2022年2022年理论力学试卷及答案 .pdf
湖南工程学院试卷用纸至学年第学期（装订线内不准答题）命题教师审核课程名称理 论 力 学考试_ _（A、B 卷）适用专业班级考试形式（开、闭）题号一二三四五六七八总分计分一、填空题 ： （每小题 6 分，共 30分）1. 图示滑轮 O 重力不计，轴承摩擦也忽略不计。在滑轮的右边沿作用一个铅垂向下的力F，同时轮上还作用一个逆时针力偶M。问：滑轮 O 是否有可能保持平衡？为什么？答：。2. 长方体顶点 B 处有一力 F 作用， F=1kN。则：力F对 x、y、z 轴的力矩分别为FMx，FMy，FMz。3. 飞轮作加速转动，轮缘上一点M的运动规律为S=0.1t3（S 的单位为 m，t的单位 s）, 飞轮的半径为 R =100cm。当点M的速度达到 v=30m/s时，该点的切向加速度ta= ，法向加速度na= 。专业班级姓名学号共2 页第1 页4. 如图两平行摆杆O1A=O2B=R，通过托架提升重物M，摆杆 O1A 以匀角速度 转动，则物块质心 M 点的速度 vM= ，加速度 aM= 。5. 物块放在水平面上，重量为P=200N，物块与水平面之间的静滑动摩擦系数为f=0.4，作用于物块上的水平力F=60N，物块做匀变速直线运动。则物块的惯性力为。二、重量为 P 圆球放在墙和杆之间，杆的A 端用铰链联接于墙上， B 端用水平绳 BC 拉住。若30，5/ABAD，绳与杆的自重都不计，各接触面都是光滑的。试求绳索BC 的拉力。 （16 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 湖南工程学院试卷用纸（装订线内不准答题）三、曲柄滑道机构，如图所示。曲柄长OA =r，以匀角速度 绕 O 轴转动，其端点用铰链与滑道中的滑块A 相连，带动滑道作往复运动，求当曲柄与滑道轴线成角时滑道的速度。（12 分）四、图示的四连杆机构中，O1A=r , AB=O2B=3r,曲柄以等角速度 1绕 O1轴转动。在图示位置时， O1AAB，O2BA=60 。求此瞬时 O2B 的角速度 2 。（14 分）专业班级姓名学号共2 页第1 页五、图示为高炉上料卷扬系统，已知启动时加在卷筒上的不变力矩为M，料车及矿石的质量为 m1，斜桥倾斜角为 ，卷筒 O 的质量为 m2，并分布在轮缘上。摩擦忽略不计，试求启动时料车的加速度 a 。 （14 分）六、质量为 m =2kg 的物块 M，放在倾角 =30o 的斜面上。弹簧一端固定，另一端连物块，弹簧原长为 AB，刚性系数 k =3N/m。物块与斜面间的摩擦系数为f = 0.1 。物块由位置 B 从静止开始下滑，不计弹簧质量。求物块沿斜面下滑的最大距离S 。 （14 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（卷）（装订线内不准答题）课程名称理 论 力 学一、填空题 ： （每小题 6 分，共 30分）1. 滑轮 O 有可能保持平衡，因F 与 O 处的约束反力组成一对力偶与M 平衡。2. mkN8282.)F(Mx, mkN1212.)F(My, 0)(FMz3. 答：ta= 6m/s2，na=900 m/s24. M 点的速度 vM= R，加速度 aM= R2。5. 物块的惯性力为0 。二、重量为 P 圆球放在墙和杆之间， 杆的 A 端用铰链联接于墙上， B 端用水平绳 BC 拉住。若30，5/ABAD，绳与杆的自重都不计，各接触面都是光滑的。试求绳索BC 的拉力。 （16 分）解： 先取球为研究对象0yF030cosDFP（4 分）30cosPFD（3 分）再取杆 AB 为研究对象0)(FMA030sinABFADFTD（4分）专业班级命题老师至学年第学期PFT3154（3 分）（画受力图 2 分）三、曲柄滑道机构，如图所示。曲柄长OA =r，以匀角速度 绕 O 轴转动，其端点用铰链与滑道中的滑块 A 相连，带动滑道作往复运动，求当曲柄与滑道轴线成角时滑道的速度。（12 分）解(1) 取滑块 A 为动点，选滑道为动参考系。 （2 分）(2) 动点 A 的绝对运动是匀速圆周运动， 绝对速度方向沿 A 点圆周的切线方向； 动点 A相对运动轨迹是直线，相对速度方向水平向向右，牵连速度方向铅垂向上。（2 分）(3) 根据速度合成定理作出速度平行四边形。据几何关系得图示位置时滑道的速度大小为ve= vasin=r sin（6 分）（作出速度平行四边形图2 分）四、图示的四连杆机构中， O1A=r , AB=O2B=3r,曲柄以等角速度 1绕 O1轴转动。在图示位置时， O1AAB,O2BA=60 。求此瞬时连杆 AB 的角速度 AB和杆 O2B 的角速度 2 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（卷）（装订线内不准答题）解：杆 O1A 和 O2B 作定轴转动，连杆 AB 作平面运动，且 AB 两点的速度方向已知。 vAO1A , vBO2B，过 A、B 两点作 vA、vB的垂线，其交点 C 就是连杆 AB 的瞬心。（2 分）设连杆 AB 的角速度为 AB ，根据瞬心法，在图示瞬时，连杆AB 绕瞬心C 作瞬时转动，故vA=AB P AvB=AB PB （3 分）所以AB=vA/P A= 0.1921 （3 分）vB=AB PB=1.152r 1 （3 分）2=vB/O2B=1.152r 1/3r =0.3841 （3 分）五、图示为高炉上料卷扬系统，已知启动时加在卷筒上的不变力矩为M，料车及矿石的质量为m1，斜桥倾斜角为 ，卷筒 O 的质量为 m2，并分布在轮缘上。摩擦忽略不计，试求启动时料车的加速度a 。 （14 分）解先取料车为研究对象amgmFT11sin（1）（3 分）再取卷筒为研究对象由zzJFM得专业班级命题老师至学年第学期22rmrFMT（2）（3 分）ra（3）（3 分）由（1） 、 （2） 、 （3）联立解得rmmgrmMa211sin（3 分）（画受力图 2 分）六、质量为 m =2kg 的物块 M，放在倾角 =30o 的斜面上。弹簧一端固定，另一端连物块，弹簧原长为 AB，刚性系数 c =3N/m。物块与斜面间的摩擦系数为f = 0.1 。物块由位置 B从静止开始下滑，不计弹簧质量。求物块沿斜面下滑的最大距离S 。 （14 分）解：取物块为研究对象0yF030cosPFNFN =17.32N （2 分）SPWP30sin（2 分）221ScWC（2 分）W摩SPf30cos（2 分）由质点动能定理CPWW00W摩（2 分）解得5125.Sm （2 分）（画受力图 2 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -
