理论力学试题6

理论力学试题库及答案(通用篇)一、理论力学试题库（通用篇）试题一：已知一质点在平面直角坐标系中的运动方程为 x = 2t² + 3，y = 4t² - t + 1。

求该质点在t = 2s 时的速度和加速度。

试题二：一质点沿圆周运动，其半径为 r，角速度为ω，角加速度为α。

求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。

试题三：一质点从静止开始沿直线运动，受到恒力F 的作用。

求质点在任意时刻 t 的速度和位移。

试题四：一质点在平面内做匀速圆周运动，半径为r，角速度为ω。

求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。

试题五：一质点在平面内做匀速运动，速度大小为v，方向与水平方向成θ 角。

求质点在任意时刻 t 的位移。

试题六：一质点在重力作用下做自由落体运动，求质点在任意时刻 t 的速度和位移。

试题七：一质点在水平地面上受到一斜向上的拉力F，拉力与水平方向的夹角为θ。

求质点在任意时刻 t 的速度和加速度。

试题八：一质点在平面内做匀速圆周运动，半径为r，角速度为ω。

求质点在任意时刻 t 的切向加速度和法向加速度。

试题九：一质点在平面内做匀速运动，速度大小为v，方向与水平方向成θ 角。

求质点在任意时刻 t 的位移和速度。

试题十：一质点在水平地面上受到一恒力 F 的作用，力与水平方向的夹角为θ。

求质点在任意时刻 t 的速度和位移。

二、答案答案一：t = 2s 时，速度 v = (4t, 8t - 1) = (8, 15) m/s；加速度 a = (8, 8) m/s²。

答案二：质点在任意时刻 t 的速度v = (rω, 0)，加速度a = (0, rα)。

答案三：质点在任意时刻 t 的速度 v = (F/m)t，位移 s = (F/m)t²/2。

答案四：质点在任意时刻 t 的速度 v =(rωcos(ωt), rωsin(ωt))，加速度 a = (-rω²sin(ωt), rω²cos(ωt))。

理论力学题库及答案一、理论力学题库（一）选择题1. 在牛顿力学中，物体的运动状态可以用以下哪个物理量来描述？A. 力B. 动量C. 动能D. 动能定理2. 以下哪个物理量是守恒量？A. 动量B. 动能C. 力D. 功3. 一个物体做直线运动，以下哪个条件是物体做匀速直线运动的必要条件？A. 合外力为零B. 合外力恒定C. 速度恒定D. 加速度恒定（二）填空题4. 牛顿第二定律的表达式为______。

5. 动量的定义为______。

6. 功的计算公式为______。

7. 动能定理的表达式为______。

（三）计算题8. 一质量为2kg的物体在水平地面上受到一个水平力F的作用，力F与物体运动方向相同。

已知物体从静止开始运动，经过3秒后速度达到6m/s。

求力F的大小。

9. 一质量为4kg的物体从静止开始沿着光滑的斜面下滑，斜面倾角为30°，求物体下滑3秒后的速度。

10. 一质量为5kg的物体在水平地面上以10m/s的速度运动，遇到一个斜面，斜面倾角为45°，物体沿着斜面上滑，求物体上滑的最大距离。

二、理论力学题库答案（一）选择题答案1. B. 动量2. A. 动量3. A. 合外力为零（二）填空题答案4. F=ma5. 动量 = 质量× 速度6. 功 = 力× 位移× cosθ7. 动能定理：动能的增量 = 外力做的功（三）计算题答案8. 解：根据牛顿第二定律，F=ma，其中a为加速度，m为质量。

由题意知，a=(6m/s - 0m/s) / 3s = 2m/s²。

代入公式，F=2kg × 2m/s² = 4N。

9. 解：根据动能定理，动能的增量 = 外力做的功。

由于物体从静止开始下滑，初始动能为0。

下滑过程中，重力做功，即mgh，其中h为下滑的高度。

由斜面倾角可知，h =lsin30°，其中l为下滑的距离。

因此，mgh = (4kg ×9.8m/s²) × (l × sin30°) = 4kg × 9.8m/s² × (l × 0.5)。

一、选择题（每题3分，共15分）。

）1. 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。

2. 空间任意力系向某一定点O 简化，若主矢0≠'R ，主矩00≠M ，则此力系简化的最后结果--------------------。

① 可能是一个力偶，也可能是一个力； ② 一定是一个力；③ 可能是一个力，也可能是力螺旋； ④ 一定是力螺旋。

3. 如图所示，=P 60kM ，T F =20kN ，A , B 间的静摩擦因数s f =0.5，动摩擦因数f =0.4，则物块A 所受的摩擦力F 的大小为-----------------------。

