南京航空航天大学考研理论力学习题册14

南京航空航天⼤学考研理论⼒学习题册12⼀、概念题1．在⼀组平⾏轴中，刚体对质⼼轴的转动惯量（）。

①最⼤②最⼩2．图⽰A、O、C三轴皆垂直于矩形板的板⾯。

已知⾮均质矩形板的质量为m，对A轴的转动惯量为J，点O为板的形⼼，点C 为板的质⼼。

若长度AO = a，CO = e，AC = l，则板对形⼼轴O的转动惯量为（）。

①J－ma2②J＋ma2③J－m（l2－e2）④J－m（l2＋e2）3．图⽰均质圆环形盘的质量为m，内、外直径分别为d和D。

则此盘对垂直于盘⾯的中⼼轴O的转动惯量为（）。

①md2/8②mD2/8③m（D2－d2）/8④m（D2＋d2）/84．细绳跨过滑轮（不计滑轮和绳的重量），如图所⽰，⼀端系⼀砝码，⼀猴沿绳的别⼀端从静⽌开始以等速v向上爬，猴和砝码等重。

则砝码的速度（）。

①⼤⼩等于v，⽅向向下②⼤⼩等于v，⽅向向上③⼤⼩不等于v④砝码不动5．均质杆AB，质量为m，两端⽤张紧的绳⼦系住，绕轴O转动，如图所⽰。

则杆AB对O轴的动量矩为（）。

① 5/6ml2ω② 13/12 ml2ω③ 4/3 ml2ω④1/12ml2ω6．均质圆环绕z轴转动，在环中的A点处放⼀⼩球，如图所⽰。

在微扰动下，⼩球离开A点运动。

不计摩擦，则此系统运动过程中（）。

①ω不变，系统对z轴动量矩守恒②ω改变，系统对z轴动量矩守恒③ω不变，系统对z轴动量矩不守恒④ω改变，系统对z轴动量矩不守恒7．如图所⽰，⼀半径为R，质量为m的圆轮，在下列两种情况下沿平⾯作纯滚动：（1）轮上作⽤⼀顺时针的⼒偶矩为M的⼒偶；（2）轮⼼作⽤⼀⼤⼩等于M/R的⽔平向右的⼒F。

若不计滚动摩擦，则两种情况下（）。

①轮⼼加速度相等，滑动摩擦⼒⼤⼩相等②轮⼼加速度不相等，滑动摩擦⼒⼤⼩相等③轮⼼加速度相等，滑动摩擦⼒⼤⼩不相等④轮⼼加速度不相等，滑动摩擦⼒⼤⼩不相等8．⼀均质杆OA与均质圆盘在圆盘中⼼A处铰接，在图⽰位置时，OA杆绕固定轴O转动的⾓速度为ω，圆盘相对于杆OA的⾓速度也为ω。

第十四章达朗贝尔原理1．平移刚体上的惯性力系向任意点简化，所得主矢相同，R Q ＝－m a C 。

设质心为C ，点O 到质心的矢径为r C ，则惯性力系向O 点简化的主矩为（ ）。

① ＭQO ＝0② ＭQO ＝J O α③ ＭQO ＝J C α④ ＭQO ＝r C ×R Q正确答案：④2．定轴转动刚体，其转轴垂直于质量对称平面，且不通过质心C ，当角速度ω＝0，角加速度α≠0时，其惯性力系的合力大小为R Q ＝ma C ，合力作用线的方位是（ ）。

（设转轴中心O 与质心C 的连线为OC ；J C 、J O 分别为刚体对质心及转轴中心的转动惯量）。

① 合力作用线通过转轴轴心，且垂直于OC② 合力作用线通过质心，且垂直于OC③ 合力作用线至轴心的垂直距离为h ＝J O α / ma C④ 合力作用线至轴心的垂直距离为h ＝OC ＋J C α / ma C正确答案：③、④3．刚体作定轴转动时，附加动反力等于零的充分必要条件是（ ）。

① 转轴是惯性主轴② 质心位于转轴上③ 转轴与质量对称面垂直④ 转轴是中心惯性主轴正确答案：④4．如图所示，质量为m 的质点A ，相对于半径为r 的圆环作匀速圆周运动，速度为u ；圆环绕O 轴转动，在图示瞬时角速度为ω，角加速度为α。

则图示瞬时，质点A 的惯性力为（ ）。

① )22(ωαu r m F gx +=)/2(22r u r m F gy +=ω② )22(ωαu r m F gx +−=)/2(22r u r m F gy +−=ω③ αmr F gx 2−=)22/(22ωωr u r u m F gy +−=④ 0=gx Fr mu F gy /2−=正确答案：③5．如图所示，半径为r ，质量为m 的均质圆盘与质量也为m 、长为l 的均质杆焊在一起，并绕O轴转动。

