理論力學習題

-PAGE-8-.z.第一章靜力學公理與受力分析(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?、作用于剛體上三個力的作用線匯交于一點，該剛體必處于平衡狀態(tài)?！病?、剛體是真實物體的一種抽象化的力學模型，在自然界中并不存在?！病?、但凡受兩個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改變對物體的作用效果?！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、因為構(gòu)成力偶的兩個力滿足F=-F’，所以力偶的合力等于零?！病?、用解析法求平面匯交力系的合力時，假設選用不同的直角坐標系，則所求得的合力不同?！病?、力偶矩就是力偶?！病扯妱訖C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.拔樁機如圖，圖示位置DC水平、AC垂直，假設，，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上，如下圖，試分別計算此力對三點之矩。五．在圖示構(gòu)造中，各構(gòu)件的自重不計。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.圖示為曲柄連桿機構(gòu)。主動力F=400N作用在活塞上。不計構(gòu)件自重，試問在曲柄上應加多大的力偶矩M方能使機構(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，則該力系對任意一點的主矩都不可能為零。2、當平面一般力系向*點簡化為力偶時，如果向另一點簡化，則其結(jié)果是一樣的。〔〕3、一匯交力系，假設非平衡力系，一定有合力?！病?、假設一平面力系對*點之主矩為零，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無法進一步合成三.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點和O1點簡化的結(jié)果。四．圖示簡支梁中，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梁通過鉸鏈C連接。支承和受力如下圖。均布載荷強度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，起重機放在梁上。起重機重，重心在鉛直線EC上，起重載荷。如不計梁重，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，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動一．是非題1、*瞬時，剛體上有兩點的軌跡一樣，則剛體作平動?！病扯?揉茶機的揉桶由三個曲柄支持，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。三個曲柄長度相等，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。求揉桶中心點O的速度和加速度。三.圖示曲柄滑桿機構(gòu)中，滑桿上有一圓弧形滑道，其半徑R=100mm，圓心O1在導桿BC上。曲柄長OA=100mm，以等角速度繞O軸轉(zhuǎn)動。求導桿BC的運動規(guī)律以及當曲柄與水平線間的交角時，導桿BC的速度。四.機構(gòu)如下圖，假定桿AB在*段時間內(nèi)以勻速運動，開場時。試求當時，搖桿OC的角速度和角加速度。五.圖示機構(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)動且和曲柄O2B沒有聯(lián)系。設，，試確定時，輪2的角速度和角加速度。第八章點的復合運動〔1〕一.圖示曲柄滑道機構(gòu)中，曲柄長OA=r，并以等角速度繞O軸轉(zhuǎn)動。裝在水平桿上的滑槽DE與水平線成60°角。求當曲柄與水平線的交角分別為時，桿BC的速度。二.如下圖，搖桿機構(gòu)的滑桿AB以等速v向上運動。搖桿長OC=a，距離OD=l。求當時點C的速度的大小。三.在圖a和b所示的兩種機構(gòu)中，，。求圖示位置時桿的角速度。第八章點的復合運動〔2〕一.圖示鉸接平行四邊形機構(gòu)中，O1A=O2B=100mm，又O1O2=AB，桿O1A以等角速度ω=2rad/s繞O1軸轉(zhuǎn)動。桿AB上有一套筒C，此筒與桿CD相鉸接。機構(gòu)的各部件都在同一鉛直面內(nèi)。求當φ=600時，桿二.如下圖，曲柄OA長0.4m，以等角速度ω=0.5rad/s繞O軸逆時針轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動。由于曲柄的A端推動水平板B，而使滑桿C沿鉛直方向上升。求當曲柄與水平線間的夾角θ=300時，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沿水平線向右運動，帶動從動桿AB沿鉛直方向上升，如下圖求θ=300時桿AB相對于凸輪的速度和加速度。四圖示曲柄滑桿機構(gòu)中，滑桿上有一圓弧形滑道，其半徑R=100mm，圓心O1在導桿BC上。曲柄長OA=100mm，以等角速度繞O軸轉(zhuǎn)動。當曲柄與水平線間的交角時，用點的合成運動求導桿BC的速度和加速度。第八章點的復合運動〔3〕一.在圖a和b所示的兩種機構(gòu)中，，。求圖示位置時桿的角加速度。二.牛頭刨床機構(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動〔1〕一．是非題1、純滾動時輪與平面接觸點處的速度為零。 〔〕2、點的合成運動和剛體平面運動兩種分析方法中，動坐標系的運動可以是任何一種剛體運動。〔〕二.四連桿機構(gòu)中，連桿AB上固連一塊三角板ABD，機構(gòu)由曲柄帶動，曲柄的角速度，，水平距離，，當時，平行于，且與在同一直線上，，求三角板速ABD的角速度和點D的速度。三.如下圖，在篩動機構(gòu)中，篩子的擺動是由曲柄連桿機構(gòu)所帶動。曲柄OA的轉(zhuǎn)速，OA=0.3m。當篩子BC運動到與點O在同一水平線上時，。求此瞬時篩子BC的速度。四．圖示機構(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，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F的速度。五.圖示配汽機構(gòu)中，曲柄OA的角速度為常量。OA=0.4m，AC=BC=m。求當曲柄OA在兩鉛直線位置和兩水平位置時，配汽機構(gòu)中氣閥推桿DE的速度。第九章剛體的平面運動〔2〕一.曲柄連桿機構(gòu)中，曲柄OA以勻角速度繞O軸轉(zhuǎn)動，計算圖示瞬時連桿AB的角速度及角加速度。二.在圖示曲柄連桿機構(gòu)中，曲柄OA繞O軸轉(zhuǎn)動，其角速度為，角加速度為。在圖示瞬時曲柄與水平線間成600角，而連桿AB與曲柄OA垂直?；瑝KB在圓形槽內(nèi)滑動，此時半徑O1B與連桿AB間成300角。如OA=r，，O1B=2r，求在該瞬時，滑塊B的切向和法向加速度。三.圖示機構(gòu)，曲柄OA=r，繞O軸以等角速度轉(zhuǎn)動，AB=6r，，當AB⊥BC時，求滑塊C的速度和加速度。四.如下圖機構(gòu)中，各桿長均為0.4m，桿OA及O1D的角速度分別為及，且。試求圖示位置時：

