最新理论力学题库(含答案)---1
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理论力学试题库及答案(通用篇)一、理论力学试题库(通用篇)试题一:已知一质点在平面直角坐标系中的运动方程为 x = 2t² + 3,y = 4t² - t + 1。
求该质点在t = 2s 时的速度和加速度。
试题二:一质点沿圆周运动,其半径为 r,角速度为ω,角加速度为α。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题三:一质点从静止开始沿直线运动,受到恒力F 的作用。
求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
试题四:一质点在平面内做匀速圆周运动,半径为r,角速度为ω。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题五:一质点在平面内做匀速运动,速度大小为v,方向与水平方向成θ 角。
求质点在任意时刻 t 的位移。
试题六:一质点在重力作用下做自由落体运动,求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
试题七:一质点在水平地面上受到一斜向上的拉力F,拉力与水平方向的夹角为θ。
求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。
试题八:一质点在平面内做匀速圆周运动,半径为r,角速度为ω。
求质点在任意时刻 t 的切向加速度和法向加速度。
试题九:一质点在平面内做匀速运动,速度大小为v,方向与水平方向成θ 角。
求质点在任意时刻 t 的位移和速度。
试题十:一质点在水平地面上受到一恒力 F 的作用,力与水平方向的夹角为θ。
求质点在任意时刻 t 的速度和位移。
二、答案答案一:t = 2s 时,速度 v = (4t, 8t - 1) = (8, 15) m/s;加速度 a = (8, 8) m/s²。
答案二:质点在任意时刻 t 的速度v = (rω, 0),加速度a = (0, rα)。
答案三:质点在任意时刻 t 的速度 v = (F/m)t,位移 s = (F/m)t²/2。
答案四:质点在任意时刻 t 的速度 v =(rωcos(ωt), rωsin(ωt)),加速度 a = (-rω²sin(ωt), rω²cos(ωt))。
理论力学大一试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 牛顿第一定律描述的是:A. 物体在没有外力作用下将保持静止或匀速直线运动B. 物体在受到外力作用下将改变其运动状态C. 物体在受到外力作用下将保持匀速直线运动D. 物体在受到外力作用下将保持静止答案:A2. 根据动量守恒定律,以下说法正确的是:A. 系统内所有物体的动量之和在没有外力作用下保持不变B. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下保持不变C. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下将增加D. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下将减少答案:A3. 角动量守恒的条件是:A. 系统不受外力矩B. 系统受外力矩C. 系统内力矩之和为零D. 系统内力矩之和不为零答案:A4. 以下哪项不是能量守恒定律的表述:A. 能量既不能被创造,也不能被消灭B. 能量可以以多种形式存在C. 能量可以以多种形式相互转化D. 能量在转化过程中总量会增加答案:D二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成________。
答案:反比2. 一个物体在水平面上以初速度v0运动,受到大小为F的恒定摩擦力作用,其加速度为a=________。
答案:-F/m3. 一个质量为m的物体从高度h自由下落,其下落过程中的重力势能变化量为________。
答案:-mgh4. 根据动能定理,一个物体的动能变化量等于外力对物体做的功,即ΔK=________。
答案:W三、计算题(每题15分,共30分)1. 一个质量为2kg的物体从静止开始,受到一个大小为10N的水平拉力作用,求物体在5秒内的位移。
解:根据牛顿第二定律,F=ma,得a=F/m=10/2=5m/s²。
根据位移公式s=1/2at²,得s=1/2*5*5²=62.5m。
答案:62.5m2. 一个质量为5kg的物体从高度10m自由下落,求物体落地时的速度。
