理论力学(第七版)

理论力学第七版答案第一章粒子运动学1.1 基本概念•位矢、速度矢量和加速度矢量的定义和表示方法。

•直角坐标、柱坐标和球坐标系的转换关系。

•速度的瞬时和平均定义。

1.2 运动学基本定理•切线加速度与半径曲线关系。

•速度、加速度与位矢、速度矢量之间的运动学关系。

1.3 平面运动•直线运动：匀速直线运动和变速直线运动的运动学方程。

•曲线运动：实际问题中曲线运动的应用。

第二章力学基本定律2.1 牛顿第一定律•牛顿第一定律的定义和说明。

•惯性系和非惯性系的区别。

2.2 牛顿第二定律•牛顿第二定律的定义和表达式。

•质点和刚体受力的运动学关系。

2.3 牛顿第三定律•牛顿第三定律的定义和说明。

•物体之间相互作用力的特点。

2.4 小结•牛顿定律的应用场景和注意事项。

第三章力的合成与分解3.1 力的合成•力的合成的数学表达式。

•合力的性质和特点。

3.2 力的分解•力的分解的数学表达式。

•杠杆原理和力矩的概念。

3.3 直角坐标系内的力的合成与分解•直角坐标系下力的合成与分解的具体计算方法。

•应用场景和实例。

第四章力的作用点与力矩4.1 力的作用点•力的作用点的概念和性质。

•力的作用点变化对物体运动的影响。

4.2 力矩•力矩的定义和计算公式。

•力矩与力之间的关系。

4.3 平衡条件•平衡条件的定义和判断方法。

•平衡条件的应用。

第五章动力学基本定律5.1 作用力的性质•作用力的性质和判断方法。

•弹力、摩擦力和引力的特点。

5.2 动量定律•动量定律的定义和表达式。

•动量定律与力学问题的应用。

5.3 动能定理•动能定理的定义和表达式。

•动能定理与动力学问题的应用。

5.4 质心运动•质心的概念和运动特点。

•质心运动与动量守恒的关系。

第六章动力学问题6.1 动力学问题的解法思路•动力学问题解决的思路和方法。

•实例分析和解决步骤。

6.2 一维动力学问题•一维动力学问题的求解方法和关键步骤。

•速度-时间图和位移-时间图的应用。

6.3 二维动力学问题•二维动力学问题的求解方法和关键步骤。

仅供个人学习参考哈工大理论力学（I ）第7版部分习题答案1-2两个老师都有布置的题目2-3?2-6?2-14?2-?20?2-30?6-2?6-4?7-9??7-10?7-17?7-21?8-5?8-8?8-16?8-24?10-4?10-6?11-5?11-15?10-3以下题为老师布置必做题目1-1（i,j ）,1-2(e,k)2-3,2-6,2-14，2-20,2-306-2,6-47-9,7-10,7-17,7-21,7-268-5,8-8(瞬心后留),8-16,8-2410-3,10-410-611-5,11-1512-10,12-15,综4，15，16，1813-11，13-15，13-166-2图6-2示为把工件送入干燥炉内的机构，叉杆OA=1.5m 在铅垂面内转动，杆AB=0.8m ，A 端为铰链，B 端有放置工件的框架。

