理論力學(xué)復(fù)習(xí)題及答案(哈工大版)匯總

1、!是非題1、力有兩種作用效果，即力可以使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，也可以使物體發(fā)生變形。（，）2、在理論力學(xué)中只研究力的外效應(yīng)。（ V）3、兩端用光滑較鏈連接的構(gòu)件是二力構(gòu)件。（X ）4、作用在一個(gè)剛體上的任意兩個(gè)力成平衡的必要與充分條件是：兩個(gè)力的作用線相同，大小相等，方向相反。（，）5、作用于剛體的力可沿其作用線移動(dòng)而不改變其對(duì)剛體的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)。（X ）6、三力平衡定理指出：三力匯交于一點(diǎn)，則這三個(gè)力必然互相平衡。（X ）7、平面匯交力系平衡時(shí)，力多邊形各力應(yīng)首尾相接，但在作圖時(shí)力的順序可以不同。8、約束力的方向總是與約束所能阻止的被約束物體的運(yùn)動(dòng)方向一致的。（x ）9、在有摩擦的情況下，全約

2、束力與法向約束力之間的（應(yīng)是最大）夾角稱為摩擦角。（X ）10、用解析法求平面匯交力系的平衡問題時(shí)，所建立的坐標(biāo)系x, y軸一定要相互垂直。（x ）11、 一空間任意力系，若各力的作用線均平行于某一固定平面，則其獨(dú)立的平衡方程最多只有3個(gè)。（x ）12、靜摩擦因數(shù)等于摩擦角的正切值。（，）13、 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)只要運(yùn)動(dòng)，就一定受有力的作用，而且運(yùn)動(dòng)的方向就是它受力方向。（x ）14、已知質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量和作用于質(zhì)點(diǎn)的力，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就完全確定。（X ）15、質(zhì)點(diǎn)系中各質(zhì)點(diǎn)都處于靜止時(shí)，質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量為零。于是可知如果質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量為零，則質(zhì)點(diǎn)系中各質(zhì)點(diǎn)必都靜止。（x ）16、作用在一個(gè)物體上有三個(gè)力，當(dāng)這三

3、個(gè)力的作用線匯交于一點(diǎn)時(shí)，則此力系必然平衡。（x ）17、力對(duì)于一點(diǎn)的矩不因力沿其作用線移動(dòng)而改變。（V ）18、在自然坐標(biāo)系中，如果速度 u =常數(shù)，則加速度a = 0應(yīng)是切線方向加速度為零。（X ）19、 設(shè)一質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為 m,其速度U與X軸的夾角為a ,則其動(dòng)量在x軸上的投影為 mvx =mvcosa。（，）20、用力的平行四邊形法則，將一已知力分解為F1和F2兩個(gè)分力，要得到唯一解答，必須具備：已知F1和F2兩力的大小；或已知 F1和F2兩力的方向；或已知 F1或F2中任一個(gè)力的大小和方向。（V ）21、某力在一軸上的投影與該力沿該坐標(biāo)軸的分力其大小相等，故投影就是分力。（X ）22、

4、圖示結(jié)構(gòu)在計(jì)算過程中，根據(jù)力線可傳性原理，將力P由A點(diǎn)傳至 B點(diǎn)，其作用效果不變。（X ）(X )。23、作用在任何物體上的兩個(gè)力，只要大小相等，方向相反，作用線相同，就一定平衡。24、在有摩擦的情況下，全約束力與法向約束力之間的夾角稱為摩擦角。（X ）dvdv25、應(yīng)是切線方向加速度 dt的大小為dt。（X）26、已知質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量和作用于質(zhì)點(diǎn)的力，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就完全確定。（X ）27、質(zhì)點(diǎn)系中各質(zhì)點(diǎn)都處于靜止時(shí)，質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量為零。于是可知如果質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量為零，則質(zhì)點(diǎn)系中各質(zhì)點(diǎn)必都靜止。（X ）28、兩個(gè)力合力的大小一定大于它分力的大小。（X ）29、約束力的方向總是與約束所能阻止的被約束的物

