土木工程专业理论力学总复习资料（2013级）
一、请依照教材中每章本章导读的提示展开课程的复习，目录中标
注*号的章节考试不涉及。
二、本次理论力学期未考试涉及教材的第一章至第十二章，以及第
十四章。
三、考试题型：
（一）．选择题（10分，5题）
（二）．判断题（20分，10题）
（三）．计算题（70分，5题）
说明：判断题和选择题主要考核各章节基础理论、基本概念；计算题集中在第三章、第四章、第八章、第十章、第十一章、第十二章，第十四章。其中静定结构部分考题约占30%，超静定结构部分考题约占70%。
四、参考复习题
（一）．判断题
1、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。（）
2、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。
（）
3、在理论力学中只研究力的外效应。
（）
4、两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
（）
5、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。
（）
6、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。
（ ）
7、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。 （ ）
8、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。 （ ）
9、约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。
（ ）
10、 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。（ ）
11、 加速度dt v d 的大小为dt
dv 。 （ ） 12、 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。 （ ）
13、 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。 （ ）
14、 静摩擦因数等于摩擦角的正切值。 （ ）
15、 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。（ ）
16、 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。
（ ）
17、 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。 （ ）
18、 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。 （ ）
19、 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 （ ）
20、 在自然坐标系中，如果速度υ = 常数，则加速度α = 0。 （ ）
21、 虚位移是假想的，极微小的位移，它与时间，主动力以及运动的初始条件
无关。 （ ）
22、 设一质点的质量为m ，其速度 与x 轴的夹角为α，则其动量在x 轴上的
投影为mv x =mvcos a 。
23、 用力的平行四边形法则，将一已知力分解为F 1和F 2两个分力，要得到唯
一解答，必须具备：已知F 1和F 2两力的大小；或已知F 1和F 2两力的方向；
或已知F 1或F 2中任一个力的大小和方向。 ( )
24、 某力在一轴上的投影与该力沿该坐标轴的分力其大小相等，故投影就是分
力。 ( )
25、 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。 ( )
26、 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。( )
（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。
①代数量；②滑动矢量；③定位矢量；④自由矢量。
2、一重W的物体置于倾角为α的斜面上，若摩擦系数为f，且tgα 体，若增加物重量，则物体；若减轻物体重量，则物体。 ①静止不动；②向下滑动；③运动与否取决于平衡条件。 3、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α= 60°角。则该瞬时刚杆的角度速度ω= rad/s，角加速度α= rad/s2。 ①3；②3；③53；④93。 4、一动点作平面曲线运动，若其速率不变，则其速度矢量与加速度矢 量。A：平行；B：垂直；C：夹角随时间变化；D：不能确定 5、质点系动量守恒的条件是（）。 A：作用于质点系的内力主矢恒等于零；B：作用于质点系的外力主矢恒等于零； C：作用于质点系的约束反力主矢恒等于零；D：作用于质点系的主动力主矢恒等于零； 6、若作用在A点的两个大小不等的力1和2，沿 同一直线但方向相反。则其合力可以表示 为。 ①F1－F2；②F2－F1；③F1＋F2； 7、作用在一个刚体上的两个力A、B，满足A=－B的条件，则该二力 可能是 。 ①作用力和反作用力或一对平衡的力；②一对平衡的力或一个力偶。 ③一对平衡的力或一个力和一个力偶；④作用力和反作用力或一个力偶。 8、三力平衡定理是。 ①共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点； ②共面三力若平衡，必汇交于一点； ③三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。 9、已知1、2、3、4为作用于刚体上的平 面共点力系，其力矢关系如图所示为平行四边 形，由此。 ①力系可合成为一个力偶； ②力系可合成为一个力； ③力系简化为一个力和一个力偶； ④力系的合力为零，力系平衡。 10、在下述原理、法则、定理中，只适用于刚体的有。 ①二力平衡原理；②力的平行四边形法则； ③加减平衡力系原理；④力的可传性原理； ⑤作用与反作用定理。 11、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。 ①主矢等于零，主矩不等于零； ②主矢不等于零，主矩也不等于零； ③主矢不等于零，主矩等于零； ④主矢等于零，主矩也等于零。 12、图示四个力四边形中，表示力矢R是F1、F2和F3的合力图形是() 13、图示力F1、F2、F3和F4分别在坐标轴X上的投影的计算式为( ) A.X1=-F1cosα1 B.X2=-F2cosα2 C.X3=-F3cosα3 D.X4=-F4cosα4 14、固定铰支座约束反力() A.可以用任意两个相互垂直的通过铰心的力表示 B.可以用任意一个大小和方向未知的通过铰心的力表示 C.其反力的方向在标定时可以任意假设 D.其反力的方向在标定时不可以任意假设 15、力对物体作用效果，可使物体() A.产生运动 B.产生内力 C.产生变形 D.运动状态发生改变和产生变 16、作用在刚体上的二力平衡条件是( ) A.