① 25 kN ；② 20 kN ；③ 310kN ；④ 04. 点作匀变速曲线运动是指------------------。

① 点的加速度大小a =常量； ② 点的加速度a =常矢量；③ 点的切向加速度大小τa =常量； ④ 点的法向加速度大小n a =常量。

5. 边长为a 2的正方形薄板，截去四分之一后悬挂在A 点，今若使BC 边保持水平，则点A 距右端的距离x = -------------------。

① a ； ② 3a /2； ③ 6a /7； ④ 5a /6。

二、填空题（共24分。

请将简要答案填入划线内。

）1. 双直角曲杆可绕O 轴转动，图示瞬时A 点的加速度2s /cm 30=A a ，方向如图。

则B 点加速度的大小为------------2s /cm ，方向与直线------------成----------角。

（6分）2. 平面机构如图所示。

已知AB 平行于21O O ，且AB =21O O =L ，r BO AO ==21，ABCD 是矩形板，AD=BC=b ，1AO 杆以匀角速度ω绕1O 轴转动，则矩形板重心1C 点的速度和加速度的大小分别为v = -----------------, a = --------------。

理论力学考试题及答案详解一、选择题（每题2分，共10分）1. 牛顿第一定律又称为惯性定律，它指出：A. 物体在受力时，会改变运动状态B. 物体在不受力时，会保持静止或匀速直线运动C. 物体在受力时，会做圆周运动D. 物体在受力时，会保持原运动状态答案：B2. 根据胡克定律，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，比例系数称为：A. 弹性系数B. 刚度系数C. 硬度系数D. 柔度系数答案：A3. 在理论力学中，一个系统动量守恒的条件是：A. 系统外力为零B. 系统外力和内力都为零C. 系统外力和内力之和为零D. 系统外力和内力之差为零答案：C4. 一个物体做自由落体运动，其加速度为：A. 0B. g（重力加速度）C. -gD. 取决于物体的质量答案：B5. 刚体的转动惯量与以下哪个因素无关？A. 质量B. 质量分布C. 旋转轴的位置D. 物体的形状答案：A二、填空题（每空2分，共10分）6. 一个物体受到三个共点力平衡，如果撤去其中两个力，而保持第三个力不变，物体的加速度将________。

答案：等于撤去的两个力的合力除以物体质量7. 根据动能定理，一个物体的动能等于工作力与物体位移的________。

答案：标量乘积8. 在光滑水平面上，两个冰球相互碰撞后，它们的总动能将________。

答案：守恒9. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动，其向心力的方向始终________。

答案：指向圆心10. 刚体的角速度与角动量的关系是________。

答案：成正比三、简答题（共20分）11. 什么是达朗贝尔原理？请简述其在解决动力学问题中的应用。

答案：达朗贝尔原理是分析动力学问题的一种方法，它基于牛顿第二定律，用于处理作用在静止或匀速直线运动的物体上的力系。

在应用达朗贝尔原理时，可以将物体视为受力平衡的状态，即使物体实际上是在加速运动。

通过引入惯性力的概念，可以将动力学问题转化为静力学问题来求解。

12. 描述一下什么是科里奥利力，并解释它在地球上的表现。

理论力学考试题及答案**理论力学考试题及答案**一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 质点系中，内力的矢量和为零，这是基于（）。

