西北工业大学理论力学习题答案(完整资料).doc

理论力学试题与答案一、是非题〔每题2分。

正确用√，错误用×，填入括号内。

〕1、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，如此此力系必然平衡。

〔〕2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。

〔〕3、在自然坐标系中，如果速度υ = 常数，如此加速度α = 0。

〔〕4、虚位移是偶想的，极微小的位移，它与时间，主动力以与运动的初始条件无关。

〔〕5、设一质点的质量为m，其速度 与x轴的夹角为α，如此其动量在x轴上的投影为mv x=mvcos a。

〔〕二、选择题〔每题3分。

请将答案的序号填入划线内。

〕1、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。

2、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。

3、边长为L 的均质正方形平板，位于铅垂平面内并置于光滑水平面上，如图示，假如给平板一微小扰动，使其从图示位置开始倾倒，平板在倾倒过程中，其质心C 点的运动轨迹是。

①半径为L/2的圆弧； ②抛物线； ③椭圆曲线； ④铅垂直线。

4、在图示机构中，杆O 1 A //O 2 B ，杆O 2 C //O 3 D ，且O 1 A = 20cm ，O 2 C = 40cm ，CM = MD = 30cm ，假如杆AO 1 以角速度 ω = 3 rad / s 匀速转动，如此D 点的速度的大小为cm/s ，M 点的加速度的大小为cm/s 2。

① 60； ②120； ③150； ④360。

5、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 αB α，ωAB 0，εAB 0。

第一章习题4-1．求图示平面力系的合成结果，长度单位为m。

解：(1) 取O点为简化中心，求平面力系的主矢：求平面力系对O点的主矩：(2) 合成结果：平面力系的主矢为零，主矩不为零，力系的合成结果是一个合力偶，大小是260Nm，转向是逆时针。

习题4－3．求下列各图中平行分布力的合力和对于A点之矩。

解：(1) 平行力系对A点的矩是：取B点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对B点的主矩是：向B点简化的结果是一个力R B和一个力偶M B，且：如图所示；将R B向下平移一段距离d，使满足：最后简化为一个力R，大小等于R B。

其几何意义是：R的大小等于载荷分布的矩形面积，作用点通过矩形的形心。

(2) 取A点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对A点的主矩是：向A点简化的结果是一个力R A和一个力偶M A，且：如图所示；将R A向右平移一段距离d，使满足：最后简化为一个力R，大小等于R A。

其几何意义是：R的大小等于载荷分布的三角形面积，作用点通过三角形的形心。

习题4-4．求下列各梁和刚架的支座反力，长度单位为m。

解：(1) 研究AB杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

(2) 研究AB杆，受力分析，将线性分布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

(3) 研究ABC，受力分析，将均布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

习题4-5．重物悬挂如图，已知G=1.8kN，其他重量不计；求铰链A的约束反力和杆BC所受的力。

解：(1) 研究整体，受力分析（BC是二力杆），画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

习题4-8．图示钻井架，G=177kN，铅垂荷载P=1350kN，风荷载q=1.5kN/m，水平力F=50kN；求支座A的约束反力和撑杆CD所受的力。

西北工业大学网络教育学院2020年4月大作业（a ）（b ）2.一重为P 的均质圆柱体，被置于粗糙的V 型槽内，其上作用一矩为则A 、B 两处正压力大小（）。

A.NB NA F F =B.NB NA F F <C.NB NA F F >D.无法确定3.物块与水平面间的摩擦角15=，物块上作用有力状态为（A A.临界平衡状态B.静止（非临界平衡状态）C.滑动状态D.无法确定，它们的方向是（C C 121mL =3mL =48mL =4mL =解：该物体系为平行力系若取整体为研究对象，有三个未知量，不能解出,先取CD 为研究对象。

=∑cm 0412=⋅-+⨯D F M q ()kN M q F D 15241=+==∑yF02=+-D c F q F kNF q F D c 52=-=取AC 为研究对象=∑Bm02122=⋅-⨯-⋅-c A F q F ()kNF q F c A 15-=+-=0=∑yF02='--+c B A F q F F kNF B 40=综上，kN F A 15-=，kN F B 40=，kN F C 5=；kNF D 15=2.直径为cm d 8=的滚子在水平面上只滚动不滑动。

杆BC 一端与滚子铰接，另一端与滑块C 铰接，已知图示位置（杆BC 水平）滚子的角速度为s rad /10=ω，30=α，60=β，cm BC 30=，求BC 杆的角速度和滑块C 的速度。

