西南交大理论力学作业

西交《理论力学》在线作业15秋满分答案西交《理论力学》在线作业一、单选题（共10道试题，共20分。

）1.点作曲线运动时下列说法正确的是（）、A.若切向加速度为正，则点作加速运动B.若切向加速度与速度符号相同，则点作加速运动C.若切向加速度为零，则速度为常矢量D.以上说法都不正确——————选择：B2.一实心圆柱体，沿一斜面无滑动的滚下，下列说法正确的是（）、A.机械能守恒，动量矩不守恒B.质心动量守恒C.机械能不守恒，动量矩守恒D.没有守恒量——————选择：A3.刚体绕同平面内任意二根轴转动的合成运动（）、A.一定是平面运动B.一定是平动C.一定是定轴转动D.是绕瞬轴的转动——————选择：D4.一个均质实心球与一个均质实心圆柱在同一位置由静止出发沿同一斜面无滑动地滚下，则（）、A.圆柱先到达底部B.质量大的一个先到达底部C.半径大的一个先到达底部D.球先到达底部——————选择：D5.三力平衡定理是（）、A.共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点B.共面三力若平衡，必汇交于一点C.XXX交于一点，则这三个力必相互平衡——————挑选：A6.下述刚体运动一定是平动的是（）、A.刚体运动时，其上有不在一条直线上的三点始终作直线运动B.刚体运动时，其上所有的点到某牢固平面的距离始终保护稳定C.刚体运动时，其上有两条相交直线始终与各自初始位置保持平行D.刚体运动时，其上有不在一条直线上的三点的速度大小方向始终相同——————选择：D7.三棱柱重P，放在光滑的水平面上，重Q的匀质圆柱体静止释放后沿斜面作纯滚动，则系统在运动过程中（）、A.沿水平方向动量守恒，机械能守恒B.动量守恒，机械能守恒C.沿水平方向动量守恒，机械能不守恒D.均不守恒。

——————选择：A8.一动点作平面曲线运动，若其速率稳定，则其速率矢量与加快度矢量（）、A.平行B.垂直C.夹角随时间变革D.不能确定——————选择：B9.点作匀变速曲线运动是指（）、A.点的加速度大小a=常量；B.点的加速度a=常矢量C.点的切向加快度大小为常量D.点的法向加速度大小为常量——————选择：C10.在有心力场中运动的质点，下列说法正确的是（）、A.动量守恒，角动量守恒，机械能守恒B.动量不守恒，角动量守恒，机械能守恒C.角动量不守恒D.机械能不守恒——————选择：B西交《理论力学》在线作业二、判断题（共40道试题，共80分。

理论力学C第一次作业：二、主观题(共11道小题)解：精心整理31.解：精心整理精心整理精心整理解：解：35.精心整理解：精心整理解：37. mm的石块时，所需最小的水平拉力F min。

设石块不动。

精心整理精心整理解：F min = 15 kN38. 梁AB 如图所示，作用在跨度中点C 的力F = 20 kN 。

试求图示两种情解：况下支座A 和B39.已知A 、B 解：40. 机构OABO，在图示位置平衡。

已知OA = 400 mm，O B= 600 mm，作用在OA上的力解：M精心整理第二次作业：二、主观题(共21道小题)34.解：精心整理精心整理35.解：36.精心整理解：37.解：精心整理精心整理38.解：精心整理39.解：精心整理精心整理40.解：41.解：42.精心整理43.44.精心整理精心整理解：45.解：精心整理46.精心整理47.精心整理解：48. 上的力偶的力偶解：M e2F49. F3 = 60 N，F4 =e精心整理50.C点处的解：F Cx51.解：52.试分别求图中两根外伸梁其支座处的约束力。

梁重及摩擦均不计。

精心整理解：53. 中C处为铰链。

参考答案：54. A、C解：精心整理第三次作业：21.精心整理解：22.解：精心整理精心整理23.解：精心整理24.精心整理解：25.解：26.解：精心整理精心整理27.解：28.解：29. i，j分别为x、y方向的单位矢。

求t= s时，点的速度和加速度。

解：30. 点作直线运动，已知其运动方程为x = t3 - 6t2 - 15t + 40，t以s计，x以m计。

求：（1）点的速度为零的时刻；（2）在该瞬时点的位置和加速度以及从t= 0到此瞬时这一时间间隔内，该点经过的路程和位移。

精心整理解：（1）t = 5 s；（2）x= - 60m，a= 18 m/s2，s = 100 m，Δx= - 100 m 31. 图示机构的尺寸如下：O1A = O2B = AM = r = 0.2 m，O1O2 = AB。