A. 牛顿第三定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第一定律D. 动量守恒定律答案：D2. 质心的位置由（）决定。

A. 质点的质量B. 质点的位置C. 质点的加速度D. 质点的速度答案：B3. 刚体的转动惯量是关于（）的量。

A. 质量B. 距离C. 力D. 速度答案：B4. 角动量守恒的条件是（）。

A. 外力矩为零B. 外力为零C. 内力矩为零D. 内力为零答案：A5. 两质点组成的系统，若两质点质量相等，它们之间的万有引力为F，则系统的质心位置位于（）。

A. 两质点连线的中点B. 质量较大的质点处C. 质量较小的质点处D. 无法确定答案：A6. 刚体绕固定轴的转动惯量I与（）有关。

A. 质量分布B. 轴的位置C. 轴的方向D. 以上都是答案：D7. 刚体的平行轴定理表明，刚体绕任意轴的转动惯量等于绕通过质心的平行轴的转动惯量加上（）。

A. 刚体的质量B. 刚体的转动惯量C. 刚体质量与两轴间距离的平方的乘积D. 刚体质量与两轴间距离的乘积答案：C8. 刚体的平面运动可以分解为（）。

A. 任意两个不同的平面运动的叠加B. 平移和旋转的叠加C. 两个垂直平面内的旋转D. 任意两个不同的旋转的叠加答案：B9. 刚体的瞬时转轴是（）。

A. 刚体上所有点速度相同的直线B. 刚体上所有点加速度相同的直线C. 刚体上所有点角速度相同的直线D. 刚体上所有点线速度为零的直线答案：D10. 刚体的定轴转动中，角速度的大小和方向（）。

A. 与参考系的选择有关B. 与参考系的选择无关C. 与参考系的选择有关，但大小无关D. 与参考系的选择无关，但方向有关答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 牛顿第二定律的数学表达式为：\( F = ma \)，其中F表示力，m表示质量，a表示________。

理论力学试题 第 1页（共6页） 第一部分 选择题和填空、简答题一． 选择题1．下列表述中不正确的是（ ）。

(a) 力矩与力偶矩的量纲相同 (b) 力不能平衡力偶 (c) 一个力不能平衡一个力偶 (d)力偶对任一点之矩等于其力偶矩，力偶中两个力对任一轴的投影代数和等于零2．刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线( )。

(a) 必汇交于一点 (b) 必互相平行 (c) 必都为零 (d) 必位于同一平面内3．力偶对物体产生的运动效应为( ) 。

(a) 只能使物体转动 (b) 只能使物体移动 (c) 既能使物体转动,又能使物体移动(d) 它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同4．如图所示系统只受F 作用而处于平衡。

欲使A 支座约束反力的作用线与AB成300角，则斜面的倾角α应为（ ）。

(a) 00 (b) 300 (c) 450 (d) 6005．考虑摩擦求平衡时必须注意：静滑动摩擦力的大小等于 。

（a ）fN F =max (b) max 0F F ≤≤ (c) fN F =6. 已知平面汇交力系受三个力作用，这三个力可画出如图所示的力三角形；那么这个力系合成的结果是（ ）。

（A ） 平衡力系 （B ）合力F （C ）不知道7.（5分）半径为R 的圆轮，在直线轨道上只滚不滑，设该瞬时ω已知，则轮心O 的速度V 0= ———？与地面的接触点A 的速度V A = ——？C 点速度的大小及方向如何？二．简答题1、 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。

（ ）2、两质量同为m 的均质轮，一作用一力P ，一挂一重物重P ，问两轮的角加速度是否相同？是多少？3、加速度ct v d 的大小为ctdv 。

（ ） 4、已知质点的质量和作用于质点的力，质点的运动规律就完全确定。

（ ）5、质点系中各质点都处于静止时，质点系的动量为零。

于是可知如果质点系的动量为零，则质点系中各质点必都静止。

理论力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 牛顿第一定律描述的是：A. 物体在受力时的运动状态B. 物体在不受力时的运动状态C. 物体在受力时的加速度D. 物体在受力时的位移答案：B2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力和物体质量的关系是：A. 加速度与作用力成正比，与质量成反比B. 加速度与作用力成反比，与质量成正比C. 加速度与作用力成正比，与质量成正比D. 加速度与作用力成反比，与质量成反比答案：A3. 以下哪个不是刚体的运动特性？A. 刚体的质心保持静止或匀速直线运动B. 刚体的各部分相对位置不变C. 刚体的各部分速度相同D. 刚体的各部分加速度相同答案：C4. 角动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有内力作用的系统C. 外力矩为零的系统D. 外力为零的系统答案：C5. 以下哪个是能量守恒定律的表述？A. 一个封闭系统的总动能是恒定的B. 一个封闭系统的总势能是恒定的C. 一个封闭系统的总能量是恒定的D. 一个封闭系统的总动量是恒定的答案：C二、简答题（每题10分，共20分）6. 简述牛顿第三定律的内容及其在实际中的应用。

答案：牛顿第三定律，又称作用与反作用定律，表述为：对于两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。