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上 B.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上 C.大小相等、方向相同、作用线相同、作用在同一刚体上 D.大小相等、方向相反、作用点相同 17、平面力系向点1简化时，主矢F R＝0，主矩M1≠0，如将该力系向另一点 2简化，则（）。 A：F R≠0，M2≠0；B：F R＝0，M2≠M1； C：F R＝0，M2＝M1；D：F R≠0，M2＝M1。 18、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N A与N B的关系为。 ①N A = N B；②N A > N B；③N A < N B。 19、在图示机构中，杆O1 A//O2 B，杆O2 C//O3 D，且O1 A = 20cm，O2 C = 40cm，CM = MD = 30cm，若杆AO1 以角速度ω= 3 rad / s 匀速转动，则D点的速度的大小为cm/s，M点的加速度的大小为cm/s2。 ①60；②120；③150；④360。 20、 曲柄OA 以匀角速度转动，当系统运动到图示位置（OA//O 1 B 。AB |OA ）时，有A V B V ，A α B α，ωAB 0，ε AB 0。 ①等于； ②不等于。 21、 图示均质杆OA 质量为m 、长度为l ，则该杆对O 轴转动惯量为（ ） A ．12m l B ．12m 2l C ．3 ml D ．3m 2l 22、 当具有一定速度的物体作用到静止构件上时，物体的速度发生急剧改变，由于惯性，使构件受到很大的作用力，这种现象称为冲击，例如（ ） A ．电梯上升 B ．压杆受压 C ．齿轮啮合 D ．落锤打桩 23、.汽车以匀速率v 在不平的道路上行驶，如图所示。当通过A 、B 、C 三个位置时，汽车对路面的压力分别为F A 、F B 、F C ，则( ) A.F A =F B =F C B.F A >F B >F C C.F A D.F A =F B >F C 24、.一物重P ，用细绳BA 、CA 悬挂如图所示，且角α=60°。若将BA 绳突然剪断，则该瞬时CA 绳的张力为( ) A.0 B.0.5P C.P D.2P 25.构件在外力作用下平衡时，可以利用( ) A.平衡条件求出所有未知力 B.平衡条件求出某些未知力 C.力系的简化求未知力 D.力系的合成或分解求未知力 （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、图示平面结构，自重不计。B 处为铰链联接。已知：P = 100 kN ，M = 200 kN ·m ，L 1 = 2m ，L 2 = 3m 。试求支座A 的约束反力。 3、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。 4、已知：图示平面结构，各杆自重不计。M =10kN ?m ，F =20kN ，max q =8kN/m ，2l m =，A ， B ，D 处为铰链连接，E 处为固定端。求：Ａ，Ｅ处的约束力。 + 5、某三角拱，左右两个半拱在C 由铰链连接，约束和载荷如图所示，如果忽略拱的重量，求支座A 和B 的约束反力。 6、求指定杆1、2、3的内力。 7、已知：q ＝ 1KN /m ,M=27 KN m ,P ＝12KN ,L ＝4m ,不计自重,求：固定支座A 及铰链C 的约束反力。（15分） 8、求图示桁架中1号杆的内力。(静平衡方程和虚位移原理两种方法) 33 9、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，AD 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。 10、一均质杆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α，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： e C C a a α = l a C α21= 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 0=∑C M 有 021=?-*l T M C 即 0211212=-Tl ml α （1） 由 0=∑Y 有 0=-+*mg F T C 即 02 1=-+mg lm T α （2） 联立（1）（2）两式，解得： l g 23= α N T 100= 【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 11、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。 12、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。 13、图示机构中，曲柄OC 绕O 轴转动时，滑块A 沿曲柄滑动，从而带动杆AB 在铅直导槽K 中移动，已知OC = a ，OK = l ，今在C 作用一与曲柄垂直的力Q ，在点B 沿BA 作用有力P ，试确定机构平衡时P 与Q 的关系。 14、在图示机构中，已知：OB=OD=DA=20cm, AC =40cm,AB ⊥AC ,角θ=30,1F =150N,弹簧的刚度系数k =150N/cm,在图示位置已有压缩变形δ=2cm,不计各构件重量，用虚位移原理求构件在图示位置平衡时，力2F 的大小。（用其他方法做不给分） 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υ= 常数，则加速度α= 0。（×） 19、设一质点的质量为m，其速度 与x轴的夹角为α，则其动量在x轴上的投影为mvx =mvcos a。（√） 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。 (×) 理论力学期末考试试题 1-1、自重为P=100kN的T字形钢架ABD,置于铅垂面内，载荷如图所示。其中转矩M=，拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m。试求固定端A的约束力。 解：取T型刚架为受力对象，画受力图. 1-2 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA上的气动力按梯形分布： q=60kN/m，2q=40kN/m，机翼重1p=45kN，发动机重2p=20kN，发动机螺旋桨的反作用力1 偶矩M=。求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O所受的力。 解： 1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成，不计各杆自重，已知q=10kN/m，F=50kN，M=，各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。 