达朗伯原理作业参考答案及解答1．汽车以加速度a 作水平直线运动，如图所示。

若不计车轮质量，汽车的总质量为m ，质心距地面的高度为h 。

若汽车的前后轮轴到过质心的铅垂线的距离分别等于l 1和l 2。

试求前后轮的铅垂压力；并分析汽车行驶加速度a 为何值时其前后轮的压力相等（滚动摩擦阻力不计）？答案：hl l g a 2)(21−=2．为了用实验方法测定无轨电车的减速度，采用了液体加速度计，它是由一个盛有油并安放在铅垂平面内的折管构成。

当电车掣动时，安放在运动前进方向的一段管内的液面上升到高度h 2，而在反向的一段管内的液面则下降到高度h 1。

加速度计的安放位置如图所示，θ1=θ2=45°，且已知h 1=250mm ，h 2=750mm 。

试求此时电车的减速度大小。

2211cot cot θθh h d +=当电车掣动时，筒中两端油的高差为12h h −，取油面上一滴油为研究对象，其受力图（含虚加惯性力）如下图。

由0sin cos ,0=−⇒=∑θθmg ma Fx注意到几何关系22111212cot cot tan θθθh h h h d h h +−=−=解得 g h h h h g h h h h g g a 5.0)(cot cot )(tan 2112221112=+−=+−==θθθ3．题图所示均质杆AB 的质量为4kg ，置于光滑的水平面上。

在杆的B 端作用一水平推力F = 60N ，使杆AB 沿F 力方向作直线平移。

试求AB 杆的加速度和角θ 之值。

答案：o 33.2 ,654.0 tan ,m/s 152======θθFmg a g m F a4．在题图所示系统中，已知：均质杆AB 的长为l ，质量为m ，均质圆盘的半径为r ，质量也为m ，在水平面上作纯滚动。

在图示位置由静止开始运动。

试求该瞬时：（1）杆AB 的角加速度；（2）圆盘中心A 的加速度a A 。

解：先进行运动分析，显然杆AB 和轮A 均作平面运动，由运动学关系有AB tCAt CA A C A A l a a a a r a αα2,,=+== 取整体为研究对象，加上惯性力，其受力图见下左图各惯性力和力偶为(1)21, , 121 ,21 21y I x I I 2I 2I AB C A C A AB C A A A ml F ma F F ml M mra mr M ααα======根据达朗伯原理 由∑=−++++= 02121)( ,0)(y I x I I I I mgl lF F F r M M F MC C A CA D将式（1）代入上式得(2) 0315 22=−+gl ra l A AB α再取杆AB 为研究对象，加上惯性力，其受力图见上右图 由∑=−+= 02121 ,0)(y I I mgl lF M F MC CA将式（1）代入上式得(3) 03 22=−gl l AB α由式（2）和（3）解得0 23 ==A AB a lgα5．题图所示内侧光滑的圆环在水平面内绕过点O 的铅垂轴转动，均质细杆的A 端与圆环铰接，B 端压在环上。

西交《理论力学》在线作业15秋100分满分答案一、单选题（共 10 道试题，共 20 分。

）1. 点作曲线运动时下列说法正确的是（）、A. 若切向加速度为正，则点作加速运动B. 若切向加速度与速度符号相同，则点作加速运动C. 若切向加速度为零，则速度为常矢量D. 以上说法都不正确正确答案：B2. 一实心圆柱体，沿一斜面无滑动的滚下，下列说法正确的是（）、大众理财作业满分答案A. 机械能守恒，动量矩不守恒B. 质心动量守恒C. 机械能不守恒，动量矩守恒D. 没有守恒量正确答案：A3. 刚体绕同平面内任意二根轴转动的合成运动（）、A. 一定是平面运动B. 一定是平动C. 一定是定轴转动D. 是绕瞬轴的转动正确答案：D4. 一个均质实心球与一个均质实心圆柱在同一位置由静止出发沿同一斜面无滑动地滚下，则（）、A. 圆柱先到达底部B. 质量大的一个先到达底部C. 半径大的一个先到达底部D. 球先到达底部正确答案：D5. 三力平衡定理是（）、A. 共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点B. 共面三力若平衡，必汇交于一点C. 三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡正确答案：A6. 下述刚体运动一定是平动的是（）、A. 刚体运动时，其上有不在一条直线上的三点始终作直线运动B. 刚体运动时，其上所有的点到某固定平面的距离始终保护不变C. 刚体运动时，其上有两条相交直线始终与各自初始位置保持平行D. 刚体运动时，其上有不在一条直线上的三点的速度大小方向始终相同正确答案：D7. 三棱柱重P，放在光滑的水平面上，重Q的匀质圆柱体静止释放后沿斜面作纯滚动，则系统在运动过程中（）、A. 沿水平方向动量守恒，机械能守恒B. 动量守恒，机械能守恒C. 沿水平方向动量守恒，机械能不守恒D. 均不守恒。

