理论力学c第次作业定稿版

理论力学C（第3次作业）本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题)1.一点作曲线运动，开始时速度v0=10m/s ,某瞬时切向加速度a t=4m/s2,则2s末该点的速度的大小为。

(A)2 m/s(B)18 m/s(C)12 m/s(D)无法确定正确答案：B解答参考：2.点作曲线运动，若其法向加速度越来越大，则该点的速度。

(A)越来越大(B)越来越小(C)大小变化不能确定正确答案：C解答参考：3.若点的运动方程为，则它的运动轨迹是。

(A)半圆弧(B)圆周(C)四分之一圆弧(D)椭圆正确答案：B解答参考：4.图示均质杆的动量p=。

杆的质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为。

(A)ml(B)ml(C)ml(D)0正确答案：A解答参考：5.图示均质圆盘质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为。

对转轴O的动量矩L O的大小和方向为。

(A)L O=mr2(顺时针方向）(B)L O=mr2(顺时针方向）(C)L O=mr2(顺时针方向）(D)L O=0正确答案：C解答参考：6.已知P= kN，F1=，物体与地面间的静摩擦因数fs=，动摩擦因数fd=则物体所受的摩擦力的大小为。

(A) kN(B) kN(C) kN(D)0正确答案：B解答参考：7.已知物块与水平面间的摩擦角，今用力F1=推动物块，P=1kN。

则物块将。

(A)平衡(B)滑动(C)处于临界平衡状态(D)滑动与否不能确定正确答案：A解答参考：8.物体重P，与水平面之间的摩擦因数为f s。

今欲使物体滑动，分别用（a）图与（b）图所示的两种施力方式，则省力的方式。

（a）（b）(A)（a）图示(B)（b）图示(C)不能确定正确答案：A解答参考：9.刚体绕定轴转动时，转角、角速度、角加速度均为代数量，且有，由此可知，刚体作减速转动的条件是。

(A)(B)(C)与同号(D)与异号正确答案：D解答参考：10.质点在力作用下作匀速圆周运动，则该力的大小。

理论力学C第一次作业：二、主观题洪11道小题）30.试求图中各力在坐标轴上的按彫。

已知：F L F 汗F 严10滋. 妇=氏二15减^-29 kN,各力方向如图所示。

-解:应用教材中公式(23)得心y^=Fi= 10 kN, F i y =0, 0, F^ = y 2= 10 kNFi cosSO 0 = 15 x 0.866 kN = 12.99 kN*>F 3y =珂 siti3O^= 15 x 0.5 kN = 7.50 kN- 血=幵血期=10x0.5^1 = 5^ 7u v =-y4Cos30°= - 10 X 0.866 kN = - 8.66 kN 」 F 5X =F$COS 6D°= 15 x 0.5 kN = 7.50 F^=-^sin60^= - 15 x 0 £66 kN = -12.99 kN^*r"VWWr'WWrFfo=-F e sin30<>= - 20 x 0.5 kN = - 10 kN*.' A v =-F«co S 30°= —20* 0.866 kN = - 17.3 kN^131.如图乩所示.重量^^=5kN的球悬挂在绳上，且和光涓的墙壁接飙绳和壕的夹角为孔S试求绳和墙对球的约束力-卩: (+J片TI(bl解：(D选硏究对象r因已知的重力戶和待求的约束力都作用在球上，故应选球为硏究对象。

-(2)画受力图「图中灵是墙对球的约朿力，氏为绳对球的约束力(图b)弄(3)选坐标系.选定水平方向和铅垂方向为坐标轴的方向.则戶与F轴董合，尺与工轴成6护角利鼻(4)根据平衡条件列平衡方程。

可先求出各力在认F轴上的投影，如表2』中所示.于是』莎二S用瞬妙-忌"⑴"EF = 0,丹日尸=0 (2) a由式⑵#*'P S32.重P-1 kN 的球放在与水平成工0。

理论力学c第次作业精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】理论力学C（第3次作业）本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题)1.??一点作曲线运动，开始时速度?v0=10m/s ,?某瞬时切向加速度a t=4m/s2,则2s末该点的速度的大小为????????。