在实际应用中，例如在推门时，门对人的作用力和人对门的作用力大小相等，方向相反。

7. 描述什么是简谐振动，并给出一个生活中的例子。

答案：简谐振动是一种周期性振动，其回复力与位移成正比，且总是指向平衡位置。

生活中的例子包括弹簧振子，当弹簧被拉伸或压缩后释放，它会在原始平衡位置附近做周期性的往复运动。

三、计算题（每题15分，共30分）8. 一个质量为m的物体，从静止开始，沿着一个斜面下滑，斜面的倾角为θ。

如果斜面的摩擦系数为μ，求物体下滑的加速度。

答案：首先，物体受到重力mg的作用，分解为沿斜面方向的分力mg sinθ和垂直斜面方向的分力mg cosθ。

理论力学测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 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. 物体在受到平衡力作用下的运动状态C. 物体在受到非平衡力作用下的运动状态D. 物体在任何力作用下的运动状态答案：A2. 以下哪个不是惯性参考系的特点？A. 牛顿第一定律在其中成立B. 牛顿第二定律在其中成立C. 牛顿第三定律在其中成立D. 物体在其中不受任何力的作用答案：D3. 动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 只有摩擦力作用的系统D. 只有保守力作用的系统答案：D4. 以下哪个是矢量？A. 质量B. 速度C. 时间D. 温度答案：B5. 以下哪个是标量？A. 力B. 位移C. 功D. 速度答案：C二、填空题（每空1分，共10分）1. 牛顿第二定律的数学表达式为：\[ F = ma \]，其中\( F \)代表______，\( m \)代表______，\( a \)代表______。

答案：力；质量；加速度2. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向______，作用在______。

答案：相反；不同物体上3. 动量的定义是质量与______的乘积。

答案：速度4. 功的定义是力与力的方向上的______的乘积。

答案：位移5. 动能的定义是\( \frac{1}{2}mv^2 \)，其中\( m \)代表______，\( v \)代表______。

答案：质量；速度三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述牛顿第二定律的物理意义。

答案：牛顿第二定律表明，物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比，与物体的质量成反比，即力是改变物体运动状态的原因。

2. 描述动量守恒定律在碰撞过程中的应用。

答案：在没有外力作用的系统中，两个或多个物体发生碰撞时，碰撞前后系统的总动量保持不变。

这意味着碰撞前后各物体动量的矢量和相等。

四、计算题（每题15分，共30分）1. 一辆质量为1500kg的汽车以20m/s的速度行驶，突然刹车，经过5秒后停止。

理论力学考试题和答案****一、选择题（每题2分，共20分）1. 质点系中，若质点间的作用力都是中心力，则该质点系的（）守恒。

A. 动量B. 动能C. 角动量D. 机械能答案：C2. 刚体绕固定轴转动时，其转动惯量I与（）有关。

A. 质量B. 质量分布C. 轴的位置D. 以上都是答案：D3. 在理论力学中，虚位移是指（）。

A. 真实发生的位移B. 可能发生的位移C. 任意微小的位移D. 以上都不是答案：B4. 两个质点组成的系统，若它们之间的万有引力为F，当它们之间的距离增大为原来的2倍时，万有引力变为原来的（）。

A. 1/4B. 1/2C. 2D. 4答案：A5. 刚体的平面运动可以分解为（）。

A. 平移和旋转B. 平移和滑动C. 旋转和滑动D. 平移和滚动答案：A6. 质点系的质心位置由（）决定。

A. 质点系的几何形状B. 质点系的质量分布C. 质点系的运动状态D. 质点系的初始位置答案：B7. 刚体的转动惯量与（）无关。

A. 质量B. 质量分布C. 旋转轴的位置D. 刚体的形状答案：D8. 动量守恒定律适用于（）。

A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 外力为零的系统D. 外力的合力为零的系统答案：D9. 刚体的惯性矩是关于（）的量。

