理论力学试题及答案_7.docx

理论力学试题及答案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，假如速度=常数，则加速度=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，则其动量在x轴上的投影为mvx=mvcosa。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。主矢等于零，主矩不等于零；主矢不等于零，主矩也不等于零；主矢不等于零，主矩等于零；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NA与NB的关系为。NA=NB；NA>NB；NAmKN2=qACBBC=0BM02222=?-?qFC=0xF02222=?-qFBx=0yF02222=+?-CByFqF=0xF0=-BxAxFF=0yF0=-FFFByAy=0AM04=?-+FMMATyx=eT11yx=eT222yx=eirOriAiiiOAArr+=?-=?-?=2/22/22/22/245cos45sin45sin45cos1A?=011l?-=?-?-?-?-=2/32/12/12/3)30cos()30sin()30sin()30cos(2A?=022lT14/00=qT11T1622226/?-=-=llyxqAArlsinlAC=coslBC=rvA=sinlrACvAAB=raA=22222nsin)sin(lrlrlABaABBA=?=ntBABAABaaaa+=ncossinBAABaaa-=-322222sincot)sincos(sin1lrrlrraB+=+=1O2OmR2O2O1O1O1O2O2?)3(2221241+=mR212RR=2/21?&&=2222222241167)43(?&&&mRmRT=+=MQ=2?222dd?QTTt=?-?&MmR=2287?&&2278mRM=?&&221742mRM=?&&&&1OmRMRaO7411=?&&2ORFMLOT2-=&RFMJOT22-=?&&RMRMRMmRRMF7374212T=-=-=?&&1ORFLS2T=&RFJS2T1?=?&&RMmRF73431T=?&&1OST1FFma+=RMRMmRMmFmaF773742T1S=-=-=)(1FMvmvLDODD&=?+RFmvRJOCt20)(Sdd1?=+?+-RFmaRmRO221S121?=?+-?&&RMmRMmRmRMmRRF7)742174(2122S=-=lABOA=GM?M0=+?MyFyFyFCCyDDyBBy011=-CDByGyGyGM?sin2lyB=?sin21lyC=?sin23lyD=?cos2?=lyB?cos21?=lyC?cos23?=lyDAxTSF0coscoscos2231211=?-?-?-?lGlGlGM0cos2cos21=-?-?lGlGM?cos)(21lGGM+?=FF=1FF22=Tzyx=e?-=001FF?-=FF02F=iFFR?-=?-+?-=FFFFi00000RFFzFF-=RzFFFO-=R1r2r?=bb01r?=bb02r?-=000001bbbbr?-=000002bbbbr=)(FMMOO221121FrFrMMM+=+=O?=?-?-=00000000011bFFbbbbFr?-=?-?-=bFbFbFFFbbbb00000022Fr?=?-+?=+=bFbFbFbFbFbFO00021MMMzbFybFMO+=zFFFO-=RzbFybFMO+=?cos2222abbac-+=?sin)sin(=-?&?&rvO=COOCvvv+=?&rvCO21=2245222222)cos34(21)cos(121212121?&&&&-=-+=+=mrmrmrmvJTCC)cos1(21?-=RmgWWTT=-0)cos1()cos34(2121022?-=-rmgTmr&0sinsin)cos(222134=+-?rg&&&?&?&rvO=COOCvvv+=?&rvCO21=?cos21RmgV-=?cos)cos34(212122RmgmrVTL+-=-=&0dd=?-?LLt&2Fx0sinsin)cos(222134=+-?rg&&&?&?&rvO=?&rvvOS=COOCvvv+=?&rvCO21=?+)(FMvmvLSCSS&2342241221212)cos()cos(mrrrrmmrCSmJJCS?-=-+=?+=234)cos(mr?-=?&SSJL=?&234)cos(mr-=?&&&&23422)cos(sinmrmrLS-+=?sin)sin(2221&mrmvvvmvvmvCOSCOSCS=-?=?