??(A)?2 m/s??(B)?18 m/s??(C)?12 m/s??(D)?无法确定正确答案：B解答参考：2.?点作曲线运动，若其法向加速度越来越大，则该点的速度??????。

??(A)?越来越大??(B)?越来越小??(C)?大小变化不能确定正确答案：C解答参考：3.?若点的运动方程为，则它的运动轨迹是?????????。

??(A)?半圆弧??(B)?圆周??(C)?四分之一圆弧??(D)?椭圆正确答案：B解答参考：4.?图示均质杆的动量p=??????。

杆的质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为?。

??(A)?ml???(B)??ml???(C)?ml???(D)?0正确答案：A解答参考：5.?图示均质圆盘质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为?。

对转轴O的动量矩L O的大小和方向为????????。

??(A)?L O=mr2??(顺时针方向）??(B)?L O=m?r2??(顺时针方向）??(C)?L O=m?r2??(顺时针方向）??(D)?L O?=?0正确答案：C解答参考：6.?已知P=1.0 kN，F1=0.5kN，物体与地面间的静摩擦因数fs=0.4，动摩擦因数fd=0.3则物体所受的摩擦力的大小为???????????。

??(A)?0.3 kN??(B)?0.225 kN??(C)?0.433 kN??(D)?0正确答案：B解答参考：7.?已知物块与水平面间的摩擦角，今用力F1=0.5kN推动物块，P=1kN。

《理论力学C 》教学大纲课程编码：08241006课程名称：理论力学英文名称：Theoretical Mechanics开课学期：第3学期学时/学分：60/3.5课程类型：必修课开课专业：材料学院选用教材：理论力学刘巧伶主编科学出版社 2005年9月主要参考书：理论力学（第六版）哈尔滨工业大学理论力学教研组编高等教育出版社理论力学范钦珊主编高等教育出版社理论力学贾书惠、李万琼主编高等教育出版社理论力学洪嘉振、杨长俊编著高等教育出版社执笔人：闫亚坤一、课程性质、目的与任务理论力学是一门理论性较强的技术基础课。

理论力学是研究机械运动的最普遍和最基本规律的科学。

因此，理论力学既是各门力学学科的基础，又是各门与机械运动密切联系的工程技术学科的基础。

并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。

本课程的任务是使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动的基本规律和研究方法，为学习有关的后继课程打好必要的基础，为将来学习和掌握新的科学技术创造条件：使学生初步学会应用理论力学的理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题；结合本课程的特点，培养学生研究工程实际问题的能力。

学习理论力学将为一些后续课程以及解决工程实际问题打下一定的理论基础。

学生通过本课程的学习应对质点、质点系和刚体的机械运动规律有较系统全面的了解。

掌握有关的基本概念、基本理论和基本方法及其应用。

结合本课程的特点，使学生在下列各种能力上得到培养：（1）、逻辑思维能力（包括推理、分析、判断等能力）。

（2）、抽象化能力（包括将简单实际问题抽象成为力学模型，进行适当的数学描述，应用力学理论求解）。

（3）、自学能力、表达能力（包括用文字和图象）以及数字计算能力。

二、教学基本要求1、具有把简单的实际问题抽象为理论力学模型的能力。

正确画出受力图。

能正确运用平衡条件，熟练求解平衡方程，2、能熟练地求解点的速度和加速度以及刚体内各点的速度和加速度有关的问题。

3、熟练掌握动力学普遍定理及达朗伯原理，并能综合应用这些定理求解质点系的动力学问题。

理论力学习题答案精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】静力学第一章习题答案1-3 试画出图示各结构中构件AB 的受力图1-4 试画出两结构中构件ABCD 的受力图1-5 试画出图a 和b 所示刚体系整体合格构件的受力图1-5a 1-5b1- 8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，机构在图示位置平衡。

试求二力F 1和F 2之间的关系。

解：杆AB ，BC ，CD 为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。

解法1(解析法)假设各杆受压，分别选取销钉B 和C 为研究对象，受力如图所示：由共点力系平衡方程，对B 点有：对C 点有：解以上二个方程可得：221362F F =F 2F BCF ABB45oyxF BCF CDC 60oF 130oxy解法2(几何法)分别选取销钉B 和C 为研究对象，根据汇交力系平衡条件，作用在B 和C 点2F =对C 点由几何关系可知： 0130cos F F BC =解以上两式可得：2163.1F F =静力学第二章习题答案2-3 在图示结构中，二曲杆重不计，曲杆AB 上作用有主动力偶M 。