A. 质量B. 质量分布C. 旋转轴的位置D. 以上都是答案：D10. 质点系的动能守恒的条件是（）。

A. 只有保守力作用B. 只有非保守力作用C. 外力为零D. 外力的功为零答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 质点系的总动量等于所有质点动量的矢量______。

答案：和2. 刚体绕固定轴转动的角速度与角位移的关系是______。

答案：导数关系3. 虚功原理表明，当系统处于平衡状态时，所有虚位移的虚功之和为______。

答案：零4. 刚体的转动惯量I与质量m和距离轴的距离r的关系是I=mr^2，这表明转动惯量与______成正比。

答案：质量与距离轴的平方5. 质点系的质心速度等于所有质点速度的矢量______。

理论力学部分第一章 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。

（ ）2．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。

（ ）3．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。

（ ）4．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。

（ ）5．三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。

（ ）6．约束反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1F 和2F ，沿同一直线但方向相反。

则其合力可以表示为 。

① 1F －2F ；② 2F －1F ；③ 1F ＋2F ；2．三力平衡定理是 。

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。

3．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。

4．图示系统只受F 作用而平衡。

欲使A 支座约束力的作用线与AB 成30︒角，则斜面的倾角应为________。

① 0︒； ② 30︒；③ 45︒； ④ 60︒。

5．二力A F 、B F 作用在刚体上且0=+B A F F ，则此刚体________。

①一定平衡； ② 一定不平衡；③ 平衡与否不能判断。

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。

3．作用在刚体上的两个力等效的条件是。

4．在平面约束中，由约束本身的性质就可以确定约束力方位的约束有，可以确定约束力方向的约束有，方向不能确定的约束有（各写出两种约束）。

一．完成下列各题（共24分）1．作杆CD 和铲刀ACE 的受力图。

（7分） 2．作杆AB 、BC 受力图（7分）3. 轮O 在水平面上作纯滚动，角速度为ω，判断CD 线上的速度分布规律，请判断图示速度分布情况是否可能，并说明原因。

（6分） 答：不正确，C 为速度顺心，CD 线上各点速度应垂直于CD 。

4. 悬索桥中的悬索和电线杆之间的电线，能否实现笔直，为什么？（4分） 答：不能，因为有重力存在，竖直方向必须有力与重力相平衡，悬索与电线杆不能垂直。

二. 如图所示简支梁AB 上，受作用线相距为d =20mm 的两反向平衡力F 与F '组成的力偶和力偶矩为M 的力偶作用。

若F = F'=100N ，M =40N·m ，α=60˚，l =1.6m ，求支座A 和B 的约束反力。

（12分）解：取梁为研究对象，在梁上作用有两个力偶，根据力偶的合成理论，可以合成为一个力偶。

因为在梁上再无其它作用，根据力偶只能和力偶平衡，可以推知这个合力偶必定与A 和B 两点的反力所组成的力偶平衡。

这使得本不易判定的A 点的受力方向变成已知。

受力情况见图2－15b 。

根据力偶的平衡条件有060cos N =︒+-l F M Fd B解得N 255.06.110201004060cos 3N =⨯⨯⨯-=︒-=-l Fd M F B而F N A =F N B =25N ，方向如图所示。

CxF'BB三. 圆柱重W =1000N 放在斜面上用撑架支承如图；杆AB 长1.2m ，且垂直于AC ，圆柱半径r =0.4m ，φ=β=30°，不计架重，求杆BC 内力及铰链A 处约束反力。

解：取整体受力图如图所示，列平衡方程得：0xF=∑，030cos 30sin =︒-︒-W F F C Ax0=∑y F , 030sin 30cos =︒-︒-W F F CAy()0AM =∑F ，030cos 2.130sin 30sin 30cos =︒⋅⋅︒-⋅︒-⋅︒C F r W r W 解得：9.1006=Ax F N,744=Ay F N ，8.281=C F N四．如图所示，圆柱体A 与方块B 均重100N ，置于倾角为30°的斜面上，若所有接触处的摩擦角均为35°，试求保持系统平衡时所需的最小力P 。