理论力学---11-1.两个力,它们的大小相等、方向相反和作用线沿同一直线。
这是(A)它们作用在物体系统上,使之处于平衡的必要和充分条件;(B)它们作用在刚体系统上,使之处于平衡的必要和充分条件;(C)它们作用在刚体上,使之处于平衡的必要条件,但不是充分条件;(D)它们作用在变形体上,使之处于平衡的必要条件,但不是充分条件;1-2. 作用在同一刚体上的两个力F1和F2,若F1 = - F2,则表明这两个力(A)必处于平衡;(B)大小相等,方向相同;(C)大小相等,方向相反,但不一定平衡;(D)必不平衡。
1-3. 若要在已知力系上加上或减去一组平衡力系,而不改变原力系的作用效果,则它们所作用的对象必需是(A)同一个刚体系统;(B)同一个变形体;(C)同一个刚体,原力系为任何力系;(D)同一个刚体,且原力系是一个平衡力系。
1-4. 力的平行四边形公理中的两个分力和它们的合力的作用范围(A)必须在同一个物体的同一点上;(B)可以在同一物体的不同点上;(C)可以在物体系统的不同物体上;(D)可以在两个刚体的不同点上。
1-5. 若要将作用力沿其作用线移动到其它点而不改变它的作用,则其移动范围(A)必须在同一刚体内;(B)可以在不同刚体上;(C)可以在同一刚体系统上;(D)可以在同一个变形体内。
1-6. 作用与反作用公理的适用范围是(A)只适用于刚体的内部;(B)只适用于平衡刚体的内部;(C)对任何宏观物体和物体系统都适用;(D)只适用于刚体和刚体系统。
1-7. 作用在刚体的同平面上的三个互不平行的力,它们的作用线汇交于一点,这是刚体平衡的(A)必要条件,但不是充分条件;(B)充分条件,但不是必要条件;(C)必要条件和充分条件;(D)非必要条件,也不是充分条件。
1-8. 刚化公理适用于(A)任何受力情况下的变形体;(B)只适用于处于平衡状态下的变形体;(C)任何受力情况下的物体系统;(D)处于平衡状态下的物体和物体系统都适用。
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。
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。
理论力学考试题及答案**理论力学考试题及答案**一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 质点系中,内力的矢量和为零,这是基于()。
A. 牛顿第三定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第一定律D. 动量守恒定律答案:D2. 质心的位置由()决定。
A. 质点的质量B. 质点的位置C. 质点的加速度D. 质点的速度答案:B3. 刚体的转动惯量是关于()的量。
A. 质量B. 距离C. 力D. 速度答案:B4. 角动量守恒的条件是()。
A. 外力矩为零B. 外力为零C. 内力矩为零D. 内力为零答案:A5. 两质点组成的系统,若两质点质量相等,它们之间的万有引力为F,则系统的质心位置位于()。
A. 两质点连线的中点B. 质量较大的质点处C. 质量较小的质点处D. 无法确定答案:A6. 刚体绕固定轴的转动惯量I与()有关。
A. 质量分布B. 轴的位置C. 轴的方向D. 以上都是答案:D7. 刚体的平行轴定理表明,刚体绕任意轴的转动惯量等于绕通过质心的平行轴的转动惯量加上()。
A. 刚体的质量B. 刚体的转动惯量C. 刚体质量与两轴间距离的平方的乘积D. 刚体质量与两轴间距离的乘积答案:C8. 刚体的平面运动可以分解为()。
A. 任意两个不同的平面运动的叠加B. 平移和旋转的叠加C. 两个垂直平面内的旋转D. 任意两个不同的旋转的叠加答案:B9. 刚体的瞬时转轴是()。
A. 刚体上所有点速度相同的直线B. 刚体上所有点加速度相同的直线C. 刚体上所有点角速度相同的直线D. 刚体上所有点线速度为零的直线答案:D10. 刚体的定轴转动中,角速度的大小和方向()。
A. 与参考系的选择有关B. 与参考系的选择无关C. 与参考系的选择有关,但大小无关D. 与参考系的选择无关,但方向有关答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 牛顿第二定律的数学表达式为:\( F = ma \),其中F表示力,m表示质量,a表示________。
好好1学习理论力学期末考试试题1-1、自重为P=100kN的T字形钢架ABD,置于铅垂面内,载荷如图所示。
其中转矩M=20kN.m,拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m。