正确答案：A8. 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. 垂直C. 夹角随时间变化D. 不能确定正确答案：B9. 点作匀变速曲线运动是指（）、A. 点的加速度大小a=常量；B. 点的加速度a=常矢量C. 点的切向加速度大小为常量D. 点的法向加速度大小为常量正确答案：C10. 在有心力场中运动的质点，下列说法正确的是（）、A. 动量守恒，角动量守恒，机械能守恒B. 动量不守恒，角动量守恒，机械能守恒C. 角动量不守恒D. 机械能不守恒正确答案：B西交《理论力学》在线作业二、判断题（共 40 道试题，共 80 分。

本次作业是本门课程本学期的第4次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共4道小题)1.图示均质圆盘质量为m，绕固定轴O转动，角速度均为ω。

动能为。

(A) T=mr2ω2(B) T=mr2ω2(C) T=mr2ω2(D) T=mr2ω2正确答案：D解答参考：2.图示均质等截面直杆，质量为m，长为l, 已知，则的计算公式为。

(A)(B)(C)正确答案：C解答参考：3.设弹簧的原长为l0，弹簧系数为k，物块由M1运动至M2 ，弹性力的功为。

(A)(B)(C)(D)正确答案：A解答参考：4.图a、b中所示的两个滑轮O1和O2完全相同，在图a所示情况中绕在滑轮上的绳的一端受拉力作用，在图b所示情况中绳的一端挂有重物A，其重量等于，且P=F。

设绳重及轴承摩擦均可不计。

则两轮的角加速度。

(A) 相同(B) 不相同(C) 不能确定正确答案：B解答参考：二、判断题(判断正误，共9道小题)5.只要知道作用在质点上的力，那么质点在任一瞬时的运动状态就完全确定了。

（）正确答案：说法错误解答参考：6.作用于质点上的力越大，质点运动的速度也越大。

（）正确答案：说法错误解答参考：7.牛顿定律适用于任意参考系。

（）正确答案：说法错误解答参考：8.一个质点只要运动，就一定受力的作用，而且运动的方向就是它受力的方向。

（）正确答案：说法错误解答参考：9.若系统的总动量为零，则系统中每个质点的动量必为零。

（）正确答案：说法错误解答参考：10.冲量的量纲与动量的量纲相同。

（）正确答案：说法正确解答参考：11.质点系的内力不能改变质点系的动量与动量矩。

（）正确答案：说法错误解答参考：12.质点系内力所做功之代数和总为零。

（）正确答案：说法错误解答参考：13.如果某质点系的动能很大，则该质点系的动量也很大。

（）正确答案：说法错误解答参考：（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。

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第一章物体的受力分析和受力图
作业参考解答
1．分析下面各物体所受的约束力，并画出它们的受力图。

假设所有接触面都是光滑的，其中没有画重力矢的物体都不考虑自重。

题1-1解：
题1-1图
题1-2解：
题1-2图
题1-3解：
题1-3图题1-4解：
题1-4图
2．分析下列各刚体系统中每个物体及整体的受力情况，并画出它们的受力图。