《理论力学》试题库一、判断体：1.没有参照系就无法描述物体的位置和运动。

2.经典力学可分为牛顿力学和分析力学两大部分。

3.运动是绝对的，而运动的描述是相对的。

4.相对一个惯性系运动的参照系一定不是惯性系。

5.相对一个惯性系作匀速直线运动的参照系也是一个惯性系。

6.经典力学的相对性原理表明：所有参照系等价。

7.通过力学实验不能确定参照系是否为惯性系。

8.通过力学实验不能确定参照系是否在运动。

9.位移矢量描述质点的位置。

10.表述为时间函数的位置变量称为运动学方程。

11.质点的轨道方程可以由运动学方程消去时间变量得到。

12.速度矢量的变化率定义为加速度。

13.速率对时间的一阶导数定义为加速度。

14.速率对时间的一阶导数等于切向加速度。

15.若质点的加速度为常矢量则其必作直线运动。

16.极坐标系中的径向加速度就是向心加速度。

17.在对物体运动的描述中，参照系和坐标系是等价的。

18.若质点作圆周运动，则其加速度恒指向圆心。

19.牛顿第二定律只适用于惯性系。

20.若质点组不受外力则机械能守恒。

21.质点组内力对任意点力矩的矢量和与内力有关。

22.内力不能改变系统的机械能。

23.内力可以改变系统的机械能。

24.内力不改变系统的动量。

25.内力可以改变系统的动量。

26.质点组内力的总功可以不等于零。

27.质点系动量守恒时动量矩不一定守恒。

28.质点系内力对任意点力矩的矢量和必为零。

29.质点系的质心位置与质点系各质点的质量和位置有关。

30.质点的动量守恒时对任意定点的动量矩也守恒。

31.质点系的动量守恒时对任意定点的动量矩也守恒。

32.质点系对某点的动量矩守恒则其动量必定守恒。

33.刚体是一种理想模型。

34.刚体的内力做的总功为零。

35.刚体平衡的充要条件是所受外力的矢量和为零。

36.刚体处于平衡状态的充要条件是所受外力的主矢和主矩均为零。

37.正交轴定理适用于任何形式的刚体。

38.正交轴定理只适用于平面薄板形的刚体。

理论力学考试题及答案6一、选择题（每题4分，共20分）1. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力的关系是：A. 与作用力成正比B. 与作用力成反比C. 与作用力成正比，与物体质量成反比D. 与物体质量成正比，与作用力成反比答案：C2. 动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 只有摩擦力作用的系统D. 任何外力为零的系统答案：D3. 以下哪种情况不满足能量守恒定律？A. 完全非弹性碰撞B. 完全弹性碰撞C. 有外力做功的系统D. 只有重力作用的系统答案：C4. 刚体的转动惯量与以下哪个因素无关？A. 质量分布B. 质量大小C. 形状D. 旋转轴的位置答案：C5. 简谐运动的周期与以下哪个因素无关？A. 振动物体的质量B. 振动物体的弹性系数C. 振动物体的阻尼系数D. 振动物体的固有频率答案：C二、填空题（每空2分，共20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，且作用在________上。

答案：不同物体2. 根据角动量守恒定律，当一个系统不受外力矩作用时，其总角动量保持________。

答案：不变3. 刚体的转动惯量I与质量m和半径r的关系为I=________。

答案：mr^24. 根据开普勒第三定律，行星公转周期T的平方与其轨道半长轴a的立方成正比，即T^2∝________。

答案：a^35. 根据胡克定律，弹簧的弹力F与形变量x成正比，即F=________。

答案：kx三、计算题（每题15分，共40分）1. 一质量为2kg的物体在水平面上以10m/s的初速度开始滑动，受到一个大小为5N的水平恒定摩擦力作用，求物体停止前所经过的距离。