1-4 已知：如图所示结构，a, M=Fa, F F F, 求：A，D处约束力. 12 解： 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC为等边三角形，且AD=DB。求杆CD的内力。 1-6、如图所示的平面桁架，A端采用铰链约束，B端采用滚动支座约束，各杆件长度为1m。在节点E和G上分别作用载荷 F=10kN，G F=7 kN。试计算杆1、2和3的内力。 E 解： 2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F，此力在矩形ABDC平面内，且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK，FBM和NDB在顶点A，B和D处均为直角，。若F=10kN，求各杆的内力。 又EC=CK=FD=DM 2-2 杆系由铰链连接，位于正方形的边和对角线上，如图所示。在节点D沿对角线LD方向作用力D F。在节点C沿CH边铅直向下作用力F。如铰链B，L和H是固定的，杆重不计，求各杆的内力。 理论力学试题及答案 (一) 单项选择题（每题2分，共4分） 1. 物块重P ，与水面的摩擦角o 20m ?=，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 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m a 2=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R F '=____________，主矩大小为B M =____________ 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2m R =，1m r =，ο30=θ，作用于B 点的力4kN F =，求力F 对A 点之矩A M =____________。 3. 平面力系向O 点简化，主矢R F '与主矩M 10kN F '=，20kN m O M =g ，求合力大小及作用线位置，并画在图上。 D C A B F 1 F 2 F 3 F 4 第3题图 第4题图 4. 机构如图，A O 1与B O 2均位于铅直位置，已知13m O A =，25m O B =，2 3rad s O B ω=，则 杆A O 1的角速度A O 1ω=____________，C 点的速度C υ=____________。 (三) 简单计算题(每小题8分，共24分) 1. 梁的尺寸及荷载如图，求A 、B 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m r B O A O 4.021===，AB O O =21，A O 1杆的角速度4rad ω=，角加速度22rad α=，求三角板C 点的加速度，并画出其方向。 F O R ' O M 理论力学复习题 一、判断题。（10分） 1. 若作用在刚体上的三个力汇交于同一个点，则该刚体必处于平衡状态。 ( × ) 2. 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 ( √ ) 3. 凡是受到二个力作用的刚体都是二力构件。 ( × ) 4. 平面汇交力系用几何法合成时，所得合矢量与几何相加时所取分矢量的次序有关。 ( × ) 5. 如果一个平面力系是平衡的，那么力系中各力矢的矢量和不等于零。 ( × ) 6. 选择不同的基点，平面图形随同基点平移的速度和加速度相同。 ( × ) 7. 势力的功仅与质点起点与终点位置有关，而与质点运动的路径无关。 ( √ ) 8. 对于整个质点系来说，只有外力才有冲量。 ( √ ) 9. 当质系对固定点的外力矩为零时，质系对该点的动量矩守恒。 ( √ ) 10. 动能定理适用于保守系统也适用于非保守系统，机械能守恒定律只适用于保守系。( √ ) 11. 速度投影定理只适用于作平面运动的刚体，不适用于作一般运动的刚体。（×） 12. 应用力多边形法则求合力时，所得合矢量与几何相加时所取分矢量的次序有关。（×） 13. 如果一个平面力系是平衡的，那么力系中各力矢构成的力多边形自行封闭。 ( √ ) 14. 用自然法求速度，则将弧坐标对时间取一阶导数，就得到速度的大小和方向。（√） 15. 速度瞬心等于加速度瞬心。（×） 16. 质点系动量的变化只决定于外力的主矢量而与内力无关。 ( √ ) 17. 质系动量矩的变化率与外力矩有关。 ( √ ) 18. 在复合运动问题中，相对加速度是相对速度对时间的绝对导数。（×） 19. 质点系动量的方向，就是外力主矢的方向。（×） 20. 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。（√） 21. 若一平面力系对某点之主矩为零，且主矢亦为零，则该力系为一平衡力系。（√） 22. 牵连运动是指动系上在该瞬时与动点重合的点相对于动系的运动。（×） 23. 在复合运动问题中，相对加速度是相对速度对时间的绝对导数。（×） 24. 动能定理既适用于保守系统也适用于非保守系统，而机械能守恒定律只适用于保守系。（√） 25. 质点系动量的方向，就是外力主矢的方向。（×） 26. 一个刚体若动量为零，该刚体就一定处于静止状态。（×） 27. 内力不改变质点系的动量，但可以改变质点系内质点的动量。（√） 28. 刚体在3个力的作用下平衡，这3个力不一定在同一个平面内。（×） 29. 刚体的平移一定不是刚体的平面运动。（×） 30. 两自由运动质点，其微分方程完全相同，但其运动规律不一定相同。（√） 31. 在自然坐标系中，如果速度v= 常数，则加速度a = 0。（×） 32. 在平面力系中，只要主矩不为零，力系一定能够进一步简化。（×） 33. 点在运动过程中，若速度大小等于常量，则加速度必然等于零。（×） 34. 弹簧从原长拉长10cm再拉长10cm，这两个过程中弹力做功相等。（×） 35. 外力偶不能改变质心的运动。（√） 36. 变力的冲量等于零时，变力F必为零。（×） 二、填空题（20分） 1. 若平面汇交力系的力矢所构成的力多边形自行封闭，则表示该力系的合力等于零。 2. 多轴钻床在水平工件上钻孔时，工件水平面上受到的是平面力偶__系的作用。 3. 作用于物体上并在同一平面内的许多力偶平衡的必要和充分条件是，各力偶的_力偶矩 __代数和为 零。 a n a 4. 切向加速度只反映速度大小随时间的变化，法向加速度只反映速度方向随时间的变化。 τ A 卷 第 1页 蚌埠学院2013—2014学年第一学期 《理论力学Ⅱ》期末考试试题（A ） 注意事项：1、适用班级：2012级土木工程班、2012级水利水电班、2012级车辆工 程班 2、本试卷共2页。满分100分。 3、考试时间120分钟。 4、考试方式：“闭卷” 一、判断题（每小题2分，共20分） （ ）1．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。 （ ）2．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。 （ ）3．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。 （ ）4．刚体在3个力的作用下平衡，这3个力不一定在同一个平面内。 （ ）5．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。 （ ）6．一空间任意力系，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。 （ ）7．刚体的平移运动一定不是刚体的平面运动。 （ ）8．说到角速度，角加速度，可以对点而言。 （ ）9．两自由运动质点，其微分方程完全相同，但其运动规律不一定相同。 （ ）10．质点系总动量的方向就是质点系所受外力主矢的方向。 二、选择题（每小题2分，共10分） 1．若平面力系对一点A 的主矩等于零，则此力系 。 A.不可能合成为一个力 B.不可能合成为一个力偶 C.一定平衡 D.可能合成为一个力偶，也可能平衡 2．刚体在四个力的作用下处于平衡，若其中三个力的作用线汇交于一点，则第四个力的作用线 。 A.一定通过汇交点 B.不一定通过汇交点 C.一定不通过汇交点 D.可能通过汇交点，也可能不通过汇交点 3．加减平衡力系公理适用于 。 A.变形体 B.刚体 C.刚体系统 D.任何物体或物体系统 4．在点的复合运动中，牵连速度是指 。 A.动系原点的速度 B.动系上观察者的速度 C.动系上与动点瞬时相重合的那一点的速度 D.动系质心的速度 5．设有质量相等的两物体A 和B ，在同一段时间内，A 作水平移动，B 作铅直移动，则 两物体的重力在这段时间里的冲量 。 A.不同 B.相同 C.A 物体重力的冲量大 D.B 物体重力的冲量大 三、计算题（每小题14分，共70分） 1．质量为 100kg 的球，用绳悬挂在墙壁上如图所示。平衡时绳与墙壁间夹角为 30°，求墙壁反力和绳的张力 2．某三角拱，左右两个半拱在C 由铰链连接，约束和载荷如图所示，如果忽略拱的重量，求支座A 和B 的约束反力。 装 订 线 内 不 要 答 题 理论力学---1 1-1.两个力，它们的大小相等、方向相反和作用线沿同一直线。这是 (A)它们作用在物体系统上，使之处于平衡的必要和充分条件； (B)它们作用在刚体系统上，使之处于平衡的必要和充分条件； (C)它们作用在刚体上，使之处于平衡的必要条件，但不是充分条件； (D)它们作用在变形体上，使之处于平衡的必要条件，但不是充分条件； 1-2. 作用在同一刚体上的两个力F1和F2，若F1 = - F2，则表明这两个力 (A)必处于平衡； (B)大小相等，方向相同； (C)大小相等，方向相反，但不一定平衡； (D)必不平衡。 1-3. 若要在已知力系上加上或减去一组平衡力系，而不改变原力系的作用效果，则它们所作用的对象必需是 (A)同一个刚体系统； (B)同一个变形体； (C)同一个刚体，原力系为任何力系； (D)同一个刚体，且原力系是一个平衡力系。 1-4. 力的平行四边形公理中的两个分力和它们的合力的作用范围 (A)必须在同一个物体的同一点上； (B)可以在同一物体的不同点上； (C)可以在物体系统的不同物体上； (D)可以在两个刚体的不同点上。 1-5. 若要将作用力沿其作用线移动到其它点而不改变它的作用，则其移动范围 (A)必须在同一刚体内； (B)可以在不同刚体上； (C)可以在同一刚体系统上； (D)可以在同一个变形体内。 1-6. 作用与反作用公理的适用范围是 (A)只适用于刚体的内部； (B)只适用于平衡刚体的内部； (C)对任何宏观物体和物体系统都适用； (D)只适用于刚体和刚体系统。 1-7. 作用在刚体的同平面上的三个互不平行的力，它们的作用线汇交于一点，这是刚体平衡的 (A)必要条件，但不是充分条件； (B)充分条件，但不是必要条件； (C)必要条件和充分条件； (D)非必要条件，也不是充分条件。 1-8. 刚化公理适用于 (A)任何受力情况下的变形体； (B)只适用于处于平衡状态下的变形体； (C)任何受力情况下的物体系统； (D)处于平衡状态下的物体和物体系统都适用。 1-9. 图示A、B两物体，自重不计，分别以光滑面相靠或用铰链C相联接，受两等值、反向且共线的力F1、F2的作用。以下四种由A、B所组成的系统中，哪些是平衡的？ 第一部分必须掌握，第二部分尽量掌握 第一部分： 1 Finite Element Method 有限单元法 2 专业英语Specialty English 3 水利工程Hydraulic Engineering 4 土木工程Civil Engineering 5 地下工程Underground Engineering 6 岩土工程Geotechnical Engineering 7 道路工程Road (Highway) Engineering 8 桥梁工程Bridge Engineering 9 隧道工程Tunnel Engineering 10 工程力学Engineering Mechanics 11 交通工程Traffic Engineering 12 港口工程Port Engineering 13 安全性safety 17木结构timber structure 18 砌体结构masonry structure 19 混凝土结构concrete structure 20 钢结构steelstructure 21 钢-混凝土复合结构steel and concrete composite structure 22 素混凝土plain concrete 23 钢筋混凝土reinforced concrete 24 钢筋rebar 25 预应力混凝土pre-stressed concrete 26 静定结构statically determinate structure 27 超静定结构statically indeterminate structure 28 桁架结构truss structure 29 空间网架结构spatial grid structure 30 近海工程offshore engineering 31 静力学statics 32运动学kinematics 33 动力学dynamics 34 简支梁simply supported beam 35 固定支座fixed bearing 36弹性力学elasticity 37 塑性力学plasticity 38 弹塑性力学elaso-plasticity 39 断裂力学fracture Mechanics 40 土力学soil mechanics 41 水力学hydraulics 42 流体力学fluid mechanics 43 固体力学solid mechanics 44 集中力concentrated force 45 压力pressure 46 静水压力hydrostatic pressure 47 均布压力uniform pressure 48 体力body force 49 重力gravity 50 线荷载line load 51 弯矩bending moment 52 torque 扭矩53 应力stress 54 应变stain 55 正应力normal