理论力学复习题.doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上理论力学复习题1一、 是非题 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

2、约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。 （ ）9、 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。（ ）10、 用解析法求平面汇交力系的平衡问题时，所建立的坐标系x，y轴一定要相互垂直。 （ ）11、 一空间任意力系，若各力的作用线均平行于某一固定平面，则其独立的平衡方程最多只有3个。 （ ）12、 静摩擦因数等于摩擦角的正切值。 （ ）13、 一个质点只要运动，就一定受有力的作用，而且运动的方向就是它受力方向。（ ）14、 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。 （ ）15、 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

3、质点系中各质点必都静止。 （ ）16、 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。（ ）17、 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 （ ）18、 在自然坐标系中，如果速度 = 常数，则加速度 = 0。 （ ）19、 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 =mvcos。 （）20、 用力的平行四边形法则，将一已知力分解为F1和F2两个分力，要得到唯一解答，必须具备：已知F1和F2两力的大小；或已知F1和F2两力的方向；或已知F1或F2中任一个力的大小和方向。 ( )21、 某力在一轴上的投影与该力沿该坐标轴的分力其大小

4、相等，故投影就是分力。 ( )22、 图示结构在计算过程中，根据力线可传性原理，将力P由A点传至B点，其作用效果不变。( )23、 作用在任何物体上的两个力，只要大小相等，方向相反，作用线相同，就一定平衡。( )。 24、 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。（ ）25、 加速度的大小为。 （） 26、 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。 （ ）27、 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。 （ ）28、 两个力合力的大小一定大于它分力的大小。 （ ）29、 约束力的方向总是与约束所

5、能阻止的被约束的物体的运动方向是一致的。 （ ）。30、 两平面力偶的等效条件是：这两个力偶的力偶矩相等。 （ ）31、 刚体的运动形式为平动，若刚体上任一点的运动已知，则其它各点的运动随之确定。（ ）二、选择题（每题2分。请将答案的序号填入划线内。）1、 空间力偶矩是 。代数量； 滑动矢量； 定位矢量； 自由矢量。2、 一重W的物体置于倾角为的斜面上，若摩擦系数为f，且tgFBFC C.FAFBFC24、直角刚杆A O = 2m，BO = 3m，已知某瞬时A点的速度 U A= 6m/s；而B点的加速度与BO成= 60角。则该瞬时刚杆的角度速度= rad/s，角加速度a= rad/s2。3；

6、； 5； 9。三、计算题1、 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） 2、一水平简支梁结构，约束和载荷如图所示，求支座A和B的约束反力。解：对该梁作受力分析由，有： 由，有： 由，有： 3、两根铅直杆AB、CD与梁BC铰接，B、C、D均为光滑铰链，A为固定端约束，各梁的长度均为L=2m，受力情况如图。已知：P=6kN，M=4kNm，qO=3kN/m,试求固定端A及铰链C的约束反力。4、求指定杆1、2、3的内力。5、一均质杆

7、AB重为400N，长为l，其两端悬挂在两条平行等长的绳上处于水平位置，如图所示。今其中一根绳子突然被剪断，求另一根绳AE此时的张力。解：运动分析 绳子突然被剪断，杆AB绕A作定轴转动。假设角加速度为，AB杆的质心为C，由于A点的绝对速度为零，以瞬心A为基点，因此有： 方向如图所示 受力分析：AB杆承受重力、绳子拉力、惯性力和惯性力矩利用动静法，对质心C建立力矩方程：由 有 即 （1） 由 有 即 （2）联立（1）（2）两式，解得： 【注】本题利用质心运动定理和绕质心转动的动量矩定理也可求解6、边长b =100mm的正方形均质板重400N，由三根绳拉住，如图所示。求：1、当FG绳被剪断的瞬时，A