在图示瞬时，角速度为ω，角加速度为α 。

则惯性力系向O 点简化结果为（ ）。

① 2/)23(αm r l F g τ+=2/)23(2ωm r l F gn +=6/)1298(22αm lr r l M gO ++=② 2/)(αm r l F g τ+=2/)(2ωm r l F gn +=6/)1298(22αm lr r l M gO ++=③ 2/)23(αm r l F g τ+=2/)23(2ωm r l F gn +=2/)23(2αm r l M gO +=④ 2/)23(αm r l F g τ+=2/)23(2ωm r l F gn +=4/])(4[22αm r l l M gO ++=正确答案：①6．长度为r 的杆OA 与质量为m 、长度为2r 的均质杆AB 在A 端垂直固接，可绕轴O 转动。

一、概念题1．如图所示，在铅直面内的一块圆板上刻有三道直槽AO 、BO 、CO ，三个质量相等的小球M 1、M 2、M 3在重力作用下自静止开始同时从A 、B 、C 三点分别沿各槽运动，不计摩擦，则先到达O 点的是（ ）。

① M 1小球② M 2小球③ M 3小球④ 三球同时2．三个质量相同的质点，在相同的力F 作用下。

若初始位置都在坐标原点O ，如图所示，但初始速度不同，则三个质点的运动微分方程（ ）；三个质点的运动方程（ ）。

① 相同 ② 不同③ 图b 、c 所示的相同④ 图a 、b 所示的相同3．如图所示圆锥摆中，球M 的质量为m ，绳长为L ，若α 角保持不变，则小球的法向加速度的大小为（ ）。

① g sin α② g cos α③ g tan α④ g cot α4．如图所示，已知各质点的轨迹，则质点受力（ ）。

① a 、b 可能 ② c 、d 可能③ b 、c 可能 ④ 皆可以5．竖直上抛一质量为m 的小球，假设空气阻力R 与速度v 的一次方成正比，即R ＝－μv ，其中μ为阻力常数。

选取如图所示坐标轴x ，则小球A 的运动微分方程为（ ）。

① x mg xm μ−−= （上升阶段）x mg x mμ+−= （下降阶段） ② x mg x mμ−−= （上升阶段） x mg x mμ−= （下降阶段） ③ x mg x mμ−−= （上升或下降阶段） ④ x mg x mμ+= （上升阶段） x mg x mμ−= （下降阶段）6．图示单摆，摆长为l ，小球质量为m ，其悬挂点O 以匀加速度a 向下运动。

则当单摆相对静止时，摆杆的内力为（ ）。

① 0② ϕcos )(a g m −③ ϕcos mg④ ϕcos )(a g m +7．如图所示，G 1 ＝2 kN ，G 2 ＝1 kN 。

图a 中绳子拉力F ＝2 kN ，不计滑轮和绳的质量，绳和滑轮无相对滑动。

则重物B 的加速度及两边绳的拉力分别为：对于图a： a B ＝（ ）， F B ＝（ ）；对于图b： a B ＝ ( )， F A ＝ ( )， F B ＝ ( )。

第二章平面汇交力系与平面力偶系1．如图所示，将大小为100N 的力F 沿x 、y 方向分解，若F 在x 轴上的投影为86.6N ，而沿x 方向的分力的大小为115.47N ，则F 沿y 轴上的投影为（ ）。

① 0 ② 50N③ 70.7N ④ 86.6N正确答案：①2．如图所示，OA 构件上作用一矩为M 1的力偶，BC 上作用一矩为M 2的力偶，若不计各处摩擦，则当系统平衡时，两力偶矩应满足的关系为（ ）。

① M 1=4M 2 ② M 1=2M 2③ M 1=M 2 ④ M 1=M 2/2正确答案：③3．如图所示的机构中，在构件OA 和BD 上分别作用着矩为M 1和M 2的力偶使机构在图示位置处于平衡状态，当把M 1搬到AB 构件上时使系统仍能在图示位置保持平衡，则应该有（ ）。

① 增大M 1② 减小M 1③ M 1保持不变④ 不可能在图示位置上平衡正确答案：④4．已知F 1、F 2、F 3、F 4为作用于刚体上的平面汇交力系，其力矢关系如图所示，由此可知（ ）。

① 该力系的合力F R = 0② 该力系的合力F R = F 4③ 该力系的合力F R = 2F 4④ 该力系平衡正确答案：③5．图示机构受力F 作用，各杆重量不计，则A 支座约束反力的大小为（ ）。