试求A 和C 点处的约束力。

解：BC 为二力杆(受力如图所示)，故曲杆AB 在B 点处受到约束力的方向沿BC 两点连线的方向。

曲杆AB 受到主动力偶M 的作用，A 点和B 点处的约束力必须构成一个力偶才能使曲杆AB 保持平衡。

AB 受力如图所示，由力偶系作用下刚体的平衡方程有（设力偶逆时针为正）：其中：31tan =θ。

对BC 杆有：aM F F F A B C 354.0=== A ，C 两点约束力的方向如图所示。

2-4F CD F AB解：机构中AB 杆为二力杆，点A,B 出的约束力方向即可确定。

由力偶系作用下刚体的平衡条件，点O,C 处的约束力方向也可确定，各杆的受力如图所示。

理论力学C第一次作业：二、主观题(共11道小题)解：精心整理31.解：精心整理精心整理精心整理解：解：35.精心整理解：精心整理解：37. mm的石块时，所需最小的水平拉力F min。

设石块不动。

精心整理精心整理解：F min = 15 kN38. 梁AB 如图所示，作用在跨度中点C 的力F = 20 kN 。

试求图示两种情解：况下支座A 和B39.已知A 、B 解：40. 机构OABO，在图示位置平衡。

已知OA = 400 mm，O B= 600 mm，作用在OA上的力解：M精心整理第二次作业：二、主观题(共21道小题)34.解：精心整理精心整理35.解：36.精心整理解：37.解：精心整理精心整理38.解：精心整理39.解：精心整理精心整理40.解：41.解：42.精心整理43.44.精心整理精心整理解：45.解：精心整理46.精心整理47.精心整理解：48. 上的力偶的力偶解：M e2F49. F3 = 60 N，F4 =e精心整理50.C点处的解：F Cx51.解：52.试分别求图中两根外伸梁其支座处的约束力。

梁重及摩擦均不计。

精心整理解：53. 中C处为铰链。

参考答案：54. A、C解：精心整理第三次作业：21.精心整理解：22.解：精心整理精心整理23.解：精心整理24.精心整理解：25.解：26.解：精心整理精心整理27.解：28.解：29. i，j分别为x、y方向的单位矢。

求t= s时，点的速度和加速度。

解：30. 点作直线运动，已知其运动方程为x = t3 - 6t2 - 15t + 40，t以s计，x以m计。

求：（1）点的速度为零的时刻；（2）在该瞬时点的位置和加速度以及从t= 0到此瞬时这一时间间隔内，该点经过的路程和位移。

精心整理解：（1）t = 5 s；（2）x= - 60m，a= 18 m/s2，s = 100 m，Δx= - 100 m 31. 图示机构的尺寸如下：O1A = O2B = AM = r = 0.2 m，O1O2 = AB。

