理論力學(xué)__期末考試試題(答案版)

1、理論力學(xué) 期末考試試題 A卷1-1、自重為P=100kN的T字形鋼架ABD,置于鉛垂面內(nèi)，載荷如圖所示。其中轉(zhuǎn)矩M=20kN.m，拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,長度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.1-2 如圖所示，飛機(jī)機(jī)翼上安裝一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，作用在機(jī)翼OA上的氣動(dòng)力按梯形分布：=60kN/m，=40kN/m，機(jī)翼重=45kN，發(fā)動(dòng)機(jī)重=20kN，發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋槳的反作用力偶矩M=18kN.m。求機(jī)翼處于平衡狀態(tài)時(shí)，機(jī)翼根部固定端O所受的力。解：1-3圖示構(gòu)件由直角彎桿EBD以及直桿AB組成，不計(jì)各桿自重，已知q=10kN/m，F(xiàn)=50kN，M=6kN

2、.m，各尺寸如圖。求固定端A處及支座C的約束力。1-4 已知：如圖所示結(jié)構(gòu)，a, M=Fa, , 求：A，D處約束力.解：1-5、平面桁架受力如圖所示。ABC為等邊三角形，且AD=DB。求桿CD的內(nèi)力。1-6、如圖所示的平面桁架，A端采用鉸鏈約束，B端采用滾動(dòng)支座約束，各桿件長度為1m。在節(jié)點(diǎn)E和G上分別作用載荷=10kN，=7 kN。試計(jì)算桿1、2和3的內(nèi)力。解：2-1 圖示空間力系由6根桁架構(gòu)成。在節(jié)點(diǎn)A上作用力F，此力在矩形ABDC平面內(nèi)，且與鉛直線成45º角。EAK=FBM。等腰三角形EAK，F(xiàn)BM和NDB在頂點(diǎn)A，B和D處均為直角，又EC=CK=FD=DM。若F=10kN，

3、求各桿的內(nèi)力。2-2 桿系由鉸鏈連接，位于正方形的邊和對(duì)角線上，如圖所示。在節(jié)點(diǎn)D沿對(duì)角線LD方向作用力。在節(jié)點(diǎn)C沿CH邊鉛直向下作用力F。如鉸鏈B，L和H是固定的，桿重不計(jì)，求各桿的內(nèi)力。2-3 裝 訂 線 重為980 N，半徑為r =100mm的滾子A與重為490 N的板B由通過定滑輪C的柔繩相連。已知板與斜面的靜滑動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1。滾子A與板B間的滾阻系數(shù)為=0.5mm，斜面傾角=30º，柔繩與斜面平行，柔繩與滑輪自重不計(jì)，鉸鏈C為光滑的。求拉動(dòng)板B且平行于斜面的力F的大小。2-4 兩個(gè)均質(zhì)桿AB和BC分別重和，其端點(diǎn)和用球鉸固定在水平面，另一端由球鉸鏈相連接，靠在光滑的鉛直

4、墻上，墻面與AC平行，如圖所示。如AB與水平線的交角為45º，BAC=90º，求A和C的支座約束力以及墻上點(diǎn)所受的壓力。裝 訂 線 3-1 已知：如圖所示平面機(jī)構(gòu)中，曲柄OA=r，以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。套筒A沿BC桿滑動(dòng)。BC=DE，且BD=CE=l。求圖示位置時(shí)，桿BD的角速度和角加速度。解：3-2 圖示鉸鏈四邊形機(jī)構(gòu)中，=100mm，又=,桿以等角速度=2rad/s繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。桿AB上有一套筒C,此套筒與桿CD相鉸接。機(jī)構(gòu)的各部件都在同一鉛直面內(nèi)。求當(dāng)=60º時(shí)桿CD的速度和加速度。（15分）4-1 已知：如圖所示凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪以勻角速度繞水平O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)直桿AB