8、D和BE两绳的张力；2、当AD和BE两绳运动到铅垂位置时，两绳的张力。 7、图中，均质梁BC质量为4m、长4R，均质圆盘质量为2m、半径为R，其上作用转矩M，通过柔绳提升质量为m的重物A。已知重物上升的加速度为a=0.4g，求固定端B处约束反力。8、均质杆AB长为L=2.5m，质量为50kg，位于铅直平面内，A端与光滑水平面接触，B端由不计质量的细绳系于距地面h高的O点，如图所示。当绳处于水平位置时，杆由静止开始下落，试用动静法求解此瞬时A点的约束反力和绳子的拉力。 理论力学复习题2一、 填空题1刚体绕OZ轴转动，在垂直于转动轴的某平面上有A，B两点，已知OZA=2OZB，某瞬时aA=10m/

9、s2，方向如图所示。则此时B点加速度的大小为_5m/s2；（方向要在图上表示出来）。与OzB成60度角。2刻有直槽OB的正方形板OABC在图示平面内绕O轴转动，点M以r=OM50t2（r以mm计）的规律在槽内运动，若（w以rad/s计），则当t=1s时，点M的相对加速度的大小为_0.1m/s2_；牵连加速度的大小为_1.6248m/s2_。科氏加速度为_m/s2_，方向应在图中画出。方向垂直OB，指向左上方。3质量分别为m1=m，m2=2m的两个小球M1，M2用长为L而重量不计的刚杆相连。现将M1置于光滑水平面上，且M1M2与水平面成角。则当无初速释放，M2球落地时，M1球移动的水平距离为_（

10、1）_。（1）；（2）；（3）；（4）0。4已知OA=AB=L，w=常数，均质连杆AB的质量为m，曲柄OA，滑块B的质量不计。则图示瞬时，相对于杆AB的质心C的动量矩的大小为_，（顺时针方向）_。5均质细杆AB重P，长L，置于水平位置，若在绳BC突然剪断瞬时有角加速度a，则杆上各点惯性力的合力的大小为_，（铅直向上）_，作用点的位置在离A端_处，并在图中画出该惯性力。6铅垂悬挂的质量-弹簧系统，其质量为m，弹簧刚度系数为k，若坐标原点分别取在弹簧静伸长处和未伸长处，则质点的运动微分方程可分别写成_和_。二、计算题图示系统中，曲柄OA以匀角速度w绕O轴转动，通过滑块A带动半圆形滑道BC作铅垂平动

11、。已知：OA=r=10cm，w=1rad/s，R=20cm。试求j=60时杆BC的加速度。解：动点：滑块A，动系：滑道BC，牵连平动由正弦定理得： 向方向投影： 专心-专注-专业三、计算题图示半径为R的绕线轮沿固定水平直线轨道作纯滚动，杆端点D沿轨道滑动。已知：轮轴半径为r，杆CD长为4R，线段AB保持水平。在图示位置时，线端A的速度为，加速度为，铰链C处于最高位置。试求该瞬时杆端点D的速度和加速度。解：轮C平面运动，速度瞬心P点（顺钟向）（顺钟向） 选O为基点杆CD作瞬时平动，选C为基点 :得（方向水平向右） 四、计算题在图示机构中，已知：匀质轮作纯滚动，半径为r ，质量为m3 ，鼓轮的内径

12、为 r ，外径为，对其中心轴的回转半径为 ，质量为m 2 ，物的质量为m 1 。绳的段与水平面平行，系统从静止开始运动。试求：（） 物块下落距离s时轮中心的速度与加速度；（） 绳子段的张力。解：研究系统：T 2 T 1 = W i + J C 2 +J B 2 + = m 1 g s 式中：，代入得：v C = 式两边对t求导得：a C = 对物：m = ，即：m 1 a A = m 1 g F ADF AD = m 1 g m 1 a A = m 1 g 理论力学复习题3一、填空题1、如图1.1所示结构,已知力F，ACBCADa，则CD杆所受的力FCD（ ），A点约束反力FAx=（ ）。2、

13、如图1.2 所示结构，,不计各构件自重，已知力偶矩M，AC=CE=a，ABCD。则B处的约束反力FB=（ ）；CD杆所受的力FCD=（ ）。 1.1 1.23、如图1.3所示，已知杆OA长L，以匀角速度绕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vr=（ ）；科氏加速度aC=（ ）。 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vB，OA杆、AB杆、轮B的质量均为m。则杆AB的动能TAB=（ ），轮B的动能TB=（ ）。 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

14、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2=（ ）。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=10rad/s时,则AB杆的角速度AB=（ ）rad/s,BC杆的角速度BC=（ ）rad/s。 7、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FA、FB的作用线方位和箭头指向为（ ）（要求保留作图过程）。 1.

