理论力学习题1

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。

第一章静力学公理和物体的受力分析1、画出下列各图中物体构件AB，CD的受力图。

未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。

2、画出下列每个标注字符的物体的受力图与系统整体受力图。

题图中未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。

第二章 平面汇交力系与平面力偶系1、物体重P =20kN ，用绳子挂在支架的滑轮B 上，绳子的另一端接在铰车D 上，如图所示。

转动铰车，物体便能升起。

设滑轮的大小、AB 与CB 杆自重及摩擦略去不计，A 、B 、C 三处均为铰链连接。

当物体处于平衡状态时，试求拉杆AB 和支杆CB 所受的力。

2、铰链四杆机构CABD 的CD 边固定，在铰链A 、B 处有力1F 、2F 作用，如图所示。

该机构在图示位置平衡，杆重略去不计。

求力F 1与F 2的关系。

3、在图示结构中，各构件的自重略去不计。

在构件AB上作用一力偶矩为M的力偶，求支座A和C的约束反力。

4、在图示机构中，曲柄OA上作用一力偶，其矩为M；另在滑块D上作用水平力F。

机构尺寸如图所示，各杆重量不计。

求当机构平衡时，力F与力偶矩M的关系。

第三章 平面任意力系1、已知N 1501=F ，N 2002=F ，N 3003=F ，N 200'==F F 。

求力系向点O 的简化结果，并求力系合力的大小及其与原点O 的距离d 。

2、一水平简支梁结构，约束和载荷如图所示，求支座A 和B 的约束反力。

3、水平梁AB 由铰链A 和杆BC 支持，如图所示。

在梁的D 处用销子安装半径为r =0.1m 的滑轮。

有一跨过滑轮的绳子，其一端水平地系在墙上，另一端悬挂有重为P =1800N 的重物。

如AD =0.2m ，BD =0.4m ，ϕ=45°，且不计梁、滑轮和绳子的自重。

求固定铰支座A 和杆BC 的约束力。

4、由AC 和CD 构成的组合梁通过铰链C 连接。

它的支承和受力如图所示。

已知均布载荷强度kN/m 10=q ，力偶矩m kN 40⋅=M ，不计梁重。

理论力学复习题1一、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）1. 一重W 的物体置于倾角为α的斜面上，若摩擦系数为f ，且tg α<f ，若增加物体重量，则物体会 （ ） 。

A: 静止不动； B: 向下滑动； C: 运动与否取决于平衡条件。

2. 一动点作平面曲线运动，若其速率不变，则其速度矢量与加速度矢量( ) 。

A ：平行；B ：夹角随时间变化；C ：垂直；D ：不能确定3. 牵连运动是指( )A.动系相对于静系的运动B.牵连点相对于动系的运动C.静系相对于动系的运动D.牵连点相对于静系的运动4. 图示均质杆OA 质量为m 、长度为l ，则该杆对O 轴转动惯量为（ ）A ．12m lB ．12m 2lC ．3mlD ．3m 2l5.质点系动量守恒的条件是（ ）。

A ：作用于质点系的内力主矢恒等于零；B ：作用于质点系的外力主矢恒等于零；C ：作用于质点系的约束反力主矢恒等于零；D ：作用于质点系的主动力主矢恒等于零；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。

第一章静力学公理与受力分析(1）一．是非题1、加减平衡力系公理不但适用于刚体,还适用于变形体。

（)2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。

（）3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。

( ）4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。

（）5、力是滑移矢量,力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。

（）二．选择题1、在下述公理、法则、原理中,只适于刚体的有（）①二力平衡公理②力的平行四边形法则③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理三．画出下列图中指定物体受力图。

未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。

整体受力图可在原图上画。

)a(球A )b(杆ABd(杆AB、CD、整体)c(杆AB、CD、整体)- 1 -)e(杆AC、CB、整体)f(杆AC、CD、整体四．画出下列图中指定物体受力图。

未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触.多杆件的整体受力图可在原图上画。

)a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体- 2 -- 3 -第一章 静力学公理与受力分析(2）一．画出下列图中指定物体受力图。

未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。

整体受力图可在原图上画。

WADB CE Original FigureAD B CEWWFAxF AyF BFBD of the entire frame)a (杆AB 、BC 、整体)b (杆AB 、BC 、轮E 、整体)c (杆AB 、CD 、整体)d (杆BC 带铰、杆AC 、整体)e(杆CE、AH、整体)f(杆AD、杆DB、整体)g(杆AB带轮及较A、整体)h(杆AB、AC、AD、整体- 4 -- 5 -第二章 平面汇交和力偶系一．是非题1、因为构成力偶的两个力满足F = — F ',所以力偶的合力等于零。

（ )2、用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力不同。

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。

1静力学公理及受力图1-1【是非题】作用在同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要和充分的条件是：这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线。

（）1-2【是非题】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。

（）1-3【是非题】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。

（）1-4【是非题】二力构件是指两端用铰链连接并且只受两个力作用的构件。

（）1-5【选择题】刚体受三力作用而处于平衡状态，则此三力的作用线。

A．必交汇于一点B．必相互平行C．必不在同一平面内D．必位于同一平面内1-6【选择题】如果力F R是F1、F2两力的合力，用矢量方程表示为F R = F1 + F2，则三力大小之间的关系为。

