理論力學(xué)習(xí)題

-PAGE-8-.z.第一章靜力學(xué)公理與受力分析(1)一．是非題1、加減平衡力系公理不但適用于剛體，還適用于變形體?！病?、作用于剛體上三個(gè)力的作用線匯交于一點(diǎn)，該剛體必處于平衡狀態(tài)?！病?、剛體是真實(shí)物體的一種抽象化的力學(xué)模型，在自然界中并不存在。〔〕4、但凡受兩個(gè)力作用的剛體都是二力構(gòu)件?！病?、力是滑移矢量，力沿其作用線滑移不會(huì)改變對(duì)物體的作用效果?！病扯x擇題1、在下述公理、法則、原理中，只適于剛體的有〔〕①二力平衡公理②力的平行四邊形法則③加減平衡力系公理④力的可傳性原理⑤作用與反作用公理三．畫出以下圖中指定物體受力圖。未畫重力的物體不計(jì)自重，所有接觸處均為光滑接觸。整體受力圖可在原圖上畫。球A桿AB桿AB、CD、整體桿AB、CD、整體桿AC、CB、整體 桿AC、CD、整體四．畫出以下圖中指定物體受力圖。未畫重力的物體不計(jì)自重，所有接觸處均為光滑接觸。多桿件的整體受力圖可在原圖上畫。球A、球B、整體 桿BC、桿AC、整體第一章靜力學(xué)公理與受力分析〔2〕一．畫出以下圖中指定物體受力圖。未畫重力的物體不計(jì)自重，所有接觸處均為光滑接觸。整體受力圖可在原圖上畫。桿AB、BC、整體桿AB、BC、輪E、整體桿AB、CD、整體桿BC帶鉸、桿AC、整體桿CE、AH、整體桿AD、桿DB、整體桿AB帶輪及較A、整體桿AB、AC、AD、整體第二章平面匯交和力偶系一．是非題1、因?yàn)闃?gòu)成力偶的兩個(gè)力滿足F=-F’，所以力偶的合力等于零。〔〕2、用解析法求平面匯交力系的合力時(shí)，假設(shè)選用不同的直角坐標(biāo)系，則所求得的合力不同?！病?、力偶矩就是力偶?！病扯妱?dòng)機(jī)重P=500N，放在水平梁AC的中央，如下圖。梁的A端以鉸鏈固定，另一端以撐桿BC支持，撐桿與水平梁的交角為300。忽略梁和撐桿的重量，求撐桿BC的內(nèi)力及鉸支座A的約束力。()三.拔樁機(jī)如圖，圖示位置DC水平、AC垂直，假設(shè)，，求木樁所受的力F，并求兩力的比值：()四．一大小為的力作用在圓盤邊緣的點(diǎn)上，如下圖，試分別計(jì)算此力對(duì)三點(diǎn)之矩。五．在圖示構(gòu)造中，各構(gòu)件的自重不計(jì)。在構(gòu)件AB上作用一矩為M的力偶，求支座A和C的約束力。()六.圖示為曲柄連桿機(jī)構(gòu)。主動(dòng)力F=400N作用在活塞上。不計(jì)構(gòu)件自重，試問(wèn)在曲柄上應(yīng)加多大的力偶矩M方能使機(jī)構(gòu)在圖示位置平衡"(M=60N·m)第三章平面任意力系〔1〕一．是非題1、*一平面力系，如其力多邊形不封閉，則該力系對(duì)任意一點(diǎn)的主矩都不可能為零。2、當(dāng)平面一般力系向*點(diǎn)簡(jiǎn)化為力偶時(shí)，如果向另一點(diǎn)簡(jiǎn)化，則其結(jié)果是一樣的。〔〕3、一匯交力系，假設(shè)非平衡力系，一定有合力?！病?、假設(shè)一平面力系對(duì)*點(diǎn)之主矩為零，且主矢亦為零，則該力系為一平衡力系?！病扯x擇題1、平面內(nèi)一非平衡匯交力系和一非平衡力偶系，最后可能合成的情況是〔〕①合力偶②一合力③相平衡④無(wú)法進(jìn)一步合成三.平面力系中各力大小分別為，作用位置如下圖，尺寸單位為mm。試求力系向O點(diǎn)和O1點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果。四．圖示簡(jiǎn)支梁中，求AB兩端約束的約束反力。()五．圖示懸臂梁中，求A端的約束反力。()六．在圖示剛架中，qm=3Kn/m，F(xiàn)=6kN，M=10kN?m，不計(jì)剛架自重。求固定端A處的約束力。()第三章平面任意力系〔2〕一．AC和CD梁通過(guò)鉸鏈C連接。支承和受力如下圖。均布載荷強(qiáng)度q＝10kN/m，力偶矩M=40kN?m。求支座A、B、D的約束力和鉸鏈C處所受的力。