15、7二、单项选择题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（ ）。A、 10P B、 8P C、 6P D、 4P2、如图2.2所示，重Q=200N的三角形板，用等长杆O1A，O2B支持着。设O1O2=AB，杆重及摩擦不计。若能使三角形板在角=300时保持平衡，则水平力P的大小应为（ ）。A、P=115.47 B、P=200 C、P=364N D、P=173N 2.1 2.23、平面杆机构如图2.3示，各杆重量不计，ABCDa。已知AB杆上作用一力偶M1，如在CD杆上作用一力偶M2。

16、则机构平衡时，M1与M2之间的大小为（ ）。A、 M1M2 B、 M1M2 C、 M1M2 D、 M1M24、如图2.4所示直角刚杆AO = 2m，BO = 3m，已知某瞬时A点的速度 = 6m/s；而B点的加速度与BO成= 60角。则该瞬时刚杆的角速度 rad/s，角加速度= rad/s2。A、3 B、 C、5 D、9 2.3 2.45、如图2.5所示，两齿条分别以速度v1、v2，沿相反向运动，两齿条之间夹有一齿轮，其半径为R，设v1v2，则齿轮中心O点的速度大小应为（ ）。A、 B、 C、 D、6、如图2.6所示，已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上A、B、C、D四点的平面一般力系，其

17、力矢关系如图2.1所示为平行四边形，由此可知（ ）。A、力系可合成为一个力偶 B、力系可合成一个力C、 力系可简化为一个力和一个力偶 D、力系的合力为零,力系平衡2.5 2.67、刚体作平面运动，在任一瞬时，若选A点为基点，则B点绕A点运动的速度为vBA, 若选B点为基点，则A点绕B点运动的速度为vAB,对于vBA与vAB， 以下正确的说法是（ ）。A、 大小相等，方向也相同 B、 大小相等，方向不同 C、 大小不相等，方向相同 D、 大小不相等，方向也不同三、计算题如图三所示，左半拱ACD、横梁DE、右半拱EGB的自重均不计，三者铰接成桥梁结构，A、B为固定铰支座，D、E为中间铰，C为可动铰

18、支座。铅直向下的集中荷载P=300 kN，Q=350 kN，图中尺寸单位为米。求结构平衡时A、C、D、E处的约束反力。图三四、计算题如图四所示结构由杆AB、BC和CD铰接而成中，不计各杆自重，B、C处为光滑铰链，已知力偶矩M=20kN.m, P=10kN ，q=10 kN/m。 求固定端A与固定铰支座D的约束反力。图四五、计算题在图五所示，均质圆盘A质量为m，半径为R，置于倾角为300的斜面上，今在圆盘中心A系一与斜面平行的细绳，绳绕过一质量为m，半径为R的滑轮O（视为均质圆盘）与质量也为m的物块C相连，物块C与固定水平面间的滑动摩擦因数为0.1，在重力作用下，系统由静止开始运动，圆盘A向下做

19、纯滚动。求：（1）物块C的加速度；（2）圆盘A所受的摩擦力；（3）轮O两边绳AB段和BC段的拉力。图五理论力学复习题3（答案）一、填空题1、2F ，F 2、， 3、L， 2L2 4、 mvB2， mvB2 5、3g/2L ，3g/2L 6、0，37、 二、单项选择题1、 A 2、 C 3、B 4、A，D 5、 A 6、 A 7、 B三、计算题解：（1）以DE为研究对象,受力如图：（8分）E=0, FDy7Q2=0 FDy=100 kN=0, FDx FEcos450=0 FDx=250 kN=0, FDy FEsin450-Q=0 FE=250 kN（2）以ACD为研究对象,受力如图：（7分）

