理论力学练习题

理论力学考试题及答案详解一、选择题（每题2分，共10分）1. 牛顿第一定律又称为惯性定律，它指出：A. 物体在受力时，会改变运动状态B. 物体在不受力时，会保持静止或匀速直线运动C. 物体在受力时，会做圆周运动D. 物体在受力时，会保持原运动状态答案：B2. 根据胡克定律，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，比例系数称为：A. 弹性系数B. 刚度系数C. 硬度系数D. 柔度系数答案：A3. 在理论力学中，一个系统动量守恒的条件是：A. 系统外力为零B. 系统外力和内力都为零C. 系统外力和内力之和为零D. 系统外力和内力之差为零答案：C4. 一个物体做自由落体运动，其加速度为：A. 0B. g（重力加速度）C. -gD. 取决于物体的质量答案：B5. 刚体的转动惯量与以下哪个因素无关？A. 质量B. 质量分布C. 旋转轴的位置D. 物体的形状答案：A二、填空题（每空2分，共10分）6. 一个物体受到三个共点力平衡，如果撤去其中两个力，而保持第三个力不变，物体的加速度将________。

答案：等于撤去的两个力的合力除以物体质量7. 根据动能定理，一个物体的动能等于工作力与物体位移的________。

答案：标量乘积8. 在光滑水平面上，两个冰球相互碰撞后，它们的总动能将________。

答案：守恒9. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动，其向心力的方向始终________。

答案：指向圆心10. 刚体的角速度与角动量的关系是________。

答案：成正比三、简答题（共20分）11. 什么是达朗贝尔原理？请简述其在解决动力学问题中的应用。

答案：达朗贝尔原理是分析动力学问题的一种方法，它基于牛顿第二定律，用于处理作用在静止或匀速直线运动的物体上的力系。

在应用达朗贝尔原理时，可以将物体视为受力平衡的状态，即使物体实际上是在加速运动。

通过引入惯性力的概念，可以将动力学问题转化为静力学问题来求解。

12. 描述一下什么是科里奥利力，并解释它在地球上的表现。

一、是非题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,则此力系必然平衡。

2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。

（ ） 3。

力偶没有合力,力偶平衡只能由力偶来平衡。

4、利用速度合成定理分析动点的运动时,动点的牵连速度是指某瞬时动系上与动点重合点的速度。

5、平面运动的刚体瞬时平动时，刚体上各点的速度和加速度都相同. （ ） 6。

当刚体平动时，刚体内各点的轨迹形状都相同。

（ ） 7。

作用在刚体上的力是滑动矢量，力的三要素为大小、方向和作用线。

（ )8、动量矩定理建立了质点和质点系相对于某固定点（固定轴)的动量矩的改变与外力对同一点（轴）之矩两者之间的关系.9．作用于质点系的外力主矢恒等于零，则质点系动量守恒。

（ ） 10、作用于质点系上的所有内力做功的总和一定等于零. （ ）11、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. 12。

作用在刚体上的力是滑动矢量,力的三要素为大小、方向和作用线。

( ） 13。

力对点的矩矢在通过该点的任意轴上的投影等于这力对于该轴的矩. （ ） 14. 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。

（ ）15．平面运动刚体瞬时平动时，刚体上各点的速度和加速度都相同。

（ ）16．在非惯性参考系中,牵连惯性力F Ie 与一般力的不同之处在于,只有受力体，而没有施力体.17.动参考系给动点直接影响的是该动系上与动点相重合一点，这点称为瞬时重合点或动点牵连点。

18。

质点系中各质点都处于静止时，质点系的动量为零。

可知如果质点系的动量为零,则质点系中各质点必都静止。

19。

力与其作用时间的乘积称为力的冲量，冲量表示力在其作用时间内对物体作用累积效应度量。

20。

绝对运动、相对运动都是指点的运动,可能是直线运动或者是曲线运动。

选择题1．杆AB 的正确受力图为 。

A 。

B. C. D 。

2．空间任意力系向某一定点O 简化，若主矢0≠'R ，主矩00≠M ，则此力系简化的最后结果 . A 。

第一章 质点运动学填空1. 在平面极坐标系中，单位向量的微分为： ， ，速度的两个分量为 ， ，加速度的两个分量为 。

2. 在自然坐标系下，单位向量的微分为： ， 速度表示为： ，切向加速度为： ，法向加速度为： 。

3. 点M 沿螺旋线自外向内运动，如图所示。

它走过的弧长与时间的一次方成正比，则点的加速度越来越 (填：大、小、不变)，点M 越跑越 (填：快、慢、不变)。

选择题1. 在直角坐标系下，某质点速度随时间的变化为：2234 (m/s)t i t j - ，则在1s 时，质点轨迹的曲率半径ρ= （ ） A. 0 m B. m ∞ C. 1 m D. 5 m计算和证明题：1. 有一作平面曲线运动的质点，其速度在y 轴上的投影于任何时刻均为常数c .试证：任何情况下，加速度的值可用下式表示3v a c ρ= ，其中v 为速率，ρ为轨道曲率半径.M·3. 质点作平面运动，其速率保持为常数.试证此质点速度矢量与加速度矢量相互垂直。