〔１〕桿AB和桿BD的角速度；

〔２〕桿AB和桿BD的角加速度。

第九章運動學綜合應用一.圖示曲柄連桿機構(gòu)帶動搖桿O1C繞O1軸擺動。在連桿AB上裝有兩個滑塊，滑塊B在水平槽內(nèi)滑動，而滑塊D則在搖桿O1C的槽內(nèi)滑動。：曲柄長OA=50mm，繞O軸轉(zhuǎn)動的勻角速度。在圖示位置時，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，輪與桿AB在A點鉸接,AB桿長為0.8m。在圖示位置時，A點在輪的最高處，輪心O的速度，加速度；試求該瞬時B點的速度和加速度。三.如下圖，輪O在水平面上滾動而不滑動，輪心以勻速vo=0.2m/s運動。輪緣上固連銷釘B，此銷釘在搖桿O1A的槽內(nèi)滑動，并帶動搖桿繞O1軸轉(zhuǎn)動。：輪的半徑R=0.5m，在圖示位置時，AO1是輪的切線，搖桿與水平面間的交角為600四.圖示機構(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。求該瞬時桿CD的速度和加速度。第十二章動量矩定理〔1〕一.小球由不可伸長繩系住，可繞鉛垂軸Oz轉(zhuǎn)動。繩的另一端穿過鉛垂小管被力F向下慢慢拉動。不計繩的質(zhì)量。開場時小球在M0位置，離Oz軸的距離為R0，小球以轉(zhuǎn)速繞Oz軸旋轉(zhuǎn)。當小球在M1位置時，，求此時小球繞Oz軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速。二.如下圖，均質(zhì)圓盤半徑為R，質(zhì)量為m，不計質(zhì)量的細桿長l，繞軸O轉(zhuǎn)動，角速度為ω，求以下三種情況下圓盤對固定軸的動量矩：

〔a〕圓盤固結(jié)于桿；

〔b〕圓盤繞A軸轉(zhuǎn)動，相對于桿OA的角速度為-ω；

〔c〕圓盤繞A軸轉(zhuǎn)動，相對于桿OA的角速度為ω三.水平圓盤可繞鉛直軸轉(zhuǎn)動，如下圖，其對軸的轉(zhuǎn)動慣量為Jz。一質(zhì)量為m的質(zhì)點，在圓盤上作勻速圓周運動，質(zhì)點的速度為vO，圓的半徑為r，圓心到盤中心的距離為l。開場運動時，質(zhì)點在位置MO，圓盤角速度為零。求圓盤角速度ω與角φ間的關系，軸承摩擦不計。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O軸的轉(zhuǎn)動慣量為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，如下圖。設有一常力F作用于閘桿，輪經(jīng)10s后停頓轉(zhuǎn)動。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對于通過其重心O的軸的轉(zhuǎn)動慣量，在飛輪上系一細繩。繩的末端系一質(zhì)量m1=8kg的重錘，重錘自高度h=2m處落