中国地质大学-理论力学-平时作业

一、判断题(共268小题）1、试题编号：200510701005310,答案：RetEncryption(A)。

质点是这样一种物体:它具有一定的质量,但它的大小和形状在所讨论的问题中可忽略不计。

（）2、试题编号：200510701005410,答案：RetEncryption(A)。

所谓刚体，就是在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。

（）3、试题编号：200510701005510,答案：RetEncryption(B)。

在研究飞机的平衡、飞行规律以及机翼等零部件的变形时，都是把飞机看作刚体。

（）4、试题编号：200510701005610,答案：RetEncryption(B)。

力对物体的作用，是不会在产生外效应的同时产生内效应的。

（）5、试题编号：200510701005710,答案：RetEncryption(A)。

力学上完全可以在某一点上用一个带箭头的有向线段显示出力的三要素。

（）6、试题编号：200510701005810,答案：RetEncryption(B)。

若两个力大小相等，则这两个力就等效。

（）7、试题编号：200510701005910,答案：RetEncryption(B)。

凡是受二力作用的直杆就是二力杆。

（）8、试题编号：200510701006010,答案：RetEncryption(A)。

若刚体受到不平行的三力作用而平衡，则此三力的作用线必汇交于一点。

（）9、试题编号：200510701006110,答案：RetEncryption(A)。

在任意一个已知力系中加上或减去一个平衡力系，会改变原力系对变形体的作用效果。

（）10、试题编号：200510701006210,答案：RetEncryption(A)。

绳索在受到等值、反向、沿绳索的二力作用时，并非一定是平衡的。

（）11、试题编号：200510701006310,答案：RetEncryption(A)。

平时作业试说明：考试为闭卷考试，一般试题由3至6道计算题组成，静力学、运动学、动力学各有1至2道题。

评分标准为：每个式子2分，每个图（受力图、速度图、加速度图）3分，每个答案1分。

具体计算方法如模拟题1中第一题。

1．图示支架由两杆AD 、CE 和滑轮等组成，B 处是铰链连接，尺寸如图1所示。

在滑轮上吊有重Q ＝1000N 的物体，求支座A 和E 的约束力的大小。

（20分）2. 如图1，D 处是铰链连接。

已知kN Q 12 。

不计其余构建自重，求固定铰支A 和活动铰支B 的反力，以及杆BC 的内力。

（20分）3. 在图2所示平面机构中，半径为r 的半圆形板与曲柄OA 和O 1B 铰接，OA=O 1B=l ，OO 1=AB=2r 。

当曲柄OA 转动时，通过半圆形板可带动顶杆MN 上下运动。

在图示瞬时，曲柄OA 的角速度为ω，角加速度为零，与水平线OO 1的夹角 60=ϕ，MC 与铅垂线的夹角也为 60=ϕ，试求该瞬时顶杆MN 的速度和加速度。

（25分）4.小车沿水平方向向右作加速运动，其加速度2/2.49s cm a =。

在小车上有一轮绕轴O 转动，转动的规律为26t πϕ=（t 以秒计，ϕ以弧度计），当t=1秒时，轮缘上点A 的位置如图所示， 30=ϕ。

如轮的半径r=18cm ，求此时点A 的加速度的大小。

（20分）6. 匀质曲柄OA 重1G ，长r ，受力偶作用以角度ω转动，并带动总重2G 的滑槽、连杆和活塞B 作水平往复运动。

已知机构在铅直面内，在活塞上作用着水平常力F 。

试求作用在曲柄O 上的最大水平分力。

滑块质量和摩擦都不计。

(15分) 图2。

1.弹性碰撞过程一定守恒的是（）A 动能B冲量C 能量D ，以上三者都对2.[参考答案] C3.[参考答案] B4.[参考答案] A5.[参考答案] D6.[参考答案] A7.定轴转动刚体在下述情况下，其转轴是中心惯性主轴的情况是( )(A) 惯性力系向转轴上一点简化只有主矩(B) 惯性力系向刚体上但不在转轴上某一点简化，只有主矢(C) 惯性力系向转轴上某一点简化，只有主矢(D) 惯性力系向刚体上不在转轴上的某一点简化，只有主矩，且主矩与转轴平行。