图中没有画上重力矢的物体都不考虑自重，并假设所有接触面都是光滑的。

题2-1解：
题2-2解：
题2-3解：
题2-4解：
3．分析下列结构中每根杆件（不含销钉）及整体的受力情况，并画出它们的受
力图。

图中没有画上重力矢的杆件都不考虑自重。

解:
题3图
F Cx
F Cy
F A
By
F Bx
′
ABy
A。

理论力学C第一次作业：二、主观题洪11道小题）30.试求图中各力在坐标轴上的按彫。

已知：F L F 汗F 严10滋. 妇=氏二15减^-29 kN,各力方向如图所示。

-解:应用教材中公式(23)得心y^=Fi= 10 kN, F i y =0, 0, F^ = y 2= 10 kNFi cosSO 0 = 15 x 0.866 kN = 12.99 kN*>F 3y =珂 siti3O^= 15 x 0.5 kN = 7.50 kN- 血=幵血期=10x0.5^1 = 5^ 7u v =-y4Cos30°= - 10 X 0.866 kN = - 8.66 kN 」 F 5X =F$COS 6D°= 15 x 0.5 kN = 7.50 F^=-^sin60^= - 15 x 0 £66 kN = -12.99 kN^*r"VWWr'WWrFfo=-F e sin30<>= - 20 x 0.5 kN = - 10 kN*.' A v =-F«co S 30°= —20* 0.866 kN = - 17.3 kN^131.如图乩所示.重量^^=5kN的球悬挂在绳上，且和光涓的墙壁接飙绳和壕的夹角为孔S试求绳和墙对球的约束力-卩: (+J片TI(bl解：(D选硏究对象r因已知的重力戶和待求的约束力都作用在球上，故应选球为硏究对象。

-(2)画受力图「图中灵是墙对球的约朿力，氏为绳对球的约束力(图b)弄(3)选坐标系.选定水平方向和铅垂方向为坐标轴的方向.则戶与F轴董合，尺与工轴成6护角利鼻(4)根据平衡条件列平衡方程。

可先求出各力在认F轴上的投影，如表2』中所示.于是』莎二S用瞬妙-忌"⑴"EF = 0,丹日尸=0 (2) a由式⑵#*'P S32.重P-1 kN 的球放在与水平成工0。

理论力学C 第一次作业：二、主观题(共11道小题)30.解：31.解：32.解：33.解：34.35.解：解：37.压路(de)碾子O重P=20kN,半径R=400mm.试求碾子越过高度d=80mm(de)石块时,所需最小(de)水平拉力F min.设石块不动.解：F min = 15 kN38.梁AB如图所示,作用在跨度中点C(de)力F=20kN.试求图示两种情解：况下支座A和B(de)约束力.梁重及摩擦均可不计.39.已知AB梁上作用一矩为M e(de)力偶,梁长为l,梁重及摩擦均不计.试求在图示四种情况下支座A、B(de)约束力.解：40.机构OABO1,在图示位置平衡.已知OA=400mm,O1B=600mm,作用在OA上(de)力偶(de)力偶矩之大小∣M e1∣=1N·m.试求力偶矩M e2(de)大小和杆AB 所受(de)力.各杆(de)重量及各处摩擦均不计.解：M e2= 3 N·m,F AB = 5 N (拉)第二次作业：二、主观题(共21道小题)34.解：35.解：36.解：37.解：38.解：39.解：40.解：41.解：42.解：43.解：44.解：45.解：46.解：47.解：48.机构OABO1,在图示位置平衡.已知OA=400mm,O1B=600mm,作用在OA上(de)力偶(de)力偶矩之大小∣M e1∣=1N·m.试求力偶矩M e2(de)大小和杆AB 所受(de)力.各杆(de)重量及各处摩擦均不计.解：M e2= 3 N·m,F AB= 5 N (拉)49.在图示平板上作用有四个力和一个力偶,其大小分别为：F1=80N,F2=50N,F3=60N,F4=40N,M e=140N·m,方向如图.试求其合成结果.解：50.在图示结构中,A、B、C处均为光滑铰接.已知F=400N,杆重不计,尺寸如图所示.试求C点处(de)约束力.解：F Cx= 880 N(→),F Cy= 480 N(↓)51.左端A固定而右端B自由(de)悬臂梁AB,自重不计,承受集度为q（N/m）(de)满布均匀荷载,并在自由端受集中荷载作用.梁(de)长度为l.试求固定端A处(de)约束力.解：52.试分别求图中两根外伸梁其支座处(de)约束力.梁重及摩擦均不计.解：53.试分别求图示两个构架上A、B处所受到(de)约束力.不计构件自重及各处(de)摩擦.图b中C处为铰链.参考答案：54.水平梁由AB与BC两部分组成,A端为固定端约束,C处为活动铰支座,B 处用铰链连接.试求A、C处(de)约束力.不计梁重与摩擦.解：第三次作业：二、主观题(共13道小题)21.解：22.解：23.解：24.解：25.解：26.解：27.解：28.解：29.已知点(de)运动方程为r(t)=sin2ti+cos2tj,其中t以s计,r以m计；i,j分别为x、y方向(de)单位矢.求t=s时,点(de)速度和加速度.解：30.点作直线运动,已知其运动方程为x=t3-6t2-15t+ 40,t以s计,x以m计.求：（1）点(de)速度为零(de)时刻；（2）在该瞬时点(de)位置和加速度以及从t=0到此瞬时这一时间间隔内,该点经过(de)路程和位移.解：（1）t=5s；（2）x=-60m,a=18m/s2,s=100m,Δx=-100m31.图示机构(de)尺寸如下：O1A=O2B=AM=r=m,O1O2=AB.轮O1按j=15p t（t以s计,j以rad计）(de)规律转动.试求当t=s时,AB杆(de)位置及杆上M点(de)速度和加速度.解：32.汽车上(de)雨刷CD固连在横杆AB上,由曲柄O1A驱动,如图所示.已知：O1A=O2B=r=300mm,AB=O1O2,曲柄O1A往复摆动(de)规律为j=(p/4)sin(2p t),其中t以s计,j以rad计.试求在t=0、(1/8)s、(1/4)s各瞬时雨刷端点C(de)速度和加速度.解：33.搅拌机构如图,O1A=O2B=R=250mm,O1A∥O2B.已知杆O1A以转速n=300r/min匀速转动,试求刚性搅棍BAC上C点(de)轨迹、速度和加速度.解：第四次作业：二、主观题(共22道小题)14.解：15.解：16.解：17.解：18.解：19.解：20.解：21.解：22.解：23.解：24.解：25.解：26.。

