051002[理论力学] 天津大学 20年秋 考试题库答案

理论力学一、单选题1. 质点M 的质量为m ，受有二个力F 和R 的作用，产生水平向左的加速度a ，质点M 的运动微分方程为（ ） MC aA.R F x m -=&&B.R F x m -=-&&C.F R x m -=&&D.F R x m -=-&&[答案]:A2. 重为W 的货物由电梯载运下降，当电梯加速下降、匀速下降及减速下降时，货物对地板的压力分别为R 1、R 2、R 3，它们之间的关系为（ ）A.R 1 = R 2 = R 3B.R 1 > R 2 > R 3C.R 1 < R 2 < R 3D.R 1 < R 3 > R 2[答案]:C3. 质量为m 的小球，放在倾角为 α 的光滑面上，并用平行于斜面的软绳将小球固定在图示位置。

如斜面与小球均以a 的加速度向左运动，则小球受到斜面的约束力为（ ）A.cos sin mg ma αα-B.cos sin mg ma αα+C.cos mg αD.sin ma α[答案]:B4. 提升矿石用的传送带与水平面成倾角α。

设传送带与矿石之间的摩擦系数为f ，为保持矿石不在带上滑动，则所需的加速度a 至少为多大（ ）A.)sin cos (αα+=f g aB.)sin cos (αα-=f g aC.αcos gf a =D.αsin g a =[答案]:B5. 质量为m 的物块A ，置于物块B 上，如图所示。

A 与B 间的摩擦系数为f ，为保持A 与B 一起以加速度a 水平向右运动。

则所需的加速度a 至少为多大（ ）A.gB.2gC.2gfD.gf[答案]:D6. 汽车重P ，以匀速v 驶过拱桥，在桥顶处曲率半径为R ，在此处桥面给汽车的约束力大小为（ ）A.PB.gRPv P 2+ C.gR Pv P 2- D.gRPv P - [答案]:C7. 质量为m 的物体M 在地面附近自由降落，它所受的空气阻力的大小为F R = Kv 2，其中K 为阻力系数，v 为物体速度，该物体所能达到的最大速度为（ ）A.Kmg v = B.mgK v = C.Kg v = D.gK v =[答案]:A8. 在图示圆锥摆中，球M 的质量为m ，绳长l ，若α角保持不变，则小球的法向加速度为（ ）A.αsin gB.a g cosC.αtan gD.αtan c g[答案]:C9. 起重机起吊重量25=Q kN 的物体，要使其在25.0=t s 内由静止开始均匀的加速到0.6m/s 的速度，则重物在起吊时的加速度和绳子受的拉力为( )A.2.4 m/s 2；25.38kNB.0.15 m/s 2；31.12kNC.2.4 m/s 2；31.12kND.0.15 m/s 2；25.38kN[答案]:C10. 已知A 物重N 20=P ，B 物重N 30=Q ，滑轮C 、D 不计质量，并略去各处摩擦，则绳水平段的拉力为（ ）A.30NB.20NC.16ND.24N[答案]:D11. 图示均质圆轮，质量为m ，半径为r ，在铅垂图面内绕通过圆盘中心O 的水平轴以匀角速度ω转动。