试求固定端A的约束力。
解:取T型刚架为受力对象,画受力图.1-2如图所示,飞机机翼上安装一台发动机,作用在机翼OA上的气动力按梯形分布:q=60kN/m,1 q=40kN/m,机翼重2p=45kN,发动机1重p2=20kN,发动机螺旋桨的反作用力偶矩M=18kN.m。
求机翼处于平衡状态时,机翼根部固定端O所受的力。
解:1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成,不计各杆自重,已知q=10kN/m,F=50kN,M=6kN.m,各尺寸如图。
求固定端A处及支座C的约束力。
1-4已知:如图所示结构,a,M=Fa, FFF,求:A,D处约束12力.解:1-5、平面桁架受力如图所示。
ABC为等边三角形,且AD=DB。
求杆CD的内力。
1-6、如图所示的平面桁架,A端采用铰链约束,B端采用滚动支座约束,各杆件长度为1m。
在节点E和G上分别作用载荷F=10kN,E F=7 GkN。
试计算杆1、2和3的内力。
解:2-1图示空间力系由6根桁架构成。
在节点A上作用力F,此力在矩形ABDC平面内,且与铅直线成45o角。
ΔEAK=ΔFBM。
等腰三角形EAK,FBM和NDB在顶点A,B和D处均为直角,又EC=CK=FD=D。
M若F=10kN,求各杆的内力。
2-2杆系由铰链连接,位于正方形的边和对角线上,如图所示。
在节点D沿对角线LD方向作用力F。
在节点C沿CH边铅直向下作用力F。
D如铰链B,L和H是固定的,杆重不计,求各杆的内力。
2-3重为P=980N,半径为r=100mm的滚子A与重为1 P=490N 2的板B由通过定滑轮C的柔绳相连。
已知板与斜面的静滑动摩擦因数f=0.1。
滚子A与板B间的滚阻系数为δ=0.5mm,斜面倾角α=30o,s柔绳与斜面平行,柔绳与滑轮自重不计,铰链C为光滑的。
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。
理论力学期末测试试题1-1、自重为P=100kN的T字形钢架ABD,置于铅垂面内,载荷如下列图.其中转矩M=20kN.m ,拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m.试求固定端A的约束力.解:取T型刚架为受力对象,画受力图其中耳一;q •次-3(ikN工已二“产看十骂—F£m6<r = 0工弓=0 ^-?-Fcos600 = 0一.一^ A必-W-Fi/十外必60F + F疝g= 0i^ = 3164kN 为二SOQkNMi= - IlSSkNm1-2如下列图,飞机机翼上安装一台发动机,作用在机翼OA上的气动力按梯形分布:解:q i=60kN/m, q2 =40kN/m ,机翼重P i=45kN ,发动机重P2 =20kN ,发动机螺旋桨的反作用力偶矩M=18kN.m .求机翼处于平衡状态时,机翼根部固定端.所受的力.幅研究机翼.把梯形教荷分解为一三角形载荷与一轮修救荷,其合力分利为Fja = y(^)- q2) , 9 = 90 kN,F k2= 9 * = 36° kN分别作用在矩赛.点3m与4.5 m处,如下列图,由= 口,F山=01Y = 0, F% - K - P# 1 中k=0SM0(F1 = Q t Mo - 3.6P| — 4.2尸工一M + 3F RI + 4.$F R1 = 0解得For = 0T F Q,=- 3S5 k\, M0 二-1 626 kN * m1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成,不计各杆自重,q=10kN/m , F=50kN , M=6kN.m ,各尺寸如图.求固定端A处及支座C的约束力.6 m 1 i m } I m !M 先研究构架EBD如图(b),由WX= 0, F小-F sin30' = 0E Y = 0.F HJ + F3 - F mfi30 = 02A什⑺=0T F2 T - M + 2F = 0 解得= 25 kN. = 87.3 kN. F/ =-44 kN 再研究AB梁如图(a).由解:XX = 04 -如* 6 sinJO* * F旭一Fn, = 0XV - 0,为-1 6 (xx3tf . F* 二UEM八F) - 0, - 2 * -j * & * fl coeJO -白产皿"0懈得F〞 = 40 kN. F A I= 113 3 kN. M A= 575,S kN - m it愿也可先研究EBD,求得F*之后.再研究整体,求a处反力।这样祈减少平街方程数■但计算鼠并未明髭减少,1-4:如下列图结构, a, M=Fa, F1 F2 F,求:A, D处约束力.