stress 56 剪应力shearing stress 57 主应力principal stress 58 变形deformation 59 内力internal force 60 偏移量挠度deflection 61 settlement 沉降 62 屈曲失稳buckle 63 轴力axial force 64 允许应力allowable stress 65 疲劳分析fatigue analysis 66 梁beam 67 壳shell 68 板plate 69 桥bridge 70 桩pile 71 主动土压力active earth pressure 72 被动土压力passive earth pressure 73 承载力load-bearing capacity 74 水位water Height 75 位移displacement 76 结构力学structural mechanics 77 材料力学material mechanics 78 经纬仪altometer 79 水准仪level 80 学科discipline 81 子学科sub-discipline 82 期刊journal ,periodical 83文献literature 84 ISSN International Standard Serial Number 国际标准刊号 85 ISBN International Standard Book Number 国际标准书号 86 卷volume 87 期number 88 专着monograph 89 会议论文集Proceeding 90 学位论文thesis, dissertation 91 专利patent 92 档案档案室archive 93 国际学术会议conference 94 导师advisor 95 学位论文答辩defense of thesis 96 博士研究生doctorate student 97 研究生postgraduate 98 EI Engineering Index 工程索引 99 SCI Science Citation Index 科学引文索引 100ISTP Index to Science and Technology Proceedings 科学技术会议论文集索引 101 题目title 102 摘要abstract 103 全文full-text 104 参考文献reference 105 联络单位、所属单位affiliation 106 主题词Subject 107 关键字keyword 108 ASCE American Society of Civil Engineers 美国土木工程师协会 109 FHWA Federal Highway Administration 联邦公路总署 1.图示结构中的各构件自重不计。已知P =5 kN ，M=5 kN. m，q = 2.5kN/m 。 试求固定端A及滚动支座B处的约束反力。 2、一重W的物体置于倾角为α的斜面上，若摩擦系数为f， 且tgα 工程力学（Ⅱ）期终考试卷（A ） 专业 姓名 学号 题号 一 二 三 四 五 六 总分 题分 25 15 15 20 10 15 100 得分 一、填空题（每题5分，共25分） 1. 杆AB 绕A 轴以=5t （ 以rad 计，t 以s 计） 的规律转动，其上一小环M 将杆AB 和半径为 R （以m 计）的固定大圆环连在一起，若以O 1 为原点，逆时针为正向，则用自然法 表示的点M 的运动方程为_Rt R s 102 π+= 。 2. 平面机构如图所示。已知AB //O 1O 2，且 AB =O 1O 2=L ，AO 1=BO 2=r ，ABCD 是矩形板， AD =BC =b ，AO 1杆以匀角速度绕O 1轴转动， 则矩形板重心C '点的速度和加速度的大小分别 为v ＝_ r _，a ＝_ r 。 并在图上标出它们的方向。 3. 两全同的三棱柱，倾角为，静止地置于 光滑的水平地面上，将质量相等的圆盘与滑块分 别置于两三棱柱斜面上的A 处，皆从静止释放， 且圆盘为纯滚动，都由三棱柱的A 处运动到B 处， 则此两种情况下两个三棱柱的水平位移 ___相等；_____（填写相等或不相等）， 因为_两个系统在水平方向质心位置守恒 。 4. 已知偏心轮为均质圆盘，质心在C 点，质量 为m ，半径为R ，偏心距2 R OC =。转动的角速度为， 角加速度为 ，若将惯性力系向O 点简化，则惯性 力系的主矢为_____ me ，me 2 ；____； 惯性力系的主矩为__2 )2(22α e R m +__。各矢量应在图中标出。 5.质量为m 的物块，用二根刚性系数分别为k 1和k 2 的弹簧连接，不计阻尼，则系统的固有频率 为_______________，若物体受到干扰力F =H sin （ωt ） 的作用，则系统受迫振动的频率为______________ 在____________条件下，系统将发生共振。 二、计算题（本题15分） non-destructive test 非破损检验 non-load—bearingwall 非承重墙 non—uniform cross—section beam 变截面粱 non—uniformly distributed strain coefficient of longitudinal tensile reinforcement 纵向受拉钢筋应变不均匀系数 normal concrete 普通混凝土 normal section 正截面 notch and tooth joint 齿连接 number of sampling 抽样数量 O obligue section 斜截面 oblique—angle fillet weld 斜角角焊缝 one—way reinforced(or prestressed)concrete slab “单向板” open web roof truss 空腹屋架， ordinary concrete 普通混凝土(28) ordinary steel bar 普通钢筋(29) orthogonal fillet weld 直角角焊缝(61) outstanding width of flange 翼缘板外伸宽度(57) outstanding width of stiffener 加劲肋外伸宽度(57) over-all stability reduction coefficient of steel beam·钢梁整体稳定系数(58) overlap 焊瘤(62) overturning or slip resistance analysis 抗倾覆、滑移验算(10) P padding plate 垫板(52) partial penetrated butt weld 不焊透对接焊缝(61) partition 非承重墙(7) penetrated butt weld 透焊对接焊缝(60) percentage of reinforcement 配筋率(34) perforated brick 多孔砖(43) pilastered wall 带壁柱墙(42) pit·凹坑(62) pith 髓心(?o) plain concrete structure 素混凝土结构(24) plane hypothesis 平截面假定(32) plane structure 平面结构(11) plane trussed lattice grids 平面桁架系网架(5) plank 板材(65) plastic adaption coefficient of cross—section 截面塑性发展系数(58) plastic design of steel structure 钢结构塑性设计(56) plastic hinge·塑性铰(13) plastlcity coefficient of reinforced concrete member in tensile zone 受拉区混凝土塑性影响系数 理论力学基础期末复习题 一、填空题 1. 