答案：首先根据牛顿第二定律，物体的加速度a=F/m=5/2=2.5m/s^2。

由于物体做匀减速运动，可利用公式v^2=u^2+2as，其中v为最终速度，u为初速度，a为加速度，s为位移。

将v=0，u=10m/s，a=-2.5m/s^2代入公式，得到s=(0-10^2)/(2*(-2.5))=20m。

理论力学试题库题型：A 填空题，B 选择题，C 简答题，D 判断题，E 计算题，F 综合题，G 作图题。

编号E04001中，E 表示计算题，04表示内容的章节号即题目内容属于第04章，001表示章节题号的序号，即此题是第04章计算题的001号题。

计算题:06：E06001. （10分）如图E06001所示曲柄滑杆机构中，滑杆上有一圆弧滑道，其半径R=100mm ，圆心O1在导杆BC 上。

曲柄OA 长100mm ，以等角速度ω=4 rad/s 绕O 轴转动。

求导杆BC 的运动规律以及当曲柄与水平线间交角ϕ=30°时导杆BC 的速度和加速度。

图E06001E06002. （10分）如图E06002所示机构中，假定杆AB 以匀速v 运动，开始时ϕ=0，求当4πϕ=时摇杆OC 的角速度和角加速度。

图E06002E06003.（10分）图示曲柄滑杆机构中，滑杆上有一圆弧形滑道，其半径R=100mm，圆心在导杆BC上。

曲柄长OA=100mm，以等角速度绕O轴转动。

求导杆BC 的运动规律以及当曲柄与水平线间的交角为30°时，导杆BC的速度和加速度。

图E06003E06004.（10分）图示为把工件送入干燥炉内的机构，叉杆OA=1.5m，在铅垂面内转动，杆AB=0.8m，B端为铰链，B端有放置工件的框架。

在机构运动时，工件的速度恒为0.05m/s，杆AB始终铅垂。

设运动开始时，角ϕ=0。

求运动过程中角ϕ与时间的关系，以及点B的轨迹方程。

图E06004E06005.（10分）已知搅拌机的主动齿轮以n=950 r/min 的转速转动。

搅杆ABC 用销钉A，B与齿轮O2, O3相连，如图所示。

且AB=O2 O3, O3A=O2B=0.25m，各齿轮齿数为z1=20，z2=50，z3=50。

求搅杆端点C的速度和轨迹。

图E06005E06006. （10分）机构如图所示，假定杆AB 以匀速v 运动，开始时0=ϕ。

理论力学6章作业题解6-5 半圆形凸轮以匀速v =10mm/s 沿水平方向向左运动,活塞杆AB 长l ，沿铅直方向运动。

当运动开始时,活塞杆A 端在凸轮的最高点上。

如凸轮的半径R =80mm ，求活塞B 的运动方程和速度方程。

解答 选铅直方向为y 坐标，圆心与轮心O 高程相同，则活塞B 的运动方程为)( 1006400)(222mm l t AB vt R y +-=+-=速度方程为)/( 641022s mm t t dt dy v --== 6-9 点M 以匀速率u 在直管OA 内运动，直管OA 又按t w j =规律绕O 转动。

当t=0时， M 在O 点，求其在任一瞬时的速度及加速度的大小。

解答 采用直角坐标法建立M 点的运动方程。

îíì====)sin(sin )cos(cos t ut ut y t ut ut x w j w j 速度分量及大小为îíì+==-==)cos()sin(/)sin()cos(/t t u t u dt dy v t t u t u dt dx v yx w w w w w w 222)(1t u v v v y x w +=+=加速度分量及大小为ïîïíì-+==---==)sin()cos()cos(/)cos()sin()cos(/22t t u t u t u dt dv a t t u t u t u dt dv a y yx x w w w w w w w w w w w w 222)(4t u a a a y x w w +=+=6-12 一点作平面曲线运动，其速度方程为3=x v 、)4sin(2t v y p p =，其中速度单位为m/s ，时间单位为s 。

已知初瞬时该点在坐标原点，试求该点的运动方程和轨迹方程。

解 求直角坐标表示的运动方程。

理论力学试题及答案—、是非题（每题2分。

正确用v,错误用X,填入括号内。

）1、作用在—个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交千—点时，则此力系必然平衡。

（）2、力对千一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l)=常数，则加速度a =O 。

( )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5与X轴的夹角为a ,则其动量在X轴上的投影为mv x =mvcosa 。

（）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。

下6苤＿I歹G)主矢等千零，主矩不等千零；＠主矢不等千零，主矩也不等于零；＠主矢不等千零，主矩等千零；＠主矢等千零，主矩也等千零。

2、重P 的均质圆柱放在V型槽里，考虑摩擦柱上作用—力偶，其矩为M 时（如图），圆柱处千极限平衡状态。

此时按触点处的法向反力凡与凡的关系为。

G)NA =凡；{2)NA > N B;@N A< NB o3、边长为L的均质正方形平板，位千铅垂平面内并置千光滑水平面上，如图示，若给平板—微小扰动，使其从图示位置开始倾倒，平板在倾倒过程中，其质心C点的运动轨迹是。

句半径为L/2的圆弧；＠抛物线；＠椭圆曲线；＠铅垂直线。

4、在图示机构中，杆01A{1= 0主，杆0C{1=03 D, 且01A= 20cm, 0C= 40cm, C M=M D= 30cm, 若杆A01以角速度Cu= 3 r a d/ s匀速转动，则D点的速度的大小为e m f s,M点的加速度的大小为cm/s2o乙仪＼D d01 。