在机构运动时，工件的速度恒为0.05m/s ，杆AB 始终铅垂。

设运动开始时，角0=?。

求运动过程中角?与时间的关系，以及点B 的轨迹方程。

10-3如图所示水平面上放1均质三棱柱A ，在其斜面上又放1均质三棱柱B 。

两三棱柱的横截面均为直角三角形。

三棱柱A 的质量为mA 三棱柱B 质量mB 的3倍，其尺寸如图所示。

设各处摩擦不计，初始时系统静止。

求当三棱柱B 沿三棱柱A 滑下接触到水平面时，三棱柱A 移动的距离。

11-4解取A 、B 两三棱柱组成1质点系为研究对象，把坐标轴Ox 固连于水平面上，O 在棱柱A 左下角的初始位置。

由于在水平方向无外力作用，且开始时系统处于静止，故系统 质心位置在水平方向守恒。

设A 、B 两棱柱质心初始位置（如图b 所示）在x 方向坐标分别为当棱柱B 接触水平面时，如图c 所示。

两棱柱质心坐标分别为系统初始时质心坐标棱柱B 接触水平面时系统质心坐标因并注意到得10-4如图所示，均质杆AB ，长l ，直立在光滑的水平面上。

求它从铅直位无初速地倒下时，端点A 相对图b 所示坐标系的轨迹。

理论力学第七版课后习题答案第一章: 引言习题1-11.问题描述：给定物体的质量m=2kg，加速度a=3m/s^2，求引力F。

2.解答：根据牛顿第二定律F=ma，其中m表示物体的质量，a表示物体的加速度。

代入已知值，可求得F=6N。

习题1-21.问题描述：给定物体的质量m=5kg，引力F=20N，求加速度a。

2.解答：根据牛顿第二定律F=ma，将已知值代入，可求得a=4m/s^2。

第二章: 运动的描述习题2-11.问题描述：一个物体以恒定速度v=10m/s匀速直线运动，经过t=5s，求物体的位移。

2.解答：位移等于速度乘以时间，即s=vt。

代入已知值，可得s=50m。

习题2-21.问题描述：一个物体以初始速度v0=5m/s匀加速直线运动，加速度a=2m/s^2，经过t=3s，求物体的位移。

2.解答：由于物体是匀加速直线运动，位移可以通过公式s=v0t+0.5at^2计算。

代入已知值，可得s=(53)+(0.52*3^2)=45m。

第三章: 动力学基础习题3-11.问题描述：一个物体质量为m=4kg，受到的力F=10N，求物体的加速度。

2.解答：根据牛顿第二定律F=ma，将已知值代入，可求得a=2.5m/s^2。

习题3-21.问题描述：一个物体质量为m=3kg，受到的力F=6N，求物体的加速度。

2.解答：根据牛顿第二定律F=ma，将已知值代入，可求得a=2m/s^2。

第四章: 动力学基本定理习题4-11.问题描述：一个物体质量为m=8kg，受到的力F=16N，求物体的加速度。

2.解答：根据牛顿第二定律F=ma，将已知值代入，可求得a=2m/s^2。

习题4-21.问题描述：一个物体质量为m=6kg，受到的力F=12N，求物体的加速度。

2.解答：根据牛顿第二定律F=ma，将已知值代入，可求得a=2m/s^2。

以上是理论力学第七版课后习题的答案。

希望能对你的学习有所帮助！。

目　录第1章　静力学公理和物体的受力分析1.1　复习笔记
1.2　课后习题详解
1.3　名校考研真题详解
第2章　平面力系
2.1　复习笔记
2.2　课后习题详解
2.3　名校考研真题详解
第3章　空间力系
3.1　复习笔记
3.2　课后习题详解
3.3　名校考研真题详解
第4章　摩　擦
4.1　复习笔记
4.2　课后习题详解
4.3　名校考研真题详解第5章　点的运动学
5.1　复习笔记
5.2　课后习题详解
5.3　名校考研真题详解第6章　刚体的简单运动
6.1　复习笔记
6.2　课后习题详解
6.3　名校考研真题详解第7章　点的合成运动
7.1　复习笔记
7.2　课后习题详解
7.3　名校考研真题详解第8章　刚体的平面运动8.1　复习笔记
8.2　课后习题详解
8.3　名校考研真题详解
第9章　质点动力学的基本方程9.1　复习笔记
9.2　课后习题详解
9.3　名校考研真题详解
第10章　动量定理
10.1　复习笔记
10.2　课后习题详解
10.3　名校考研真题详解
第11章　动量矩定理
11.1　复习笔记
11.2　课后习题详解
11.3　名校考研真题详解
第12章　动能定理
12.1　复习笔记
12.2　课后习题详解
12.3　名校考研真题详解
第13章　达朗贝尔原理。

5-1 如图所示，置于V 型槽中的棒料上作用一力偶，力偶的矩M ＝15N ⋅m 时，刚好能转动此棒料。

已知棒料重P ＝400N ，直径D ＝0.25m ，不计滚动摩阻。

试求棒料与V 形槽间的静摩擦系数f s 。

【知识要点】 通过摩擦定律求摩擦系数。

【解题分析】 通过平衡方程和摩擦定律求解，两点同时到达临界状态。

【解答】 以棒料为研究对象，受力如图，在临界状态时，由平衡方程题5－1图∑∑∑=-+==--==-+=02)(,0)(045cos ,0045sin ,0000M D F F F M P F F F P F F FSB SA SA NB y SB NA x其中 F SB =f S F NB ,F SA =f s F NA解得 f S =0.2235-18 尖劈顶重装置如图所示。

在B 块上受力P 的作用。

A 与B 块间的摩擦系数为f s （其它有滚珠处表示光滑）。

如不计A 和B 块的重量，试求：使系统保持平衡的力F 的值。

【知识要点】 考察摩擦的平衡问题、摩擦角、几何法。

【解题分析】 本题采用几何法更简单。

读者可练习用解析法求解。

平衡的临界状态有两种，可分别求得F 的最大值和最小值。

【解答】 以整体为研究对象，受力如图（a ）所示。

则由 ∑=-=0,0P F F NA y解得 F NA = P假设F<F 1 , F>F 2 时楔块分别向右，向左运动，受力如图（b ），（c ）所示，解得题5－18图)tan(),tan(21ϕαϕα+=-=P F P F为使系统平衡则F 值应为F 1≤F ≤F 2又ϕtan =s f 则上式化为 a f f P F f f P s s s s sin cos cos sin sin cos cos sin -+≤≤+-ααααααα 5-14 均质圆柱重P 、半径为r ，搁在不计自重的水平杆和固定斜面之间。