（23分）∙AO αCBβω。

2-1 解：当摩擦系数f 足够大时，平台AB 相对地面无滑动，此时摩擦力N fF F ≤ 取整体为研究对象，受力如图， 系统的动量：r 2v p m =将其在x 轴上投影可得：bt m v m p x 2r 2==根据动量定理有：g m m f fF F b m tp N x)(d d 212+=≤== 即：当摩擦系数gm m bm f )(212+≥时，平台AB 的加速度为零。

当摩擦系数gm m bm f )(212+<时，平台AB 将向左滑动，此时系统的动量为：v v v p 1r 2)(m m ++=将上式在x 轴投影有：v m m bt m v m v v m p x )()()(2121r 2+-=-++-=根据动量定理有：g m m f fF F a m m b m tp N x)()(d d 21212+===+-= 由此解得平台的加速度为：fg m m bm a -+=212（方向向左）2-2 取弹簧未变形时滑块A 的位置为x 坐标原点，取整体为研究对象，受力如图所示,其中F 为作用在滑块A 上的弹簧拉力。

系统的动量为：)(r 111v v v v v p ++=+=m m m m将上式在x 轴投影：)cos (1ϕωl x m xm p x ++= 根据动量定理有：kx F l m xm m tp x-=-=-+=ϕωsin )(d d 211 系统的运动微分方程为：t l m kx x m m ωωsin )(211=++N Fg mg 1mFxvr vvr vN FFg 1mg 2mx2－4 取提起部分为研究对象，受力如图(a)所示，提起部分的质量为vt m ρ=，提起部分的速度为v ，根据点的复合运动可知质点并入的相对速度为r v ，方向向下，大小为v （如图a 所示）。

（a ） (b)根据变质量质点动力学方程有：v vt t t m m t t mρρr r )()(d d )(d d v g F v g F v ++=++= 将上式在y 轴上投影有：)()()()(d d 2r v vgt t F v v g vt t F tvm+-=--=ρρρ 由于0d d =tv，所以由上式可求得：)()(2v vgt t F +=ρ。

第一章习题4-1．求图示平面力系的合成结果，长度单位为m。

解：(1) 取O点为简化中心，求平面力系的主矢：求平面力系对O点的主矩：(2) 合成结果：平面力系的主矢为零，主矩不为零，力系的合成结果是一个合力偶，大小是260Nm，转向是逆时针。

习题4－3．求下列各图中平行分布力的合力和对于A点之矩。

解：(1) 平行力系对A点的矩是：取B点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对B点的主矩是：向B点简化的结果是一个力R B和一个力偶M B，且：如图所示；将R B向下平移一段距离d，使满足：最后简化为一个力R，大小等于R B。

其几何意义是：R的大小等于载荷分布的矩形面积，作用点通过矩形的形心。

(2) 取A点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对A点的主矩是：向A点简化的结果是一个力R A和一个力偶M A，且：如图所示；将R A向右平移一段距离d，使满足：最后简化为一个力R，大小等于R A。

其几何意义是：R的大小等于载荷分布的三角形面积，作用点通过三角形的形心。

习题4-4．求下列各梁和刚架的支座反力，长度单位为m。

解：(1) 研究AB杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

(2) 研究AB杆，受力分析，将线性分布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

(3) 研究ABC，受力分析，将均布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

习题4-5．重物悬挂如图，已知G=1.8kN，其他重量不计；求铰链A的约束反力和杆BC所受的力。

解：(1) 研究整体，受力分析（BC是二力杆），画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

习题4-8．图示钻井架，G=177kN，铅垂荷载P=1350kN，风荷载q=1.5kN/m，水平力F=50kN；求支座A的约束反力和撑杆CD所受的力。

第一章静力学基础一、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。

（）二、选择题1．若作用在A点的两个大小不等的力F1和F2，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；2．作用在一个刚体上的两个力F A、F B，满足F A=－F 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。

3．三力平衡定理是。

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。

4．已知F1、F2、F3、F4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。

5．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。

三、填空题1．二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是等值、反向、共线的，所不同的是。

2．已知力F沿直线AB作用，其中一个分力的作用与AB成30°角，若欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小，则此二分力间的夹角为度。