4. 一质点沿抛物线22y px =运动. 其切向加速度的量值为法向加速度量值的2k -倍.如此质点从弦的一端(,)2pp 以速率u 出发，试求其达到正焦弦另一端时的速率.)p )p5，质点沿着半径为r 的圆周运动，其加速度矢量与速度矢量间的夹角α保持不变。

求：(1)，质点的速率随时间而变化的规律，(2)，质点速率关于速度与x 之间夹角θ之间的函数关系。

已知初始时，速率为0v ，速度与x 轴夹角为0θ。

6，如图所示，细长杆A 端沿半径为R 的半圆槽底滑动，杆紧靠槽边以角速度ω倒下。

求：当杆与x 轴的夹角为ϕ时，杆的端点A 和杆上与槽边的接触点C 的速度。

开始时A 点在半圆槽底端A 0处。

x第二章 质点动力学填空题1．如果运动质点所受的力的作用线始终通过某一定点，我们称此力为有心力，而这个定点叫 。

2. 在直角坐标系下，某质点的动量为：32cos te i t j -- ，则作用在质点上的力F= 。

《理论力学》练习题一一．填空题1. 限制质点运动的物体(如曲线、曲面等 )称为( )。

2．惯性力（ ）对应的反作用力，（ ）牛顿第三定律。

3. 如果力只是位置的函数，并且它的旋度等于零，即满足0F F F z y x )(zyx=∂∂∂∂∂∂=⨯∇k j i r F 则这种力叫做( )。

4．真实力与参考系的选取（ ），而惯性力却与参与系的选取（ ）。

5．质点系的动能等于质心的动能与各质点相对（ ）的动能之和。

6．同一质点系中各质点之间的相互作用力称为（ ）二．选择题1. e a r r θθθθ)2( +=称为质点的( )。

a. 法向加速度 b. 切向加速度c. 横向加速度d. 径向加速度 2．][)(r F m en '⨯⨯-=ωω称为a.平动惯性力b.离心惯性力c.科氏惯性力 3． ττdtdva =称为质点的( )。

a. 法向加速度 b. 横向加速度c. 切向加速度d. 径加速度4． 质点系中所有内力对任一力矩的矢量和a. 等于零b. 不等于零c. 不一定等于零5. e a rr r r )(2θ -=称为质点的( )。

a.径向加速度 b.横向加速度c.切向加速度d.法向加速度 6．质点系内力所作的功a. 等于零b. 不等于零c. 不一定等于零7. n a v n ρ2=称为质点的( )。

a. 横向加速度 b. 法向加速度c. 径向加速度d. 切向加速度8．如果作用在质点上的力都是保守力，或虽是非保守力作用但非保守力不作功或所作功之和等于零。

则质点系机械能a. 守恒b. 不守恒c. 不一定守恒三．简答题1．在曲线坐标系中，单位矢量和基矢有无区别？若有，区别何在？ 2．瞬时速度中心；瞬时速度中心可以有加速度吗？3．写出质点系的动能定理，说明内力作功之和不为零的原因。

4．写出柯尼格定理的表达式并说明式中各项的意义。

5．科氏力。

四．计算题1．两根等长的细杆AC 和BC 在C 点用铰链连接，放在光滑的水平面上，如图所示。

理论力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 牛顿第一定律描述的是：A. 物体在受力时的运动状态B. 物体在不受力时的运动状态C. 物体在受力时的加速度D. 物体在受力时的位移答案：B2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力和物体质量的关系是：A. 加速度与作用力成正比，与质量成反比B. 加速度与作用力成反比，与质量成正比C. 加速度与作用力成正比，与质量成正比D. 加速度与作用力成反比，与质量成反比答案：A3. 以下哪个不是刚体的运动特性？A. 刚体的质心保持静止或匀速直线运动B. 刚体的各部分相对位置不变C. 刚体的各部分速度相同D. 刚体的各部分加速度相同答案：C4. 角动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有内力作用的系统C. 外力矩为零的系统D. 外力为零的系统答案：C5. 以下哪个是能量守恒定律的表述？A. 一个封闭系统的总动能是恒定的B. 一个封闭系统的总势能是恒定的C. 一个封闭系统的总能量是恒定的D. 一个封闭系统的总动量是恒定的答案：C二、简答题（每题10分，共20分）6. 简述牛顿第三定律的内容及其在实际中的应用。

