2014年9月份考试工程力学（二）第三次作业.doc

1、2014年 9月份考试工程力学（二）第三次作业 一、填空题（本大题共 50 分，共 10 小题，每小题 5 分） 1. 固结在参考体上的坐标系称为 _ 2. 固结在参考体上的坐标系称为 _ 3. 为塑性材料拉扭组合变形下危险点的应力状态，分析应选择第 _ 强度理论。 4. 单元体的应力等于零的截面称为 _ ，其上的正应力称为 _ 。 5. 判断题一根压杆属于细长杆、中长杆还是短粗杆时，须全面考虑压杆的 _ 、 _ 、 _ 、 _ 。 6. 单元体中 _ 的截面称为主平面，其上的正应力称为 _ 。 7. 重力的功等于质点的重力与起始位置和终了位置高度差的乘积，与质点运动的路径 _ 。 8. 对由

2、一定材料制成的压杆来说，临界应力仅决定于杆的柔度，柔度值愈大，临界应力值愈 _ ，压杆就愈 _ 失稳。 9. 对于等直杆的截面形状，危险点应力状态及变形形式来说，按第三强度理论建立的强度条件，则 r3 = 1 3 适用于 _ , r3 =( 2+4 2) 适用于 _ , r3=( M2+T2) /W 适用于（ _ 。 10. 杆件的柔度 = _ ，卡氏第二定理只适应于 _ 结构。 二、计算题（本大题共 25 分，共 5 小题，每小题 5 分） 1. 图示的四连杆机构中， AB =2OA=2O1B，曲柄以角速度 =3rad/s 绕轴 O 转动。求在图示位置时，杆 AB 和曲柄 O1B的角速度。2

3、. 杆 AB 的 A端沿水平线以等速 v 运动，运动时杆恒与一半径为 R 的圆周相切，如图所示，如杆与水平线间的 交角为 ，试以角 表示杆的角速度。 3. 如图 (a)所示，两匀质圆盘 A和 B的质量相等，半径相同，各置于光滑水平面上，并分别受到大小相同的力 F 和 F 作用，由静止开始运动。若 F /F ，分析在运动开始以后到相同的任一瞬时，两圆盘动能 TA和 TB的关系。 4. 如图所示，一动点从点 O开始沿半径为 R的圆周作匀加速运动，初速度为零。当动点的法向加速度的大小等于切向加速度的大小的两倍时，求动点走过的弧长 s所对应的圆心角 的值。 5. 钢制圆轴 A B 上装有一开孔的匀质圆

4、盘如图所示。圆盘厚度为 , 孔直径为 300mm。圆盘和轴一起以匀角速度 转动。若已知 := 30mm,a = 1000mm, e= 300mm; 轴直径 d = 120mm,= 40 rad / s; 圆盘材料密度 =7. 8103kg/ m3 。试求由于开孔引起的轴内最大弯曲正应力 (提示 : 可以将圆盘上的孔作为一负质量 ( - m) ,计算由这一负质量引起的惯性力 )。 三、问答题（本大题共 25 分，共 5 小题，每小题 5 分） 1. 如图中，重物由静平衡位置移动 时，弹力的功，对吗？ 2. 质点在复合运动中，其动能 ，对吗？ 3. 如图 (a)、 (b)、 (c)、 (d)所示动

5、点 M的 ac的大小和方向对吗？ 4. “ 质点运动的速度总是和所受合力的方向一致 ” 。这种说法对吗？ 5. 能否用哥氏惯性力效应解释地球上台风与海洋环流的形成机理？ 答案： 一、填空题（ 50 分，共 10 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 参考坐标系 解题方案： 固结在参考体上的坐标系称为参考坐标系 评分标准： 回答出参考坐标系得 1分 2. 参考答案： 参考坐标系 解题方案： 固结在参考体上的坐标系称为参考坐标系 评分标准： 回答出参考坐标系得 1分 3. 参考答案： 第三或第四 解题方案： 掌握强度理论基本概念和计算方法 评分标准： 答对给全分，答错不给分 4. 参考答案： 主

6、平面；主平面；主应力 解题方案： 应力状态概念 评分标准： 回答 “ 主平面；主平面；主应力。 ” 获得 6分，每空 2分 5. 参考答案： 材料；约束状态；长度；横截面形状；尺寸 解题方案： 两端铰支细长压杆的欧拉临界力 评分标准： 回答 “ 材料；约束状态；长度；横截面形状；尺寸。 ” 获得 8分，每空 2分 6. 参考答案： 剪应力为 0，主应力 解题方案： 应力状态概念 评分标准： 回答 “ 剪应力为 0，主应力 ” 获得 3分，每空 1.5 分 7. 参考答案： 无关 解题方案： 掌握动力学基本概念 评分标准： 答对给全分，答错不给分 8. 参考答案： 小 ； 容易 解题方案： 两端

7、铰支细长压杆的欧拉临界力 评分标准： 回答 “ 小 ； 容易 ” 获得 4 分，每空 2分 9. 参考答案： 轴向拉伸与压缩； 纯剪切应力状态； 纯弯曲应力状态 解题方案： 常用的强度理论 评分标准： 回答 “ 轴向拉伸与压缩； 纯剪切应力状态； 纯弯曲应力状态。 ” 获得 6分，每空 2 分 10. 参考答案： ；线性弹性 解题方案： 卡氏第二定理及其应用 评分标准： 回答 “ ；线性弹性。 ” 获得 6分，每空 2 分 二、计算题（ 25 分，共 5 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： P_20C8BA1996162FE2134AE25B5034E0CB 解题方案： 评分标准： 2.

8、参考答案： 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 4. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 5. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 三、问答题（ 25 分，共 5 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 4. 参考答案： 答不对。质点运动的加速度总是和所受合力的方向一致，并同时存在。质点作直线运动时，质点运动的速度和所受合力的方位一致；当质点沿曲线运动时，则不一致，如图所示，合力与加速度方向一致，指向轨迹凹的一侧，而速度与轨迹相切。 解题方案： 评分标准： 5. 参考答案 ： 答：以北半球为例，当热带局部气温升高时，受热上升周围空气流入，形成水平方向气流，并受到地球自转引起的哥氏惯性力作用，气流逐渐偏右，形成右旋气流或右旋风，如图所示。 若在北半球形成高压区，气流从高压区向外将形成反向旋风。 海洋环流也由哥氏惯性力而逐渐形成，南、北半球环流的方向不同。 解题方案： 评分标准：