诚信保证
本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。

本人签字：
编号：
西北工业大学期末考试试题（卷）
2008~2009学年第一学期
开课学院理学院课程力学学时60
考试日期2009年1月12日考试时间2小时考试形式（闭）（A）卷
班级学号姓名
重要提示：
1．本试卷分为“单选题”、“填空题”和计算题三部分，总分为100分；2．在答题卡上答题，最后把试卷和答题卡一并交回；
3．答题卡分为两张，答题卡（1）为机读卡，答题卡（2）为书写卡；4．机读卡中数字用钢笔填写，涂点用2B铅笔填涂。

填空题答案栏每格填1位数字，小数点单独占1格，左对齐填写，按要求取位，4舍5入进位；5．题中所涉重力加速度g一律取9.8 m/s2计算；
6．草稿纸不再另发，将试题的背面作为草稿纸，
一、单选题（共30分，每小题3分，在答题卡（1）上完成）
1．对于惯性参考系，下列那项叙述是正确的？（a）在惯性参考系物体所受合力为零，则该物体保持静止或匀速运动的状态；（b）在任何惯性参考系所描述的物理现象都是相同的；（c）两不同惯性参考系间的相对运动，不一定是匀速运动。

A．abc皆正确；B．只有ab正确；
C．只有bc正确；D．只有ac正确。

理论力学教科书课后习题及解析第一章偶，大小是260Nm，转向是逆时针。

．求图示平面力系的合成结果，长度单位为m1习题4-习题4－3．求下列各图中平行分布力的合力和对于A点之矩。

A点的矩是：(1) 解：平行力系对O(1) 解：取点为简化中心，求平面力系的主矢：B取点为简化中心，平行力系的主矢是：求平面力系对点的主矩：O 点的主矩是：B 平行力系对B RB向点简化的结果是一个力，且：M和一个力偶合成结果：平面力系的主矢为零，主矩不为零，力系的合成结果是一个合力(2) B．理论力学教科书课后习题及解析A，且：M向A点简化的结果是一个力如图所示；R和一个力偶A如图所示；将，使满足：d R向下平移一段距离B的大小等于载荷分布的其几何意义是：。

R最后简化为一个力R，大小等于R B，使满足：d R将向右平移一段距离A矩形面积，作用点通过矩形的形心。

A(2) 取点为简化中心，平行力系的主矢是：的大小等于载荷分布的R。

其几何意义是：RR最后简化为一个力，大小等于A三角形面积，作用点通过三角形的形心。

点的主矩是：A平行力系对．理论力学教科书课后习题及解析列平衡方程：。

．求下列各梁和刚架的支座反力，长度单位为习题4-4m解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：解：(1) 研究AB杆，受力分析，画受力图：结果正确。

(2) 研究AB杆，受力分析，将线性分布的载荷简化成一个集中力，画受力图：理论力学教科书课后习题及解析(3) 研究ABC，受力分析，将均布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：列平衡方程：反力的实际方向如图示。

