2022年理论力学历试卷.pdf

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1、理论力学历年试卷计算题1. 计算截面形心2、计算题1)如图0230,100,30GN TN。物块与固定面的摩檫系数0.5sf,问精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷物块处于何种状态？摩檫力F为多少？2)物体A重10GN,放在粗糙的水平固定面上,它与固定面之间的静摩擦因数0.2sf,动摩擦系数0.18df。今在该物体上施加6FN的力,030,试判断物体A处于何种状态？并求作用在物体上的摩擦力。3) 一 物 块 重NG2

2、00, 现 有 一 水 平 力NFN900作用于该物快并使物块贴于墙上,已知物块与墙之间的摩擦系数2. 0Sf,18.0df。问物块处于何种状态？摩擦力F为多少？4) 用 绳 拉 一 重475N的 物 体 , 拉 力150TFN。若静摩擦因数0.4sf,试判断该物体处于何种状态及此时摩擦力的大小？解:设物块静止 ,此时的支反力为NF摩擦力为fF(图略) 此时有 , 00,cos300 xTfFFF即需要03cos30150129.92fTFFN的摩擦力 ,方能使NFFAFTW30精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - -

3、- - - - -第 2 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷物块静止而所能提供的最大静摩擦力为maxfsNFf F由平衡方程000,sin 300sin3047575400yTNNTFWFFFWFN解出故:max0.4400160129.9fsNfFf FNFN所以,物块静止 ,摩擦力为129.9fFN5)钟摆简化如图所示。已知均质细长杆与均质圆盘的质量分别为1m与2m,杆长为l,圆盘直径为d。求钟摆对于通过悬挂点O的水平轴的转动惯量与动量矩。6)带传动机构如图所示。 已知带轮及胶带都就是均质的 ,胶带质量为m,带轮质量均为1m,带轮半径为r,带轮1O转

4、动的角速度为。 求带传动系统的动量及系统的动能。7)已知一质量为m、半径为r的均质圆轮在水平面上作纯滚动,质心C的速度为v。求该圆轮的动能及动量。动能:2222222111113222224cvTmvJmvmrmvr动量:Pmv精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷8) 图所示, 均质偏心圆盘半径为r、 对质心的回转半径为,偏心矩为e,重为W, 以角速度转动。试计算圆盘的动能及圆盘对转轴O的动量矩。9) 如图所示 ,

5、均质杆长为l, 重为P, 以角速度绕轴O转动。试计算杆的动能及杆对定轴O的动量矩。3、静力学应用题1)刚架结构如图所示 ,其中 A、B与 C都就是铰链。结构的尺寸与载荷如图所示。试求A、B、C三铰处的约束力。整体法精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷2)铰接四杆机构1OABO,在图示位置平衡。已知0.8OAm,10.6O Bm。作用在上OA的力偶矩12MNm。试求力偶矩2M的大小及杆AB所受的力。3)平面刚架的受力及

6、各部分尺寸如图所示,所有外力的作用线都位于刚架平面内。处为固定端约束。若图中q,pF,M,l等均为已知。试求处的约束力。 隔离法精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷)起重机重110PkN,可绕铅直轴AB转动,起重机的挂钩上挂一重为240PkN的重物 ,如图所示。起重机的重心C到转动轴的距离为1.5m,其她尺寸如图所示。求止推轴承A与轴承处B的约束力。)如图所示的工件上作用有三个力偶,工件放在光滑水平面上。三个力偶的矩

7、分别为12310,20MMNmMNm?;固定螺柱与的距离为200mm。求两个光滑螺柱A与B所受的水平力。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷6) 如图所示 , 已知AC与CD在C点铰接 ,A处为固定端。CD在B处用铰杆与地面联结。20,10 /,1 .FkNqk mlm。试求A、B处的约束反力。( 注: 写出平衡方程后 , 不计算结果 ) 7) 如图所示 , 已知,试求A、B处的约束反力。( 注: 写出平衡方程后 ,

8、 不计算结果) 8)已知,A B C D处均为光滑铰链 ,物块重为G,通过绳子绕过滑轮水平地连接于杆AB的E点,各构件自重不计 ,试求B处的约束力。解:(1)先以整体为研究对象 (受力图略 ) , , ,;P q a Mqa精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷列平衡方程()0,520CAxMFGrFr解得:52AxFG再由0,0 xAxCxFFF可得52AxCxFFG(2)再以杆 DBC连同滑轮为研究对象 (图略),

9、列平衡方程()0,520,CByMFGrTrFrTG其中解得:2ByFG再由0,0 xBxCxFFTF可得32BxCxFFTG9) 组合梁AC与CE用铰链C相连,A端为固定端 ,E端为活动铰链支座。受力如图所示。已知:8 ,5lm FkN,均布载荷集度2.5/qkNm,力偶矩的大小5MkNm?,试求固端A,铰链C与支座E的约束力。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷l/8qBADMFCHEl/4l/8l/4l/44、

10、运动学应用题1) 曲柄导杆机构如图所示、 已知OAr,曲杆BCD的速度Dv的大小为 v。求该瞬时杆OA转动的角速度。解:以滑块 A 为动点;曲杆 BCD为动系。（1） 运动分析绝对运动 :滑块 A 绕点 O 的圆周运动 ; 相对运动 :滑块 A 沿 BC的直线运动 ; 牵连运动 :曲杆的铅直运动。（2） 速度分析aervvv方向:大小:OA?？据此分析结果 ,绘制速度合成图 (略) （3） 计算牵连速度与相对速度曲杆的速度 :sinDeavvv滑块 A相对滑槽 BC的速度 :cosravv精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - -

