理论力学试题答案
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理论力学试题
一、填空题（1×20=20分）
1、力是物体间相互的机械作用，这种作用会使物体的运动状态发生变化或使物体变化。（3页）
2、力对物体的作用效果取决于力的大小、方向、作用点，称为力的三要素。（3页）
3、平衡是指物体的运动状态不变。它包括静止和匀速直线运动。（3页）
4、平面汇交力系的合力其作用线通过 力系的汇交点 ，其大小和方向可用力多边形的 封闭 边表示。（15页）
5、空间力偶等效条件是 力偶矩矢相等 。（44页）
6、工程中常见的激振动力多是周期变化的；一般回转机械、往复式机械、交流电磁铁等多会引起周期激振动。（195页）
7、作用于同一刚体的两个力偶，只要其力偶矩矢相等，则它们对刚体的作用等效。这是力偶最主要的性质，也称为力偶等效性质。（44页）
8、刚体作平面运动的充要条件是：刚体在运动过程中其上任何一点到某固定平面L0的距离始终保持不变。（105页）
9、质点就是具有一定质量而其几何形状和大小尺寸可以忽略不计的物体。（121页）
10、摩擦可以分为滑动摩擦和滚动摩擦。（32页）
二、选择题（2×10=20分）
1.两个力的合力的大小与其任一分力大小的关系是( D )。
A.合力一定大于分力 B.合力一定小于分力
C.二者相等 D.不能确定
2.在研究点的合成运动时，( D )称为牵连运动。
A.动点相对动系的运动 B.动点相对定系的运动
C.牵连点相对定系的运动 D.动系相对定系的运动
3.一个弹簧质量系统，在线性恢复力作用下自由振动，今欲改变其频率，则( A )。
A.可改变质量或弹簧刚度 B.可改变初始条件
C.必须同时改变物体质量和初始条件 D.必须同时改变弹簧刚度和初始条件
4. 点作平面曲线运动，若其速度大小不变，则其速度矢量与加速度矢量( B )。
A.平行 B.垂直
C.夹角为45° D.夹角随时变化
5.求解质点动力学问题时，初始条件是用来( C )。
A.分析力的变化规律 B.建立质点运动微分方程
C.确定积分常数 D.分离积分变量
6.以下四种说法，哪一种是正确的(A )
（A）力在平面内的投影是个矢量；
（B）力对轴之矩等于力对任一点之矩的矢量在该轴上的投影；
（C）力在平面内的投影是个代数量；
（D）力偶对任一点O之矩与该点在空间的位置有关。
7.平移刚体上点的运动轨迹，(D )
(A) 必为直线； (B) 必为平面曲线；
(C) 不可能是空间曲线； (D) 可能是空间曲线。
8.刚体作定轴转动时(D )
(A) 其上各点的轨迹必定为一圆；
(B) 某瞬时其上任意两点的法向加速度大小与它们到转轴的垂直距离成反比；
(C) 某瞬时其上任意两点的加速度方向互相平行；
(D) 某瞬时在与转轴垂直的直线上的各点的加速度方向互相平行。
9. 刚体作定轴转动时(B )
(A) 其上各点的轨迹不可能都是圆弧；
(B) 某瞬时其上任意两点的速度大小与它们到转轴的垂直距离成正比； (C) 某瞬时其上任意两点的速度方向都互相平行；
(D) 某瞬时在与转轴垂直的直线上的各点的加速度方向都互不平行。
速运动。
10.质量相等的两质点，若它们在一般位置的受力图相同，则它们的运动情况(A ) (A) 必然相同；(B) 只有在所选坐标形式相同时才会相同；
(C) 只有在初始条件相同时才会相同；
(D) 只有在初始条件和所选坐标形式都相同时才会相同。
三、判断题（2×10=20分）
1. 作曲线运动的动点 在某瞬时的法向加速度为零，则运动其轨迹在该点的曲率必为零。( × )
2. 刚体作定点运动时，其瞬时转动轴上所有点相对固定系的速度都为零，所以 在运动过程中瞬时转动轴相对固定系始终静止不动。( × )
3. 刚体作平面运动时，平面图形内两点的速度在任意轴上的投影相等。( × )
4. 在复合运动问题中，点的相对加速度是其相对速度对时间的相对导数。( √ )
5. 在刚体复合运动中，角速度合成公式为: ( × )
6. 刚体的角速度是刚体相对参考系的转角对时间的导数。( × )
7. 在复合运动问题中，定参考系可以是相对地面运动的，而动参考系可以是相对地面静止不动的。( √ )
8. 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。( × ) 可以
9. 刚体作平动时，刚体上各点的轨迹均为直线。( × )
10. 刚体作平面运动时，如果刚体的瞬时角速度和角加速度都不等于零，则刚 体的瞬时加速度中心一定存在。( √ )
四、计算题（40分）
1、电机轴通过联轴器与工作相连接，联轴器上四个螺栓A、B、C、D的孔心均匀地分布在同一圆周上，如图所示，此圆周的直径d=150mm，电机轴传给联轴器的力偶矩M=2.5kNm，求每个螺栓所受的力。（25页）
解：取联轴器为研究对象，作用于联轴器上的力有电动机传给联轴器的力偶，每个螺栓的反力，受力情况如右图所示。
设4个螺栓的受力均匀,即F1＝F2＝F3＝F4＝F,则组成两个力偶并与电动机传给联轴器的力偶平衡：
由Σm＝0，
m－F×AC－F×d＝0
解得:
kNdmF33.815.025.222、图示为一拔桩装置。在木桩的点A上系一绳，将绳的另一端固定在点C，在绳的点B系另一绳BE，将它的另一端固定在点E。然后在绳的点D用力向下拉，并使绳BD段水平，AB段铅直；DE段与水平线、CB段与铅直线成等角=0.1rad（弧度）（当θ很小时，tanθ≈θ）。如向下的拉力F=800N，求绳AB作用于桩上的拉力。（18页）
作BD两节点的受力图
3、三轮小车ABC静止于光滑水平面上，如图所示。已知：AD = BD = 0.5m，CD = 1.5m。若有铅垂载荷P = 1.5kN，作用于车上E点，EF = DG = 0.5m，DF
= EG = 0.1m。试求地面作用于A、B、C三轮的反力。（43页）
三轮小车ABC ——研究对象
受P、FA、FB、FC 构成平行力系。
:0ziF0PFFFCBA:0yiM0ADFAFPABFCB:0xiM0CDFEFPCkN5.05.15.05.1CDEFPFCkN35.00.15.05.00.14.05.1ABADFABAFPFCBkN65.05.035.05.1CBAFFPF
