河海大学《理论力学》理论力学作业解答2013
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《理论⼒学》习题三答案讲解《理论⼒学》习题三答案⼀、单项选择题(本⼤题共30⼩题,每⼩题2分,共60分)1. 求解质点动⼒学问题时,质点的初始条件是⽤来( C )。
A 、分析⼒的变化规律; B 、建⽴质点运动微分⽅程; C 、确定积分常数; D 、分离积分变量。
2. 在图1所⽰圆锥摆中,球M 的质量为m ,绳长l ,若α⾓保持不变,则⼩球的法向加速度为( C )。
A 、αsin g ;B 、αcos g ;C 、αtan g ;D 、αtan gc 。
3. 已知某点的运动⽅程为2bt a S +=(S 以⽶计,t 以秒计,a 、b 为常数),则点的轨迹为( C )。
A 、是直线;B 、是曲线;C 、不能确定;D 、抛物线。
4. 如图2所⽰距地⾯H 的质点M ,具有⽔平初速度0v ,则该质点落地时的⽔平距离l 与( B )成正⽐。
A 、H ;B 、H ;C 、2H ;D 、3H 。
5. ⼀质量为m 的⼩球和地⾯碰撞,开始瞬时的速度为1v ,碰撞结束瞬时的速度为2v(如图3),若v v v ==21,则碰撞前后质点动量的变化值为( A )。
A 、mv ;B 、mv 2 ;C 、mv 3;D 、 0。
6. 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( B )。
A 、平⾏; B 、垂直; C 、夹⾓随时间变化; D 、不能确定。
7. 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 )。
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。
图1图2图38. 动点M 沿其轨迹运动时,下列⼏种情况中,正确的应该是( A )。
A 、若始终有a v⊥,则必有v 的⼤⼩等于常量;B 、若始终有a v⊥,则点M 必作匀速圆周运动; C 、若某瞬时有v ∥a ,则点M 的轨迹必为直线;D 、若某瞬时有a 的⼤⼩为零,且点M 作曲线运动,则此时速度必等于零。
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。
(0123)《理论力学》网上作业题答案1:第一次作业2:第二次作业3:第三次作业4:第四次作业5:第五次作业6:第六次作业1:[单选题]力的累积效应包括()A:冲量、功B:力矩、动量矩C:速度、加速度D:动量、动能参考答案:A2:[单选题]下面关于内禀方程和密切面的表述中,正确的是()A:密切面是轨道的切线和轨道曲线上任意点所组成的平面;B:加速度矢量全部位于密切面内;C:切向加速度在密切面内,法向加速度为主法线方向,并与密切面垂直;D:加速度和主动力在副法线方向上的分量均等于零。
参考答案:B3:[单选题]某质点在运动过程中,其所属的状态参量位移、速度、加速度和外力中,方向一定相同的是:()A:加速度与外力;B:位移与加速度;C:速度与加速度;D:位移与速度。
参考答案:A4:[单选题]下列表述中错误的是:()A:如果力是关于坐标的单值的、有限的、可微的函数,则在空间的每一点上都将有一定的力作用,此力只与该点的坐标有关,我们称这个空间为力场;B:保守力的旋度一定为0;C:凡是矢量,它对空间某一点或者某一轴线就必具有矢量矩;D:由动量矩守恒律(角动量守恒律)可知,若质点的动量矩为一恒矢量,则质点必不受外力作用。
参考答案:D5:[判断题]只在有心力作用下质点可以在空间自由运动。
()参考答案:错误6:[判断题]惯性力对质点组的总能量无影响()参考答案:正确7:[判断题]两动点在运动过程中加速度矢量始终相等,这两点的运动轨迹一定相同()参考答案:错误8:[单选题]在质心坐标系与实验室坐标系中观测两体问题时,()A:在质心坐标系中观测到的散射角较大B:在实验室坐标系中观测到的散射角较大C:在两种体系中观测到的散射角一样大D:在两种体系中观测到的散射角大小不确定参考答案:A9:[单选题]下列不属于牛顿第二定律的特点或适用条件的是()A:瞬时性B:质点C:惯性系D:直线加速参考系参考答案:D10:[单选题]力场中的力,必须满足的条件是:力是位置的()函数A:单值、有限、可积B:单值、有限、可微C:单值、无限、可微D:单值、无限、可积参考答案:B1:[论述题]写出力学相对性原理的文字叙述,简述它在力学中的重要性。
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:1word版本可编辑.欢迎下载支持.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。