本次作业是本门课程本学期的第1 次作业,注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确,共26道小题)1.考虑力对物体作用的运动效应和变形效应,力是(A)滑动矢量(B)自由矢量(C)定位矢量正确答案：A解答参考：3.(B)不平衡(C)不能确定解答参考：4.f - p ,作用力加的大小等于100N,那么其反作用力 *的大小为国=-100N(A) 一氏:100N(B)(C)不能确定正确答案：B解答参考：5. 力的可传性原理只适用于图示中的两个力 (A)平衡E,&月=一耳 ,那么刚体处于正确答案：B(A)刚体(B) 变形体(C) 刚体和变形体正确答案：A解答参考：6.图示结构,各杆自重不计,那么杆BC是(A)二力杆(B)不能确定正确答案：A7.图示作用于三角架的杆AB中点处的铅垂力如果沿其作用线移动到杆BC的中点,那么A、C处支座的约束力的方向_0(A)不改变(B)改变(C)不能确定正确答案：B解答参考：8.图小构架ABC中,力作用在销钉C上,那么销钉C对杆AC的作用力与销钉C对杆BC 的作用力_0(A)等值、反向、共线(B)分别沿AC和BC(C)不能确定正确答案：B解答参考：9.如下图,物体处于平衡,,自重不计,接触处是光滑的,图中所画受力图(A)正确(B)不正确正确答案：A解答参考：10.如下图,物体处于平衡,自重不计,接触处是光滑的 ,图中所画受力图是(A)正确(B) A处约束力不正确,,「大(C)不能确定正确答案：B解答参考：11.如下图,各杆处于平衡,杆重不计,接触处是光滑的,图中所画受力图(A)正确(B) A处及B处约束力不正确(C)不能确定正确答案：B解答参考：12.如下图,梁处于平衡,自重不计,接触处是光滑的,图中所画受力图是_0(A)正确(8) B处约束力不正确(C)不能确定正确答案：B解答参考：13.刚体在四个力作用下平衡,假设其中三个力的作用线汇交于一点,那么第四个力的作用线(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)正确答案：A解答参考：14 .平面汇交力系的合力表示为正确答案：B15 .平面汇交力系独立的平衡方程有一个(A) 1(B)(C) 3正确答案：B16.(A) F R 二尸I +尸2十…十月 (B)F= F+ F 2 + …+R + R +R =0 (A)F3—F2(B) -(C)月二E十屏(D)解答参考：17.图中各个力之间的关系_0甘十后+E = o (A)E = E + E (B)(C)(D)正确答案：B18.图中各个力之间的关系 _0E+E+E + 耳=o(A)产4二尸1+乙+玛(B)⑼瓦学十号+E ；正确答案：A(C) 5二片+鸟+玛(A)(B)(C)(D) 石十E十/十玛=05=H+A+瑞行二月十居十丹•正确答案：C20.如图所小,重量为P二的钢管C搁在斜槽中,那么平衡时是有(A)产金=F cosa F R =P cos8(B)F A-P sint?. F B-P^6F L(C)2 sin.2cose21.22.在图(a)中支座约束力与图(b)中支座约束力(A)相等(B)不相等(C)不能确定正确答案：A解答参考：23. 平面力偶系有一个独立的平衡方程.(A) 1(B) 2(C) 3(D) 4正确答案：A解答参考：24.如下图,作用于扳手上的力 F = 200 N, l = 0.40 m , ? = 60o ,那么力对点O之矩为_.(A) 69.3 N ?m(B) —69.3 N ?m(C) 80 N ?m25.(后,耳),(A,弓)如图a所示,在物体上作用有两力偶和一—,其力多边形封闭(ffl b) o那么该物体_.(A)平衡(B)不平衡(C)不能确定们的力偶矩大小相等.那么此两力偶_(B)不等效(C)不能确定二、判断题(判断正误,共3道小题)27.二力平衡条件中的两个力作用在同一物体上；作用力和反作用力分别作用在两个物体上正确答案：说法正确解答参考：〔注意：假设有主观题目,请根据题目,离线完成,完成后纸质上交学习中央,记录成绩.在线只需提交客观题答案.〕三、主观题〔共11道小题〕试求图中各力在坐标轴上的投影.：B=B=居=10建LF 尸昂=15烧,氏=2.