【奥鹏】-[天津大学]2020年春季考试《理论力学》在线考核试题试卷总分:100 得分:100第1题,A、AB、BC、CD、D正确答案:C第2题,A、AB、BC、CD、D正确答案:A第3题,A、AB、BC、CD、D正确答案:B第4题,A、AB、BC、CD、D正确答案:C第5题,A、AB、BC、CD、D正确答案:D第6题,A、AB、BC、CD、D正确答案:D第7题,A、AB、BC、CD、D正确答案:A第8题,A、AB、BC、CD、D正确答案:D第9题,A、AB、BC、CD、D正确答案:B第10题,A、AB、BC、CD、D正确答案:A第11题,A、AB、BC、CD、D正确答案:D第12题,1A、AB、BC、CD、D正确答案:D第13题,A、AB、BC、CD、D正确答案:B第14题,A、AB、BC、CD、D正确答案:A第15题,A、AB、BC、CD、D正确答案:D第16题,A、AB、BC、CD、D正确答案:D第17题, A、AB、BC、CD、D正确答案:B第18题,A、AB、BC、CD、D正确答案:D第19题,A、AB、BC、CD、D正确答案:B第20题,A、AB、BC、CD、D正确答案:B第21题,A、AB、BC、CD、D正确答案:C第22题,A、AB、BC、CD、D正确答案:A第23题,A、AB、BC、CD、D正确答案:B第24题,A、AB、BC、CD、D正确答案:A第25题,A、AB、BC、CD、D正确答案:A第26题,A、AB、BC、CD、D正确答案:C第27题,A、AB、BC、CD、D正确答案:D第28题,2 A、AB、BC、CD、D正确答案:C第29题,A、AB、BC、CD、D正确答案:A第30题,A、AB、BC、CD、D正确答案:C第31题,A、AB、BC、CD、D正确答案:B第32题,A、AB、BC、CD、D正确答案:B第33题,A、AB、BC、CD、D正确答案:C第34题,A、AB、BC、CD、D正确答案:B第35题,A、AB、BC、CD、D正确答案:B第36题,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。

一、选择题1、A （4分）2、D （4分）3、B （4分）4、A （4分）二、填空题1、ωml 21，ω231ml 2、2243ωmR , ω223mR 3、 2/15三、判断题1、（ × ）2、（ √ ）3、（ √ ）四、计算题解：分别取CD 和整体为研究对象，列CD 杆平衡方程：02sin ,0=⨯-+⨯⇒=∑a F M a F M B C β （3分） )(5sin 2↑=-=KN aMF F B β(向上) （1分）列整体平衡方程：23sin 43,00sin ,00cos ,02=--++⇒=∑=+⨯-+⇒=∑=+⇒=∑qa Fa a F M M M F a q F F F F F F B A A NB AY Y AX X βββ （7分）将ο30,4,/1,.20,10=====βm a m KN q m KN M KN F 代入方程，联立求解，可得)(35←-=KN F AX (水平向右) ， )(4↑=KN F AY (铅直向上)， m KN M A .24= (逆时针) （4分）五、计算题解：动点：套筒A动系：固连在O 2B 上 （1分） 作速度平行四边形 （4分）r e a V V V += （2分）s cm V a /40=s rad A O /41=ω （3分）s cm V r /320= （2分）2/340s cm a C = （3分）六、计算题解: AB 作平面运动，以A 为基点，分析B 点的速度。

由图中几何关系得：(4分)(4分)(2分)B A BA =+r r rv v v cot30103cm/s B A v v ==o 20cm/s sin 30A BA vv ==o 1rad sBAAB v lω==方向如图所示。

七、计算题解：用动能定理求运动以杆为研究对象。

由于杆由水平位置静止开始运动，故开始的动能为零，即：01=T (1分)杆作定轴转动，转动到任一位置时的动能为222222181)32(1212121ωωml l l m ml J T O =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+==(1分) 在此过程中所有的力所作的功为ϕsin 6112mgl mgh W ==∑ (1分) 由2112T T W -=∑得22110sin 186ml mgl ωϕ-=23sin g l ωϕ=ω= (2分)将前式两边对时间求导，得：d 3d 2cos d d g t l tωϕωϕ= 3cos 2gl αϕ= (1分)A现求约束反力：质心加速度有切向和法向分量：tcos 4C g a OC αϕ=⋅=n2sin 2C g a OC ωϕ=⋅= (2分) 将其向直角坐标轴上投影得：t n3sin cos sin cos 4Cx C C ga a a ϕϕϕϕ=--=-t n23cos sin (13sin )4Cy C C g a a a ϕϕϕ=-+=-- (2分)由质心运动定理可得;,Cx x Cy y ma F ma F =∑=∑3sin cos 4Ox mgF ϕϕ-= 23(13sin )4Oy mg F mg ϕ--=- (3分)解得：3sin 28Ox mg F ϕ=-2(19sin )4Oy mgF ϕ=+ (2分)一、选择题（每题 4 分，共 16 分）1、A （4分）2、A （4分）3、C （4分）4、C （4分）二、填空题（每空 4 分，共 20 分）1、杆的动量为ωml 21，杆对O 轴的动量矩为ω231ml ， 2、 此瞬时小环M 的牵连加速度a e 为 2ωR ，小环M 科氏加速度a C 为 r V ω2 3、夹角θ应该满足的条件是 f φθ2≤三、判断题（每空 3 分，共 9 分）1、（ × ）2、（ √ ）3、（ √ ）四、计算题（共 15 分）解：）（↑=-⨯+⨯=kN 35)22(1M aqa a F a F B ；(5分) )(kN 40←==qa F Cx ，）（↑=-=-=kN 53540B Cy F F F ；(5分))(kN 80←=Ax F ，)(kN5↑=Ay F ，m kN 240⋅=A M （逆时针）。