校核：解方程组：结果正确。

．理论力学教科书课后习题及解析反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

的约束反力A．重物悬挂如图，已知习题4-5G=1.8kN，其他重量不计；求铰链和杆BC所受的力。

列平衡方程：解方程组：BC是二力杆），画受力图：研究整体，受力分析（(1) 解：反力的实际方向如图示。

理论力学习题册答案理论力学习题册答案理论力学是力学的基础学科，它研究物体在外力作用下的运动规律。

学习理论力学需要掌握一定的数学基础和物理常识，并进行大量的习题练习。

在学习理论力学时，很多同学会遇到一些难题，不知道如何解答。

下面我将给出一些理论力学习题册中常见的问题和解答，希望对大家有所帮助。

1. 问题：一个质点在力F作用下做直线运动，已知质点的质量m和力F的大小，求质点在力F作用下的加速度a。

解答：根据牛顿第二定律F=ma，可以得到加速度a=F/m。

所以质点在力F作用下的加速度为a=F/m。

2. 问题：一个质点在力F作用下做直线运动，已知质点的质量m、力F的大小和质点的初速度v0，求质点在力F作用下的位移s。

解答：根据牛顿第二定律F=ma，可以得到加速度a=F/m。

根据运动学公式v=v0+at，可以得到质点的末速度v=v0+at。

根据运动学公式s=v0t+1/2at^2，可以得到质点的位移s=(v0+at)t/2。

所以质点在力F作用下的位移为s=(v0+at)t/2。

3. 问题：一个质点在力F作用下做直线运动，已知质点的质量m、力F的大小和质点的初速度v0，求质点在力F作用下的速度v。

解答：根据牛顿第二定律F=ma，可以得到加速度a=F/m。

根据运动学公式v=v0+at，可以得到质点的末速度v=v0+at。

所以质点在力F作用下的速度为v=v0+at。

4. 问题：一个质点在势场中受力，已知势能函数U(x)和质点的质量m，求质点在势场中的受力F。

解答：根据势能函数U(x)，可以求得势能的导数dU/dx。

根据力的定义F=-dU/dx，可以得到质点在势场中的受力F=-dU/dx。

5. 问题：一个质点在势场中受力，已知势能函数U(x)和质点的质量m，求质点在势场中的加速度a。

解答：根据势能函数U(x)，可以求得势能的导数dU/dx。

根据牛顿第二定律F=ma，可以得到质点的加速度a=F/m。

所以质点在势场中的加速度a=(-dU/dx)/m。

西工大19春《理论力学》在线作业试卷总分:100 得分:0一、单选题(共20 道试题,共50 分)1.1A.AB.BC.CD.D正确答案:B2.1A.AB.BC.CD.D正确答案:A3.点P沿螺线自外向内运动，如图所示。

点M走过的弧长与时间的一次方成正比，则该点（）。

A越跑越快B 越跑越慢C 加速度越来越小D 加速度越来越大A.AB.BC.CD.D正确答案:C4.1A.AB.BC.CD.D正确答案:B5.图所示由相互铰接的水平臂连成的传送带，将圆柱形零件从1高度传送到另1个高度。

设零件与臂之间的摩擦因数fs = 0.2。

比值h / d的值为（）时，零件在滑动之前先倾倒。

A 大于等于5B 小于等于5C 0D 5A.AB.BC.CD.D正确答案:A6.1A.AB.BC.CD.D正确答案:C7.一般情况下，点的加速度合成定理最多能确定（）个待求量（包括大小、方向）。

A.1B.2C.3D.4正确答案:C8.跳伞者质量为60 kg，自停留在高空中的直升飞机中跳出，落下100 m后，将降落伞打开。

设开伞前的空气阻力略去不计，伞重不计，开伞后所受的阻力不变，经5 s后跳伞者的速度减为4.3 m/s。

阻力的大小为（）N。

A.1000B.1068C.1050D.1100正确答案:B9.1A.AB.BC.CD.D。

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。

理论力学习题答案理论力学习题答案理论力学是物理学的重要分支，研究物体在力的作用下的运动规律。

在学习理论力学的过程中，解题是不可或缺的一部分。

下面，我将为大家提供一些理论力学习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。

1. 问题：一个质点在力的作用下做直线运动，已知它的质量为2kg，受力方向与运动方向相反，力的大小为8N，求质点在2秒钟内的速度变化。

解答：根据牛顿第二定律F=ma，其中F为力的大小，m为质点的质量，a为加速度。

由题目可知，F=8N，m=2kg。

代入公式可得a=F/m=8N/2kg=4m/s^2。

再根据加速度的定义a=(v-u)/t，其中v为末速度，u为初速度，t为时间。

已知t=2s，u=0（初速度为0，因为质点从静止开始运动），代入公式可得v=a*t=4m/s^2 * 2s = 8m/s。

所以质点在2秒钟内的速度变化为8m/s。

2. 问题：一个质点以10m/s的速度沿水平方向运动，经过2s后速度减为6m/s，求质点所受到的减速度。

解答：根据加速度的定义a=(v-u)/t，其中v为末速度，u为初速度，t为时间。

已知v=6m/s，u=10m/s，t=2s。

代入公式可得a=(6m/s-10m/s)/2s=-2m/s^2。

所以质点所受到的减速度为-2m/s^2，负号表示减速度的方向与速度方向相反。

3. 问题：一个质点以10m/s的速度沿直线运动，经过4s后速度减为2m/s，求质点所受到的减速度。

解答：同样根据加速度的定义a=(v-u)/t，已知v=2m/s，u=10m/s，t=4s。

代入公式可得a=(2m/s-10m/s)/4s=-2m/s^2。

所以质点所受到的减速度为-2m/s^2。

4. 问题：一个质点以初速度为4m/s的匀减速直线运动，经过6s后速度减为2m/s，求质点的减速度和运动距离。

解答：首先根据加速度的定义a=(v-u)/t，已知v=2m/s，u=4m/s，t=6s。

代入公式可得a=(2m/s-4m/s)/6s=-0.33m/s^2。