理论力学试卷.doc

1、12009-2010 1 理论力学（A ） 机电学院 力学组 机械 08 级本科专业 靳晓豹 （答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、填空题（共 40 分，每空 2 分）1. 图示三铰刚架受力 F 作用，则支座 A 反力的大小为 ，支座 B 反力的大小为 。 2. 图示桁架结构中， 杆的内力为 ，AC 杆的内力为 。EFkNkN3. 空间平行力系独立平衡方程的数目是 个。课程考试试题学期学年拟题人:校对人:拟题学院（系）:适 用 专 业: BAGFDCH10kN10m1m1m124. 质点系动量守恒的条件是 。5. 定轴转动刚体上的任一点做 运动。6. 重物 A 和 B 的重量分别为 。不计

2、滑轮和绳的重量，绳和滑轮无相kNG1,21对滑动。若用达朗贝尔原理求解，则应在物体 A 上虚加惯性力，大小和方向为 ，滑轮上的惯性力大小和方向为 。7. .一重为 W 的物体置于倾角为 的斜面上，若摩擦因数为 f，且 ， 则物体 ftg。若增加物体重量，则物体 ；若减轻物体重量，则物体 。静止不动； 向下滑动； 运动与否取决于平衡条件。题 7 图 题 8 图8. 曲柄 OA 以匀角速度转动，当系统运动到图示位置（ OA/O1 B，AB OA）时，有， ， 0， 0。AvBvAaBAA等于； 不等于。9. 如图示系统，已知系统中圆盘与杆 OA 铰接，OA 的质量为 m，长为 l=2R 的圆盘的质

3、量也为 m，半径为 R。则系统质心的坐标是 。题 9 图 题 10 图AB 2G1O ARxy lO AR l310. 如图示系统，已知系统中圆盘与杆 OA 铰接，OA 的角速度为 ，长为 l=2R，质量不计，圆盘的半径为 R，质量为 m，匀角速度为 。则系统的动量大小为 ，对点 O的动量矩为 ，动能为 。二、作图题（5 分）作出 构件的受力图（其中 AB 杆重量不计） AB三、计算题（共 55 分）1. (7 分) 如图所示机构，构件的重量和摩擦力忽略不计，试确定主动力 F（垂直于 AB）和主动力矩 M 的关系。2. (8 分) 如图所示四连杆机构，曲柄 OA 以匀角速度绕 O 轴转动，当曲

4、柄 OA 处于水平位置时，曲柄 O1B 恰好在铅垂位置。设 OA=O1B= =l，试求曲柄 O1B 的角速度。AB2CABqEFG题 1 图题 2 图题 8-图43. (15 分) 已知曲柄 OA 长 r=20cm，A 端与一套筒铰接，套筒套在摇杆 BC 上，曲柄以匀角速度 =4rad/s 绕 O 轴转动。图示瞬时， OA 水平，摇杆 BC 与水平线夹角 =45。试求：（1）此时摇杆 BC 的角速度（指出方向） ；（2）摇杆 BC 的角加速度（指出方向） 。4. (15 分) 已知均质滚子 A 与滑轮 B 的质量均为 ，半径 相等，物体 C 的质量为 。系1mr2m统从静止无初速释放，滚子 A

5、 向下作纯滚动。试求滚子 A 质心的加速度和系在滚子 A 上的绳子的张力。5. (10 分 ) 已知均质杆 ，长为 ，质量为 ，水平放置，一端用绳子 悬挂，一端与滑ABlmDB块 铰接，滑块在滑槽内运动，滑槽与水平面夹角为 ，初始静止。现将绳子剪断，求剪A 30断瞬时滑槽对滑块的约束反力以及杆 的角加速度。 （滑块重量不计，与滑槽接触面光滑）题 4 图ABCO题 3 图O ACB20cm30BA题 5 图605拟题学院（系）: 适 用 专 业: 2009-2010 学年 1 学期 理论力学 （A ） 试题标准答案机 电工程学院机械 08 级本科专业（答案要注明各个要点的评分标准）一、填空题（共

6、 30 分，每空 3 分）1. ，F22.0, kN103. 34. BAP5. 0)(eF6.圆周7. 向上；0kN32二、作图题（6 分）三、计算题（共 64 分）1. (7 分) 解：拟 题 人: 力学组书写标准答案人:靳晓豹BqAYXXFY6解： 30sinlFMD2)(AlD2. (7 分) 解：研究 B 块，若使 B 块不下滑再研究 A 块3. (10 分)根据题给条件，可以判断 构件做平面运动，可作出其速度瞬心如图，恰好与AB重合，1O（方向为逆时针）BOABl10034. (10 分) 解：（1）以套筒为动点，动系固连于摇杆 BC 上，静系固连于机架。由点的合成运动知识，可做出