20、A=0, FDx 5FDy5P1FC5=0 FC=90 kN=0, FAx FDx FC =0 FAx=160 kN=0, FAy FDy P=0 FAy=400 kN四、计算题 解：（1）以BC、CD杆为研究对象,受力如图：（4分）结构对称：FBy = FDy = q2=20kN FBx= FDx （2）以CD杆为研究对象,受力如图：（4分）C=0, FDy2 FDx2q2 1=0，FDx=10 kN（3）以AB为研究对象,受力如图：（7分）A=0, MAFBy2MP1=0=0, FAx FBx =0 =0, FAy - FBy P =0 FAx =10 kN FAy =30 kN MA =

21、 70kN.m五、计算题答：1、用动能定理计算轮A下降路程s时的物块C的速度和加速度v、a（6分）以系统为研究对象, 轮A作纯滚动。重力作功：mg.s. sin300mgf.s = 0.4 mg.s计算系统的动能： T1=0T2= mv2Jo2.mv2mv2其中：JomR2 （3）按动能定理：T2- T1= mv2 = 0.4 mg.s两边对时间求导：a = g2、用刚体平面运动方程计算轮A所受的摩擦力Ff：（4分）JAA=Ff.R ，JA m R2, C=Ff= mg3、计算绳子两边的拉力FAB、FBC（4分）物体C：FBC mgfm a， FBC mg轮O：FAB.RFBC .RJoo,

22、o= FAB = mg理论力学复习题4一、填空题1、如图1.1所示刚架,已知水平力F，则支座A的约束反力FA=（ ）；支座B的约束反力FB=（ ）。2、图1.2中F1和F2分别作用于A、B两点，且F1、F2与C点共面，则在A、B、C三点中（ ）点加一适当大小的力使系统平衡；加一适当大小的力偶能使系统平衡吗（ ）。1.1 1.23、圆盘做定轴转动,轮缘上一点M的加速度a分别有图示三种情况.则在该三种情况下,（ ）圆盘的角速度=0,（ ）圆盘的角加速度=0。 A B C1.34、质量为m，半径为R的均质圆盘可绕通过边缘O点且垂直于盘面的水平轴转动，设圆盘从最高位置无初速度的开始绕O轴转动，如图1.

23、4所示。求当圆盘运动至图示位置，即圆盘中心C和轴O的连线通过水平位置时圆盘的角速度（ ）和角加速度（ ）。5、如图1.5物体A重10N,与斜面间摩擦因数为0.4,物体B重5N,则物体A与斜面间摩擦力的大小为（ ）,方向为（ ）。1.4 6、已知物块B以匀速度v水平向左运动，图1.6示瞬时物块B与杆OA的中点相接触，OA长L。如以物块B上的角点C为动点，动系建立在OA杆上，则该瞬时杆OA的角速度=（ ），杆端A点的速度大小vA=（ ）, 科氏加速度aC=（ ）。7、直角曲杆ABC在如图1.7所示平面内可绕O轴转动，已知某瞬时A点加速度aA=5 m/s2，方向如图，则该瞬时曲杆的角速度=（ ）ra

24、d/s，角加速度=（ ）rad/s2。1.6 1.7二、单项选择题1、已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面汇交力系，其力矢关系如图2.1所示为平行四边形，由此可知（ ）。A、力系可合成为一个力偶 B、力系可合成一个力C、 力系可简化为一个力和一个力偶 D、力系的合力为零,力系平衡2、如图2.2所示均质细杆重为P，A端为固定铰支座，B端用绳子跨过不计摩擦和质量的滑轮C后与一重为Q的物体相连，AB=AC。则AB杆平衡时的角为（ ）。A 2 B C D 2.1 2.23、在图2.3所示的四连杆机构中，OA以角速度绕O轴匀速转动。当杆OA铅垂时，杆O1B水平，而且O、B、O1在同一水平线上，