5、體的運(yùn)動(dòng)方向是一致的。（X ）。30、兩平面力偶的等效條件是： 這兩個(gè)力偶的力偶矩相等還有方向相同。（X ）31、剛體的運(yùn)動(dòng)形式為平動(dòng)，若剛體上任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)已知，則其它各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)隨之確定。（ V ）、選擇題（每題 2分。請(qǐng)將答案的序號(hào)填入劃線內(nèi)。）1、空間力偶矩是4。代數(shù)量；滑動(dòng)矢量；定位矢量；自由矢量。2、一重W的物體置于傾角為«的斜面上，若摩擦系數(shù)為 f,且tg3 <f,則物體 1,若增加物重量,則物體 1;若減輕物體重量，則物體 1靜止不動(dòng);向下滑動(dòng)；運(yùn)動(dòng)與否取決于平衡條件。3、直角剛桿A O = 2m , BO = 3m,已知某瞬時(shí) A點(diǎn)的速度 U A= 6m/s ;而

6、B點(diǎn)的加速度與 BO成a = 60角。則該瞬時(shí)剛桿的角度速度 31=rad/s,角加速度 =4rad/s2。3;"3;4、一動(dòng)點(diǎn)作平面曲線運(yùn)動(dòng)，若其速率不變,O垂直;C:夾角隨時(shí)間變化;c ,'O&9 43。,則其速度矢量與加速度矢量 D:不能確定A：平行;B:5、質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量守恒的條件是（ bA:作用于質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力主矢恒等于零；C:作用于質(zhì)點(diǎn)系的約束反力主矢恒等于零;B:作用于質(zhì)點(diǎn)系的外力主矢恒等于零;D:作用于質(zhì)點(diǎn)系的主動(dòng)力主矢恒等于零;6、 若作用在A點(diǎn)的兩個(gè)大小不等的力 F 1和F 2,沿同一直A線但方向相反。則其合力可以表示為。下, a F1- F 2; F

7、2- F 1; F 1+ F 2;7、作用在一個(gè)剛體上的兩個(gè)力 F A、F B,滿足F A=- F B的條件，則該二力可能是O一對(duì)平衡的力或一個(gè)力偶。作用力和反作用力或一個(gè)力偶。 作用力和反作用力或一對(duì)平衡的力；一對(duì)平衡的力或一個(gè)力和一個(gè)力偶；8、三力平衡定理是。共面不平行的三個(gè)力互相平衡必匯交于一點(diǎn)； 共面三力若平衡，必匯交于一點(diǎn)；點(diǎn)力系，其三力匯交于一點(diǎn)，則這三個(gè)力必互相平衡。9、已知F 1、F 2、F 3、F 4為作用于剛體上的平面共力矢關(guān)系如圖所示為平行四邊形，由此 。力系可合成為一個(gè)力偶；力系可合成為一個(gè)力；力系簡(jiǎn)化為一個(gè)力和一個(gè)力偶；力系的合力為零，力系平衡。10、在下述原理、法則

8、、定理中，只適用于剛體的有 二力平衡原理； 力的平行四邊形法則； 加減平衡力系原理； 力的可傳性原理； 作用與反作用定理。11、正立方體的頂角上作用著六個(gè)大小相等的力，此力系向任一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果是主矢等于零，主矩不等于零；主矢不等于零，主矩也不等于零；主矢不等于零，主矩等于零；主矢等于零，主矩也等于零。12、圖示四個(gè)力四邊形中，表示力矢R是F1、F2和F3的合力圖形是（BD ）13、圖示力F1、F2、F3和F4分別在坐標(biāo)軸 X上的投影的計(jì)算式為（AA.X仁-Ficos a 1C.X3=-F3 cos a 314、固定較支座約束反力（C ）用任意兩個(gè)相互垂直的通過校心的力表示用任意一個(gè)大小和方向未

9、知的通過校心的C.其反力的方向在標(biāo)定時(shí)可以任意假設(shè)力的方向在標(biāo)定時(shí)不可以任意假設(shè)15、力對(duì)物體作用效果，可使物體（ D ）A.產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)B.產(chǎn)生內(nèi)力C.產(chǎn)生變形D.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變和產(chǎn)生變B.X2=-F2 cos a 2D.X4=-F4 cos a 4A.可以B.可以力表不D.其反16、作用在剛體上的二力平衡條件是（B ）A.大小相等、方向相反、作用線相同、作用在兩個(gè)相互作用物體上B.大小相等、方向相反、作用線相同、作用在同一剛體上C.大小相等、方向相同、作用線相同、作用在同一剛體上D.大小相等、方向相反、作用點(diǎn)相同17、平面力系向點(diǎn)1簡(jiǎn)化時(shí)，主矢FR=0,主矩M1W0,如將該力系向另一點(diǎn) 2簡(jiǎn)