5、沿鉛直線上、下運(yùn)動(dòng)，且O，A，B 共線。凸輪上與點(diǎn)A接觸的點(diǎn)為，圖示瞬時(shí)凸輪輪緣線上點(diǎn)的曲率半徑為，點(diǎn)的法線與OA夾角為，OA=l。求該瞬時(shí)AB的速度及加速度。（15分）解：4-2 已知：如圖所示，在外嚙合行星齒輪機(jī)構(gòu)中，系桿以勻角速度繞轉(zhuǎn)動(dòng)。大齒輪固定，行星輪半徑為r，在大輪上只滾不滑。設(shè)A和B是行星輪緣 上的兩點(diǎn)，點(diǎn)A在的延長線上，而點(diǎn)B在垂直于的半徑上。求：點(diǎn)A和B的加速度。解： 4-3 已知：（ 科氏加速度 ）如圖所示平面機(jī)構(gòu)，AB長為l，滑塊A可沿?fù)u桿OC的長槽滑動(dòng)。搖桿OC以勻角速度繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊B以勻速沿水平導(dǎo)軌滑動(dòng)。圖示瞬時(shí)OC鉛直，AB與水平線OB夾角為30º。求

6、：此瞬時(shí)AB桿的角速度及角加速度。( 20分 )5-1 如圖所示均質(zhì)圓盤，質(zhì)量為m、半徑為R, 沿地面純滾動(dòng)，角加速為。求圓盤對(duì)圖中A,C和P三點(diǎn)的動(dòng)量矩。5-2（ 動(dòng)量矩定理 ）已知：如圖所示均質(zhì)圓環(huán)半徑為r，質(zhì)量為m，其上焊接剛桿OA，桿長為r，質(zhì)量也為m。用手扶住圓環(huán)使其在OA水平位置靜止。設(shè)圓環(huán)與地面間為純滾動(dòng)。求：放手瞬時(shí)，圓環(huán)的角加速度，地面的摩擦力及法向約束力。（15）解：5-3 11-23 （ 動(dòng)量矩定理 ）均質(zhì)圓柱體的質(zhì)量為m,半徑為r,放在傾角為60º的斜面上，一細(xì)繩繞在圓柱體上，其一端固定在A點(diǎn)，此繩和A點(diǎn)相連部分與斜面平行，如圖所示。如圓柱體與斜面間的東摩擦因

7、數(shù)為f=1/3,求圓柱體的加速度。（15）5-4 11-28 （ 動(dòng)量矩定理 ）均質(zhì)圓柱體A和B的質(zhì)量均為m,半徑均為r, 一細(xì)繩纏在繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱A上,繩的另一端繞在圓柱B上，直線繩段鉛垂，如圖所示。不計(jì)摩擦。求：（1）圓柱體B下落時(shí)質(zhì)心的加速度；（2）若在圓柱體A上作用一逆時(shí)針轉(zhuǎn)向力偶矩M,試問在什么條件下圓柱體B的質(zhì)心加速度將向上。 （ 15分 ）解：6-1 已知：輪O 的半徑為R1 ，質(zhì)量為m1 ,質(zhì)量分布在輪緣上; 均質(zhì)輪C的半徑為R2 ， 質(zhì)量為m2 ，與斜面純滾動(dòng), 初始靜止 。斜面傾角為 ,輪O受到常力偶M 驅(qū)動(dòng)。 求:輪心C 走過路程s 時(shí)的速度和加速度。（ 15分 ）6-2 已知均質(zhì)桿OB=AB=l, 質(zhì)量均為m，在鉛垂面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，AB桿上作用一不變的力偶矩M, 系統(tǒng)初始靜止,不計(jì)摩擦。求當(dāng)端點(diǎn)A 運(yùn)動(dòng)到與端點(diǎn)O重合時(shí)的速度。 （ 15分 ）解：6-3 已知：重物m, 以v勻速下降，鋼索剛度系數(shù)為k。求輪D突然卡住時(shí)，鋼索的最大張力. （ 15分 ）6-4 已知均質(zhì)桿AB的質(zhì)量m=4kg,長l=600mm,均勻圓盤B的質(zhì)量為