理論力學試題及參考答案

1、2004學年第一學期期終考試試卷一、判斷題1、一個力沿任一組坐標軸分解所得的分力的大小和這力在該坐標軸上投影的絕對值相等。2、作用在剛體上的力平行移動時，必須附加一力偶，附加力偶矩等于原力對新作用點的矩。3、剛體上各點的運動軌跡都是圓，則剛體作定軸轉(zhuǎn)動。4、在點的合成運動問題中，某瞬時動坐標系上一點的速度稱為動點的牽連速度。5、已知質(zhì)點的質(zhì)量和作用力，質(zhì)點的運動規(guī)律就完全確定。6、若作用在質(zhì)點系上外力的主矢始終為零，貝拡點系中每個質(zhì)點的動量都保持不變。二、選擇題(X)(V)(X)(X)圖二-45、圖示兩輪的質(zhì)量、半徑及對O軸的轉(zhuǎn)動慣量皆相同，I輪上繩端掛一質(zhì)量為m的重物，II輪上繩端作用P力，

2、且P=mg，兩輪的角加速度分別為和則其關(guān)系為(B)o(A)12(D)要考慮初始條件來確定1、若一平面任意力系分別向則兩者的(B)o(A)主矢相等，主矩相等(C)主矢不等，主矩相等A、B兩點簡化，所得的主矢和主矩都不為零,(B)主矢相等，主矩不等(D)主矢不等，主矩不等2、圖示一正方體,邊長為a,力F沿AB作用于A點,則該力對y軸之矩為(A)Fa(C)Fa(2B)-FaD)2Fa23、如果點的速度和法向加速度都不為零，而切向加速度恒為零，貝吐匕點作(C)。(B)變速直線運動D)變速曲線運動(A)勻速直線運動(C)勻速曲線運動(4、設(shè)各平面圖形上兩點的速度如圖所示，其中(A)(1)和(B)和(C)

3、和(D)只有是可能的。；1=；2(B)；1：；2(C)圖示質(zhì)量為m，半徑為動，若將圓盤的慣性力系向R的均質(zhì)圓盤以角速度、角加速度；繞定軸O轉(zhuǎn)O點簡化，所得主矩的絕對值|MIO2123232(A)mR(B)mRz(C)mRw(D)-mR222三、填空題(共16分，請將答案填入劃線內(nèi)。)1、圖示物塊重P=50N，它與鉛垂墻面間的靜、動滑動摩擦系6、(D)。數(shù)均為f=0.2。當垂直于墻面的壓力Q分別為表中所列數(shù)值,試在表中寫出相應的摩擦力F的數(shù)值。Q200N300NF40N50N2、圖三_1第3頁如圖所示，已知桿OA長.2l，以勻角速度繞O轉(zhuǎn)動。若以O(shè)A的A點為動點，動系固定在0占桿上，則當0僅處于

4、鉛垂位置時：(1)動點A的相對速度的大小vT，桿O1B的角速度的大小。淚乂川o(2)動點A的科氏加速度的大小aC二2-2，方向在圖上標出。圖三-23、在圖示系統(tǒng)中，A、B兩物塊的質(zhì)量皆為m1，均質(zhì)輪的質(zhì)量為m2，半徑為Ro若已知A物的速度大小為v,貝U系統(tǒng)動量大小P=2m1vcos，對O軸的21動量矩LO=(2mi-2m2)Rvo四、圖示平臺車沿水平直線行駛，均質(zhì)細桿AB用水平繩維持在鉛直位置。已知:桿長丨=2m，桿質(zhì)量m二20kg,平臺車的加速度大小a=16m/s2，重力加速度大小g=9.8m/s2。試用動靜法求：（1）繩CD的張力；（2）支座A的約束力。（本題15分）第4解：選AB為研究對

5、象，受力分析如圖所示。應有動靜法列平衡方程，有遲Fx=0五、圖示梁P=20kN,處的約束力FaxFt-Fig=0FaFg一FT=106.7(N),Fa廠mg=196(N)FT=213.3（N）AB和BC自重不計，B處為光滑鉸鏈,q=10kN/m,M=40kNm,j-30,（本題18分）oC解:(1)(2)(3)分別選整體和梁AB為研究對象受力分析如圖所示分別列平衡方程整體：vFx=0FaSinnFcx=0Fy=0FacobFCy-P-q2a=0C處為固定端。已知:a=2m，求A、B、CWbFbx二MA(F)=0FCy4a-Pa-q2a2a-MMC=0梁AB:二MB(F)=0FAcos2aqFB

6、y聯(lián)立求解，可得FA=17.32(kN),Fcx8.66(kN),FCy=45(kN),MC-120(kNm)AFAy_mg=01-Ft丨Fg一丨=02其中：Fg二ma=2016=320（N），聯(lián)立求解，可得Ma(F)=0第5頁六、滾壓機的機構(gòu)如圖示。已知曲柄長OA=r，以勻角速度0作逆時針向轉(zhuǎn)動，連桿長AB=2r，滾輪半徑為R,在水平面上作純滾動，O點與B點在一Ofc-7777AaA詠水平線上。在圖示位置時，OA垂直于OB，試求該瞬時連桿AB的角速度、角加速度和滾輪的角速度、角加速度。（本題15分）解：（1）先進行速度分析。在圖示位置時，AB桿作瞬時平動。桿連桿AB的角速度為基礎(chǔ)凸出部分的水

7、平壓力。（本題18分）解：（1）求滾子質(zhì)心的加速度。分別選滾子C、滑輪B和物塊A為研究對象,受力分析和運動分析如圖所示。列動力學方程（5分）滾子C:m1gsinr-Fcb_FsC二m1am1r；滾輪的角速度為VbVarR一R-B（6分）（2）再進行加速度分析。以A為基點分析B點的加速度。由aB=aA-aBA作B點的加速度合成圖如圖所示。由圖可知（3分）12mr2滑輪B:FbcrFbar=-m1r2;2物塊A:Fab-=m2aA=m2r;（6分）其中Fbc二Fcb,FaFba，聯(lián)立求解，可得aB=aAtan30=f0mgsin-m2g（2gm,）raBA=aA/cos30=23r-03（4分）滾子質(zhì)心的加速度為故連桿AB的角加速度為ABaBA滾輪的角加速度為（2分）m1gsin日-m2ga。=r-2m+m2（1分）（2）求楔塊D作用于基礎(chǔ)凸出部分的水平壓力。選整體為研究對象，受分及運動分析如圖所示。應用質(zhì)點系的動量定理有d（mwccos二Fdx（5分）dt解得FDx二（mycost）=maCcosdt（1分）（m1gsin：-m1m2g）cos12mm2第6頁七、在圖示機構(gòu)中，滾子C沿楔