在介质中上抛一质量为m 的小球，已知小球所受阻力v k R -=，若选择坐标轴x 铅直向上，则小球的运动微分方程为_____________________。 2. 质点在运动过程中，在下列条件下，各作何种运动？①0=t a ，0=n a （答）： ；②0≠t a ，0=n a （答）： ；③0=t a ，0≠n a （答）： ；④0≠t a ，0≠n a （答）： 。 3. 质量为kg 10的质点，受水平力F 的作用，在光滑水平面上运动，设t F 43+=（t 以s 计，F 以N 计），初瞬间（0=t ）质点位于坐标原点，且其初速度为零。则s t 3=时，质点的位移等于_______________，速度等于_______________。 4. 在平面极坐标系中，质点的径向加速度为__________；横向加速度为_______。 5. 哈密顿正则方程用泊松括号表示为 ， 。 6. 质量kg m 2=的重物M ，挂在长m l 5.0=的细绳下端，重物受到水平冲击后获得了速度105-?=s m v ，则此时绳子的拉力等于 。 7. 平面自然坐标系中的切向加速度为 ，法向加速度为 。 8. 如果V F -?= ，则力所作的功与 无关，只与 的位置有关。 9. 在南半球地面附近自南向北的气流有朝 的偏向；而北半球的河流 岸冲刷较为严重。 10. 已知力的表达式为axy F x =，2az F y -=，2ax F z -=。则该力做功与路径_ （填“有关”或“无关”），该力_ 保守力（填“是”或“不是”）。 11. 一质量组由质量分别为0m 、20m 、30m 的三个质点组成，某时刻它们的位矢和速 度分别为j i r +=1、i v 21=、k j r +=2、i v =2、k r =3、 k j i v ++=3。则该时刻质点组相对于坐标原点的动量等 于 ，相对于坐标原点的动量矩等于_ 。 12. 一光滑水平直管中有一质量为m 的小球，直管以恒定角速度ω绕通过管子一端的竖直轴转动，若某一时刻，小球到达距O 点的距离为a 的P 点，取x 轴沿管，y 轴竖直向上， 并垂直于管，z 轴水平向前，并于管面垂直，如图所示，此时小球相对于管子的速度为 v 理论力学 期末考试试题 A 卷 1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内，载荷如图所示。其中转矩M=20kN.m ，拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 解：取T 型刚架为受力对象，画受力图. 1-2 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布： 1q =60kN/m ，2q =40kN/m ，机翼重1p =45kN ，发动机重2p =20kN ，发动机螺旋桨的反作 用力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O 所受的力。 解： 1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成，不计各杆自重，已知q=10kN/m，F=50kN，M=6kN.m，各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。 1-4 已知：如图所示结构，a, M=Fa, 12F F F ==, 求：A ，D 处约束力. 解： 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形，且AD=DB 。求杆CD 的内力。 1-6、如图所示的平面桁架，A 端采用铰链约束，B 端采用滚动支座约束，各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ，G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解： 2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F，此力在矩形ABDC平面内，且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK，FBM和NDB在顶点A，B和D处均为直角，又EC=CK=FD=DM。若F=10kN，求各杆的内力。 2010 ～2011 学年度第 二 学期 《 理论力学 》试卷（A 卷） 一、填空题（每小题 4 分，共 28 分） 1、如图1.1所示结构,已知力F ，AC ＝BC ＝AD ＝a ，则CD 杆所受的力F CD ＝（ ），A 点约束反力F Ax =（ ）。 2、如图1.2 所示结构，,不计各构件自重，已知力偶矩M ，AC=CE=a ，A B ∥CD 。则B 处的约束反力F B =（ ）；CD 杆所受的力F CD =（ ）。 E 1.1 1.2 3、如图1.3所示，已知杆OA L ，以匀角速度ω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v r =（ ）；科氏加速度a C =（ ）。 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v B ，OA 杆、AB 杆、轮B 的质量均为m 。则杆AB 的动能T AB =（ ），轮B 的动能T B =（ ）。 1.3 1.4 5、如图1.5所示均质杆AB 长为L ,质量为m,其A 端用铰链支承,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ω2=（ ）。 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ω=10rad/s 时,则AB 杆的角速度ωAB =（ ）rad/s,BC 杆的角速度ωBC =（ ）rad/s 。 A B 1.5 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F A 、F B 的作用线方位和箭头指向为（ ）（要求保留作图过程）。 理论力学 期末考试试题 1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内，载荷如图所示。