2word版本可编辑.欢迎下载支持.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:3word版本可编辑.欢迎下载支持.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:4word版本可编辑.欢迎下载支持.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。
理论力学(郝桐生)第一章习题1-1.画出下列指定物体的受力图。
解:习题1-2.画出下列各物系中指定物体的受力图。
解:习题1-3.画出下列各物系中指定物体的受力图。
解:第二章习题2-1.铆接薄钢板在孔心A、B和C处受三力作用如图,已知P1=100N沿铅垂方向,P2=50N沿AB方向,P3=50N沿水平方向;求该力系的合成结果。
解:属平面汇交力系;合力大小和方向:习题2-2.图示简支梁受集中荷载P=20kN,求图示两种情况下支座A、B的约束反力。
解:(1)研究AB,受力分析:画力三角形:相似关系:几何关系:约束反力:(2) 研究AB,受力分析:画力三角形:相似关系:几何关系:约束反力:习题2-3.电机重P=5kN放在水平梁AB的中央,梁的A端以铰链固定,B端以撑杆BC支持。
求撑杆BC所受的力。
解:(1)研究整体,受力分析:(2) 画力三角形:(3) 求BC受力习题2-4.简易起重机用钢丝绳吊起重量G=2kN的重物,不计杆件自重、磨擦及滑轮大小,A、B、C三处简化为铰链连接;求杆AB和AC所受的力。
解:(1) 研究铰A,受力分析(AC、AB是二力杆,不计滑轮大小):建立直角坐标Axy,列平衡方程:解平衡方程:AB杆受拉,BC杆受压。
(2) 研究铰A,受力分析(AC、AB是二力杆,不计滑轮大小):建立直角坐标Axy,列平衡方程:解平衡方程:AB杆实际受力方向与假设相反,为受压;BC杆受压。
习题2-5.三铰门式刚架受集中荷载P作用,不计架重;求图示两种情况下支座A、B的约束反力。
解:(1) 研究整体,受力分析(AC是二力杆);画力三角形:求约束反力:(2) 研究整体,受力分析(BC是二力杆);画力三角形:几何关系:求约束反力:习题2-6.四根绳索AC、CB、CE、ED连接如图,其中B、D两端固定在支架上,A端系在重物上,人在E点向下施力P,若P=400N,α=4o,求所能吊起的重量G。
解:(1) 研究铰E,受力分析,画力三角形:由图知:(2) 研究铰C,受力分析,画力三角形:由图知:习题2-7.夹具中所用的两种连杆增力机构如图所示,书籍推力P作用于A点,夹紧平衡时杆AB与水平线的夹角为;求对于工件的夹紧力Q和当α=10o时的增力倍数Q/P。
《理论力学》练习册答案习题一一、填空:1、在作用于刚体的任意力系中加入或减去一个(平衡)力系,并不改变原来力系对刚体的作用。
2、周围物体对被研究物体的限制称为被研究物体的(约束)。
3、平面一般力系平衡的充分必要的解析条件是力系中的所有各力(在力系平面内任一轴上投影的代数各等于零)以及(各力对力系平面内任一点的力矩的代数和也等于零)。
4、力对物体的作用取决于(大小、方向、作用点)这三个要素。
几何条件。
6、可将作用于刚体上的力沿其作用线滑动到刚体上的另一点而不(改变)它对刚体的作用,这称为刚体上力的可传性。
习题二一、填空1、汇交力系就是所有各力的作用线都(汇交于一点)的力系。
2、平行力系就是所有各力的作用线都(平行)的力系。
3、平面汇交力系可合成为一个合力,此(合力)作用线通过(各力的汇交点)。
几何条件。
5、合力在某轴上的投影等于力系中各力在同一轴上(投影)的代数和。
6、平面汇交力系平衡的必要与充分的解析条件是(力系中各力系平面内任一轴上投影的代数各等于零)。
二、选择1.图示汇交力系的力多边形表示:A。
A 力系的合力等于零B 力系的主矢为RC 力系的合力为RD 力系的主矩不为零三、计算压路机碾子垂W =20KN ,半径R =400mm, 若用水平力P 拉碾子越过高h=80mm 的石坎,问P 应多大?若要使P 为最小,,力P 与水平线夹角应为多大?此时力P 等于多少?解:此题用几何法较简单:(拉过石坎时N A =0)1) 作出力三角形如图示:由图中几何关系: 2)P 沿水平方向: 3) 如图:当P 与N B 垂直时其值最小,此时 KNw 125320=⨯=⨯αsin KN tg w p 154320=⨯=⨯=α5354==-=ααsin ,cos R h RP min=习题三一、填空1、一般情况下,力使物体同时发生移动和转动。
而力偶使物体(单纯的发生转动)。
2、当力偶矩保持不变时,力偶可以在其作用面内(转),不改变它对(刚体)作用。