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理论力学试卷及答案解析

课程名称 理论力学 专业班级 理工科学生 考试形式 闭卷 (闭卷、开卷) 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 题分 10 14 16 16 10 18 16 100 得分
备注: 学生须在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)
一、(10分)图示为不计自重的三铰刚架,试分别画出刚架 AC 、刚架 CB 及整体的受力图。

二、(14分)重10kN 的重物由杆AC 、CD 与滑轮支持,如图所示。

不计杆与滑轮的重量,求支座A 处
的约束反力以及CD 杆的内力。

学号_________________________ 姓名_________________________ 专业班级__________________________
三、(16分)图示平面结构中各构件的自重不计,尺寸与荷载情况如图所示,P=2 kN ,q =1 kN/m 。

求:A 、C 两支座处的约束反力。

四、(16分)AB 、BC 、DE 三杆铰接后支承如图示。

求当DE 杆的一端有一力偶作用时,杆上D 与F 两点所受的力。

设力偶矩的大小为m kN ⋅1,m 5.0==DB AD ,杆重不计。

q B
A
C D 450 1m 2m 1m P
课程名称:理论力学( A 卷) 一、(10分)
销 C 与刚架 AC 一起作为研究对象(2分)
销 C 与哪边刚架一起作为研究对象, 集中载荷 P 就画在哪边刚架的铰C 上。

销 C 与刚架 CB 一起作为研究对象(2分) 专门分析销 C 的受力(4分) 整体受力图(2分)
对于集中力作用在中间铰链的情况,分析时,不将销与二力构件放在一起作为研究对象,可使分析简单。

对AC 受力分析
对整体受力如图
对BC 受力分析
二、(14分)
对象:系统,根据滑轮特点,可把两绳子张力平移到B 点,CD 杆为二力杆,受力如图示(2分)
0)(1=∑=i
n
i Az F m
0222
5=⋅-⋅⋅G F CD kN 66.5kN 24==CD F (4分) 01
=∑=n i ix F
045cos =-⋅-G F F CD Ax 14=Ax F kN (4分)
理论力学试卷及答案解析
01
=∑=n i iy F
045sin =-⋅+G F F CD Ay 6=Ay F kN (4分)
三、(16分)解:研究杆CBD,画受力图(2分),列方程
0,00,00,110
B C B B C X X P Y F Y M P F ⎧=+=⎪⎪=+=⎨⎪=-⋅-⋅=⎪⎩∑∑∑2,2,
2C B B F KN X KN Y KN =-=-=(6分) 再研究杆AB,画受力图(2分),
列方程其中:''
22,2,2B B B B Q q KN X X KN Y Y KN
=⋅===-==(2分)
'
'
'
0,00,00,120A B A B B A B X X X Y Y Y Q M m Q Y ⎧=-=⎪⎪=--=⎨⎪=-⋅-⋅=⎪⎩
∑∑∑2,4,6A A A X KN Y KN m KN m =-==⋅ (4分)
四、(16分)
对象:系统,受力如图示(2分)
01
=∑=n i ix F
0=Bx F (2分)
对象:AB 杆,受力如图示(2分)
0)(1
=∑=i n i Az F m
0=⋅-⋅D A F B A F DX Bx

0=Dx F
(2分)
对象:DE 杆,受力如图示(2分)
C
B
D
P
F C
X B Y B
A Q
X ’B
X A
Y A
B
Y ’B
m A
01=∑=n i ix F
0=+Fx Dx F F
得 0=Fx F (2分)
0)(1
=∑=i n
i Dz F m
=⋅-F D F M Fy
得 2=Fy F kN (2分)
01
=∑
=iy n
i F
0=+Fy Dy F F
得 2-=Dy F kN (2分)
五、(10分)解:杆AB 作平面运动,A 、B 两点的速度方向如图(2分)。

由速度投影定理,有
o cos30 3
B A
B υυυ=∴=
(4分)
杆O 1C 的角速度为1 4.62rad B
O r
υω=
= (4分)
六、(18分)
1
0.20.1/2A v OA m s ω=⋅=⨯=(4分)
1
0.13/153AB B A AB P B v v m s P A =⋅==(4分)
112
3/15B
v m s
O B ω=
= (2分)
以滑块C 为动点,杆O 1D 为动系
o
30
B
A
r r
r
O 1
O
O 2
C D A
υB
υO
A
E
v EC
B
O 1
C
D 1
ωv A v C a v C e v C r v B
600
P AB
AB
ω
11/Ce v O C s
ω=⋅=
(4分)
04
/cos30/()/215Ca Ce v v m s ==
= (4分)
七、(16分)2
30
/7AB
O mg OC
rad s J α⋅==(2分)
230/7
C AB a OC m s τ
α=⋅=
(2分)2
0n C
AB a OC ω=⋅= (2分) 600
7g C F m a N ττ=⋅=
(2分)
0n n g C F m a =⋅= (2分)
200g O AB M J N m
α=⋅=⋅ (2分)
0,0
0,0O O g X X Y Y F mg τ
⎧==⎪⎨=+-=⎪⎩∑∑ 08007
O O X Y N == (4分)。

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