乙0..,CD 60 ; cz:> 1 20;®1 so; @360。

5、曲柄OA以匀角速度转动，当系统运动到图示位置(O A//01B。

AB I OA)时，有只凡，互A石8' u)ABO, & ABO。

理论力学试题一、单项选择题1. 关于力的概念，错误的有（）A．力是物体之间相互机械作用B. 力的三要素：大小、方向、作用点C. 力的单位为：KN或ND. 力是代数量2. 三力平衡汇交定理适用于下列哪一种情况？（）A．只适用于变形体B．只适用于刚体C. 只适用于平衡系统D. 物体系统3. F1、F2 、F3及F4是作用在刚体上的平面汇交力系，其力矢之间有如图所示的关系，合力为FR，以下情况中哪几种是正确的？（）A. FR= F4B. FR= 2F4C. FR= - F4D. FR= - 2F44. 关于力在直角坐标轴上的投影描述错误的是（）A. 力的投影是代数量B．力的投影，从始端到末端的指向与坐标轴正向相同时为正，反之为负。

C．从力的起点和终点作坐标轴的垂线，则垂足之间的线段称为力在该坐标轴上的投影D. 力的投影是矢量5. 如图所示，如果两力偶均作用在杆BC上，铰链A或B的反力方位属于下列哪一种情况？A. 垂直于ACB. 垂直于BCC. 垂直于ABD. AC两点连线6. 关于力对点之矩描述错误的是（）A. 力对点之矩是量度力使物体绕点转动效应的物理量B. 平面力对点之矩只取决于力矩的大小及旋转方向C. 平面力对点之矩是一个代数量D. 力对点之矩的大小与矩心的位置选取无关7. 下述说法哪一个正确？（）A. 凡是力偶都不能用一个力来平衡B. 凡是力偶都能用一个力来平衡C. 凡是力偶有时能用一个力来平衡8. 判断下图中桁架内力为零的杆件，哪一个答案是正确的？A.一个B.二个C.三个D.四个9. 对于平面一般力系，叙述正确的有（）A. 平面一般力系可以简化为主矢和主矩。

B. 主矢和简化中心位置无关，主矩与简化中心位置有关。

C. 主矢和主矩都与简化中心位置有关。

D. 主矢和主矩都与简化中心位置无关。

10. 关于摩擦，下列叙述错误的有（）简单（﹡）A.摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦B.静滑动摩擦力等于静滑动摩擦系数与两物体间法向反力的乘积，即F=fNC.摩擦是机械运动中的普遍现象，既有有利的一面，也有不利的一面D．滑动摩擦分为静滑动摩擦和动滑动摩擦11. 关于摩擦角，叙述错误的是（）A. 摩擦角的正切等于静摩擦因数B. 摩擦角确定全反力作用线的位置C. 摩擦角是一个范围值D. 摩擦力达到最大值时，与法向反力之间的夹角称为摩擦角12. 关于空间力对轴之矩描述错误的是（）A. 力对轴之矩是量度力使物体绕轴转动效应的物理量B. 力对轴之矩只取决于力矩的大小及旋转方向C. 力对轴之矩是一个矢量D. 力对轴之矩的大小等于力在垂直于该轴的平面内的投影与力臂的乘积13. 空间任意力系向两个不同的点简化，下述哪种情况可能？（）A. 主矢相等，主矩相等B. 主矢不相等，主矩相等C. 主矢、主矩不相等14. 在某瞬时，若点的切向加速度和法向加速度都等于零，则此点（）A. 必定静止不动B. 必作匀速直线运动C. 可能作匀速直线运动D. 可能作匀速曲线运动15. 点作曲线运动时，下述说法哪一个正确？（）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. 若切向加速度与速度符号相反，则点作加速运动D. 若切向加速度为零，则速度为常矢量16. 汽车通过双曲拱桥（桥面曲线为抛物线）时，车厢作（）A.平移B.定轴转动C.除平移与转动外的其他运动17. 刚体绕定轴转动时，下述哪一个说法正确？（）A. 当转角时，角速度为正B. 当角速度时，角加速度为正C. 当时，必有角加速度D. 当角加速度与角速度同号时为加速转动，当角加速度与角速度异号时为减速转动18. 一平面机构，在图示位置，OA杆的角速度为，若取套管B为动点，动系固结于摇杆OA上，则该瞬时动点的相对速度大小为（）A.OBB.0C.BCD.不确定19. 对于点的合成运动，叙述错误的是（）A．点的合成运动有三种运动。