()二.構(gòu)架由桿AB，AC和DF鉸接而成，如下圖。在DEF桿上作用一矩為M的力偶。不計(jì)各桿的重量，求AB桿上鉸鏈A，D所受的力。()三.如下圖，組合梁由AC和CD兩段鉸接構(gòu)成，起重機(jī)放在梁上。起重機(jī)重，重心在鉛直線EC上，起重載荷。如不計(jì)梁重，求支座A、B和D三處的約束反力。()第三章平面任意力系〔3〕一．平面桁架的支座和載荷如下圖。ABC為等邊三角形，E，F(xiàn)為兩腰中點(diǎn)，又AD=DB。1)判斷零桿，2)求桿CD的內(nèi)力FCD。二．平面懸臂桁架所受的載荷如下圖。1)判斷零桿，2)求桿1，2和3的內(nèi)力。三.桁架受力如下圖，，。試求桁架4、5、6各桿的內(nèi)力。第七章剛體的根本運(yùn)動(dòng)一．是非題1、*瞬時(shí)，剛體上有兩點(diǎn)的軌跡一樣，則剛體作平動(dòng)。〔〕二.揉茶機(jī)的揉桶由三個(gè)曲柄支持，曲柄的支座A、B、C與支軸a、b、c恰成兩全等等邊三角形，如下圖。三個(gè)曲柄長(zhǎng)度相等，均為l=150mm，并以一樣的轉(zhuǎn)速分別繞其支座在圖示平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。求揉桶中心點(diǎn)O的速度和加速度。三.圖示曲柄滑桿機(jī)構(gòu)中，滑桿上有一圓弧形滑道，其半徑R=100mm，圓心O1在導(dǎo)桿BC上。曲柄長(zhǎng)OA=100mm，以等角速度繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。求導(dǎo)桿BC的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及當(dāng)曲柄與水平線間的交角時(shí)，導(dǎo)桿BC的速度。四.機(jī)構(gòu)如下圖，假定桿AB在*段時(shí)間內(nèi)以勻速運(yùn)動(dòng)，開(kāi)場(chǎng)時(shí)。試求當(dāng)時(shí)，搖桿OC的角速度和角加速度。五.圖示機(jī)構(gòu)中齒輪1緊固在桿AC上，AB=O1O2，齒輪1和半徑為的齒輪2嚙合，齒輪2可繞O2軸轉(zhuǎn)動(dòng)且和曲柄O2B沒(méi)有聯(lián)系。設(shè)，，試確定時(shí)，輪2的角速度和角加速度。第八章點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)〔1〕一.圖示曲柄滑道機(jī)構(gòu)中，曲柄長(zhǎng)OA=r，并以等角速度繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。裝在水平桿上的滑槽DE與水平線成60°角。求當(dāng)曲柄與水平線的交角分別為時(shí)，桿BC的速度。二.如下圖，搖桿機(jī)構(gòu)的滑桿AB以等速v向上運(yùn)動(dòng)。搖桿長(zhǎng)OC=a，距離OD=l。求當(dāng)時(shí)點(diǎn)C的速度的大小。三.在圖a和b所示的兩種機(jī)構(gòu)中，，。求圖示位置時(shí)桿的角速度。第八章點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)〔2〕一.圖示鉸接平行四邊形機(jī)構(gòu)中，O1A=O2B=100mm，又O1O2=AB，桿O1A以等角速度ω=2rad/s繞O1軸轉(zhuǎn)動(dòng)。桿AB上有一套筒C，此筒與桿CD相鉸接。機(jī)構(gòu)的各部件都在同一鉛直面內(nèi)。求當(dāng)φ=600時(shí)，桿二.如下圖，曲柄OA長(zhǎng)0.4m，以等角速度ω=0.5rad/s繞O軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)。由于曲柄的A端推動(dòng)水平板B，而使滑桿C沿鉛直方向上升。求當(dāng)曲柄與水平線間的夾角θ=300時(shí)，滑桿C的速度和加速度三.