理论力学试卷1

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200 9 /201 0 学年第

1 学期考试试卷( )卷

本卷共 6 页,考试方式: 闭卷笔试 ,考试时间: 120 分钟

题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分

得 分

阅卷人

一、判断题(下列论述肯定正确的打√,否则打×):(本题共10小题,每小题1.5

分,共15分)

1、平面汇交力系由多边形法则得到的合力R,其作用点仍为各力的汇交点,

其大小和方向与各力相加的次序无关。 ( )

2、所谓刚体,就是在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不变的

物体。 ( )

3、 点作曲线运动时,其速度大小不变,则加速度为零。 ( )

4、刚体绕定轴转动时,转动轴一定通过刚体本身。

( )

5、刚体绕定轴转动时,表示加速转动,表示减速转动。 ( )

6、由速度合成定理公式reavvv可知,绝对速度的绝对值一定比相对速度

绝对值大,也比牵连速度绝对值大。 ( )

7、运动的刚体内,有一平面始终与某一固定平面平行,则刚体作平面运动。( )

8、刚体作瞬时平移时,瞬心的速度为零,而加速度一般不为零。 ( )

9、求解质点动力学问题时,质点的初始条件也起了重要作用。 ( )

10、在动能定理表达式中,涉及的物理量只是力、位移、速度,并未涉及加速度,因此用动能定理不能求解加速度。 ( )

专业班级: 姓 名: 学 号:

密 封 线

装 订 线

二、填空题:(本题共4小题,11个填空,每空2分,共22分)

1、如下图1所示,正方体边长为a,其顶角处作用力F,则此力在x、y、z轴上的投影分别为:xF_ __ ___;yF__ ___;zF_ _____。此力对x、y、z轴的矩分别为:()xmF____ __;()ymF __ _ __;()zmF__ ____。

2、在刚体上边长为a的等边三角形ABC三个顶点上,分别沿边作用着三个大小相等的力F1=F2=F3=F0,如下图2所示。将此力系向三角形中心O简化,得主失F´R= ,

主矩Mo= 。

3、材料实验用的撞击试验机的摆锤由杆和圆盘组成,如下图3所示。其中均质杆的质量为m1,长度为l;均质圆盘的质量为m2,半径为R。则此摆锤对于O轴的转动

惯量可表示为: 。

4、下图4所示截面的形心C的Z坐标为 mm,Y坐标为 mm。

图1 xzFaaayo 图2ABCOF1F2F3

图3ol2R 图460 mmYZ060 mm20 mm20 mmC

三、作图题:(本题共2小题,共10分)

1、(5分)试分别画出左下图中杆AB和球C的受力图(杆的自重忽略不计)。

2、(5分)试分别画出右下图中杆AB和杆BC的受力图(杆的自重均忽略不计)。

B

四、计算题:(本题共4小题,共53分)

1、(13分)如下图所示,在铰链四连杆机构中,mmBOAO10021,并且ABOO21。杆O1A以匀角速度2/rads绕O1轴转动。AB杆上有一套筒C,并与CD杆铰接,机构中的各杆件都在同一平面内。求当60时,CD杆的速度和加速度。

2、(13分)右下图为四连杆机构。杆AB和CD始终平行,且长度均为20.6lm,质量均为24kgm;棒AD长11lm,质量为15kgm。在0时,杆AB具有角速度02/rads。若在此时在杆CD上作用一力偶矩M=25N·m,以及在棒AD上作用一水平力F=100N。(1)试求0时四连杆机构系统的动能;(2)从0到45

过程中四连杆机构系统所受所有力做的功;(3)45时杆AB的角速度。

ADBC0MF

3、(13分)下图为高炉上料卷扬系统,已知起动时料车的加速度为a。料车及矿石总

质量为m1,斜桥倾角为。卷筒质量为m2,且可视为分布在半径为R的边缘上。忽略摩擦的影响。试求起动时:(1)卷筒的角加速度;(2)所需加在卷筒上的转矩M;(3)固定铰链O处的约束力。

Rao料车卷筒M

4、(14分)曲柄OA=30 cm,以角速度srad/5.00绕O轴转动。半径cmR202的

齿轮在半径cmR101的固定齿轮上滚动而不滑动,并带动与其连接的连杆BC,cmBC2620。试求当半径AB垂直于曲柄OA时:(1)连杆BC的角速度;(2)B点与C点的速度;(3) B点的加速度。