=?sin)(21rmgFMS=0sinsin)cos(222134=+-?rg&&&物块重P，与水面的摩擦角o20m?=，其上作用一力Q，且已知P=Q，方向如图，则物块的状态为()。A静止(非临界平衡)状态B临界平衡状态C滑动状态D不能确定第1题图第2题图2.图(a)、(b)为两种构造，则()。A图(a)为静不定的，图(b)为为静定的B图(a)、(b)均为静不定的C图(a)、(b)均为静定的D图(a)为静不定的，图(b)为为静定的(二)填空题(每题3分，共12分)1.沿边长为ma2=的正方形各边分别作用有1F，2F，3F，4F，且1F=2F=3F=4F=4kN，该力系向B点简化的结果为：主矢大小为RF'=_，主矩大小为BM=_向D点简化的结果是什么？_。第1题图第2题图2.图示滚轮，已知2mR=，1mr=，30=，作用于B点的力4kNF=，求力F对A点之矩AM=_。3.平面力系向O点简化，主矢RF'与主矩OM如图。若已知10kNRF'=，20kNmOM=g，求合力大小及作用线位置，并画在图上。第3题图第4题图4.机构如图，AO1与BO2均位于铅直位置，已知13mOA=，25mOB=，23radOB=，则杆AO1的角速度AO1=_，C点的速度C=_。(三)简单计算题(每题8分，共24分)1.梁的尺寸及荷载如图，求A、B处的支座反力。2.丁字杆ABC的A端固定，尺寸及荷载如图。求A端支座反力。3.在图示机构中，已知mrBOAO4.021=，ABOO=21，AO1杆的角速度4rad=，角加速度22rads=，求三角板出其方向。(四)图示构造的尺寸及载荷如下图，q求A、C处约束反力。(五)l2m，求支座A、D、E处的约束反力。(六)20kN/m，l2m，求1、2(七)图示机构中，曲柄OAr，以角速度4=r，求杆O1C的角速度。(一)单项选择题1.A2.B(二)填空题1.0；16kNmg；0,16kNRDFM'=g2.2.93kNmAM=-g3.合力10kNRF=4.4.5rads；9ms(三)简单计算1.取梁为研究对象，其受力图如下图。有2.取丁字杆为研究对象，其受力图如下图。有3.三角板ABC作平动，同一时刻其上各点速度、加速度均一样。故(四)解：(1)以BC为研究对象。其受力图如图(a)所示，分布荷载得合力Q(2)以整体为研究对象。其受力图如图(b)所示。(五)解：(1)以BC部分为研究对象，其受力图如图(b)所示。(2)以CD部分为研究对象，其受力图如图(c)所示。(3)以AB部分为研究对象，其受力图如图(d)所示。(六)解：(1)取BC部分为研究对象，其受力图如图(b)所示。(2)取ED部分为研究对象，其受力图如图(c)所示。(3)取ABC部分为研究对象，其受力图如图(d)所示。(七)解：杆AB作平面运动，A、B两点的速度方向如图。由速度投影定理，有杆O1C的角速度为一、作图题10分如下列图所示，不计折杆AB和直杆CD的质量，A、B、C处均为铰链连接。试分别画出图中折杆AB和直杆CD的受力图。二、填空题30分，每空2分1.如下列图所示，边长为a=1m的正方体，受三个集中力的作用。则将该力系向O点简化可得到：主矢为=RF，N；主矩为=OM，。2.如下列图所示的平面机构，由摇杆AO1、BO2，“T字形刚架ABCD，连杆DE和竖直滑块E组成，21OO水平，刚架的CD段垂直AB段，且AB=21OO，已知lBOAO=21，DE=l4，AO1杆以匀角速度绕1O轴逆时针定轴转动，连杆DE的质量均匀分布且大小为M。根据刚体五种运动形式的定义，则“T字形刚架ABCD的运动形式为，连杆DE的运动形式为。在图示位置瞬时，若AO1杆竖直，连杆DE与刚架CD段的夹角为oCDE60=，则在该瞬时：A点的速度大小为，A点的加速度大小为，D点的速度大小为，连杆DE的速度瞬心到连杆DE的质心即其中点的距离为，连杆DE的角速度大小为，连杆DE的动量大小为，连杆DE的动能大小为。三、计算题20分如左下列图所示，刚架构造由直杆AC和折杆BC组成，A处为固定端，B处为辊轴支座，C处为中间铰。所受荷载如下图。已知F=40kN，M=20kN·m，q=10kN/m，a=4m。试求A处和B处约束力。四、计算题20分机构如右上图所示，1O和2O在一条竖直线上，长度mmAO2001=的曲柄AO1的一端A与套筒A用铰链连接，当曲柄AO1以匀角速度srad/21=绕固定轴1O转动时，套筒A在摇杆BO2上滑动并带动摇杆BO2绕固定轴2O摆动。在图示瞬时，曲柄AO1为水平位置，02130=BOO。试求此瞬时：ABCDCEBAD1摇杆BO2的角速度2；2摇杆BO2的角加速度2五、计算题20分如下列图所示，滚子A沿倾角为=030的固定斜面作纯滚动。滚子A通过一根跨过定滑轮B的绳子与物块C相连。滚子A与定滑轮B都为均质圆盘，半径相等均为r，滚子A、定滑轮B和物块C的质量相等均为m，绳子的质量忽略不计。系统由静止开场运动，试求：1物块C的加速度；2绳子对滚子A的张力和固定斜面对滚子