半徑為R的半圓形凸輪D以等速vo沿水平線向右運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)從動(dòng)桿AB沿鉛直方向上升，如下圖求θ=300時(shí)桿AB相對(duì)于凸輪的速度和加速度。四圖示曲柄滑桿機(jī)構(gòu)中，滑桿上有一圓弧形滑道，其半徑R=100mm，圓心O1在導(dǎo)桿BC上。曲柄長(zhǎng)OA=100mm，以等角速度繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)曲柄與水平線間的交角時(shí)，用點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)求導(dǎo)桿BC的速度和加速度。第八章點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)〔3〕一.在圖a和b所示的兩種機(jī)構(gòu)中，，。求圖示位置時(shí)桿的角加速度。二.牛頭刨床機(jī)構(gòu)如下圖。，角速度。求圖示位置滑枕CD的速度和加速度。第九章剛體的平面運(yùn)動(dòng)〔1〕一．是非題1、純滾動(dòng)時(shí)輪與平面接觸點(diǎn)處的速度為零。 〔〕2、點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)和剛體平面運(yùn)動(dòng)兩種分析方法中，動(dòng)坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)可以是任何一種剛體運(yùn)動(dòng)。〔〕二.四連桿機(jī)構(gòu)中，連桿AB上固連一塊三角板ABD，機(jī)構(gòu)由曲柄帶動(dòng)，曲柄的角速度，，水平距離，，當(dāng)時(shí)，平行于，且與在同一直線上，，求三角板速ABD的角速度和點(diǎn)D的速度。三.如下圖，在篩動(dòng)機(jī)構(gòu)中，篩子的擺動(dòng)是由曲柄連桿機(jī)構(gòu)所帶動(dòng)。曲柄OA的轉(zhuǎn)速，OA=0.3m。當(dāng)篩子BC運(yùn)動(dòng)到與點(diǎn)O在同一水平線上時(shí)，。求此瞬時(shí)篩子BC的速度。四．圖示機(jī)構(gòu)中，：OA=0.1m，DE=0.1m，EF=0.1m，D距OB線為h=0.1m；ωOA=4rad/s。在圖示位置時(shí)，曲柄OA與水平線OB垂直；且B、D和F在同一鉛直線上。又DE垂直于EF。求桿EF的角速度和點(diǎn)F的速度。五.圖示配汽機(jī)構(gòu)中，曲柄OA的角速度為常量。OA=0.4m，AC=BC=m。求當(dāng)曲柄OA在兩鉛直線位置和兩水平位置時(shí)，配汽機(jī)構(gòu)中氣閥推桿DE的速度。第九章剛體的平面運(yùn)動(dòng)〔2〕一.曲柄連桿機(jī)構(gòu)中，曲柄OA以勻角速度繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)算圖示瞬時(shí)連桿AB的角速度及角加速度。二.在圖示曲柄連桿機(jī)構(gòu)中，曲柄OA繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度為，角加速度為。在圖示瞬時(shí)曲柄與水平線間成600角，而連桿AB與曲柄OA垂直?；瑝KB在圓形槽內(nèi)滑動(dòng)，此時(shí)半徑O1B與連桿AB間成300角。如OA=r，，O1B=2r，求在該瞬時(shí)，滑塊B的切向和法向加速度。三.圖示機(jī)構(gòu)，曲柄OA=r，繞O軸以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，AB=6r，，當(dāng)AB⊥BC時(shí)，求滑塊C的速度和加速度。四.如下圖機(jī)構(gòu)中，各桿長(zhǎng)均為0.4m，桿OA及O1D的角速度分別為及，且。試求圖示位置時(shí)：