以上修为明究时聚.受力如下列图.广%-0 加-:'=. T工… 4・%七.二工9口 : 0 A<P -I %'二昌1'二小l nF吗一:F /=F1-5、平面桁架受力如下列图. ABC为等边三角形,且AD=DB .求杆CD的内力.H 翌体受力如图Q).由工M A(F)=0,方,/\ *F\B"4B - F - 1■心・sinbU- - Q 6蹲得Fw 一§F⑸.反将桁架微升.研究右边局部,如图化)所 \ __________________示,由人汽J^*Wf)= g Fft* ■ DB * sinfiO f+ F.nc , flH - F , £)P - sinGO,= 0 %⑻解樗Ffp = -|F/再研究节点匚,如图(cl由尔工K =①(Ftr- F在加曲,=0 代〞的EV = 0, -(F CF +F C¥)m&S0,- F QJ = Q *3 57ffl解得Fm =一与F t) 866F(压)本剧晟筒单的解法是.菖先断定QE杆为零杆,再觎取&BDF来研兆,只由一个方覆LM a(f> =.,即可健出R* ,读者不妨一试.1-6、如下列图的平面桁架,A端采用钱链约束,B端采用滚动支座约束, 各杆件长度为1m.在节点E和G上分别作用载荷F E=10kN, F G=7 kN.试计算杆1、2和3的内力.解:取圣体.求支庄为束力.工…小口口小0%+品一3%A取= 9kN / = SLN用盘面法,取疗架上边局部,s城■ g一月1 y〔峪3.“ 一/.」二9▽5=.&+鸟/疝16.“ 一鸟二0 E氏=0 F{\H 十巴83600 —.^ = l04kN(aj ^=l.l?kN 但弓।牛iilkNlji】2-1图示空间力系由6根桁架构成.在节点A上作用力F,此力在矩形ABDC平面内,且与铅直线成45o角.A EAK= A FBM.等腰三角形EAK , FBM和NDB在顶点A, B和D处均为直角,又EC=CK=FD=DM .假设F=10kN ,求各杆的内力.解节点受力分别如图所开:,对节点八,由工X —0, F1 sin45 - % sin45 = 0+ F sin45' = 0£Y " F3= 0, —F] C3s45 —F± COH45-F cos45 - 0解得Fi = F:= -5kN〔压〕, F3=一7.07 kN〔压〕再对节点B,由SX ~ 0, F$ stn45* - F< sin45, ; 0EV = 0. Fi sin45 - F3 = 0三2 士0, 一居a>s45 - F? crt?45" - F6 co^45' = 0 解得F4 = 5 kN〔拉〕,R=5卜^1〔拉〕,5& =- 10 kN〔压〕2-2杆系由钱链连接, 位于正方形的边和对角线上,如下列图.在节点D沿对角线LD方向作用力F D.在节点C沿CH边铅直向下作用力F.如钱链B, L和H是固定的,杆重不计, 求各杆的内力.求解TY = 0,SZ = 0,求二 0,F| 4M5* + Fj + F. sn45 = 0 厕 4,30 图解得 Fi = F D (1C),F $ =F J =二 Ji F 虱电然后研究节点c ,由SX = 0, - Fj - F*W cut45' - 0v3 £Y = ar -Fj - Fi — sin45 = 0心SZ = 0h - F, - F - F4言=0得 Fj = 7年户口,匕=-/5匹口. Fs M- (F + \2F D )2-3 重为R=980 N,半径为r =100mm 的滚子A 与重为P 2 = 490 N 的板B 由通过定滑轮 C 的柔绳相连.板与斜面的静滑动摩擦因数f s =0.1 o 滚子A 与板B 间的滚阻系数为8C 为光滑的.求各杆的内力. 先研究节点D,由- F)cts?45 + F 口 au45 - 0=0.5mm,斜面倾角a =30o,柔绳与斜面平行,柔绳与滑轮自重不计,钱链 拉动板B 且平行于斜面的力 F 的大小.〔l i 设闻拄口有向下漆动慧等.取国校DFsu 话出—凡-H-3=0EFf =❶ /一 Fcosfl = 0一% /Vine 7- co*?i 算豉圄杜.有向匕浪动越势.虢S ]社“ 三H 』二UJ£ 一%】R l J 'O U _EF F - 0 及-Fai%一.又Mn>« =的&- /J(siii 口 \ — u.凶 81J JI ,13.jp."系怩平衍叶F4五河n 日一)co* 6}工A4 尸I 五m n 8一 3 cow R'\-3/c - 0 1氏-A& =0 工尸j 二.尸M -FCQ博.二.只浪不滑3t.应点 门“用=¥斗型8那么上之£ y K 同理一圆柱.