答案：牛顿第三定律，又称作用与反作用定律，表述为：对于两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。

在实际应用中，例如在推门时，门对人的作用力和人对门的作用力大小相等，方向相反。

7. 描述什么是简谐振动，并给出一个生活中的例子。

答案：简谐振动是一种周期性振动，其回复力与位移成正比，且总是指向平衡位置。

生活中的例子包括弹簧振子，当弹簧被拉伸或压缩后释放，它会在原始平衡位置附近做周期性的往复运动。

三、计算题（每题15分，共30分）8. 一个质量为m的物体，从静止开始，沿着一个斜面下滑，斜面的倾角为θ。

如果斜面的摩擦系数为μ，求物体下滑的加速度。

答案：首先，物体受到重力mg的作用，分解为沿斜面方向的分力mg sinθ和垂直斜面方向的分力mg cosθ。

理论力学测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 牛顿第一定律描述的是：A. 物体在没有外力作用下的运动状态B. 物体在受到平衡力作用下的运动状态C. 物体在受到非平衡力作用下的运动状态D. 物体在任何力作用下的运动状态答案：A2. 以下哪个不是惯性参考系的特点？A. 牛顿第一定律在其中成立B. 牛顿第二定律在其中成立C. 牛顿第三定律在其中成立D. 物体在其中不受任何力的作用答案：D3. 动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 只有摩擦力作用的系统D. 只有保守力作用的系统答案：D4. 以下哪个是矢量？A. 质量B. 速度C. 时间D. 温度答案：B5. 以下哪个是标量？A. 力B. 位移C. 功D. 速度答案：C二、填空题（每空1分，共10分）1. 牛顿第二定律的数学表达式为：\[ F = ma \]，其中\( F \)代表______，\( m \)代表______，\( a \)代表______。

答案：力；质量；加速度2. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向______，作用在______。

答案：相反；不同物体上3. 动量的定义是质量与______的乘积。

答案：速度4. 功的定义是力与力的方向上的______的乘积。

答案：位移5. 动能的定义是\( \frac{1}{2}mv^2 \)，其中\( m \)代表______，\( v \)代表______。

答案：质量；速度三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述牛顿第二定律的物理意义。

答案：牛顿第二定律表明，物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比，即力是改变物体运动状态的原因。

2. 描述动量守恒定律在碰撞过程中的应用。

答案：在没有外力作用的系统中，两个或多个物体发生碰撞时，碰撞前后系统的总动量保持不变。

这意味着碰撞前后各物体动量的矢量和相等。

四、计算题（每题15分，共30分）1. 一辆质量为1500kg的汽车以20m/s的速度行驶，突然刹车，经过5秒后停止。

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。

理论力学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 一个物体在水平面上以速度v匀速直线运动，其动摩擦因数为μ，若物体所受的摩擦力为F，则F等于：A. μvB. μmgC. μND. μ(v^2)答案：B2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比。

这一定律的数学表达式为：A. F = maB. F = m/aC. a = F/mD. a = mF答案：A3. 一个物体从静止开始自由下落，其下落的高度h与时间t的关系为：A. h = gt^2B. h = 1/2gt^2C. h = 2gtD. h = gt答案：B4. 两个物体A和B用轻杆连接，A的质量为mA，B的质量为mB，系统在水平面上以共同速度v向右做匀速直线运动。

若杆的力为F，则F的方向是：A. 向左B. 向右C. 不确定D. 无法判断答案：B5. 一个物体在竖直平面内做圆周运动，当物体通过最高点时，其向心力的来源是：A. 重力B. 杆的支持力C. 绳子的张力D. 重力和杆的支持力的合力答案：D二、填空题（每空2分，共10分）1. 一个物体的质量为2kg，受到的合外力为10N，根据牛顿第二定律，其加速度为______ m/s²。