本次作业是本门课程本学期的第3 次作业，说明以下：一、单项选择题 ( 只有一个选项正确，共11 道小题 )1.一点作曲线运动，开始时速度v 0某刹时切向加快度 a t2则2s 末=10m/s ,=4m/s ,该点的速度的大小为。

(A) 2 m/s(B)18 m/s(C)12 m/s(D)没法确立你选择的答案：[前方作业中已经做正确] [正确 ]正确答案： B解答参照：2. 点作曲线运动，若其法向加快度愈来愈大，则该点的速度。

(A)愈来愈大(B)愈来愈小(C)大小变化不可以确立你选择的答案： C [正确]正确答案： C解答参照：3. 若点的运动方程为，则它的运动轨迹是。

(A)半圆弧(B)圆周(C)四分之一圆弧(D)椭圆你选择的答案： B [正确]正确答案： B解答参照：4.图示均质杆的动量p= 。

杆的质量为m，绕固定轴O 转动，角速度均为。

(A)ml(B)ml(C)ml(D)0你选择的答案： A [正确]正确答案： A解答参照：5.图示均质圆盘质量为m，绕固定轴O 转动，角速度均为。

对转轴O 的动量矩L O的大小和方向为。

(A)L O=mr 2 ( 顺时针方向）(B)L O=m r2 ( 顺时针方向）(C) L O=m r2( 顺时针方向）(D)L O= 0你选择的答案：[前方作业中已经做正确] [正确 ]正确答案： C解答参照：6.已知P， F1=0.5kN，物体与地面间的静摩擦因数 f=0.4，动摩擦因数 f==1.0 kNs d 0.3 则物体所受的摩擦力的大小为。

(A)0.3 kN(B)0.225 kN(C)0.433 kN(D)0你选择的答案：[前方作业中已经做正确] [正确 ]正确答案： B解答参照：7.已知物块与水平面间的摩擦角，今使劲F1=0.5kN推进物块， P。

=1kN则物块将。

(A)均衡(B)滑动(C)处于临界均衡状态(D)滑动与否不可以确立你选择的答案：[前方作业中已经做正确] [正确 ]正确答案： A解答参照：8.物体重 P，与水平面之间的摩擦因数为f s。

