2020年4月西工大理论力学答案

西北工业大学网络教育学院2020年4月大作业（a ）（b ）2.一重为P 的均质圆柱体，被置于粗糙的V 型槽内，其上作用一矩为则A 、B 两处正压力大小（）。

A.NB NA F F =B.NB NA F F <C.NB NA F F >D.无法确定3.物块与水平面间的摩擦角15=，物块上作用有力状态为（A A.临界平衡状态B.静止（非临界平衡状态）C.滑动状态D.无法确定，它们的方向是（C C 121mL =3mL =48mL =4mL =解：该物体系为平行力系若取整体为研究对象，有三个未知量，不能解出,先取CD 为研究对象。

=∑cm 0412=⋅-+⨯D F M q ()kN M q F D 15241=+==∑yF02=+-D c F q F kNF q F D c 52=-=取AC 为研究对象=∑Bm02122=⋅-⨯-⋅-c A F q F ()kNF q F c A 15-=+-=0=∑yF02='--+c B A F q F F kNF B 40=综上，kN F A 15-=，kN F B 40=，kN F C 5=；kNF D 15=2.直径为cm d 8=的滚子在水平面上只滚动不滑动。

杆BC 一端与滚子铰接，另一端与滑块C 铰接，已知图示位置（杆BC 水平）滚子的角速度为s rad /10=ω，30=α，60=β，cm BC 30=，求BC 杆的角速度和滑块C 的速度。

（23分）∙AO αCBβω。

2-1 解：当摩擦系数f 足够大时，平台AB 相对地面无滑动，此时摩擦力N fF F ≤ 取整体为研究对象，受力如图， 系统的动量：r 2v p m =将其在x 轴上投影可得：bt m v m p x 2r 2==根据动量定理有：g m m f fF F b m tp N x)(d d 212+=≤== 即：当摩擦系数gm m bm f )(212+≥时，平台AB 的加速度为零。

当摩擦系数gm m bm f )(212+<时，平台AB 将向左滑动，此时系统的动量为：v v v p 1r 2)(m m ++=将上式在x 轴投影有：v m m bt m v m v v m p x )()()(2121r 2+-=-++-=根据动量定理有：g m m f fF F a m m b m tp N x)()(d d 21212+===+-= 由此解得平台的加速度为：fg m m bm a -+=212（方向向左）2-2 取弹簧未变形时滑块A 的位置为x 坐标原点，取整体为研究对象，受力如图所示,其中F 为作用在滑块A 上的弹簧拉力。

系统的动量为：)(r 111v v v v v p ++=+=m m m m将上式在x 轴投影：)cos (1ϕωl x m xm p x ++= 根据动量定理有：kx F l m xm m tp x-=-=-+=ϕωsin )(d d 211 系统的运动微分方程为：t l m kx x m m ωωsin )(211=++N Fg mg 1mFxvr vvr vN FFg 1mg 2mx2－4 取提起部分为研究对象，受力如图(a)所示，提起部分的质量为vt m ρ=，提起部分的速度为v ，根据点的复合运动可知质点并入的相对速度为r v ，方向向下，大小为v （如图a 所示）。

（a ） (b)根据变质量质点动力学方程有：v vt t t m m t t mρρr r )()(d d )(d d v g F v g F v ++=++= 将上式在y 轴上投影有：)()()()(d d 2r v vgt t F v v g vt t F tvm+-=--=ρρρ 由于0d d =tv，所以由上式可求得：)()(2v vgt t F +=ρ。

西工大2020 年4 月《结构力学（续）》作业机考参考答案试卷总分:100 得分:100要答案：wangjiaofudao一、单选题(共30 道试题,共60 分)1．长度为l 的悬臂梁AB ，其上作用有均布荷载q，则其弯矩图的面积为（）。

A．<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/3B．<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/4C．<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/2D．<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/6正确答案:D2．长度为l 的简支梁AB，其上作用有均布荷载q，则其弯矩图的面积为（）。

A．<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/12B．<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/4C．<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/2D．<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/6正确答案:A3．把可动铰支座改为固定铰支座，相当于增加（）个约束。

A．1B．2C．3D．4正确答案:A4．平衡是指物体相对地球（）的状态。

A．静止B．匀速运动C．加速运动D．静止或匀速直线运动正确答案:D5．拱可以采用（）的材料建造。

A．抗压性能差B．抗弯性能好C．抗拉性能好D．抗压性能好正确答案:6．下列物理量（）不具方向性。

A．力B．分力C．力的投影D．合力正确答案:7．合力在某轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的（）和。

A．向量B．代数C．几何D．乘积正确答案:8．长度为l 的悬臂梁AB，自由端B 处作用有集中力偶M，则其弯矩图的面积为（）。

西工大2020年4月《结构力学（续）》作业机考参考答案试卷总分:100 得分:100要答案：wangjiaofudao一、单选题(共30 道试题,共60 分)1.长度为l的悬臂梁AB ，其上作用有均布荷载q，则其弯矩图的面积为（）。

A.<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/3B.<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/4C.<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/2D.<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/6正确答案:D2.长度为l的简支梁AB，其上作用有均布荷载q，则其弯矩图的面积为（）。

