体AB 的角速度七、（12分）质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度。八、（8分）用虚位移原理求梁B支座的约束力。河北工程大学 学年 第 学期 理论力学 期末考试 试卷（2 ）参考答案一、（10分）解：（4分） （各2分）二、（10分）解：研究BC杆，由研究整体，由， 由，由三、（20分）解：研究AB杆，得研究EC杆，得四、（20分）解：研究整体得：研究截面右半部分得： 五、（10分）解：动点A，动系O1B 六、（10分）解：利用瞬心法 （顺时针） 七、（12分）解：1、 （4分）2、 （4分）3、 （4分）八、（8分）解：解除B支座的约束，给系统一组虚位移，列虚功方程，解得：河北工程大学 学年 第 学期 期末考试试卷2一、（10分）如图所示简支梁，不计梁重。求支座A，B约束力。二、（15分）如图所示三铰刚架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不计自重，计算A、B、C的束力。三、（20分）构架由杆AB，AC和DF铰接而成，如图所示。在DEF杆上作用一矩为M的力偶。不计各杆的重量，求AB杆上铰链A，D和B所受的力。四、(15分) 求平面桁架结构各杆的内力，将零力杆标在图中。已知， ，。五、在图示机构中，杆AB以速度u向左匀速运动。求当角时，OC杆的角速度。（10分）第5题第6题六、在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以匀角速度转动，；图示瞬时水平，铅直，。试求（1）该瞬时点的速度；（2）连杆的角速度。（10分） 七、质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，以角速度逆时针转动，求该瞬时杆的动量、对转轴O的动量矩、以及动能。（20分）河北工程大学 学年 第 学期 理论力学 期末考试 试卷（ ）参考答案一、（10分）解:二、（15分）解:三、（20分）解:研究DF杆，得研究整体，得研究ADF杆，得 四、(15分) 解： 其余各杆均为零力杆。五、(10分)解：动点A，动系OC，六、（10分） 解：利用瞬心法，七、（20分）解：动量；动量矩动能河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 3 ）卷一、（10分）已知P100 N ，正方体的边长a0.5m ，试求力P对三个坐标轴之矩。二、（15分）图示梁，已知 P20 kN , q 10kNm , l2m , 求固定端支座A的约束力。三、（15分）三角刚架几何尺寸如图所示，力偶矩为M ，求支座A和B 的约束力。四、（15分）图示摇杆机构，折杆AB 以等速度向右运动。摇杆长度OCa ，用点的合成运动知识求当（距离）时C点的速度、加速度。五、（15分）图示四连杆机构，O1Bl , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度转动，在图示瞬时，求 B、C 两点的速度、加速度及做平面运动刚体AB 的角速度六、（15分）质量为m1和m2的两重物，分别挂在两条绳子上，绳又分别绕在半径为和并装在同一轴的两鼓轮上，已知两鼓轮对于转轴O的转动惯量为I ，系统在重力作用下发生运动，求鼓轮的角加速度。（m1m2） 七、（15分）均质细长杆质量为，长度L ,匀角速度转动，试计算图示位置杆的动量、对转轴的动量矩及动能；并虚加惯性力。河北工程大学 学年第 学期 理论力学 期末考试 试卷 参考答案一、解： Mz(P)=25Nm。二、解： NB=20kN；XA=0kN YA=40kN ;MA=120kN.m三、解： RA=RB=M/b四、解： 五、解： （顺时针）六、解： 虚加惯性力和惯性力偶：列方程： 解得：七、解：动量；动量矩动能虚加惯性力和惯性力偶：河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 4 ）卷一、图示简支梁，梁长为4a，梁重P，作用在梁的中点C，在梁的AC段上受均布载荷q作用，在梁的BC段上受力偶M作用, 力偶矩M=Pa，试求A和B处的支座约束力。（本题10分）二、如图所示刚架结构，已知P=20kN，q=10kN/m，不计自重，计算A、B、C的约束力。（本题15分）三、已知F1=20kN，F2=10kN。 、计算图示平面桁架结构的约束力；、计算8杆、9杆、10杆的内力（本题15分）。四、平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接。当曲柄OA以匀角速度w 绕固定轴O转动时，滑块在摇杆O1B上滑动，并带动摇杆O1B绕固定轴摆动O1。设曲柄长OA= r，求当曲柄OA在水平位置、时，摇杆O1B的角速度、角加速度；动点的科氏加速度。（本题15分）五、椭圆规尺的A端以速度vA向左运动，AB=l，在图示位置AB杆与水平线夹角为300。求B端的速度以及尺AB的角速度、角加速度。（本题15分）第五题第四题六、质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，以角速度逆时针转动，求该瞬时杆的动量、对转轴O的动量矩、以及动能，虚加惯性力。（15分）七、已知均质圆轮绕轴O转动，轮的重量为P，半径为R，其上作用一主动力偶M，重物的质量为m，计算重物上升的加速度a（15分）v河北工程大学 学年 第 学期 理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案一、（本题10分）解:受力如图所示（3分）（1分）（3分）（3分）二、（本题15分） 解:整体受力如图所示（3分）（3分）（3分）（1分）整体受力如图所示（3分）（3分）（1分） （3分）三、（本题15分）。 