理论力学复习题动力学单选1.半径为20cm 的圆盘，在水平面内以角速度1rad/s ω=绕O 轴转动。

一质量为5kg 的小球M ，在通过O 轴的直径槽内以t l 5=（l 以cm 计，t 以s 计）的规律运动，则当1s t =时小球M 的动能的大小为(###)A.250kgcm 2/s 2B.125kgcm 2/s 2C.62.5kgcm 2/s 2D.225kgcm 2/s 2[答案]:B2.杆OA 长L ，以匀角速度ω绕O 轴转动，其A 端与质量为m ，半径为r 的均质小圆盘的中心铰接，小圆盘在固定圆盘的圆周上做纯滚动，若不计杆重，则系统的动能为(###) A.22112mL ω B.2212mL ω C.2234mL ω D.2214mL ω [答案]:C3.均质直角杆OAB ，单位长度的质量为ρ，两段皆长R 2，图示瞬时以εω、绕O 轴转动。

则该瞬时直角杆的动能是(###)A.325R ρωB.3213R ρω C.3243R ρω D.32203R ρω [答案]:D4.质量为m 的均质杆OA ，长l ，在杆的下端固结一质量亦为m ，半径为2/l 的均质圆盘，图示瞬时角速度为ω，角加速度为ε，则系统的动能是(###) A.2213ml ωC.2294ml ω D.226548ml ω [答案]:D5.在竖直平面内的两匀质杆长均为L ，质量均为m ，在O 处用铰链连接，B A 、两端沿光滑水平面向两边运动。

已知某一瞬时O 点的速度为0v ，方向竖直向下，且θ=∠OAB 。

则此瞬时系统的动能是(###) A.2023cos mv θB.2026cos mv θC.2023sin mv θD.2026sin mv θ[答案]:A6.一滚轮由半径不同的两盘固结而成，重Q 。

用柔索拖动，柔索一端的速度为v ，滚轮则沿粗糙水平面只滚不滑，设滚轮绕质心C 的回转半径为ρ，则系统的动能为(###) A.2222()Qv g R r ρ- B.2222()Qv r g R r - C.2222()2()Qv r g R r ρ+- D.2222()()Qv r g R r ρ+- [答案]:C7.半径为r 的均质圆盘，质量为1m ，固结在长r 4，质量为2m 的均质直杆上。

理论力学复习题一、画出下列各物系中整体的受力图。

答案：二、直角构件受力F =150N ，力偶M =21Fa 作用。

a =50cm ，θ =30º。

求该力系对B 点的合力矩。

答案：图示力及力偶对B 点力矩的代数和为，()3750BM M =-=-∑F Ncm三、图示结构，杆重不计。

F P =2kN ，L 1=3m ，L 2=4m 。

试求A 、C 处的约束力。

答案：取整体为研究对象，受力如图示()0=∑F M A03211=⋅-⋅P C F L F L 得：kN 3=C F∑=0yF 0C Ay P F F F +-= 1kN Ay F =- 0xF=∑ 0Ax F =四、已知动点的运动方程为t x =，22t y =（x 、y 以m 计，t 以s 计），求其轨迹方程及t ＝1 s 时的速度、加速度。

答案：（1）由运动方程t x =，22t y =，消去t ，即得动点的轨迹：y – 2x 2＝0，v x =1 m/s ，v y =4 m/s ，a ＝4 m/s 2五、物体作定轴转动的运动方程为ϕ＝4t －3t 2（ϕ 以rad 计，t 以s 计）。