皿,各力方向如下图口『应用教材中公式(2-3)得+入工=FL=IOkN, Fg=., F*=0, F^- = ^= ICkN马x=F$coA(T= 15 * 0.866 kN = 12.99 建^B 产 R siii300 = 15 x 0.5 kN = 7.50 kN-'居产尺由)30°= 10,0.5愍=54〞^="^4 005300= - 10 x 0.866 kN = - 8 66 kN 〞F^= R g5&00 = 15 > 0.5 史=7.50 kN^F“= - F,511160'= "15M 0.866 kN = - 12.99 kN,」- J" -W-jiVv凡shBO"= -20 M 仇5 蛆=-10嵬*Ay--F s co S 30°= — 20 其 0.866 kN = — 17.3 kNv 3032. 如图a 所示,重量为户=5啦的球悬挂在醺上,且和光滑的墙壁接触,绳和〔1〕选研究对象,因的重力于和待求的约束力都作用在球上,故应选 球为研究对象.中〔2〕画受力图口图中里是墙对球的约束力,层为绳对球的约束力〔图b 〕z〔3〕选坐标系口选定水平方向和铅垂方向为坐标轴的方向,那么再与r 轴重合,区与工轴成W 角…」〔4〕根据平衡条件列平衡方程.可先求出各力在登V 轴上的投影,如表31中所示,于是F迂*=必网期6G'-&=0⑴〉 密=0, Fx 玉山60°一尸=0〔2〕*.■ 由式P 〕得, P 5= 7^77 kN = 5.77 kN^sinGCr O.ooo 5f —重尸=1 KN .削球放在与水平成30°角的光滑斜面上,并用与斜面平行的绳 系住〔图试求绳.西受到的拉力及球又拣斗面的,压力墙的夹角为303试求绳和墙有球的约束力.」31.F T TH〔*〕 山卜图中,如作用于扳手上的力产二200 N, 0.40 m, a=6..,试计算力声对.点之矩./33.根据教材中式0-1〕有EM Q〔 fi〕= - F - - F -1 sina 三- 200 X0,40 X sin 60° N m= —69.3 N -此处力声使投手绕8点作顺时针方向转动,力矩为负值.应注意,力彗星OD〔自矩心.至力作用线的垂直距离〕而不是以.中试用合力矩定理计算图中力手对.点之矩,34.取坐标系6丁如下图,那么|£t| = Fcosar f |/Y |= F sina *' 1“" Vv%Ar 1由合力柜定理一超(£)十居1t:耳〞展I - 0 - \F y\ 0.4^= -Fsina 0 ,4 =(- 200 乂 sin 60 X 0.40 )N - m=-69.3 N -图a所示梁/H受矩为A4=300N -m的力偶作用.试求支座X、B的约束35.(1)取梁.〞为研究时象◎一(2)画受力图.作用在梁上的力有力偶和支座小B处的约束力, 因梁上的荷载为力偶n而力偶只能与力偶平衡,所以与与晶必组成一力儡, 即用=一%.蜃的方位由约束性质确定,弓与取的指向假定如图3-12b所示口q题3-10图♦(3)列平衡方程*£ 31=5 昭-= 由此得」M.300 e=三~N= 100 N, F B=F A=100 N*^所求得的&为正值,表示瓦与力的原假设指由正糠匕一用三轴钻床在水平工件上钻孔时(图a),每个钻头对工件苑加一个力偶. 三个力偶的矩大小分别为IAfil = L0N-m, I Afc I = L4 N m , I 34 I =2.0N m.转向如图中如定位螺栓43之间的距离F=0.2Qm,试求两定位螺栓所受的力.*36. nt g(1)理工件为研究对象Q)画受力图如图:工件在水平面内受有三个主动力偶和两个定位螺检的水平约束力,在它们的共同作用下处于平衡.根据力偶的性质,约束力反与月必然组成同平面内的一个力偶,以与上述三个力偶的合力偶相平衡,U(3)列平衡方程第得HF .阳上|居|十|腿L Q 0414+2-0)、tn.zzNuj 7：020m ’因£为正值m说明该力及高在图b中所假设的指向是正确的.而定位螺栓所受的力那么应与该两方指向相反,大』目等〞力37.压路的碾子.重P = 20 kN ,半径R = 400 mm.试求碾子越过高度？ = 80 mm的石块时, 所需最小的水平■拉力F mino设石块不动.参考答案：5 = 15 kN38.梁AB如下图,作用在跨度中点C的力F = 20 kN .试求图示两种情况下支座A和B的约束力.梁重及摩擦均可不计.^7 I(a) F A = 15.8 kN( ), r e = 7.O7kN( 1 )：/(b),=22.4 叱,7=l°k坟4mAB梁上作用一矩为M的力偶,梁长为l ,梁重及摩擦均不计.试求在图示四种情况下支座A B的约束力⑴,⑴一Mefcosa 440.机构OABQ在图示位置平衡. OA= 400 mm, OB = 600 mm,作用在OA上的力偶的力偶矩之大小I M i I = 1 N • m.试求力偶矩M2的大小和杆AB所受的力.各杆的重量及各处摩擦均不计.参考答案：M2 = 3 N • m F AB = 5 N (拉)。