河北工程大学《理论力学》期末试卷

工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ ）卷

题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分

评分

评卷教师

一、（10分）已知力 力的作用点坐标为M(-2，-4，1)，求力F对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。

二、（10分）图示梁，已知 m＝20 kN.m ， q＝ 10 kN／m , l＝1m ， 求固定端支座A的约束力。

三、（20分）图示结构，已知AB=EC，BC=CD=ED＝a，力P作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的力。

四、（20分）桁架受力如图所示，已知F1＝10 kN，F2＝F3＝20 kN，。试求桁架6，7，8，9杆的力。

五、（10分）平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接。当曲柄OA以匀角速度绕固定轴O转动时，滑块在摇杆O1B上滑动，并带动摇杆O1B绕固定轴O1摆动。设曲柄长OA= r，两轴间距离OO1=l。求当曲柄OA在水平位置时摇杆的角速度和角加速度。

kjiF526六、（10分）图示四连杆机构，O1B＝l , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度转动，在图示瞬时，求 B、C 两点的速度和加速度，刚体AB 的角速度

七、（12分）质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：

1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。

2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。

3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度。

八、（8分）用虚位移原理求梁B支座的约束力。

理论力学 期末考试 试卷（ ）参考答案

一、（10分）解：（4分） （各2分）

二、（10分）解：研究BC杆，由

研究整体，由， 由，

由

三、（20分）解：研究AB杆，得

研究EC杆，得

四、（20分）解：研究整体得：

研究截面右半部分得：

五、（10分）解：动点A，动系O1B ABωkNmMkNFkNFkNF16201416321kjiFrFMo28161818FMx16FMy28FMzkNNMCB100mkNMMAA.40000AXXkNYYA30005.05.0BDBCASPSPYPaMPYXEEE5.00kNYB5.50kNFSkNSkNSkNS205.60S5.245.502710698rvvaA

六、（10分）

解：利用瞬心法

（顺时针）

七、（12分）解：

1、 （4分）

2、 （4分）

3、 （4分）

八、（8分）解：解除B支座的约束，给系统一组虚位移，列虚功方程，解得：

工程大学 学年 第 学期 期末考试试卷（ ）卷

题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分

评分

评卷教师

一、（10分）如图所示简支梁，不计梁重。求支座A，B约束力。

二、（15分）如图所示三铰刚架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不计自重，计算A、B、C的束力。 222221111222222221,sin,sinlrrlrrlrAOvAOvlrrvvlrreeae又lvA232ABllABB5.1lmgml21312lg230gxRmglRgy23mgllgmlMg21233120OCxXmamgYllgmmaOCy223mgYO411212WTT20312122lmgmllg3kNYB31

三、（20分）构架由杆AB，AC和DF铰接而成，如图所示。在DEF杆上作用一矩为M的力偶。不计各杆的重量，求AB杆上铰链A，D和B所受的力。

四、(15分) 求平面桁架结构各杆的力，将零力杆标在图中。已知， ，。

五、在图示机构中，杆AB以速度u向左匀速运动。求当角时，OC杆的角速度。（10分）

六、在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以匀角速度转动，，；图示瞬时水平，铅直，。试求（1）该瞬时点的速度；（2）连杆的角速度。（10分） Pll245rad/s40rAB2rBC2OAAB45BAB

七、质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，以角速度逆时针转动，求该瞬时杆的动量、对转轴O的动量矩、以及动能。（20分）

工程大学 学年 第 学期

理论力学 期末考试 试卷（ ）参考答案

一、（10分）

解:

二、（15分）

解:

三、（20分）

解:研究DF杆，得

研究整体，得

研究ADF杆，得

四、(15分)

解： 其余各杆均为零力杆。

五、(10分)

解：动点A，动系OC， ω01215AABXkNYkNYkNXkNXkNYkNYABAB5.175.1225.675.13)(DaMY)(20aMYXBB)(2AaMY0ADXXPSPSSBCACAB2lulvuvveOCer2222六、（10分）