试求 t ＝0时，此物体内r ＝0.5 m 的一点的速度和法向加速度的大小。

答案：由定轴转动的运动方程ϕ＝4t －3t 2，得到定轴转动物体的角速度与角加速度，46t ω=-，6ε=-。

速度和加速度分别为，23v r t ω==-；22n 82436a r t t ω==-+。

t ＝0时，速度，v ＝2 m/s ，法向加速度，n 8a =m/s 2。

六、在图示结构中，略去构架的自重。

已知： a ，P F。

试求： A 、B 、C 处的约束力及杆AB 的内力。

解：（1）取整体为研究对象∑=0xF0=Ax F （1）()∑=0F M A03P =-aF aF B （2）()∑=0F M B02P =+aF aF Ay （3） （2）取AC 为研究对象()∑=0F M C 0=--Ay Ax aF aF aF （4）∑=0xF0=++-Cx Ax F F F （5） 0=∑yF0=+Cy Ay F F （6）由（1）、（3）得 0=Ax F ，P 2F F Ay -=。

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________。

理论力学复习题2
一、是非题（正确用√，错误用×）
1．刚体是指在外力作用下变形很小的物体。

（）
2. 刚体的运动形式为平动时，若刚体上任一点的运动已知，则其它各点的运动随之确定。

（）3．刚体作瞬时平动时，其上各点的速度相同，加速度也相同。

（）
4.点的运动方向一定与作用在质点上的力的方向相同。

（）
5.当质点系中每一个质点都做高速运动时，该质点系的动量不一定很大。

（）
二、选择题（单选题）
三、已知：右端外伸梁ABC，受力P、Q和q 。

A为固定铰链支座，B为可动铰链支座。

试求：A和B处的约束反力。

P。

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。

30解：取T型刚架为受力对象，画受力图.其中耳=丄4 3£ =刃环■_p工尺二ft迟壮+ Fj-F別iW(r = 0 巴心=仆弘一F-F L淤必一JI/- 0曲矿J十Fgin血0" T心0瓦三刃64kN 血-wokNMi^-llSSkN m1-2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：qi=60kN/m q2=40kN/m,机翼重pi =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0所受的力。

解:解斫究机翼，把梯瞻就荷分解为一三甬幣战荷有一矩形戟荷、其合力井加为弘二J® - Q T = W kN. = 9 * 7!-獅kN 分别作用生距鹰O点孑m与4.5 m处，如ffl所示.由XA = D, Fc^ = 0P工 + 甩52 = 0iy = fl,心-Pt£Mo(F} = O T % 7怎Pi - 4.2鬥-M + 3斥| 十= U解得F = 0, F® =- 385 kN. Mo - I 石跖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，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。

yx ft 厂为研寬时車、愛力如囲斫示.以为峥窕对泉.吏力扣S 所示’y 1/^-0耳'2J &2"皿=0工旺=04-卞汕f F,上心=詁S=F鮮得 M 先研究构架EBD to 图(b).由2X = 0. F& - F ati30* = 0 = 0. Fuj +F* 亠 F mfiSO = Q工M R (F) = 0* F* * 1 — M + 2F 命30 =0iF 虫=25 kN, F E ,二 «7.^kN, F^ = - 44 kN再研究 如图(Q*由 iX = 0*- yg * 6 sin30* + F 々T _ F 斑片 0 IV - 0,為冷fl * 6 ecdtf + F% 二 0 壬瓯(F) - Cl M - 2•寺心"cosJrf - &治 * 0 解得 吒心=40 kN, * = in.3 kN. M 冲575,« kN *m此S 也可先耕兜EBET 求需F*之后-再解究整体，求沖at 反力・S 样町療少平*方程戕，阳计算星井未明*凑少，1-4已知：如图所示结构，a, M=Fa, Fi F2 F ,求：A , D 处约束力. 邑 P月解:工“厂0备上-F Q -M-U厂厂“ I F *十亦再分輛kU以一10为研究时象.受力新田所示.f L = 7F年"冷二-Fc1-5、平面桁架受力如图所示。