A.<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/12B.<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/4C.<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/2D.<EM>ql</EM><SUP>3</SUP>/6正确答案:A3.把可动铰支座改为固定铰支座，相当于增加（）个约束。

A.1B.2C.3D.4正确答案:A4.平衡是指物体相对地球（）的状态。

A.静止B.匀速运动C.加速运动D.静止或匀速直线运动正确答案:D5.拱可以采用（）的材料建造。

A.抗压性能差B.抗弯性能好C.抗拉性能好D.抗压性能好正确答案:6.下列物理量（）不具方向性。

A.力B.分力C.力的投影D.合力正确答案:7. 合力在某轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的（）和。

A.向量B.代数C.几何D.乘积正确答案:8.长度为l的悬臂梁AB，自由端B处作用有集中力偶M，则其弯矩图的面积为（）。

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。

第一章习题4-1．求图示平面力系的合成结果，长度单位为m。

解：(1) 取O点为简化中心，求平面力系的主矢：求平面力系对O点的主矩：(2) 合成结果：平面力系的主矢为零，主矩不为零，力系的合成结果是一个合力偶，大小是260Nm，转向是逆时针。

习题4－3．求下列各图中平行分布力的合力和对于A点之矩。

解：(1) 平行力系对A点的矩是：取B点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对B点的主矩是：向B点简化的结果是一个力R B和一个力偶M B，且：如图所示；将R B向下平移一段距离d，使满足：最后简化为一个力R，大小等于R B。

其几何意义是：R的大小等于载荷分布的矩形面积，作用点通过矩形的形心。

(2) 取A点为简化中心，平行力系的主矢是：平行力系对A点的主矩是：向A点简化的结果是一个力R A和一个力偶M A，且：如图所示；将R A向右平移一段距离d，使满足：最后简化为一个力R，大小等于R A。

其几何意义是：R的大小等于载荷分布的三角形面积，作用点通过三角形的形心。

习题4-4．求下列各梁和刚架的支座反力，长度单位为m。

解：(1) 研究AB杆，受力分析，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

(2) 研究AB杆，受力分析，将线性分布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

(3) 研究ABC，受力分析，将均布的载荷简化成一个集中力，画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

校核：结果正确。

习题4-5．重物悬挂如图，已知G=1.8kN，其他重量不计；求铰链A的约束反力和杆BC所受的力。

解：(1) 研究整体，受力分析（BC是二力杆），画受力图：列平衡方程：解方程组：反力的实际方向如图示。

习题4-8．图示钻井架，G=177kN，铅垂荷载P=1350kN，风荷载q=1.5kN/m，水平力F=50kN；求支座A的约束反力和撑杆CD所受的力。

理论力学习题答案 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】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：22163.1362F F F ==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点上的力构成封闭的力多边形，如图所示。

对B 点由几何关系可知：0245cos BC F F = 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F 2F BC F AB B45oyx F BCF CDC60o F 130o xy F BC F CD 60o F 130o F 2F BC F AB 45o2-3 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。

理论力学试题及答案一、是非题〔每题2分。

正确用√，错误用×，填入括号内。

〕1、作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，那么此力系必然平衡。

〔〕2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。

〔〕3、在自然坐标系中，如果速度υ= 常数，那么加速度α= 0。

〔〕4、虚位移是偶想的，极微小的位移，它与时间，主动力以及运动的初始条件无关。

〔〕5、设一质点的质量为m，其速度 与x轴的夹角为α，那么其动量在x轴上的投影为mv x =mvcos a。

〔〕二、选择题〔每题3分。

请将答案的序号填入划线内。

〕1、正立方体的顶角上作用着六个大小相等的力，此力系向任一点简化的结果是。

①主矢等于零，主矩不等于零；②主矢不等于零，主矩也不等于零；③主矢不等于零，主矩等于零；④主矢等于零，主矩也等于零。

2、重P的均质圆柱放在V型槽里，考虑摩擦柱上作用一力偶，其矩为M时〔如图〕，圆柱处于极限平衡状态。

此时按触点处的法向反力N A与N B的关系为。

①N A = N B；②N A > N B；③N A < N B。

3、边长为L 的均质正方形平板，位于铅垂平面内并置于光滑水平面上，如图示，假设给平板一微小扰动，使其从图示位置开场倾倒，平板在倾倒过程中，其质心C 点的运动轨迹是。

①半径为L/2的圆弧； ②抛物线； ③椭圆曲线； ④铅垂直线。

4、在图示机构中，杆O 1 A //O 2 B ，杆O 2 C //O 3 D ，且O 1 A = 20cm ，O 2 C = 40cm ，CM = MD = 30cm ，假设杆AO 1 以角速度 ω = 3 rad / s 匀速转动，那么D 点的速度的大小为cm/s ，M 点的加速度的大小为cm/s 2。

① 60； ②120； ③150； ④360。

5、曲柄OA 以匀角速度转动，当系统运动到图示位置〔OA//O 1 B 。

AB |OA 〕时，有A V B V ，A αB α，ωAB 0，εAB 0。