8.刚体作定轴转动时，附加动约束力为零的必要与充分条件是( )(A) 刚体质心位于转动轴上(B) 刚体有质量对称面，转动轴与对称面垂直(C) 转动轴是中心惯性主轴(D) 刚体有质量对称面，转动轴与对称面成一个适当的角度9.如图15所示的均质圆盘质量为m，半径为R，可绕O轴转动，某瞬时圆盘的角速度为，则此时圆盘的动量大小是( )[参考答案] A10.定轴转动刚体在下述情况下，其转轴是中心惯性主轴的情况是(A) 惯性力系向转轴上一点简化只有主矩(B) 惯性力系向刚体上但不在转轴上某一点简化，只有主矢(C) 惯性力系向转轴上某一点简化，只有主矢(D) 惯性力系向刚体上不在转轴上的某一点简化，只有主矩，且主矩与转轴平行。

11.如图所示的均质圆盘质量为m，半径为R，初始角速度为，不计阻力，若不再施加主动力，问轮子以后的运动状态是( )运动。

(A) 减速(B) 加速(C) 匀速(D) 不能确定12.如图所示，质量为的物块放在升降机上，当升降机以加速度向上运动时，物块对地板的压力等于( )[参考答案] B13.一刚体做瞬时平动，此瞬时该刚体上各点( )(A) 速度和加速度均相同(B) 速度相同而加速度不相同(C) 速度和加速度都不相同(D) 速度不同和加速度可能相同14.如图所示，半径为的圆轮以匀角速度做纯滚动，带动杆AB作定轴转动，D是轮与杆的接触点。

若取轮心C为动点，杆BA为动坐标，则动点的牵连速度为( )[参考答案] C15.如图所示的荡木机构中，O1O2=CD，O1C=O2D = 1m，在图示位置时O1C、O2D的角速度为= 1rad s，角加速度为=2rad／s2，则荡木中点M的加速度为( )[参考答案] D16.如图所示机构中做平面运动的构件在图示位置的速度瞬心是( )(A) 点(B) 点(C) 点(D) 无穷远点17.如图所示，哪个动点在做加速运动？( )[参考答案] B18.当物体处于临界平衡状态时，静摩擦力F S的大小( )(A) 与物体的重量成正比(B) 与物体的重力在支撑面的法线方向的大小成正比(C) 与相互接触物体之间的正压力大小成正比(D) 由力系的平衡方程来确定19.正方体上作用有力偶如图(a)、(b)、(c)所示，下列答案中正确的是( )。