10、化，則（B ）。A:FRWO, MFO;B:FR=0,M2w M1 ;C:FR = 0,M2 = M1 ; D:FRWO,M2 = M1。18、光滑面對(duì)物體的約束反力，作用在接觸點(diǎn)處，其方向沿接觸面的公法線（ a ）A.指向受力物體，為壓力B.指向受力物體，為拉力C.背離受力物體，為拉力D.背離受力物體，為壓力19、圖示三校拱架中，若將作用于構(gòu)件AC上的力偶 M平移至構(gòu)件 BC上，則A、B、C三處的約束反力（D ）A.只有C處的不改變B.只有C處的改變C都不變D渚B改變20、牽連運(yùn)動(dòng)是指（a ）A.動(dòng)系相對(duì)于靜系的運(yùn)動(dòng)B.牽連點(diǎn)相對(duì)于動(dòng)系的運(yùn)動(dòng)C.靜系相對(duì)于動(dòng)系的運(yùn)動(dòng)D.牽連點(diǎn)相對(duì)于靜系的運(yùn)動(dòng)

11、21、 汽車以勻速率 v在不平的道路上行駛，如圖所示。當(dāng)通過 A、B、C三個(gè)位置時(shí)，汽車對(duì)路面的壓力分別為FA、FB、FC,則( b )A.FA=FB=FCB.FA>FB>FCC.FA<FB<FCD.FA=FB>FC則該瞬時(shí) CA繩的22、 一物重P,用細(xì)繩BA、CA懸掛如圖所示，且角 a =60°。若將BA繩突然剪斷,張力為（b ）A.0!B.0.5P.c.pD.2P23、 構(gòu)件在外力作用下平衡時(shí)，可以利用 （b ）A.平衡條件求出所有未知力B.平衡條件求出某些未知力C.力系的簡(jiǎn)化求未知力D.力系的合成或分解求未知力24、 圖示中四個(gè)力 F1、F2、F

12、3、F4對(duì)B點(diǎn)之矩是(a )A.mB(F1)=0B.mB(F2)=F2lC.mB(F3)=F31cos45D.mB(F4)=F4125、物體在一個(gè)力系作用下，此時(shí)只能A.加上由二個(gè)力組成的力系C.加上或去掉由二個(gè)力組成的力系（d）不會(huì)改變?cè)ο祵?duì)物體的外效應(yīng)。B.去掉由二個(gè)力組成的力系D.加上或去掉另一平衡力系26、 重P的均質(zhì)圓柱放在 V型槽里，考慮摩擦柱上作用一力偶，其矩為 M時(shí)（如圖） 狀態(tài)。此時(shí)按觸點(diǎn)處的法向反力NA與NB的關(guān)系為。,圓柱處于極限平衡 NA = NB ; NA > NB ; NA < NB。27、在圖示機(jī)構(gòu)中，桿 O1 A - O2 B ,桿 O2 C -

13、O3 D ,且 O1 A = 20cm , O2 C = 40cm ,若桿AO1以角速度 3 = 3 rad / s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則 D點(diǎn)的速度的大小為度的大小為cm/s2。CM = MD = 30cm , cm/s, M點(diǎn)的加速ol 60; 120; 150; 360。28、曲柄OA以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)到圖示位置（OA/O1 B。AB OA)時(shí)，有 VAVb29、圖示均質(zhì)桿OA質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為1,則該桿對(duì)O軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為（mlA. 12 B.ml212mlml2C.3 d.330、當(dāng)具有一定速度的物體作用到靜止構(gòu)件上時(shí)，物體的速度發(fā)生急劇改變，由于慣性，使構(gòu)件受到很大的作用力，這種現(xiàn)象稱為沖

14、擊，例如（ d ）A.電梯上升B.壓桿受壓C.齒輪嚙合D.落錘打樁三、計(jì)算題1、水平梁 AB的A端固定，B端與直角彎桿 BEDC用錢鏈相連，定滑輪半徑 R = 20cm , CD = DE = 100cm, AC = BE = 75cm ,不計(jì)各構(gòu)件自重，重物重 P=10kN ,求C,A處的約束力。（20分）!一、解：1、以HEC定滑輪與重物為研究對(duì)象.受力圖如圖(a)由解存Fc- L25kN?、以整體為研究對(duì)象，受力圖如圖(b)由小=0, F小一外二0上¥產(chǎn)0 ,卜二十# 一工。£歷/斤)三口, a/ *-Ry-P(cB + /?) = 0解得七一10 3, F 桐 K7