〔１〕桿AB和桿BD的角速度；

〔２〕桿AB和桿BD的角加速度。

第九章運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合應(yīng)用一.圖示曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)搖桿O1C繞O1軸擺動(dòng)。在連桿AB上裝有兩個(gè)滑塊，滑塊B在水平槽內(nèi)滑動(dòng)，而滑塊D則在搖桿O1C的槽內(nèi)滑動(dòng)。：曲柄長(zhǎng)OA=50mm，繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)的勻角速度。在圖示位置時(shí)，曲柄與水平線間90°角，，搖桿與水平線間成60°角；距離。求搖桿的角速度和角加速度。二．輪O半徑R=0.2m,在鉛垂平面內(nèi)沿水平方向作純滾動(dòng)，輪與桿AB在A點(diǎn)鉸接,AB桿長(zhǎng)為0.8m。在圖示位置時(shí)，A點(diǎn)在輪的最高處，輪心O的速度，加速度；試求該瞬時(shí)B點(diǎn)的速度和加速度。三.如下圖，輪O在水平面上滾動(dòng)而不滑動(dòng)，輪心以勻速vo=0.2m/s運(yùn)動(dòng)。輪緣上固連銷釘B，此銷釘在搖桿O1A的槽內(nèi)滑動(dòng)，并帶動(dòng)搖桿繞O1軸轉(zhuǎn)動(dòng)。：輪的半徑R=0.5m，在圖示位置時(shí)，AO1是輪的切線，搖桿與水平面間的交角為600四.圖示機(jī)構(gòu)中滑塊A的速度為常值，vA=0.2m/s，AB=0.4m。圖示位置AB=BC，θ=300。求該瞬時(shí)桿CD的速度和加速度。第十二章動(dòng)量矩定理〔1〕一.小球由不可伸長(zhǎng)繩系住，可繞鉛垂軸Oz轉(zhuǎn)動(dòng)。繩的另一端穿過(guò)鉛垂小管被力F向下慢慢拉動(dòng)。不計(jì)繩的質(zhì)量。開(kāi)場(chǎng)時(shí)小球在M0位置，離Oz軸的距離為R0，小球以轉(zhuǎn)速繞Oz軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)小球在M1位置時(shí)，，求此時(shí)小球繞Oz軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速。二.如下圖，均質(zhì)圓盤半徑為R，質(zhì)量為m，不計(jì)質(zhì)量的細(xì)桿長(zhǎng)l，繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，求以下三種情況下圓盤對(duì)固定軸的動(dòng)量矩：

〔a〕圓盤固結(jié)于桿；

〔b〕圓盤繞A軸轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)于桿OA的角速度為-ω；

〔c〕圓盤繞A軸轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)于桿OA的角速度為ω三.水平圓盤可繞鉛直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如下圖，其對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Jz。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，在圓盤上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的速度為vO，圓的半徑為r，圓心到盤中心的距離為l。開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在位置MO，圓盤角速度為零。求圓盤角速度ω與角φ間的關(guān)系，軸承摩擦不計(jì)。四.質(zhì)量為m1，m2的重物系在繩子的兩端，兩繩分別繞在半徑為r1，r2，并固結(jié)在一起的兩鼓輪上，鼓輪質(zhì)量為m，對(duì)O軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為Jo。求鼓輪的角加速度和軸承的約束反力。第十二章動(dòng)量矩定理〔2〕一.質(zhì)量為100kg、半徑為1m的均質(zhì)圓輪，以轉(zhuǎn)速n=120r/min繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如下圖。設(shè)有一常力F作用于閘桿，輪經(jīng)10s后停頓轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦系數(shù)f=0.1，求力F的大小。二.如下圖，為了求得半徑R=50cm的飛輪A對(duì)于通過(guò)其重心O的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在飛輪上系一細(xì)繩。繩的末端系一質(zhì)量m1=8kg的重錘，重錘自高度h=2m處落