本次作业是本门课程本学期的第1 次作业,注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确,共26道小题)1.考虑力对物体作用的运动效应和变形效应,力是(A)滑动矢量(B)自由矢量(C)定位矢量正确答案：A解答参考：3.(B)不平衡(C)不能确定解答参考：4.f - p ,作用力加的大小等于100N,那么其反作用力 *的大小为国=-100N(A) 一氏:100N(B)(C)不能确定正确答案：B解答参考：5. 力的可传性原理只适用于图示中的两个力 (A)平衡E,&月=一耳 ,那么刚体处于正确答案：B(A)刚体(B) 变形体(C) 刚体和变形体正确答案：A解答参考：6.图示结构,各杆自重不计,那么杆BC是(A)二力杆(B)不能确定正确答案：A7.图示作用于三角架的杆AB中点处的铅垂力如果沿其作用线移动到杆BC的中点,那么A、C处支座的约束力的方向_0(A)不改变(B)改变(C)不能确定正确答案：B解答参考：8.图小构架ABC中,力作用在销钉C上,那么销钉C对杆AC的作用力与销钉C对杆BC 的作用力_0(A)等值、反向、共线(B)分别沿AC和BC(C)不能确定正确答案：B解答参考：9.如下图,物体处于平衡,,自重不计,接触处是光滑的,图中所画受力图(A)正确(B)不正确正确答案：A解答参考：10.如下图,物体处于平衡,自重不计,接触处是光滑的 ,图中所画受力图是(A)正确(B) A处约束力不正确,,「大(C)不能确定正确答案：B解答参考：11.如下图,各杆处于平衡,杆重不计,接触处是光滑的,图中所画受力图(A)正确(B) A处及B处约束力不正确(C)不能确定正确答案：B解答参考：12.如下图,梁处于平衡,自重不计,接触处是光滑的,图中所画受力图是_0(A)正确(8) B处约束力不正确(C)不能确定正确答案：B解答参考：13.刚体在四个力作用下平衡,假设其中三个力的作用线汇交于一点,那么第四个力的作用线(A) 一定通过汇交点(B)不一定通过汇交点(C) 一定不通过汇交点(D)正确答案：A解答参考：14 .平面汇交力系的合力表示为正确答案：B15 .平面汇交力系独立的平衡方程有一个(A) 1(B)(C) 3正确答案：B16.(A) F R 二尸I +尸2十…十月 (B)F= F+ F 2 + …+R + R +R =0 (A)F3—F2(B) -(C)月二E十屏(D)解答参考：17.图中各个力之间的关系_0甘十后+E = o (A)E = E + E (B)(C)(D)正确答案：B18.图中各个力之间的关系 _0E+E+E + 耳=o(A)产4二尸1+乙+玛(B)⑼瓦学十号+E ；正确答案：A(C) 5二片+鸟+玛(A)(B)(C)(D) 石十E十/十玛=05=H+A+瑞行二月十居十丹•正确答案：C20.如图所小,重量为P二的钢管C搁在斜槽中,那么平衡时是有(A)产金=F cosa F R =P cos8(B)F A-P sint?. F B-P^6F L(C)2 sin.2cose21.22.在图(a)中支座约束力与图(b)中支座约束力(A)相等(B)不相等(C)不能确定正确答案：A解答参考：23. 平面力偶系有一个独立的平衡方程.(A) 1(B) 2(C) 3(D) 4正确答案：A解答参考：24.如下图,作用于扳手上的力 F = 200 N, l = 0.40 m , ? = 60o ,那么力对点O之矩为_.(A) 69.3 N ?m(B) —69.3 N ?m(C) 80 N ?m25.(后,耳),(A,弓)如图a所示,在物体上作用有两力偶和一—,其力多边形封闭(ffl b) o那么该物体_.(A)平衡(B)不平衡(C)不能确定们的力偶矩大小相等.那么此两力偶_(B)不等效(C)不能确定二、判断题(判断正误,共3道小题)27.二力平衡条件中的两个力作用在同一物体上；作用力和反作用力分别作用在两个物体上正确答案：说法正确解答参考：〔注意：假设有主观题目,请根据题目,离线完成,完成后纸质上交学习中央,记录成绩.在线只需提交客观题答案.〕三、主观题〔共11道小题〕试求图中各力在坐标轴上的投影.：B=B=居=10建LF 尸昂=15烧,氏=2.