7、其速度矢量合成图： smrva8.02*4CFDMQRSXQRY)(ctg )sin(cos0,0)in()si(,由 )N(5024.0)153(ctg)(ctg ,0 , ffSPPfNfSFX 题 -图 1l0Bvav7smvre 24.0/8.lAB20（方向为顺时针）sradlvABeC（2）科氏加速度 26.124.0*smark （方向垂直于 向下）5. (15 分) 解：选取系统为研究对象，做受力分析和运动分析如图：系统对通过 的转轴的动量矩为：orvmrrmvLACOZ 1210212 补充运动学关系 vAC0)(212rOZ应用动量矩定理 sin)()( 12212 grm

8、FMdtmdtLOZ )(sin212rg所以滚子 质心的加速度: A)2(sin21mgraArvevAABCOABCOg1g12OXYFNvv8选取系统的一部分来求绳子的张力 TrgmraICO22 gmT2121 )(4sin6. (10 分)30cos30sincos CACACAaaa ll43230cos6in2mgNaLIcClgcoslg.138)1(6622BCOg1m2OXYTAanCAa30BAmgN92009-2010 1 理论力学 机电工程学院 力学组 机械 08 级本科（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、填空题（27 分，每空 3 分）1. 平面汇交力系几何法

9、平衡的充要条件是 。2. 一空间力系，若各力作用线平行某一固定平面，则其独立的平衡方程只有 个。3. 法向加速度是速度 改变的度量，切向加速度是速度 改变的度量。4. 质点系动量矩守恒的条件是 。如 5. 如图所示，均质直角弯杆 AOB 的 AO 和 OB 质量各为 m，长为 L，以角速度 绕固定轴 O 转动，图示位置系统动量的大小为 ；系统对 O 轴转动惯量的大小为 ；系统对 O 轴的动量矩大小为 ；系统的动能大小为 。二、选择题（8 分，每题 2 分）1、平面力系向点 1 简化时，主矢 FR0，主矩 M10，如将该力系向另一点 2 简化，则（ ） 。A、F R0，M 20； B、F R0，

10、M 2M 1； C、F R0，M 2M 1； D、F R0，M 2M 1。2、刚体绕定轴转动时， （ ） 。A、当转角 0 时，角速度 为正； B、当角速度 0 时，角加速度 为正；C、当 与 同号时为加速转动，当 与 异号时为减速转动；D、当 0 时为加速转动，当 0 时为减速转动。3、平面运动刚体相对其上任意两点的（ ） 。A、角速度相等，角加速度相等； B、角速度相等，角加速度不相等；课程考试试题学期学年拟题人:校对人:拟题学院（系）:适 用 专 业: OAB10C、角速度不相等，角加速度相等； D、角速度不相等，角加速度不相等；4、质点系动量守恒的条件是（ ）A、作用于质点系的内力主矢

11、恒等于零； B、作用于质点系的外力主矢恒等于零；C、作用于质点系的约束反力主矢恒等于零； D、作用于质点系的主动力主矢恒等于零；三计算（65 分）1. (15 分)一组合梁由 AC 和 CE 两段构成，其支承和载荷如图所示。设 ，aPq，求支座 A、B、D 上的约束反力。aDEBA2. (10 分) 如图所示曲柄滑杆机构中，已知 OAr，图示瞬时 60，角速度为 ，角加速度为 ，求滑杆 BCD 的速度和加速度。3. (10 分)某机构如图所示， ， , ，A 、 C、 E 共线，aDEABBD已知 AB 杆角速度为 ，该瞬时构件间夹角如图示，求 DE 的角速度 。124. (15 分)均质杆长 l,质量 , 与水平面铰接, 杆由与平面成 角位置静止落下。求开始m0落下时杆 AB 的角加速度及 A 点支座反力。5. (15 分)一均质杆 AB 重为 400N，长为 l，其两端悬挂在两条平行等长的绳上处于水平位置，如图所示。今其中一根绳子突然被剪断，求另一根绳 AE 此时的张力。PqqCEBAC DO 1 233题 3 图 题 4 图题 6 图题 5 图