有向上填动趋势时得二二三 K 间柱匀速蛇淳时. f一 R2-4两个均质杆AB 和BC 分别重P i 和P 2 ,其端点A 和C 用球较固定在水平面, 另一端B 由 球镀链相连接,靠在光滑的铅直墙上,墙面与 AC 平行,如下列图.如 AB 与水平线的交角 为45o, / BAC=90.,求A 和C 的支座约束力以及墙上点B 所受的压力.解先研究AB 杆,受力如图(b),由। n 投阅柱.有向下滚动越舜O题4.27-SMjF)三0, 一几,QA = 0 得1 0 再取AB、CD两杆为一体来研究,受力如图(月海茉:由EM AC(F)= 0t(P[ + Pj) <WG45_F N* AB 热in45 —0XX = 0,九十 % = 0工My(F)= 0, Fc - AC - pj • AC = 0 LNZ 〞开工+如一2】一丹=0(F) —0, -(F AT+ FQ • OA - Fc y *- AC= 0工M塞2 K = 0, % + % + Fn = 0解得Fx = y(Pi + Pj)»Fer =.产值=2^P:t町=Pi +yp2>F o= 0,%=-2(P[ + 尸口3-1:如下列图平面机构中,曲柄OA=r,以匀角速度°转动.套筒A沿BC杆滑动.BC=DE ,且BD=CE=l.求图示位置时,杆BD的角速度和角加速度.解:].动点:滑块T 动系:贰广杆绝对运动:国周运动〔.点〕相对运动:直线运动〔£「二)j|iij V V V&加速度4_ 3/十&*)疝13伊_ J5诏r(/+r)耳cos30Q ST?收属/(/ + r)cz w= 1—1=----- 不 ------w BD 3 户3-2 图示钱链四边形机构中, O i A = O2B =100mm ,又QO2 = AB,杆O〔A以等角速度=2rad/s绕轴01转动.杆AB上有一套筒C,此套筒与杆CD相较接.机构的各部件都在同一铅直面内.求当①二60o时杆CD的速度和加速度.〔15分〕解取CD杆上的点C为动点,AB杆为动系,时动点作速度分析和加速度分析,如图S〕、〔b〕所示,图中式中口月=〔八一4 •田二0一2 ir〕/s5 - 0iA • J = 0*4 m/s2 解出杆CD的速度.加速度为G =-UA coep = 0. I mA&3 = since;= 0,3464 m/s2«1aAM1Al1V!4-1:如下列图凸轮机构中,凸轮以匀角速度3绕水平.轴转动,带动直杆AB沿铅直线上、下运动,且O, A, B共线.凸轮上与点A接触的点为A',图示瞬时凸轮轮缘线上' '点A的曲率半径为 A ,点A的法线与OA夹角为e , OA=l.求该瞬时AB的速度及加速度.〔15 分〕绝对运动: 相对运动: 奉连道处:2.速度大小 方向 1, 二、Ja 】iH=「WkmH I丫3,加速度 比=凡."'+ %r 门 大小9炉『『、;"2 方向 / /4-2:如下列图,在外啮合行星齿轮机构中,系杆以匀角速度 定,行星轮半径为r,在大轮上只滚不滑.设 A 和B 是行星轮缘 上的两点,点 A 在O 1O 的延长线上,而点 B 在垂直于o 1o 的半径上.求:点 A 和B 的加速度.解:2.选基点为〔〕亓*二后.*疗;口 +疗;. 大小0 *忒0 1时 方向“ J JJi7A ~ a ? +^C?I .轮I 作平面运动,瞬心为「沿"轴投勉乙8々4 * ■献i 1+ .1绕O i 转动.大齿轮固S 二「" 直线运动 曲线运动 定购林动 功系:凸轮. C 凸轮外边瘴〕〔.轴〕大小,方向?% ="g =仃口+ "什=fuclaii——=闺.㈢11 -4-3: 动.摇杆OC铅直,〔科氏加速度〕如下列图平面机构, AB长为1,滑块A可沿摇杆OC的长槽滑OC以匀角速度3绕轴O转动,滑块B以匀速v 1沿水平导轨滑动.图示瞬时AB与水平线OB夹角为300.求:此瞬时AB杆的角速度及角加速度.〔20分〕* *沿】:方向投彩大小方句V4B COS30J LD F福:速度分析1-杆.〞作平面运动,族点为瓦V A = V S - y AP2.动点:滑块.心动系:〞抨沿£方向强彩以一=1■沿吃方向表恁% ; gin 30" -4?os 对15-1如下列图均质圆盘,质量为m 、半径为R,沿地面纯滚动,角加速为3.求圆盘对图中A,C 和P 三点的动量矩. 平行轴定理:4二=一十/嫉 一或点P 为睡心 3hL ? = ^^R-\ L e =mP 2it 〕\ 1相?\"= -15-2 〔动量矩定理〕:如下列图均质圆环半径为 r,质量为m,其上焊接刚杆 OA,杆加生度介册 0f Ai = = 3VJtv 2AB点「为眉心上匚二J屯+ 1师;-G长为r,质量也为m.用手扶住圆环使其在OA水平位置静止.设圆环与地面间为纯滚动.独汰庵一方「.