解:画整体受力图画8、9、10右半边受力图 四、（本题10分） 解: 速度矢量图如图所示, 绝对速度 牵连速度 角速度五、（本题15分）解: 六、（15分）解: 七、（15分）解: 动量矩： 外力矩： 代入动量矩定理得： 解得：河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 5 ）卷一（10分）已知力 力的作用点坐标为M(2,4,1)，求力F对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。二（15分）图示结构，已知AB=EC，BC=CD=EDa=0.2m，P=20kN，作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。第三题第二题三（15分）图示三铰刚架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不计自重，计算A、B、C的约束力。四(15分) 求平面桁架结构1、2、3杆的内力，将零力杆标在图中。已知20kN，水平和竖杆长度均为，斜杆长度。五10分）在图示机构中，杆AB以速度u向左匀速运动。求当角时，OC杆的角速度、角加速度。六（10分）在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以匀角速度转动，；图示瞬时水平，铅直，。试求（1）该瞬时点的速度；（2）连杆的角速度、角加速度。 七（各5分）质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。（5分）2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。（5分）3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度。（5分）八（10分）用虚位移原理计算简支梁支座B的约束力。河北工程大学 科信学院 学年 第 学期 理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案一、（10分）解：（6分） 二、（15分）解：研究AB杆，得研究EC杆，得三、(15分) 解:四、（15分）解:研究整体：研究截面右半部分， 五、（10分）解：动点A，动系OC，六、（10分） 解：利用瞬心法， 七、（15分）解：1、 2、 3、 八、（10分）解：1、解除B支座约束，代之以NB2、给系统一组虚位移：3、虚功方程为：4、 5、解得：河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 6 ）卷一（20分）图示梁，已知 m20 kN.m , q 10kNm , l1m , 求固定端支座A的约束力。二（20分）图示结构，已知AB=EC，BC=CD=EDa，力P作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。三（20分）桁架受力如图所示，已知F110 kN，F2F320 kN，。试求桁架8，9，10杆的内力。四（10分）平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接。当曲柄OA以匀角速度绕固定轴O转动时，滑块在摇杆O1B上滑动，并带动摇杆O1B绕固定轴O1摆动。设曲柄长OA= r，两轴间距离OO1=l。求当曲柄OA在水平位置时摇杆的角速度、角加速度。五（10分）图示四连杆机构，O1Bl , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度转动，在图示瞬时，求 B、C 两点的速度、加速度及做平面运动刚体AB 的角速度六（20分）均质细长杆质量为，长度L , 绕转轴O做定轴转动，角速度，角加速度，都为逆时针方向。求图示位置杆的动量、对转轴的动量矩、杆的动能、惯性力、惯性力偶。河北工程大学 学年第 学期 理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案一（20分）解：研究BC杆，由研究整体，由， 由，由二（20分）解：研究AB杆，得研究EC杆，得三（20分）解：研究整体得：研究截面右半部分得： 四（10分）解：动点A，动系O1B五（10分）解：利用瞬心法 （顺时针） 六（20分）解： 动量；动量矩动能惯性力：惯性力偶： 顺时针。河北工程大学 学年 第一学期 期末考试 试卷（ 7）卷一、简答题（只写出主要步骤和结果）（10分）1、如图所示平面力系，已知F1=F2=F3=F4=F ，作用点分别为A、B、C、D，假设图中虚线所示的四个小正方形的边长均为a，计算力系向O点简化的主矢量和主矩。（5分）2、已知重物与斜面之间的静滑动摩擦系数f=0.38 ,如图所示，问重物在斜面上能否自锁？（5分） 二、如图所示三铰刚架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不计自重，计算A、B、C的束力。（15分）三、计算桁架结构各杆内力。（15分）三、刨床的急回机构如图所示。曲柄OA以匀角速度绕O作定轴转动，滑块在摇杆上滑动，并带动杆绕定轴摆动。设曲柄长为，在图示位置时OA水平，铅垂，。求：该瞬时摇杆角速度和角加速度。（20分）四、已知的角速度为，另外=，图示瞬时与平行且位于铅垂位置，求图示瞬时的角速度。（10分）五、质量为m1和m2的两重物，分别挂在两条绳子上，绳又分别绕在半径为和并装在同一轴的两鼓轮上，已知两鼓轮对于转轴O的转动惯量为I ，系统在重力作用下发生运动，求鼓轮的角速度、角加速度。（m1m2） （15分）六、质量为m，长度为L的均质细长杆，绕转轴O作定轴转动，转轴到杆的左端点A距离为，如图所示，计算杆的动量；对转轴O的动量矩；动能；惯性力；惯性力偶。（15分）河北工程大学 学年 第 学期 理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案一、（15分）1：主矢量和主矩： 最终合力：2、不自锁。 