15、5kN , 版,-)7.5 kN - m2、圖示平面結(jié)構(gòu)，自重不計(jì)。B處為錢鏈聯(lián)接。已知： P = 100 kN, M = 200 kN m, L1 = 2m, L2 = 3m。試求支座A的約束反力。三、解.以整體為研究對(duì)象.受力如圖所示匚產(chǎn)”一心以4）一心 24-"二口再以心DS為研匕對(duì)象受力如圖所示.3、水平簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，由工必萬(wàn) = 0Fl . L、-尸. LjAt=0聯(lián)立兩式得F 一處 kN 37 IkN Ff 一理 KN_W05kN h 7*L 21約束和載荷如圖所示，求支座 A 和 B 的約束反力。二、不計(jì)圖示個(gè)構(gòu)件的自重，已知3/ = 8。忑kN %F = 40MV國(guó)=3

16、0KV風(fēng)/ = 2肛以角度如圖，求固定端A處的約束力口（15分）/二、解一圖，圖（1）分析RC （如圖（1）所示）一£%=0小-材=0川可得=4。外”分析（如圖所示）一工工二0-F-；g21=0 ,Z4=0,七+加=0£必=0"+居2： +尸2=0可得 F收= 1004"可得%=70心”可得 M=T40kV加4、已知：圖示平面結(jié)構(gòu)，各桿自重不計(jì)。M=10kN m, F=20kN , qmax = 8kN/m , l = 2m , a, b,鏈連接，E處為固定端。求：A, E處的約束力。D處為較Fn =3466kNFKi =-1.858kNF自=10.97

17、6kNM 斤=9.6l5kNm圖(1)圖<2)三、解：分析笈。受力如圖(1)所示,1 2工=0- 4 I - = 02 -3分析整體，受力如圖(2)所示.£凡二。% +；4%皿Fco£45、0ZFy=0 尸切 +加一產(chǎn) sin45=0M p = 0M r + Fy - 4 jW 卜 *24 F - 4 - *84 4 = 0亡把 m22'3EM"）二 0:叫二05、兩根鉛直桿 AB、CD與梁BC較接，B、C、D均為光滑鍍鏈，A為固定端約束，各梁的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=2m ,受力情況如圖。已知：P=6kN , M=4kN m, qO=3kN/m,試求固定端 A

18、及錢鏈C的約束反力。v 小“， mr mviht y-u fjw/ iiia 小目 AC 門以 儀"。的約束反力。解：（1）取段圻析求得結(jié)果為負(fù)說明與假設(shè)方向相反,(2)取即分析七= 2) = 2 kNEMM)= O: -F l-F =07F：二一二 F = TkNCi 3求得結(jié)果為負(fù)說明與假設(shè)方向相反，(3)取旗、比汾析£死二°： % +鼠+ ?八。以=-% WM = -(T-；32 = lkN""%+ %=。ZM")= O：也+時(shí)-3“5，+工、/一耳j/=oMa 6 kN - m求得結(jié)果為負(fù)說明與假設(shè)方向相反，即為順時(shí)針方向.6

19、、求指定桿1、2、3的內(nèi)力。7、求圖示桁架中1號(hào)桿的內(nèi)力。8、一組合梁 ABC的支承及載荷如圖示。已知F = 1KN, M=0.5KNm,求固定端 A的約束反力。（15分）解）：組合梁及阿桿.支什分款如因所。 陀DF.瑞H均為一力桿. 二£w%/F）= U V +5出 2 5：fta-0節(jié)點(diǎn)為時(shí)象二受力怖再示之£=。% RwFl。ml% :-<kn整體為對(duì)拿：*=。F""U 得 =4"閆JD同XE=0 F-F = o得”=1KN£樹支苗）=。/4 + M +耳”3-%=0持 明工3-5KN nt9、一均質(zhì)桿 AB重為400N,長(zhǎng)