皿,各力方向如下图口『应用教材中公式(2-3)得+入工=FL=IOkN, Fg=., F*=0, F^- = ^= ICkN马x=F$coA(T= 15 * 0.866 kN = 12.99 建^B 产 R siii300 = 15 x 0.5 kN = 7.50 kN-'居产尺由)30°= 10,0.5愍=54〞^="^4 005300= - 10 x 0.866 kN = - 8 66 kN 〞F^= R g5&00 = 15 > 0.5 史=7.50 kN^F“= - F,511160'= "15M 0.866 kN = - 12.99 kN,」- J" -W-jiVv凡shBO"= -20 M 仇5 蛆=-10嵬*Ay--F s co S 30°= — 20 其 0.866 kN = — 17.3 kNv 3032. 如图a 所示,重量为户=5啦的球悬挂在醺上,且和光滑的墙壁接触,绳和〔1〕选研究对象,因的重力于和待求的约束力都作用在球上,故应选 球为研究对象.中〔2〕画受力图口图中里是墙对球的约束力,层为绳对球的约束力〔图b 〕z〔3〕选坐标系口选定水平方向和铅垂方向为坐标轴的方向,那么再与r 轴重合,区与工轴成W 角…」〔4〕根据平衡条件列平衡方程.可先求出各力在登V 轴上的投影,如表31中所示,于是F迂*=必网期6G'-&=0⑴〉 密=0, Fx 玉山60°一尸=0〔2〕*.■ 由式P 〕得, P 5= 7^77 kN = 5.77 kN^sinGCr O.ooo 5f —重尸=1 KN .削球放在与水平成30°角的光滑斜面上,并用与斜面平行的绳 系住〔图试求绳.西受到的拉力及球又拣斗面的,压力墙的夹角为303试求绳和墙有球的约束力.」31.F T TH〔*〕 山卜图中,如作用于扳手上的力产二200 N, 0.40 m, a=6..,试计算力声对.点之矩./33.根据教材中式0-1〕有EM Q〔 fi〕= - F - - F -1 sina 三- 200 X0,40 X sin 60° N m= —69.3 N -此处力声使投手绕8点作顺时针方向转动,力矩为负值.应注意,力彗星OD〔自矩心.至力作用线的垂直距离〕而不是以.中试用合力矩定理计算图中力手对.点之矩,34.取坐标系6丁如下图,那么|£t| = Fcosar f |/Y |= F sina *' 1“" Vv%Ar 1由合力柜定理一超(£)十居1t:耳〞展I - 0 - \F y\ 0.4^= -Fsina 0 ,4 =(- 200 乂 sin 60 X 0.40 )N - m=-69.3 N -图a所示梁/H受矩为A4=300N -m的力偶作用.试求支座X、B的约束35.(1)取梁.〞为研究时象◎一(2)画受力图.作用在梁上的力有力偶和支座小B处的约束力, 因梁上的荷载为力偶n而力偶只能与力偶平衡,所以与与晶必组成一力儡, 即用=一%.蜃的方位由约束性质确定,弓与取的指向假定如图3-12b所示口q题3-10图♦(3)列平衡方程*£ 31=5 昭-= 由此得」M.300 e=三~N= 100 N, F B=F A=100 N*^所求得的&为正值,表示瓦与力的原假设指由正糠匕一用三轴钻床在水平工件上钻孔时(图a),每个钻头对工件苑加一个力偶. 三个力偶的矩大小分别为IAfil = L0N-m, I Afc I = L4 N m , I 34 I =2.0N m.转向如图中如定位螺栓43之间的距离F=0.2Qm,试求两定位螺栓所受的力.*36. nt g(1)理工件为研究对象Q)画受力图如图:工件在水平面内受有三个主动力偶和两个定位螺检的水平约束力,在它们的共同作用下处于平衡.根据力偶的性质,约束力反与月必然组成同平面内的一个力偶,以与上述三个力偶的合力偶相平衡,U(3)列平衡方程第得HF .阳上|居|十|腿L Q 0414+2-0)、tn.zzNuj 7：020m ’因£为正值m说明该力及高在图b中所假设的指向是正确的.而定位螺栓所受的力那么应与该两方指向相反,大』目等〞力37.压路的碾子.重P = 20 kN ,半径R = 400 mm.试求碾子越过高度？ = 80 mm的石块时, 所需最小的水平■拉力F mino设石块不动.参考答案：5 = 15 kN38.梁AB如下图,作用在跨度中点C的力F = 20 kN .试求图示两种情况下支座A和B的约束力.梁重及摩擦均可不计.^7 I(a) F A = 15.8 kN( ), r e = 7.O7kN( 1 )：/(b),=22.4 叱,7=l°k坟4mAB梁上作用一矩为M的力偶,梁长为l ,梁重及摩擦均不计.试求在图示四种情况下支座A B的约束力⑴,⑴一Mefcosa 440.机构OABQ在图示位置平衡. OA= 400 mm, OB = 600 mm,作用在OA上的力偶的力偶矩之大小I M i I = 1 N • m.试求力偶矩M2的大小和杆AB所受的力.各杆的重量及各处摩擦均不计.参考答案：M2 = 3 N • m F AB = 5 N (拉)。