杆端A 为光滑铰链，D 端受一铅垂向上的力F ，圆柱上作用一力偶，如图所示。

理论力学第七版第Ⅰ册课程设计一、课程概述本课程是学习理论力学的入门课程，主要目的是使学生掌握牛顿运动定律、达朗贝尔定理、广义动量、广义能量等概念及其应用方法，在此基础上理解刚体力学基本定理和守恒定律，并掌握应用物理方程式进行力学问题的量化解决。

二、课程内容1. 引言•理论力学的概念和意义•牛顿运动定律的基本概念和推导2. 运动的描述•运动状态的描述•运动方程推导与解析解3. 物体力学基本定理•质点受力分析与力的叠加原理•刚体的基本概念•刚体受力分析、牛顿第二定律在刚体上的应用•刚体转动的描述、牛顿第二定律在转动上的应用4. 守恒定律•动量定理和动量守恒定律•能量定理和能量守恒定律•转动惯量定律和角动量守恒定律5. 动力学问题的应用•动力学问题的定性分析和定量求解•原理的应用三、教学目标1.掌握理论力学的基本概念和原理2.掌握牛顿运动定律、达朗贝尔定理、广义动量、广义能量等概念及其应用方法3.掌握刚体力学基本定理和守恒定律，能够用物理方程式量化解决力学问题4.培养学生科学思维能力和严谨的逻辑思维能力5.培养学生成为复杂系统的设计者和开发者能力四、教学方式采用讲授与实践相结合的方式，重点讲解理论基础，强化数学方法的应用，提高学生实际解决问题的能力。

引导学生进行动手实践，巩固理论知识，培养学生分析问题及解决问题的能力。

五、教学评估1.课堂出勤和课后作业：占20分2.定期期末考试：占60分3.综合评价：占20分六、参考文献1.郑光明，《理论力学》，高等教育出版社，20192.陈红光，《理论力学课程设计》，科学出版社，20193.范德欣，《理论力学实验指导》，科学出版社，2019。

8-5 杆OA 长l ，由推杆推动而在图面内绕点O 转动，如图所示。

假定推杆的速度为υ，其弯头高为a 。

试求杆端A 的速度的大小（表示为由推杆至点O 的距离x 的函数）。

题8－5图【知识要点】 点得速度合成定理和刚体的定轴转动。

【解题分析】 动点：曲杆上B ，动系：杆OA绝对运动：直线运动相对运动：直线运动牵连运动：定轴转动【解答】 取OA 杆为动系，曲杆上的点B 为动点v a = v e +v r大小： √ ？ ？方向： √ √ √v a = v222222cos :a x vaa x v ax vav v v e e ea +=+=+==ωθη 8-10 平底顶杆凸轮机构如图所示，顶杆AB 可沿导轨上下移动，偏心圆盘绕轴O 转动，轴O 位于顶杆轴线上。

工作时顶杆的平底始终接触凸轮表面。

该凸轮半径为R ，偏心距OC ＝e ，凸轮绕轴O 转动的角速度为ω，OC 与水平线成夹角ϕ。

求当ϕ＝0°时，顶杆的速度。

【知识要点】 点的速度合成定理【解题分析】 动点：点C ，动系：顶杆AB绝对运动：圆周运动相对运动：直线运动牵连运动：平行移动题8－10图【解答】 取轮心C 为动点，由速度合成定理有v a = v e +v r大小： √ ？ ？方向： √ √ √解得： v a = v e , v r =0, v e =v a =ωe8-17 图示铰接四边形机构中，O 1A ＝O 2B ＝100mm ，又O 1 O 2＝AB ，杆O 1A 以等角速度ω＝2rad/s 绕O 1轴转动。

杆AB 上有一套筒C ，此筒与杆CD 相铰接。

机构的各部件都在同一铅直面内。

求当ϕ=60°时，杆CD 的速度和加速度。

题8－17图【知识要点】 点的运动速度和加速度合成定理【解题分析】 动点：套筒C,动系：杆AB绝对运动：直线运动相对运动：直线运动牵连运动：平行移动【解答】 取C 点为动点，杆AB 为动系（1）速度 v a =v e + v r , v e = v A =A O 1⋅ω s m v v e a /1.060cos 0=⋅=(2) 加速度 a a = a e +a r ,A O a a n A n e 12⋅==ω20/35.030cos s m a a n e a =⋅=8-20 图示偏心轮摇杆机构中，摇杆O ，A 借助弹簧压在半径为R 的偏心轮C 上。