其中转矩M=20kN.m ，拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 解：取T 型刚架为受力对象，画受力图. 1-2 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布： 1q =60kN/m ，2q =40kN/m ，机翼重1p =45kN ，发动机重2p =20kN ，发动机螺旋桨的反作用 力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O 所受的力。 解： 1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成，不计各杆自重，已知q=10kN/m，F=50kN，M=6kN.m，各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。 1-4 已知：如图所示结构，a, M=Fa, 12F F F ==, 求：A ，D 处约束力. 解： 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形，且AD=DB 。求杆CD 的内力。 1-6、如图所示的平面桁架，A 端采用铰链约束，B 端采用滚动支座约束，各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ，G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解： 2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F，此力在矩形ABDC平面内，且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK，FBM和NDB在顶点A，B和D处均为直角，又EC=CK=FD=DM。若F=10kN，求各杆的内力。 精品文档 精品文档 一单元 [1.4] Hydraulic engineering is concerned with the flow and conveyance of fluids,principally water ．整句的意思是：水利工程主要涉及流体的流动和传输，尤其是水 的流动和传输。 [1.5] As construction firms tend to have higher business risk than other types‘of civil engmeenng ． firms ．manY construction engineers tend to take on a role that is more business 。like in nature ：drafiing and reviewing contracts ，evaluating logistical operations ，and cl osely 。monitoring pnces of necessary supplies 。 整体的意思是：由于建筑公司比其他类型的民用建筑公司往往承担更高的商业风险，许多建筑工程师往往会本能地扮演一种公事公办的角色：起草和修改合同、评估后勤的运作、严密监控必需供应品的价格等。 结构工程 structural engineering 岩土工程 geotechnical engineering 水利工程 hydraulic engineering 海岸工程 coastal engineering 环境工程 environmental engineering 施工工程 construction engineering 6段 Its charter defined civil engineering as the art of directing the great sources of power in nature for the use and convenience of man ,as the means of production and of traffic in states, both for external and internal trade, as applied in the construction of roads, bridges, aqueducts, canals, river nanvigation and docks for internal intercourse and exchang, and in the construction of ports, harbours, moles, breakwaters and lighthouses and in the art of navigation by artificial power for the purposes of commerce, and in the construction and application of machinery, and in the drainage of cities and towns. 把民用工程定义为直接为人类的使用和便利的自然界的伟大力量的来源的艺术，也定义为在各国的生产资料和交通手段，包括外部和内部的贸易，如为内部往来和交易为目的的道路，桥梁，沟渠，运河、航运和码头的建设中的应用，在港口、码头、防浪堤、防波堤和灯塔的建设中的应用，在以商业为目的的人工航运的应用，在建筑和机械以及城镇排水系统中应用的。 二单元 [1]In many countries the ratio of concrete consumption to steel consumption exceeds ten to one.在许多国家,水泥消费与钢铁消费的比例已经超过了十比一. [2]Therefore,the selection and proportioning of materials for the concrete mixture was governed primarily by consid eration of the spread of construction by slip-forming and durability of hard ened concrete to the hostil e environment.所以,混凝土材料和配比的选择主要考虑滑模施工速度的影响,以及不利环境中坚硬混凝土耐久性的影响. [3]Depe nding on the components’ transportation cost, in certain geographical locations the price of concrete may be as high as U.S. 75 to $100 per cubic meter, at other it may be as low as U.S. $60 to $70 per cubic meter. 