湘潭大學(xué)14機(jī)械理論力學(xué)試卷A_答案

1、 制卷人簽名： 制卷日期： 審核人簽名： 審核日期： 裝 訂線 湘潭大學(xué)201 5 年 下學(xué)期2014 級(jí) 理論力學(xué)課程考試試卷（A卷） 適用年級(jí)專業(yè) 2011級(jí)本部機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 考試方式閉卷 考試時(shí)間 120 分鐘學(xué)院 專業(yè) 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 題號(hào)一二三四五六七總分閱卷教師得分得分一、選擇題（每小題3 分，共15分,每小題只有一個(gè)正確答案） 1、下面哪條不屬于靜力學(xué)公理（ C ）。 （A）力的平行四邊形法則； （B）加減平衡力系原理； （C）三力平衡匯交定理； （D）作用和反作用定律；2、物塊重P，與水平面的摩擦角，其上作用一力Q，且已知P=Q，方向如圖1，則物塊的狀態(tài)為( A )。 （A

2、）靜止(非臨界平衡)狀態(tài) （B）臨界平衡狀態(tài)（C）滑動(dòng)狀態(tài) （D）不能確定 圖1 圖23、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的均質(zhì)正方形平板，位于鉛垂平面內(nèi)并置于光滑水平面上，如圖2所示，若給平板一微小擾動(dòng)，使其從圖示位置開始傾倒，平板在傾倒過程中，其質(zhì)心C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是 ( D )（A）半徑為L(zhǎng)/2的圓??； （B）拋物線；（C）橢圓曲線； （D）鉛垂直線。 4、下面關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)概念中正確的是（ A ）。（A）一般情況，在每一瞬時(shí)平面圖形上都唯一地存在一個(gè)速度為零的點(diǎn)；（B）科氏加速度是由于動(dòng)系為平動(dòng)時(shí)，牽連運(yùn)動(dòng)與相對(duì)運(yùn)動(dòng)相互影響而產(chǎn)生的；（C）動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于定參考系的運(yùn)動(dòng)稱為相對(duì)運(yùn)動(dòng)；（D）曲線切線的轉(zhuǎn)角對(duì)弧長(zhǎng)一階導(dǎo)數(shù)的絕

3、對(duì)值稱為曲率半徑：5、將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，以速度鉛直上拋，試計(jì)算質(zhì)點(diǎn)從開始上拋至再回到原處的過程中質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的改變量（ D ）。（A）質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量沒有改變； （B）質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的改變量大小為，方向鉛垂向下；（C）質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的改變量大小為，方向鉛垂向上； （D）質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的改變量大小為，方向鉛垂向下：得分二、填空題 (每空4分,共20)1、圖3沿邊長(zhǎng)為的正方形各邊分別作用有，且=，該力系向B點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果為：主矢大小為=_0_。主矩大小為=_16_。 圖3OVAaBA 2. 圖示滾輪，已知，作用于B點(diǎn)的力，求力F對(duì)A點(diǎn)之矩=-2.93或。圖 4 圖5 3、如圖5所示，直角剛桿AO = 2m，BO = 3m，已知某

4、瞬時(shí)A點(diǎn)的速度 = 6m/s；而B點(diǎn)的加速度與BO成角。則該瞬時(shí)剛桿的角度速度 ，角加速度。得分三、是非題 (每題2分,共10分)1、作用在一個(gè)物體上有三個(gè)力，當(dāng)這三個(gè)力的作用線匯交于一點(diǎn)時(shí)，則此力系必然平衡。 （ ）2、力對(duì)于一點(diǎn)的矩不因力沿其作用線移動(dòng)而改變。 （ ）3、在自然坐標(biāo)系中，如果速度 = 常數(shù)，則加速度a = 0。 （ ）4、虛位移是假想的，極微小的位移，它與時(shí)間、主動(dòng)力以及運(yùn)動(dòng)的初始條件無關(guān)。 （ ）5、設(shè)一質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m，其速度與x軸的夾角為，則其動(dòng)量在x軸上的投影為mvx =mvcos。 （ ）得分4、 計(jì)算題 (15分)自重為P=100kN的T字形鋼架ABD,置于鉛垂面

5、內(nèi)，載荷如圖所示。其中轉(zhuǎn)矩M=20 kNm，拉力F=400kN,分布力q=20 kN/m,長(zhǎng)度l=1m。試求固定端A的約束力。解：取T型剛架為受力對(duì)象，畫受力圖。其中 (2分) (2分) (2分) (1分)(2分) (2分) (2分) (2分)得分五、計(jì)算題 (13分)600如圖所示，滾壓機(jī)構(gòu)的滾子沿水平方向作無滑動(dòng)的滾動(dòng)。已知曲柄長(zhǎng)為150mm。求當(dāng)曲柄與水平面的夾角為600，且曲柄與連桿垂直時(shí)，滾子的角速度和滾子前進(jìn)的速度。解：曲柄OA作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿AB和滾子均作平面運(yùn)動(dòng)。先找出連桿AB的速度瞬心C1如圖所示，曲柄OA的角速度為，滾子半徑為則 （2分）因此，點(diǎn)A的速度為 （2分）從而，連

6、桿AB在圖示瞬時(shí)的角速度為 （3分）因此，點(diǎn)B的速度為 （3分）因?yàn)闈L子沿水平方向作無滑動(dòng)的滾動(dòng)，所以滾子與水平面的接觸點(diǎn)即為滾子的速度瞬心。所以滾子的角速度為 （3分）得分六、計(jì)算題 (15分)在圖示機(jī)構(gòu)中，已知：勻質(zhì)輪C作純滾動(dòng)，半徑為r、重為PC，鼓輪B的內(nèi)徑為r、外徑為R，對(duì)其中心軸的回轉(zhuǎn)半徑為，重為PB，物A重為PA。繩的CE段與水平面平行，系統(tǒng)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。試求：物塊A下落s距離時(shí)輪C中心的速度。PCDCBARErrPBPA解：取整體為研究對(duì)象，受力如圖所示，設(shè)物A下落s距離時(shí)的速度為，則有 （1分） （1分） （1分）系統(tǒng)動(dòng)能為 T1 = 0 （1分） （2分）主動(dòng)力作功W = PAs （1分）利用動(dòng)能定理 （2分） （2分）得 （2分） （2分）得分7、 計(jì)算題（12分）如圖所示，曲柄長(zhǎng)為，連桿長(zhǎng)為，桿重和水平面、鉸鏈的摩擦力均忽略不計(jì)。當(dāng)曲柄位于水平位置時(shí)，連桿與水平面的夾角為。求在此位置平衡時(shí)轉(zhuǎn)矩和水平力之間的關(guān)系。解：去整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)的約束為理想約束。作用于系統(tǒng)的主動(dòng)力有力偶和。給曲柄以逆時(shí)針方向的虛位移，則A和B的虛位移分別為、。則由虛位移原