25、已知OA =AB = O1B，则该瞬时杆O1B的角速度大小和转向为（ ）。A、（逆时针） B、（顺时针） C、2（顺时针） D、2（逆时针）4、如图2.4所示，两齿条分别以速度v1、v2，沿相同方向运动，两齿条之间夹有一齿轮，其半径为R，设v1v2，则齿轮中心O点的速度大小应为（ ）。A 、 B 、 C 、 D 、 2.3 2.45、如图2.5所示杆AB和CD的自重不计，且在C处光滑接触，若作用在AB杆上的力偶的矩为M1 ，则欲使系统保持平衡，作用在CD杆上的力偶的矩M2（ ）。 A、M2M1 B、M2M1 C、M2M1 D、M2M16、如图所示2.6两直角弯杆AC、BC在C点铰接,如把力偶M

26、从AC杆移至BC杆上，则两种情况下支座A、B的约束反力的大小与方向为（ ）。A、大小与方向都相同 B、大小与方向都不同C、大小相同，方向不同 D、大小不同，方向相同2.5 2.67、质量为m的均质圆轮，平放在光滑的水平面上，其受力情况如图2.5所示，R=2r。设开始时圆轮静止，则圆轮作平面运动的是（ ）图。 A B C D2.7三、计算题（15 分）如图三所示,结构由AB杆、DE杆和BCD杆组成，不计各构件自重，AB杆上作用有均布荷载q，ED杆上作用有矩为M的力偶， 求固定端A、固定铰支座E的约束反力及BCD杆的内力。图三四、计算题（15 分）如图四所示,已知：P=qa,M=qa2,BC=CD

27、,BE=EC,q,a,=300，不计构件自重，C处光滑接触。求平衡结构中固定端A、固定铰支座B的约束反力及C处的内力。图四五、计算题（14 分）如图五所示，均质圆轮A和物块B质量均为m，圆轮A的半径r，AB杆（A、B为中间铰）的质量不计，始终平行于斜面，斜面倾角为。已知斜面与物块B及圆轮A之间的摩擦因数为f，圆轮在斜面上作纯滚动，系统在斜面上从静止开始运动，求：1 物块B的加速度。2 圆轮A所受的摩擦力。图五理论力学复习题4（答案）一、填空题（每小题 4 分，共28 分）1、 F , F/2 2、A, 不能 3、A，C 4、, 5、2N，向上 6、v/L，v，7、2, 3二、单项选择题（每小题

28、 4 分，共28 分）1、D 2、A 3、B 4、 D 5、C 6、B 7、B三、计算题（15 分解：（1）以DE杆为研究对象,受力如图：（7分）C=0, FE3a.sin600M=0 FE= FD = FBCD = （2）以AB为研究对象,受力如图：（8分）A=0, MAFBcos3002a2qa2=0=0, FAx FBcos600=0 =0, FAy FBcos300-q2a =0 FAx = FAy =2qa MA = 2qa2四、计算题（15 分） 解：（1）以BD杆为研究对象,受力如图：（8分）B=0, FC2aPa.sin300q2a 3a=0 =0, FBx Pcos300=0

29、 =0, FBy FC Psin300-q2a =0 FC= 3.25qa FBx= qa FBy =-0.75qa（2）以AC为研究对象,受力如图：（7分）A=0, MAFC2aM=0=0, FAx =0 =0, FAy - FC =0 FAx = 0 FAy =3.25qa MA = 5.5qa2五、计算题（14 分）解：1、对系统用动能定理（9分）受力分析并计算力作功为： W=2mg.sinsmg.cos.f.s运动分析并计算系统动能：设轮心沿斜面向下运动s时的速度为v，加速度为aT1=0，T2=mv2 mv2= mv2按动能定理： T2T1=Wmv2=2mg.sinsmg.cos.f.

30、s两边对时间求导：a=g（2sinf cos）2、对圆轮A用达朗贝尔原理：（5分）=J=mr2=marMA=FAr=0FA=m g（2sinf cos）理论力学复习题5 (一) 单项选择题 1. 物块重P，与水面的摩擦角，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)为两种结构，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. 沿边长为的正方形各边分别作用有，且=，该力系向B点简化的结果为：主矢大小为=_，主矩大小为=_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，作用于B点的力，求力F对A点之