根据材料的运输成本,在某些特定地区,水泥的价格会高达每立方米75至100美元,而在其他地方则会低至每立方米60至70美元. [4]Since an adequate concrete cover on reinforcement or tendons is required for structural integrity in reinforced and prestressed concrete structures, the protection against failure due to excessive heat is provid ed at the same time. 由于在钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土结构中,要求有一个足够结实的混凝土封面来确保建筑的一体性,所以,同时还要求必须提供因温度过高而导致失败的保护措施. 三单元 3.1.1 The placement location of the steel reinforcement within the concrete is specified by the concrete cover, which is the clear distance between the surface of the concrete and the reinforcement. 混凝土中加固钢筋的布置要根据混凝土覆盖层的具体情况决定，混凝土覆盖层和加固钢筋之间应保持有条理的间距。 3.1.2To construct concrete structures of even greater structural strength, very high-strength steel such as Grade 270 strands, may be used instead of Grade 60 reinforcement bars. 要建造更为坚固的混凝土结构，就要使用强度非常高的钢筋，例如，要使用270号得加固钢筋，而不是60号得。 3.1.3Therefore,designs that replicate member sizes and simplify reinforcement placement to result in easier and faster construction will usually result in being more economical than a design that achieves minimum material quantities. 因此，那些复制了构件尺寸和简化钢筋位置的设计能促使更容易更快捷的建设，这样的建设通常会比那些只能获得最小量材料的设计显得更经济 3.1.4The final design will generally be conservative even though the analysis does not refl ect the actual nonlinear structural behavior because member design is based on ultimate strength design and the ductility of reinforced concrete enable force redistributions. 最终的设计通常是保守的，即使这种分析没有表现出实际上的非线性结构行为，但因为构件设计是建立在极限强度基础之上，而且钢筋混凝土的延展性又使强度进行了重新分配。 力矩： moment 轴力：axial force 剪力：shear force 扭矩：torsion 构件：member 内力：internal force 混凝土隔板：concrete diaphragm 3.3what design criteria is for reinforced concrete ？ Safety 、Aesthetics 、functional requirement 、economy 。 第六单元 6-1 The vertical l egs and the horizontal links are themselves frames with large dimensions in the plane of the frame. 垂直支架和水平连接的自身就是在一个平面结构上拥有巨大尺寸的框架结构 6-2 the corner truss legs need strong horizontal connections at frequent modular intervals to make them function together like an equival ent cantil ever 为了使角落桁架支柱的功能等效于等效悬臂，它需要强有力的有频繁模块化间隔的横向连接来保证 6-3 the aerodynamic behaviour was greatly assisted by the apertures which reduced the cross-wind accelerations and forces due to vortex shed ding by as much as 25% 由于涡脱落多达25％从而降低了风切变加速度和力的孔大大增强了空气动力性能。 6-4 this framing resulted from the concept of a tetrahedral framed solid form where all the non-essential el ements were eliminated to create the tube and the external shaping of it 这个框架源于一个四面体框架固体状的概念，这种框架形式的所有的非基本要素被淘汰来创造管与它的外部塑造。 第七单元 7.1Design process involves the selection and or detailing of the components that make up the structural system . 设计过程包括组成结构系统元件的选择和细节设计。 7.2Two components of reaction are d eveloped in hinged support and three reaction component , one moment and two forces parallel to horizontal and vertical axis are developed in fixed support . 铰支座产生2中构件反作用力，固定支座能产生3中反作用力，即1个弯矩，以及两种分别与水平轴和纵轴平行的力。 7.3Structural analysis comprises the set of physical laws and mathematics required to study and predict the behavior of structures . The subjects of structural analysis are理论力学复习题及答案哈工大版
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