斗管力加玛所示建丸平为走动微分方程2f -月—+Y2由朱加R先K熹法瑞拽彩到水平强错乱两个才向20 r3"悟105-3 11-23 〔动量矩定理〕均质圆柱体的质量为m,半径为r,放在倾角为60o的斜面上, 一细绳绕在圆柱体上,其一端固定在A点,此绳和A点相连局部与斜面平行,如下列图.如圆柱体与斜面间的东摩擦因数为f=1/3,求圆柱体的加速度.〔15〕(15)解:解IW柱受力与运动分析如图.平而运动徽分方程为nta〔;= mg sin60* 一尸一Fj,.=F\ —fiig CQt^ff』社- 〔F=—广〕『式中F = /Fv» ac - fQ解得口c=O.355q5-4 11-28 〔动量矩定理〕均质圆柱体A和B的质量均为m,半径均为r, 一细绳缠在绕固定轴.转动的圆柱A上,绳的另一端绕在圆柱B上,直线绳段铅垂,如下列图.不计摩擦.求:〔1〕圆柱体B下落时质心的加速度;〔2〕假设在圆柱体A上作用一逆时针转向力偶矩M,试问在什么条彳^下圆柱体B的质心加速度将向上.〔15分〕解:解“〕两轮的受力与运动分析分别如用w.1 2 ET™r=近]对E轮,有以轮与直樊和切点为基点,明轮心B的加速度〃工,M t s4解得5g〔2〕再分别对两卷作受力与运动分析如图〔b〕对内轮,有fflaa =ntg -Ppj~2 tfrr~afj —rFj2依然存运动学关系dj}二皿用+的日J但Q.i中也B〕令< 0,可解得31柱体B的质心加速度向上的条件:M〉217UJT6-1:轮O的半径为R1 ,质量为ml,质量分布在轮缘上;均质轮C的半径为R2 , 质量为m2 ,与斜面纯滚动,初始静止.斜面倾角为.,轮.受到常力偶M驱动. 求: 轮心C走过路程s时的速度和加速度.〔15分〕韩:轮C1月轮0扶同作为一个质点系九一a『w 一阁7j = o石—,血人"吊斗!岫甘&岫对网」言必二% =9 1V :3/聚TH得J弘口日=-^―〔+3JJL〕旭〕中二二¥ =:羡居迎日一式G〕是函数关系式.两端计『求导,得-〔Jffij + 访看网收=M -Kin H - 鸟2 例U 尸―- :〔加1+.%啊〕局6-2均质杆 OB=AB=l,质量均为 m,在铅垂面内运动,AB 杆上作用一不变的力偶矩M,系统初始静止,不计摩擦.求当端点 A 运动到与端点 .重合时的速度. 〔15分〕解:由于A 京不离并地面,那么,EAO= /BOA.牝=可=H嫌同:是否可以利用求寻求此蜓时的商和速段? 〔H 与行没 有必然联系,角度不是时间的函数.〕6-3:重物m,以v 匀速下降,钢索刚度系数为 k .求轮D 突然卡住时,钢索的最大张 力.〔15分〕1J 上口『9-"将『〔1-E 穹 2/ V itt由「二心〞;有6-4均质杆 AB 的质量m=4kg,长l=600mm,均匀圆盘B 的质量为6kg,半径为r=600mm, 作纯滚动.弹簧刚度为 k=2N/mm,不计套筒A 及弹簧的质量.连杆在与水平面成 30o 角时无 初速释放.求〔1〕当AB 杆达水平位置而接触弹簧时,圆盘与连杆的角速度;〔2〕弹簧的最大压缩量 max o 〔 15分〕彝:卡住前E 二些 s* kF - kS SJ - mg - 2.45kN卡隹后取点物平街位苜1为更力加弹性力的 搴势T ; 一"解U〕该系统初始静tL.动能为杆达水平位置时.B 点是33杆的速度瞬心,网盅的角速度3H = 0,设杆的角速度为那么业,山幼能近理,得\ * ;配%品-0 = mg * ~ 5in341,解得连杆的角速度号〞:4;殳巴丝⑵AB杆达水平位置接触赢亚,统的动能为“,弹簧达到最大压缩量bz.的瞬时,系魂再次鄢止.动能丁;:= 0.由72 - 7】二五得0 _ [■闻]品=-J 6ra«二+ mJ片0 W *■解得1AM= 87.1 mm。
理论力学---11-1. 两个力,它们的大小相等、方向相反和作用线沿同一直线。
这是(A)它们作用在物体系统上,使之处于平衡的必要和充分条件;(B)它们作用在刚体系统上,使之处于平衡的必要和充分条件;(C)它们作用在刚体上,使之处于平衡的必要条件,但不是充分条件;(D)它们作用在变形体上,使之处于平衡的必要条件,但不是充分条件;1-2. 作用在同一刚体上的两个力F1和F2,若F1 = - F2,则表明这两个力(A)必处于平衡;(B)大小相等,方向相同;(C)大小相等,方向相反,但不一定平衡;(D)必不平衡。
1-3. 若要在已知力系上加上或减去一组平衡力系,而不改变原力系的作用效果,则它们所作用的对象必需是(A)同一个刚体系统;(B)同一个变形体;(C)同一个刚体,原力系为任何力系;(D)同一个刚体,且原力系是一个平衡力系。
1-4. 力的平行四边形公理中的两个分力和它们的合力的作用范围(A)必须在同一个物体的同一点上;(B)可以在同一物体的不同点上;(C)可以在物体系统的不同物体上;(D)可以在两个刚体的不同点上。