第一章 静力学公理与物体受力分析1-1. 未画重力的物体重量均不计，所有接触处均为光滑接触，画出各构件的受力图。

（a ）（c ）AB1-2. 各杆件的自重不计，所有接触处均为光滑接触，画出各构件的受力图以及整体的受力图。

（a）（b）（c）（a）（b）（c）1-3. 各杆件的自重不计，所有接触处均为光滑接触，画出各构件的受力图，整体的受力图及销钉E的受力图。

（a）（b）B W第二章 平面力系2-1. 已知：CD AB AC ==，kN 10P =，求A 、B 处约束反力。

解：取杆ACD 为研究对象，受力如图。

0=∑A m ,0245sin 0=⨯-⨯AC P AC F CkN P F C 28.282==∑=0xF ,045cos 0=-Ax C F F)(10←=kN F Ax∑=0yF,045sin 0=--P F F Ay C)(10↓=kN F Ay2-2. 已知力P 的作用线垂直于AB 杆，BC 杆与P 力的作用线夹角为045，杆BC 垂直于杆CD ，力Q 的作用线与CD 杆的夹角为060。

kN 1P =，求系统平衡时Q＝？解：分别取节点B 、C 为研究对象，受力如图。

对于节点B ：0=∑xF ，045cos 0=-BC F P对于节点C ：0=∑xF，030cos 0'=-Q F BC联立上两式解得：kN P Q 362362==2-3. 图示结构中，AB 杆水平，AC 杆与AB 杆的夹角为030，杆件的自重不计，kN 10W =，求B 、C 处反力。

解：取整体为研究对象，受力如图。

0=∑yF，045cos 30sin 00=--T C F W FkN W F C 14.34)22(=+=(压)0=∑XF,045sin 30cos 00=-+T C B F F F)(43.15←-=kN F B2-4. 已知：m N 200M 1⋅=，m N 500M 2⋅=，m 0.8AB CD AC ===， 求A 、C 处支反力。

刚体的平面运动作业参考答案1． 图示平面机构中，曲柄OA =R ，以角速度ω 绕O 轴转动。

齿条AB 与半径为2Rr =的齿轮相啮合，并由曲柄销A 带动。

求当齿条与曲柄的交角θ =60º时，齿轮的角速度。

答案：顺时针 31ωω=提示：可先用速度投影法求出齿条上与齿轮重合点的速度。

2．图中曲柄OA 长150mm ，连杆AB 长200mm ，BD 长300mm 。

设OA ⊥OO 1时，AB ⊥OA ，θ =60º，曲柄OA 的角速度为4rad/s ；求此时机构中点B 和D 的速度以及杆AB 、O 1B 和BD 的角速度。

答案：逆时针顺时针顺时针 rad/s 34 , rad/s 4, rad/s 3 , mm/s 800 , mm/s 34001O =====BD B AB D B v v ωωω提示：在图示瞬时，杆AB 的速度瞬心为点C ，杆BD 的速度瞬心为点E 。

3．图示平面机构中，曲柄长OA =r ，以角速度ω0绕O 轴转动。

某瞬时，摇杆O 1N 在水平位置，而连杆NK 和曲柄OA 在铅垂位置。

连杆上有一点D ，其位置为DK =31NK ，求D 点的速度。

答案：←=320ωr v D 提示：在图示瞬时，杆AB 瞬时平动，杆KN 的速度瞬心为点N 。

4．杆AB 长0.4m ，其端点B 沿与水平成倾角θ =30º的斜面运动，而端点A 沿半径OA =0.6m 的圆弧运动，如图所示。

求当杆AB 水平时，端点B 的速度和加速度。

假设此时OA ⊥AB ，杆OA 的角速度为πrad/s ，角加速度为零。

答案：2m/s 42.3 , m/s 18.2==B Ba v提示：先用速度瞬心法或基点法求出杆AB 的角速度和点B 的速度；然后以A 为基点，B 为动点，用基点法计算点B 的加速度。

5．图示机构中，曲柄OA 以等角速度ω0绕O 转动，且OA =O 1B =r 。

在图示位置时∠AOO 1=90º，∠BAO =∠BO 1O =45º， 求此时B 点加速度和O 1B 杆的角加速度。