11、 - - - - - - -第 9 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷O A B C D vD 2) 曲柄导杆机构如图所示、已知OAr, 以角速度转动。求该瞬时曲杆BCD的速度Dv的大小及滑块A相对滑槽BC的速度。3) 杆BC与DE固结, 且互相垂直。曲柄长0.5OAm, 并以角速度18/rads绕O轴转动 ,通过滑块A使杆BC作往复运动。求当曲柄OA与水平线的交角030时, 杆BC的速度。4) 曲柄滑道机构中 , 曲柄绕轴O转动,200OAmm, 在图示瞬时 ,角速度2/rads, 求导杆BC上点C的速度与滑块A在滑道中的速度。精品资料 - - - 欢

12、迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷5) 图示平面机构中 ,200,1000OAmm ABmm, 角速度为10/rads。试求机构在图示位置时 , 滑块B的速度与连杆AB的角速度。45OAB45h6) 在图中, 杆ABl, 滑倒时B端靠着铅垂墙壁。已知A点以速度 v沿水平轴线运动 , 试求图示位置杆端B点的速度及杆的角速度。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - -

13、- - - - -第 11 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷A B v O 7)已知:曲柄连杆机构中 ,曲柄OA长为0.3rm,以等角速度2/rads绕O点转动 ;连杆AB长为0.4lm。求当OA垂直AB时,滑块B的速度及连杆AB的角速度。8)图示四连杆机构中 ,1ABOA = O B =2,曲柄OA以角速度4/rads绕O轴转动 ;求在图示位置时杆AB与杆1O B的角速度。9)图示四连杆机构精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 18 页

14、- - - - - - - - - - 理论力学历年试卷中,1ABOA = O B =2,杆1O B以角速度6/rads绕1O轴转动 ;求在图示位置时杆AB与杆OA的角速度。10) 4、综合题1) 提升装置中 ,轮 A、B的重量分别为 P1、P2,半径分别为 r1、r2,可视为均质圆盘 ;物体 C的重量为 P3;轮 A 上作用常力矩 M1。求:物体 C上升的加速度。2)滑轮重 Q,半径为 R,对轴 O的回转半径为;一绳绕在滑轮上 ,另一端系一重为P 的物体 A;滑轮在转矩 M 的作用下带动重物A 以加速度 a 上升 ,忽略绳的质量,求作用在滑轮上转矩M 的大小。精品资料 - - - 欢迎下载

15、- - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷滑轮重Q,半径为R,对轴O的回转半径为;一绳绕在滑轮上 ,另一端系一重为P的物体A;滑轮上作用一不变转矩M,忽略绳的质量。 求重物A由静止开始上升距离s时的速度与加速度3)已知质量为 M 的均质圆盘 ,半径为 R ,以角速度 o绕 O轴转动,制动时,闸块给轮以正压力FN ,闸块与圆盘动摩擦系数为f,求制动所需时间 t。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳

16、 - - - - - - - - - -第 14 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷转盘 O重为 P1,半径为 r,对转轴的回转半径为,斜面的倾角为 ,重物重为 P2,重物与斜面间的摩擦系数为f,忽略钢丝绳的质量 ,若电机传到转盘上的转矩为M,求重物由静止开始上升距离S时的速度。卷扬机如图所示。鼓轮在常力偶M 的作用下将圆柱沿斜坡上拉。已知鼓轮的半径为 R1,质量为 m1,质量分布在轮缘上 ;圆柱的半径为 R2 ,质量为 m1 ,质量均匀分布。设斜坡的倾角为,圆柱只滚不滑。系统从静止开始运动 ,求圆柱中心 C经过路程 s时的速度。精品资料 - - - 欢

17、迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷如图均质杆长为l,重为P,可绕水平轴O转动。问当杆处于铅垂时 ,角速度至少为多大才能使杆转至水平位置？并求杆在水平位置时的角加速度。如图均质杆长为l,重为P,可绕水平轴O转动。杆由水平位置静止释放,求:1)杆在水平位置时的角加速度;2)杆转至铅垂位置时的速度汽车重为 G,以加速度 a 作水平直线运动。汽车重心C离地面的高度精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下

18、载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷为 h,汽车的前后轮轴到通过重心的铅垂线的距离分别等于c与 b。求其前、后轮与地面间的正压力。力对前轮求距力对后轮求距铅直杆在止推轴承B 及轴承 A 中以匀角速度转动。 CD杆在 O 点与 AB杆固定联结。而AB=h,CO =OD=l。在 CD杆的两端各有一重量为 P的球 ,CD杆与 AB 杆的夹角为 ,不计杆的质量。 求轴承 A、B的约束反力。书上例题P319 例 15-3如图所示 ,匀质滑轮的半径为r,质量为 m,可绕水平轴转动。轮缘上跨过的软绳的两端各挂

19、质量为m1与 m2的重物 ,且 m1m2。绳的重精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 理论力学历年试卷量不计 ,绳与滑轮之间无相对滑动,轴承摩擦忽略不计。求重物的加速度与轴承反力。 (应用动静法解题 ) 解:以整个系统为研究对象,对其进行受力及运动分析,并虚加上惯性力(图略) 列平衡方程12()0,()()0OAOBMFgam rJgam r其中:21,2OABJmraar11220,00,0 xOxyOyABFFFFmgm gm am gm a解得:121221212122 ()(22)02 ()()(22)ABOxOyg mmaammmFg mmFmmm gmmm精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 18 页 - - - - - - - - - -