1-5. 若要将作用力沿其作用线移动到其它点而不改变它的作用,则其移动范围(A)必须在同一刚体内;(B)可以在不同刚体上;(C)可以在同一刚体系统上;(D)可以在同一个变形体内。
1-6. 作用与反作用公理的适用范围是(A)只适用于刚体的内部;(B)只适用于平衡刚体的内部;(C)对任何宏观物体和物体系统都适用;(D)只适用于刚体和刚体系统。
1-7. 作用在刚体的同平面上的三个互不平行的力,它们的作用线汇交于一点,这是刚体平衡的(A)必要条件,但不是充分条件;(B)充分条件,但不是必要条件;(C)必要条件和充分条件;(D)非必要条件,也不是充分条件。
1-8. 刚化公理适用于(A)任何受力情况下的变形体;(B)只适用于处于平衡状态下的变形体;(C)任何受力情况下的物体系统;(D)处于平衡状态下的物体和物体系统都适用。
1-9. 图示A 、B 两物体,自重不计,分别以光滑面相靠或用铰链C 相联接,受两等值、反向且共线的力F 1、F 2的作用。
以下四种由A 、B 所组成的系统中,哪些是平衡的?1-10. 图示各杆自重不计,以下四种情况中,哪一种情况的BD 杆不是二力构件?2-1. 作用在刚体上两个不在一直线上的汇交力F 1和F 2 ,可求得其合力R = F 1 + F2 ,则其合力的大小(A) 必有R = F 1 + F 2 ; (B) 不可能有R = F 1+ F 2 ; (C) 必有R > F 1、R > F 2 ; (D) 可能有R < F 1、R < F 2。
2-2. 以下四个图所示的力三角形,哪一个图表示力矢R 是F 1和F 2两力矢的合力矢量2-3.以下四个图所示的是一由F 1 、F 2 、F 3 三个力所组成的平面汇交力系的力三角形,哪一个图表示此汇交力系是平衡的2-4. 已知F 1 、F 2 、F 3为作用于刚体上的一个平面汇交力系,其各力矢的关系如下图所示,则该力系(A )有合力R = F 1;(B )有合力R = F 3 ;(C )有合力R = 2F 3;(D )无合力。
2-5. 下图所示四个力F 1 、F 2 、F 3 、F 4,下列它们在x 轴上的投影的计算式中,哪一个是正确的?(A) X 1 = - F 1sin α1;(B) X 2 = - F 2cos α2; (C) X 3 = - F 3cos(180°+α3);(D) X 4 = - F 4sin α4。
F 1 F 2 R (A F 1 F 2 R (B F 1 F 2 R (C F 1 R F 2(D F 1F 2 F 3(A ) F 1F 2 F 3 (B ) F 1F 2 F 3 (C)F 1F 2 F 3 (D ) F 1F 2 F 3B F 2 F 1B F 2C B B(A )2-6.图示四个力F 1、F 2、F 3、F 4 ,下列它们在y 轴上的投影的计算式中,哪些是正确的?(A) Y 1 = F 1cos α1;(B) Y 2 = F 2sin α2;(C) Y 3= F 3sin α3;(D) Y 4 = F 4cos α4。
2-7(A) 两个分力分别等于其在相应轴上的投影;(B) 两个分力的大小分别等于其在相应轴上的投影的绝对值; (C) 两个分力的大小不可能等于其在相应轴上的投影的绝对值; (D) 两个分力的大小分别等于其在相应轴上的投影。
2-8. 一个力沿两个互不垂直的相交轴线的分力与该力在该两轴上的投影之间的关系是(A) 两个分力分别等于其在相应轴上的投影;(B) 两个分力的大小分别等于其在相应轴上的投影的绝对值; (C) 两个分力的大小不可能等于其在相应轴上的投影的绝对值; (D) 两个分力的大小分别等于其在相应轴上的投影。
2-9. 四连杆机构ABCD ,B 、C 为光滑铰链,A 、D 为固定铰支座,受图示两力P 和Q 的作用。
若要使此机构在图示位置处于平衡,则有 (A) P = -0.61Q (B) P = 1.22Q (C) P = 0.61Q (D) P = 0.707Q 2-10. 图示两等长的杆件AB 、CD ,AB 杆的中点E 固定一销钉,销钉可在杆CD 的光滑直槽中相对滑动,若销钉又位于杆CD 的中点,并在D 端挂一重物P ,问使此机构在水平力Q 作用下处于平衡,则有 (A) P = Q(B) R C = P (C) R A = Q(D) N B = Q3-1.作用在刚体上的力F 对空间内一点O (A )一个通过O 点的固定矢量;(B )一个代数量;(C )一个自由矢量;(D )一个滑动矢量。
3-2.作用在刚体上的力F 对通过O 点的某一轴y 的矩是(A )一个通过O 点的固定矢量; (B )一个纯数量; (C )一个自由矢量; (D )一个滑动矢量。