地大理论力学试题及答案理论力学是研究物体机械运动基本规律的学科，它在工程和科学研究中占有重要地位。

本文将提供一套理论力学的试题及答案，以供学习和参考。

一、选择题1. 质点系的内力和外力在作用效果上的区别是（）。

A. 内力总是大于外力B. 内力和外力作用效果不能相互抵消C. 内力和外力作用效果可以相互抵消D. 内力总是小于外力答案：C2. 刚体的转动惯量与（）无关。

A. 质量B. 质量分布C. 形状D. 旋转轴的位置答案：D3. 根据达朗贝尔原理，静力学平衡条件可以扩展到（）。

A. 匀速直线运动B. 匀速旋转运动C. 变速直线运动D. 变速曲线运动答案：A4. 两个物体组成的系统，若以其中一个物体为参考系，另一个物体的运动状态是（）。

A. 静止的B. 运动的C. 有时静止，有时运动D. 无法确定答案：B5. 根据哈密顿原理，一个物理系统的实际运动路径是使（）取极值的路径。

A. 作用量B. 能量C. 动量D. 功答案：A二、简答题1. 简述牛顿第二定律的内容及其适用范围。

答：牛顿第二定律指出，物体的加速度与作用在其上的合外力成正比，与物体的质量成反比，且加速度的方向与合外力的方向相同。

其数学表达式为 F=ma。

牛顿第二定律适用于宏观物体在低速（远低于光速）条件下的动力学分析。

2. 什么是虚位移？它在力学分析中有何作用？答：虚位移是在约束条件下，物体可能发生的无限小位移。

它不是物体实际发生的位移，而是一种理想化的、虚拟的位移。

在力学分析中，虚位移用于分析系统在约束条件下的平衡状态，特别是在应用虚功原理和拉格朗日方程进行动力学分析时。

三、计算题1. 一个质量为2kg的物体，受到两个相互垂直的力F1和F2的作用，F1=10N，F2=8N。

求物体的合力大小和方向。

答：首先，我们需要计算合力的大小。

根据矢量加法，合力F可以通过勾股定理计算得到：F = √(F1^2 + F2^2) = √(10^2 + 8^2) = √(100 + 64) = √164≈ 12.8N接下来，我们需要计算合力的方向。

专业 学号 姓名 日期 成绩第一章 静力学公理和物体的受力分析一、是非判断题1.1 在任何情况下，体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。

( ) 1.2 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反，沿同一直线。

( ) 1.3 加减平衡力系公理不但适用于刚体，而且也适用于变形体。

( ) 1.4 力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。

( ) 1.5 两点受力的构件都是二力杆。

( ) 1.6 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点，该刚体一定平衡。

( ) 1.7 力的平行四边形法则只适用于刚体。

( ) 1.8 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。

( ) 1.9 只要物体平衡，都能应用加减平衡力系公理。

( ) 1.10 凡是平衡力系，它的作用效果都等于零。

( ) 1.11 合力总是比分力大。

( ) 1.12 只要两个力大小相等，方向相同，则它们对物体的作用效果相同。

( ) 1.13 若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态，则物体处于平衡。

( ) 1.14 当软绳受两个等值反向的压力时，可以平衡。

( ) 1.15 静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。

( ) 1.16 静力学公理中，作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。

1.17 凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。

（ ）1.18 如图所示三铰拱，受力F ，F 1作用， 其中F 作用于铰C 的销子上，则AC 、 BC 构件都不是二力构件。

（ ）二、填空题 1.1 力对物体的作用效应一般分为 效应和 效应。

1.2 对非自由体的运动所预加的限制条件称为 ；约束力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向 ；约束力由 力引起，且随 力的改变而改变。

1.3 图示三铰拱架中，若将作用于构件AC 上的力偶M处的约束力 。

A. 都不变；B. 只有C 处的不改变；C. 都改变；D. 只有C 处的改变。

.....模块 1静力学公理和物体的受力分析一、补充题1.1 按照规范的方法(指数或字母前缀)表达下列数据3784590008N应为：或0.0000003563m350708kN=()N86Mg=()kg3.17=2028=1.2如果已知矢量A=8i +2j–4k,和B =1.5i -2j +0.4k求:1 、A +B2 、A -B.....3.A,B 的模及单位矢量4. A B5. A B二、受力图1-1画出各物体的受力图。

下列各图中所有接触均处于光滑面，各物体的自重除图中已标出的外，其余均略去不计。

..... CBFF qP1 A B BAP2A C(b)(a)(c)BCBA BA CA1-2画出下列各物体系中各指定研究对象的受力图。

接触面为光滑，各物自重除图中已画出的外均不计。

BB BCCCCP PAF E DAF D AF E DCC CBBB(销钉 )BA P(b) APP1 PAP1DB Cd). ......模块 2平面汇交力系与平面力偶系2-1铆接薄板在孔心A、 B 和 C 处受三力作用，如图所示。

F1=100N，沿铅直方向；F2=50N，沿水平方向，并通过点A；F3=50N，力的作用线也通过点A，尺寸如图。

求此力系的合力...... . . . .2-2 图示结构中各杆的重量不计， AB 和 CD 两杆铅垂，力 F1和 F2的作用线水平。

已知 F =2kN ， F =l kN， CE 杆与水平线的夹角为30 0，求体系平衡时杆件CE所受的力。

1 2AF1 B EC F2D2-3在水平梁上作用着两个力偶，其中一个力偶矩M 1=60kN.m，另一个力偶矩M 2=40kN.m，已知 AB=3.5m，求A、B两支座处的约束反力。