解：利用瞬心法，

七、（20分）

解：动量；动量矩

动能

题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分

评分

评卷教师

一、（10分）已知P＝100 N ，正方体的边长a＝0.5m ，试求力P对三个坐标轴之矩。

二、（15分）图示梁，已知 P＝20 kN , q＝ 10kN／m , l＝2m , 求固定端支座A的约束力。

三、（15分）三角刚架几何尺寸如图所示，力偶矩为M ，求支座A和B 的约束力。

四、（15分）图示摇杆机构，折杆AB 以等速度向右运动。摇杆长度OC＝a ，用点的合成运动知识求当（距离）时C点的速度、加速度。 sradvsmrvAABA/21/2smrvABB/22mLmvKC61])6(121[22LmmLILOO291mL22218121mLITO45lOA

五、（15分）图示四连杆机构，O1B＝l , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度转动，在图示瞬时，求 B、C 两点的速度、加速度及做平面运动刚体AB 的角速度

六、（15分）质量为m1和m2的两重物，分别挂在两条绳子上，绳又分别绕在半径为和并装在同一轴的两鼓轮上，已知两鼓轮对于转轴O的转动惯量为I ，系统在重力作用下发生运动，求鼓轮的角加速度。（m1＜m2）

七、（15分）均质细长杆质量为，长度L ,匀角速度转动，试计算图示位置杆的动量、对转轴的动量矩及动能；并虚加惯性力。

理论力学 期末考试 试卷 参考答案

一、解： Mz(P)=25Nm。

二、解： NB=20kN；XA=0kN YA=40kN ;MA=120kN.m

三、解： RA=RB=M/b AB1r2rm2四、解：

五、解：

（顺时针）

六、解： 虚加惯性力和惯性力偶：

列方程：

解得：

七、解：动量；

动量矩

动能

虚加惯性力和惯性力偶：

题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分

评分

评卷教师

一、图示简支梁，梁长为4a，梁重P，作用在梁的中点C，在梁的AC段上受均布载荷q作用，在梁的BC段上受力偶M作用, 力偶矩M=Pa，试求A和B处的支座约束力。（本题10分）

二、如图所示刚架结构，已知P=20kN，q=10kN/m，不计自重，计算A、B、C的约束力。（本题15分） vvvveA2245cosvlavC22lvA232ABllABB5.1IIMamRamROQOQQ , , 22211100 , 0)(222111221122112211IramramgrmgrmMrRrRgrmgrmFmQOQQOgIrmrmrmrm2222111122mLmvKC61])6(121[22LmmLILOO291mL22218121mLITO0 , mL 612OQOnQIMR

三、已知F1=20kN，F2=10kN。 ①、计算图示平面桁架结构的约束力；②、计算8杆、9杆、10杆的力（本题15分）。

四、平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接。当曲柄OA以匀角速度 绕固定轴O转动时，滑块在摇杆O1B上滑动，并带动摇杆O1B绕固定轴摆动O1。设曲柄长OA= r，求当曲柄OA在水平位置、时，摇杆O1B的角速度、角加速度；动点的科氏加速度。（本题15分）

五、椭圆规尺的A端以速度vA向左运动，AB=l，在图示位置AB杆与水平线夹角为300。求B端的速度以及尺AB的角速度、角加速度。（本题15分）

六、质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，以角速度逆时针转动，求该瞬时杆的动量、对转轴O的动量矩、以及动能，虚加惯性力。（15分） 30ω

七、已知均质圆轮绕轴O转动，轮的重量为P，半径为R，其上作用一主动力偶M，重物的质量为m，计算重物上升的加速度a（15分）

理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案

一、（本题10分）解:受力如图所示（3分）

（1分）

（3分）

（3分）

二、（本题15分）

解:整体受力如图所示（3分）

（3分） 00AXXqaPYMaPaaqaYMBBA214302240qaPYPaqYYYABA2341020kNYYMBBA5.1903205.13440