3-3.作用在刚体的任意平面内的空间力偶的力偶矩是(A )一个方向任意的固定矢量; (B )一个代数量; (C )一个自由矢量;3045B C C 60 30(D )一个滑动矢量。
3-4.以下四种说法,哪一种是正确的(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。
3-5. 以下四种说法,哪些是正确的?(A) 力对点之矩的值与矩心的位置无关。
(B) 力偶对某点之矩的值与该点的位置无关。
(C) 力偶对物体的作用可以用一个力的作用来与它等效替换。
(D) 一个力偶不能与一个力相互平衡。
3-6. 图示用羊角锤拔钉子,下面四图所示的作用力中,哪一种是最省力的?4-1.以下四种情况(F 1 = F 2 = F)的说法,哪一种是正确的 (A )力F 1与F 2对圆轮的作用是等效的;(B )力F 1与F 2和M 对圆轮的作用是等效的; (C )力F 1与F 2对圆轮的作用是等效的; (D )力F 1与F 2对圆轮的作用是等效的;4-2. 12的说法,哪一种是正确的(A )力偶(F ,F’)与力2F 对圆轮的作用是等效的;F 1 F 21 F 21F 21M=2FrF 2(D(C(B (A(B )力F 1与力F 2和力偶M 对圆轮的作用是等效的;(C )力F 1与力F 2和力偶M 互相平衡;(D )力F 与力偶M 互相平衡。
4-3. 图示平面内一力系(F 1, F 2, F 3, F 4) F 1 = F 2 = F 3 = F 4 = F ,此力系简化的最后结果为(A )作用线过B 点的合力; (B )一个力偶; (C )作用线过O 点的合力;(D )平衡。
4-4.图示为作用在刚体上的四个大小相等且互相垂直的力(F 1, F 2, F 3, F 4) F 1 = F 2 = F 3 = F 4 = F 所组成的平面任意力系,其简化的最后结果为(A) 过O 点的合力; (B) 力偶; (C) 平衡;(D) 过A 点的合力。
4-5.图示为作用在刚体上的四个大小相等且互相垂直的力(F 1, F 2, F 3, F 4) F 1 = F 2 = F 3 = F 4 = F 所组成的平面任意力系,其简化的最后结果为(A )过O 点的合力; (B )力偶;(C )平衡; (D )过A 点的合力。
2FFFF 1F 1F4-6.图示为作用在刚体上的四个大小相等且互相垂直的力(F 1, F 2, F 3, F 4) F 1 = F 2 = F 3 = F 4 = F 所组成的平面任意力系,其简化的最后结果为(A )过A 点的合力; (B )力偶; (C )平衡;(D )过O 点的合力。
4-7. 图示刚体在一个平面汇交力系作用下处于平衡,以下四组平衡方程中哪一组是不独立的 (A )m A (F) = 0, m B (F) = 0;(B )X = 0, Y = 0; (C )X = 0, m A (F) = 0;(D )m A (F) = 0, m C (F) = 0。
4-8.图示刚体在一个平面平行力系作用下处于平衡,以下四组平衡方程中哪一组是不独立的(A )Y = 0, m O (F) = 0; (B )X = 0, m O (F) = 0; (C )X’ = 0, m O (F) = 0; (D )m O (F) = 0, m A (F) = 0。
4-9 (A )X = 0, = 0, m A (F) = 0;(B )m O (F) = 0, m A m B (F) = 0; (C )m O (F) = 0, m C Y = 0; (D )X = 0, Y = 0, m O (F) = 0。
4-10.图示刚体在一个平面任意力系作用下处于平衡,以下四组平衡方程中哪一组是不独立的(A )X = 0, m O (F) = 0, m A (F) = 0; (B )m O (F) = 0, m A (F) = 0, m B (F) = 0; (C )m A (F) = 0, m C (F) = 0, Y = 0;(D )X = 0, m A (F) = 0, m B (F) = 0。
5-1.图示木梯重为P ,B 端靠在铅垂墙上,A 端放在水平地面上,若地面为绝对光滑,木梯与墙之间有摩擦,其摩擦系数为 f ,梯子与地面的夹角为 (A) < arctg f 杆能平衡 (B) = arctg f 杆能平衡(C) 只有当 < arctg f 杆不平衡(D) 在0 < < 90 时,杆都不平衡 5-2. 已知物块重为P ,放在地面上,物块与地面之间有摩擦,其摩擦角为m=20,物块受图示Q 力的作用,若Q=P ,以下四种情况,哪一种说法是正确的。