20、為1,其兩端懸掛在兩條平行等長(zhǎng)的繩上處于水平位置，如圖所示。今其中一根繩子突然被剪斷，求另一根繩 AE此時(shí)的張力。解：運(yùn)動(dòng)分析繩子突然被剪斷，桿 AB繞A作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。假設(shè)角加速度為a , AB桿的質(zhì)心為 C,由于 A 絕對(duì)速度為零，以瞬心 A為基點(diǎn)，因此有：aC =a：C1 IaC = 一 二 l2 方向如圖所示/受力分析：AB桿承受重力、繩子拉力、慣性力和慣性力矩利用動(dòng)靜法，對(duì)質(zhì)心 C建立力矩方程：由 ' M c = 0M c -T 11 =021.2.1_,>ml -1 T1 = 0即 122(1)T Fc -mg =01 ,CT - 1m - - mg = 0(2)聯(lián)立(1

21、) (2)兩式，解得:21T =100N【注】本題利用質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理和繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)量矩定理也可求解10、邊長(zhǎng)b =100mm的正方形均質(zhì)板重 400N,由三根繩拉住，如圖所示。求： 1、當(dāng)FG繩被剪斷的瞬時(shí)， AD 和BE兩繩的張力；2、當(dāng)AD和BE兩繩運(yùn)動(dòng)到鉛垂位置時(shí)，兩繩的張力。（解）1）繩FG被剪斷的瞬時(shí)受力分析如圖由于開始酢止，板初線速度和初知速度均為零口 因此，板作瞬時(shí)平動(dòng)，方向與舞/。和8£垂更.設(shè)板的加速度為%,慣性力為弁U由于初角速度均為零，慣性力矩也為零.利用動(dòng)靜法：9工刊=0/ngcos6T 一久=0£汽工0%+%一"叼=0 £%=。

22、丁照sin60z x- -Tjjc ca60' x- -tadsin60z x- -TAycos60n = 0由（【）式，可得:二旦二49榕人工2由2）式，可用* Tad =2OOV3-7；e，代入 可用，7Tm = 732 N, =273.2 N于是有工可求得:(2)當(dāng)/。和BE兩繩運(yùn)動(dòng)到船垂位置時(shí) 受力分析牛運(yùn)動(dòng)分析如圖，此時(shí)由于該板僅受鉛垂力，質(zhì)心只有法向加速度口 利用動(dòng)能定理求此時(shí)的切向速度：由初始位置到板的最低位置，勢(shì)能改變?yōu)閟in60")- mgl( sin 60°)=g42-百)進(jìn)一步“求得法向加速度為:Y = g(2-V5) = 2.63 m!s(1

23、)利用動(dòng)靜法士 VFv = 0 二口+乙戶一例一力=。(2)jr015J將(1)代入(2),由對(duì)稱性，可得tT盤口 = 丁醍= H36N11、圖中，均質(zhì)梁 BC質(zhì)量為4m、長(zhǎng)4R,均質(zhì)圓盤質(zhì)量為 2m、半徑為R,其上作用轉(zhuǎn)矩 M,通過柔繩提升 質(zhì)量為m的重物A。已知重物上升的加速度為a=0.4g,求固定端 B處約束反力。12、均質(zhì)桿AB長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.5m,質(zhì)量為50kg,位于鉛直平面內(nèi)， A端與光滑水平面接觸，B端由不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩系于距地面h高的。點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)繩處于水平位置時(shí)，桿由靜止開始下落，試用動(dòng)靜法求解此瞬時(shí)A點(diǎn)的約束反力和繩子的拉力。13、圖示機(jī)構(gòu)中，曲柄 OC繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊 A

24、沿曲柄滑動(dòng)，從而帶動(dòng)桿 AB在鉛直導(dǎo)槽K中移動(dòng)，已知OC = a , OK = l ,今在C作用一與曲柄垂直的力 Q,在點(diǎn)B沿BA作用有力P,試確定機(jī)構(gòu)平衡時(shí) P與Q的 關(guān)系。解：系統(tǒng)可以視為由3個(gè)質(zhì)點(diǎn)O、A、B組成，北6個(gè)坐標(biāo).共市5個(gè)約束方程，所以系統(tǒng) 自山度&選取學(xué)為廣義坐標(biāo),有: acu xp , yc = as i匕二門和所以，可港5 i 6(p , 用好=4co 早3gIs ec(pii<p由虛功原理，行：-Qvo 甲 x+Qy i 呼乂 示,.+ P x 加 * = 0斯 Qag + Pl sec? S(p- 0呷，0 - Pl f Cl 3K - >14、水平