3、运动不可能二、（15分）解: 三、(20分) 解：选取动点、动系、静系：动点: OA杆上A点, 动系: 摆杆O1B ，静系: 固连地面。由速度合成定理： （方向均已知，两个未知量）作速度矢量关系图求解：由速度合成定理 作出速度平行四边形如图示。 四、（20分）解：1、 2、 3、 五、（15分）解： 虚加惯性力和惯性力偶：列方程： 解得：六、（15分）解：动量；动量矩动能虚加惯性力和惯性力偶：河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ 8 ）卷一、（15分）图示结构，已知AB=EC，BC=CD=EDa=0.2m，P=20kN，作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。二、（15分）图示三铰刚架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不计自重，计算A、B、C的约束力。三、(15分) 求平面桁架结构1、2、3杆的内力，将零力杆标在图中。已知20kN，水平和竖杆长度均为，斜杆长度。四、在图示机构中，杆AB以速度u向左匀速运动。求当角时，OC杆的角速度、角加速度。（10分）五、在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以匀角速度转动，；图示瞬时水平，铅直，。试求（1）该瞬时点的速度、加速度；（2）连杆的角速度。（15分） 六、质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。（10分）2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。（10分）3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度。（10分）河北工程大学 学年 第 学期理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案一、（15分）解：研究AB杆，得研究EC杆，得二、（15分）解:三、(15分) 解:研究整体：研究截面右半部分， 四、（10分）解：动点A，动系OC，五、（15分） 解：利用瞬心法， 六、解：1、 （10分）2、 （10分）3、 （10分）河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷 （9 ）卷一、已知力P，正方体的边长为a ，试求P对x,y,z轴之距。（10分）二、已知,求支座A,B处的约束反力（15分）MABCLPAB三、已知条件如图，求图示悬臂梁A端的约束反力。（15分）四、在图示机构中，杆AB以速度u向左匀速运动。求当角时，OC杆的角速度、角加速度。（15分）五、在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以匀角速度转动，；图示瞬时水平，铅直，。试求（1）该瞬时点的速度、加速度；（2）连杆的角速度。（15分） 六、 质量为m长为l的均质杆，可绕O轴转动。图示瞬时其角速度为，角加速度为。求该均质杆的动量p，动量矩，动能T. （15分）七七、两重物和的质量分别为和，系在两条质量不计的绳索上，两条绳索分别缠绕在半径为和的塔轮上，如图所示。塔轮对轴O的转动惯量为（为塔轮的质量），系统在重力下运动，试求塔轮的角加速度（15分）。 河北工程大学 学年第 学期 理论力学 期末考试 试卷 参考答案一、解： Mz(P)=25Nm。二、解： NB=20kN；XA=0kN YA=40kN ;MA=120kN.m三、解： RA=RB=M/b四、解： 五、解： （顺时针）六、解： 虚加惯性力和惯性力偶：列方程： 解得：七、解：动量；动量矩动能虚加惯性力和惯性力偶：河北工程大学 学年 第一学期 期末考试 试卷（10）卷一、基本概念（本题30分）1、(10分)已知力 作用点坐标为M(2,4,1)，求力F对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。2、(10分)平面图形作平面运动，已知aA 沿AB连线，aB 与AB连线垂直，试分析这种运动状态是否可能。3、(10分)由三个质点组成的质点系，每个质点的质量都是m，某时刻各质点对于坐标原点O的位置矢量分别为：， ， ；各点的速度分别为：， , ,求：质点系的动量？质点系对O点的动量矩？质点系的动能？二、计算题（本题70分）1、(10分)多跨梁在C点用铰链连接。已知均布荷载集度q =10 kNm，CD上作用一力偶，力偶矩为M=40kN·m，l2m。试求A、B、 D处约束力。2、(10分) 求平面桁架结构各杆的轴力，将零力杆标在图中。已知， ，。 二 3、(10分)已知：凸轮半径、速度分别为,求：j =60o时, 顶杆AB的速度。4、(15分)已知：，在图示位置时,水平，求在该位置时杆的角速度及滑块的速度。5、(10分)计算均质杆AB的动量,动量矩和动能,杆的质量为m 。6、（15分）质量为m1和m2的两重物，分别挂在两条绳子上，绳又分别绕在半径为和并装在同一轴的两鼓轮上，已知两鼓轮对于转轴O的转动惯量为I ，系统在重力作用下发生运动，求鼓轮的角加速度。（m1m2）6河北工程大学 /理论力学 期末考试 试卷参考答案一、1（10分）解： 一、2（10分）解：运动不可能发生！因为两点加速度不满足加速度矢量关系。一、3（10分）解：动量=；动量矩； 动能二、1（10分）解： ND=15kN；NB=40kN；NA=-15kN二、2（10分）解： ； ； 其余各杆轴力均为零。二、3（10分）解： 二、4（10分）解： ；（顺时针） ， （逆时针）二、5（15分）解： 动量；动量矩动能二、6（15分）解： 虚加惯性力和惯性力偶：列方程： 解得：专心-专注-专业