M 1M 2A B C3.5m.....2-4压榨机构如图所示，杆AB、BC的自重不计，A、B、C处均为铰链连接。

油泵压力 F=3kN，方向水平，h=20mm， l=150mm，试求滑块 C 施于工件的压力。

高等学校试用教材理论力学时间:星期一（1，2）星期三（3，4）地点:实验楼134教室主讲教师:王松平E-mail:phspwang@预备知识:普通力学+高等数学理论力学：两个深化＋两个面向•方法上: 严谨的数学描述•理论体系上：经典力学•面向学科发展前沿和应用•面向实际体系学习内容：第一章：质点力学（20学时）第二章：质点组力学（10学时）第三章：刚体力学（24学时）第四章：非惯性系动力学（8学时）第五章：分析力学（12学时）学习成绩：平时成绩（20％）＋其中考试成绩（20％）+期末（60%）期末考试：闭卷平时作业:1. 习题（周衍柏理论力学）2. Project 报告（基于阅读多篇文献后的读书报告，必须附文献）提交方式：书面或电子（PDF or PS 格式）（独立完成）绪言Nature and nature’s law所蒙蔽上帝说，让牛顿来！一切遂臻光明！物质层线度重要运动形式相互作用能量重要研究科学物理核和亚核10-14—10-13m 核运动107—108焦耳核物理、高能物理夸克<10-18m基本粒子运动>1011焦耳粒子物理、色动物理一、理论力学研究对象物理学是研究物质性质、结构、运动规律的科学。

世界物质可分为不同层次、不同运动级别，因而有相应的主要研究科学：理论力学是研究宏观物体低速运动情况机械运动(即一个物体相对另一个物体发生位移变化)的科学。

机械运动指物体的位形随时间变化。

包括:平动、转动、流动、变形、静止等。

根据研究对象性质分：质点力学、刚体力学、连续介质力学（流体弹性、塑性）理论力学主要研究：质点、质点组、刚体。

二、理论力学研究方法观察、实验，总结实验规律，建立物理模型，提出合理假设，数学演译、逻辑推理，探讨规律，实验验证。

理论力学与普通物理的力学不同点是：逻辑推理、数学演译更强。

主要数学要求是：微积分和解常系数微分方程。

三、理论力学的内容结构理论力学分为矢量力学（即牛顿力学）和分析力学两大部分。

理论力学（静力学）第一篇静力学第一章绪论1.(单选题) 下列说法正确的是：（）。

（A）处于平衡状态的物体可视为刚体。

（B）变形微小的物体可视为刚体。

（C）在研究物体机械运动时，物体的变形对所研究问题没有影响，或影响甚微，此时物体可视为刚体。

（D）在任何情况下，任意两点的距离保持不变的物体为刚体。

答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：C问题解析：2.(单选题) 平衡是指（）。

（A）物体相对任何参考体静止不动。

（B）物体相对任何参考体匀速直线运动。

（C）物体只相对地球作匀速直线运动。

（D）物体相对地球静止不动或作匀速直线运动。

答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：3.(单选题) 一个物体是否被看作刚体，取决于（）。

（A）变形是否微小（B）变形不起决定因素（C）物体是否坚硬（D）是否研究物体的变形答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：4.(单选题) 作用和反作用定律的适用范围是（）。

（A）只适用于刚体（B）只适用于变形体（C）只适用于处于平衡状态的物体（D）适用于任何物体答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：D问题解析：5.(单选题) 图示系统受力F作用而平衡。

欲使A支座约束力的作用线与AB成60º角，则斜面的倾角应为（）。

（A）0º（B）30º（C）45º（D）60º答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：B问题解析：6.(单选题) 力的可传性原理（）。

（A）适用于刚体（B）适用于刚体和弹性体（C）适用于所有物体（D）只适用于平衡的刚体答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：7.(单选题) 如图所示的两个楔块A、B在m-m处光滑接触，现在其两端沿轴线各加一个大小相等、方向相反的力，则两个楔块的状态为（）。

（A）A、B都不平衡（B）A平衡、B不平衡（C）A不平衡、B平衡（D）A、B都平衡答题： A. B. C. D. （已提交）参考答案：A问题解析：8.(单选题) 三力平衡定理是（）。

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。