A．必有F R = F1 + F2B．不可能有F R = F1 + F2C．必有F R＞F1，F R＞F2D．可能有F R＜F1，F R＜F21-7【填空题】作用在刚体上的力，可沿其作用线任意移动作用点，而不改变力对刚体的作用效果。

所以，在刚体静力学中，力是矢量。

1-8【填空题】力对物体的作用效应一般分为效应和效应。

1-9【填空题】对非自由体的运动所预加的限制条件成为；约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向；约束反力由力引起，且随其改变而改变。

1-10 画出下列各物体的受力图。

凡未特别注明者，物体的自重均不计，且所有的接触面都是光滑的。

1-11 画出下列每个标注字符的物体的受力图，各题的整体受力图。

凡未特别注明者，未画重力物体的重力不计，且所有的接触处都是光滑的。

2 汇交力系2-1【选择题】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 。

A ．该力系的主矢F ′R = 0B ．该力系的合力F R = F 4C ．该力系的合力F R = 2F 4D ．该力系平衡2-2【选择题】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30º角，则斜面的倾角α应为 。

理论力学习题及解答第一章静力学的基本概念及物体的受力分析1-1 画出指定物体的受力图，各接触面均为光滑面。

1-2 画出下列指定物体的受力图，各接触面均为光滑，未画重力的物体的重量均不计。

1-3 画出下列各物体以及整体受力图，除注明者外，各物体自重不计，所有接触处均为光滑。

(a) (b)(c) (d)(e) (f)第二章平面一般力系2-1 物体重P=20kN，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在铰车D 上，如图所示。

转动铰车，物体便能升起，设滑轮的大小及滑轮转轴处的摩擦忽略不计，A、B、C三处均为铰链连接。

当物体处于平衡状态时，试求拉杆AB和支杆CB所受的力。

2-2 用一组绳悬挂重P=1kN的物体，求各绳的拉力。

2-3 某桥墩顶部受到两边桥梁传来的铅直力P1=1940kN，P2=800kN及制动力T=193kN，桥墩自重W=5280kN，风力Q=140kN。

各力作用线位置如图所示，求将这些力向基底截面中心O简化的结果，如能简化为一合力，试求出合力作用线的位置。

2-4 水平梁的支承和载荷如图所示，试求出图中A、B处的约束反力。

2-5 在图示结构计算简图中，已知q=15kN/m，求A、B、C处的约束力。

2-6 图示平面结构，自重不计，由AB、BD、DFE三杆铰接组成，已知：P=50kN，M=40kN·m，q=20kN/m，L=2m，试求固定端A的反力。

图2-6 图2-72-7 求图示多跨静定梁的支座反力。

2-8 图示结构中各杆自重不计，D、E处为铰链，B、C为链杆约束，A为固定端，已知：q G=1kN/m，q=1kN/m，M=2kN·m，L1=3m，L2=2m，试求A、B、C 处约束反力。

图2-8 图2-92-9 支架由两杆AO、CE和滑轮等组成，O、B处为铰链，A、E是固定铰支座，尺寸如图，已知：r=20cm，在滑轮上吊有重Q=1000N的物体，杆及轮重均不计，试求支座A和E以及AO杆上的O处约束反力。

第一章 质点运动学填空1. 在平面极坐标系中，单位向量的微分为： ， ，速度的两个分量为 ， ，加速度的两个分量为 。

2. 在自然坐标系下，单位向量的微分为： ， 速度表示为： ，切向加速度为： ，法向加速度为： 。

3. 点M 沿螺旋线自外向内运动，如图所示。

它走过的弧长与时间的一次方成正比，则点的加速度越来越 (填：大、小、不变)，点M 越跑越 (填：快、慢、不变)。

选择题1. 在直角坐标系下，某质点速度随时间的变化为：2234 (m/s)t i t j - ，则在1s 时，质点轨迹的曲率半径ρ= （ ） A. 0 m B. m ∞ C. 1 m D. 5 m计算和证明题：1. 有一作平面曲线运动的质点，其速度在y 轴上的投影于任何时刻均为常数c .试证：任何情况下，加速度的值可用下式表示3v a c ρ= ，其中v 为速率，ρ为轨道曲率半径.M·3. 质点作平面运动，其速率保持为常数.试证此质点速度矢量与加速度矢量相互垂直。

4. 一质点沿抛物线22y px =运动. 其切向加速度的量值为法向加速度量值的2k -倍.如此质点从弦的一端(,)2pp 以速率u 出发，试求其达到正焦弦另一端时的速率.)p )p5，质点沿着半径为r 的圆周运动，其加速度矢量与速度矢量间的夹角α保持不变。

求：(1)，质点的速率随时间而变化的规律，(2)，质点速率关于速度与x 之间夹角θ之间的函数关系。

已知初始时，速率为0v ，速度与x 轴夹角为0θ。

6，如图所示，细长杆A 端沿半径为R 的半圆槽底滑动，杆紧靠槽边以角速度ω倒下。

求：当杆与x 轴的夹角为ϕ时，杆的端点A 和杆上与槽边的接触点C 的速度。

开始时A 点在半圆槽底端A 0处。

x第二章 质点动力学填空题1．如果运动质点所受的力的作用线始终通过某一定点，我们称此力为有心力，而这个定点叫 。

2. 在直角坐标系下，某质点的动量为：32cos te i t j -- ，则作用在质点上的力F= 。