答案：52. 一个物体做匀加速直线运动，初速度为3m/s，加速度为2m/s²，经过4秒后的速度为______ m/s。

答案：153. 在光滑水平面上，一个物体受到一个大小为5N，方向向右的恒定力作用，物体的质量为1kg，其加速度为______ m/s²。

答案：54. 一个物体在竖直上抛运动中，当其上升的最大高度为20m时，其初速度为______ m/s。

答案：205. 根据动能定理，物体的动能变化等于合外力做的功，若一个物体的动能增加了30J，合外力做的功为______ J。

答案：30三、简答题（共20分）1. 解释什么是科里奥利力，并给出其表达式。

理论力学练习题库1、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=-F1cosα1B. X2=-F1cosα2C. X3=-F1cosα3D. X4=-F1cosα4正确:【A】2、力是（）A. 定位矢量B. 变矢量C. 标量D. 只与方向有关正确:【A】3、空间力偶矩是( )。

A. 代数量B. 滑动矢量C. 定位矢量D. 自由矢量正确:【C】4、某空间力系，若各力作用线均通过某一固定点，则其独立的平衡方程式的最大数目为( )个。

A. 3B. 4C. 5D. 6E. 2正确:【A】6、质心在转轴上的匀角速度定轴转动刚体，其惯性力系向转轴上的某点简化的结果可能是：A. 零力系B. 一个力偶或零力系C. 一个力D. 一个力螺旋正确:【B】8、惯性力的方向与加速度的方向（）。

A. 相同B. 相反C. 不确定D. 以上都不对正确:【B】5、直角刚杆AO =2m，BO =3m，已知某瞬时A点的速度=6m/s；而B点的加速度与BO成= 60°角。

则该瞬时刚杆的角加速度=（）rad/s2。

A. 3B.C. 5D. 9正确:【D】7、边长b =100 mm 的正方形均质板重400N，由三根绳拉住，如图所示，当FG绳被剪断的瞬时，BE绳的张力（）；A. B.C. D.正确:【A】9、曲柄OA以匀角速度转动，当系统运动到下图所示位置(OA//O1B，AB⊥OA)时，则有v A v B，a A a B，ωAB 0，αAB 0。

若记①等于，②不等，则横线上正确的答案是（）A. ①②①②B. ②①②①C. ①①②②D. ②②①①正确:【A】10、结构如图1所示，力F与杆1和杆2平行，不计各构件自重，则图示结构中的零力杆为：A. 1杆B. 2杆C. 3杆D. 4杆正确:【C】12、平面运动刚体上三个点A、B、C构成等边三角形，某瞬时各点加速度或速度矢量如图2所示。

则图2中——所示的运动是可能的。

1、三角形板受力如图示，已知N F N F N F 50,50,100321===，试求该力系向A 点简化的结果。

1题 2题2铰拱刚架如图所示，受一力偶作用，其矩M=50kN ·m ，不计自重，试求A 、B 处的约束反力。

3、求图中所示梁的支座反力。

4题4．组合梁由两根梁AB 和BC 在B 端铰接而成，所受荷载和尺寸如图所示，其中q ＝5 kN/m ，M ＝30 kN ·m ，α＝30º 。

不计梁的重量及摩擦，试求支座A 和C 处的约束力。

5已知动点的运动方程为：t x 20= 1052-=t y ，式中x 、y 以m 计，t 以s 计，试求0=t 时动点的曲率半径ρ。

6鼓轮绕O 轴转动，其半径为m 20.R =，转动方程为t t 42+-=ϕ(rad)，如图所示。

绳索缠绕在鼓轮上，绳索的另一端悬挂重物A ，试求当s t 1=时，轮缘上的点M 和重物A 的速度和加速度。

20k N /m 8k N .m1m1m 1m1mBDAC3题MqACB4 m2 mωφ O 2O 1AB6题 7题 8题7．摇杆滑道机构，杆OA 绕O 轴摆动，从而带动销子D 以使与D 固结的杆BC 在水平方向往复运动，已知图示位置时，杆BC 的速度为v ，方向如图，求此瞬时杆OA 的角速度ω。

8、图示机构中，O 1A=10cm ，O 1O 2铅垂。

在图示瞬时，杆O 2B 角速度ω=1rad/s ，O 1A 水平，φ=30º。

求该瞬时O 1A 的角速度。

9、杆AB 的A 端沿水平线以等速度v 运动，运动时杆恒与一半圆周相切，半圆周的半径为R ，如图所示。

如杆与水平线间夹角为θ，试以角θ表示杆的角速度。

10、曲柄滚轮机构，杆OA 转速n =60 rpm ，滚轮半径R =OA =15cm,求：当θ =60º时 (OA ^AB )，滚轮的角速度w Ｂ 。

9题 10题11、在图示平面机构中，曲柄OA 以匀角速度s rad /3=ω绕O 轴转动，半径为R 的轮沿水平直线轨道作纯滚动。