① 2F② F 23③ F ④ F 33正确答案：④6．图示杆系结构由相同的细直杆铰接而成，各杆重量不计。

若F A =F C =F ，且垂直BD ，则杆BD 的内力为（ ）。

① F − ② F 3− ③ F 33− ④ F 23− 正确答案：③7．分析图中画出的5个共面力偶，与图（a ）所示的力偶等效的力偶是（ ）。

① 图（b ） ② 图（c ） ③ 图（d ） ④ 图（e ）正确答案：②8．平面汇交力系平衡的几何条件是（ ）；平衡的解析条件是（ ）。

正确答案：力多边形自形封闭 各力在两个坐标轴上投影的代数和分别等于零9．平面内两个力偶等效的条件是（ ）；平面力偶系平衡的充分必要条件是（ ）。

一、概念题1． 一物块重量为G ，置于倾角为30°的粗糙斜面上，如图所示，物块上作用一力F 。

斜面与物块间的摩擦角为ϕ=25°。

物块能平衡的情况是（ ）。

2．一均质圆盘重量为G ，半径为R ，搁置在粗糙的水平面上，如图所示。

已知M = FR ，在不计滚动摩阻的情况下，受力分析如下。

其中受力分析正确的是（ ）。

3．如图所示，重量分别为G A 和G B 的物体重叠地放置在粗糙的水平面上，水平力P 作用于物体A上，设A 、B 间的摩擦力的最大值为max A F ，B 与水平面间的摩擦力的最大值为max B F ，若A 、B 能各自保持平衡，则各力之间的关系为（ ）。

① max max B A F F P >>② max max B A F F P <<③ max max A B F P F >>④ max max B A F P F <<4．如图所示，物体A 重力的大小为100kN ，物体B 重力的大小为25kN ，A 与地面间的摩擦系数为0.2，滑轮处摩擦不计。

则物体A 与地面间的摩擦力为（ ）。

① 20kN② 16kN③ 15kN④ 12kN① F = 0 ② F 水平向右，且F = G ③ F 沿斜面向上，且F = G ① ②③④ ⑤⑥5．如图所示，当左右两木板所受的压力均为F 时，物体A夹在木板中间静止不动。

若两端木板所受压力各为2F ，则物体A 所受到的摩擦力为（ ）。

① 与原来相等② 是原来的两倍③ 是原来的四倍6．如图所示，已知重物重量为P = 100N ，用力F = 500N 的压力压在一铅直面上，其摩擦系数s f = 0.3，则重物受到的摩擦力为（ ）。

① 150kN② 100kN③ 500kN④ 30kN7．一物块重量为P ，放在倾角为α的斜面上，如图所示，斜面与物块间的摩擦角为m ϕ，且αϕ>m 。

今在物块上作用一大小也等于P 的力，则物块能在斜面上保持平衡时力P 与斜面法线间的夹角β的最大值应是（ ）。

a
A
y
D
q
南京航空航天大学
2012年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷）
科目代码： 815 科目名称： 理论力学 满分： 150 分
注意:①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
815 理论力学第 1 页共 2 页
815 理论力学第 2 页共 2 页
南京航空航天大学
2013年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷）
科目代码： 815 科目名称： 理论力学 满分： 150 分
注意:①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
科目代码：815 科目名称：理论力学第 1 页共 2 页
科目代码：815 科目名称：理论力学第 2 页共 2 页。

南航理论力学考试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 理论力学中，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. 物体在受力作用下的运动状态C. 物体在任何情况下的运动状态D. 物体在受力作用下保持静止或匀速直线运动的状态答案：A2. 根据牛顿第二定律，力与加速度的关系是：A. F=maB. F=mvC. F=ma^2D. F=m/a答案：A3. 以下哪项不是理论力学的研究范畴？A. 质点的运动B. 刚体的运动C. 流体的运动D. 弹性体的运动答案：C4. 动量守恒定律适用于：A. 任何情况下的系统B. 只有当系统外力为零时C. 只有当系统内力远大于外力时D. 只有当系统外力和内力都为零时答案：B5. 角动量守恒定律成立的条件是：A. 系统不受外力矩作用B. 系统受外力矩作用C. 系统外力矩和内力矩都为零D. 系统外力矩不为零答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 牛顿第三定律指出，作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同的物体上，且_______。

答案：同时产生，同时消失2. 刚体的平移运动中，所有点的_______相同。

答案：速度3. 刚体的定轴转动中，角速度的大小和方向在任何时刻都是_______的。

答案：恒定4. 质点系的质心位置可以通过计算质点的_______来确定。

答案：质量加权平均位置5. 虚功原理是求解_______平衡条件的一种方法。

答案：非线性系统三、简答题（每题5分，共15分）1. 简述牛顿第一定律的内容及其物理意义。

答案：牛顿第一定律，也称为惯性定律，指出在没有外力作用时，物体将保持静止或匀速直线运动状态。

其物理意义在于揭示了物体具有保持其运动状态不变的性质，即惯性。

2. 描述角动量守恒定律，并给出一个实际应用的例子。

答案：角动量守恒定律表明，在没有外力矩作用的情况下，一个系统的总角动量保持不变。

例如，花样滑冰运动员在旋转时，当他们收紧手臂，由于转动惯量的减小，角速度增加，但总角动量保持不变。