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华南理工理论力学静力学与动力学习题主观题

第一章 静力学基础一. 填空题1.理论力学的任务是研究物体作 机械运动 的规律2.平衡是指 (相对于地球)静止或作匀速直线运动 . 3.力是物体之间 相互的机械 作用,这种作用使物体的 运动 或 形状 发生改变。

4.刚体是受力作用而 不变形 的物体。

5.刚体受到两个力作用而平衡的充分必要条件是 此两力等值、反向、共线 。

6.对刚体而言,力的三要素是大小、方向、作用线。

7.对刚体而言,力是 物体位移 矢量。

第二章 平面汇交力系与平面力偶系一、填空题1.平面汇交力系平衡的几何条件是 力多边形自行封闭 。

2.同一平面内两力偶的等效条件是。

3.研究平面汇交力系时, 采用两种方法, 即 几何法 和 解析法 。

4.一个力F在某轴上的分力是 量、投影是 量。

5.力偶使刚体转动的效果与 矩心位置 无关,完全由 力偶矩 决定。

6.力偶可在作用平面内任意 移动 ,也可向平行平面 移动 。

三、计算题1.不计杆重,求图示结构中AB 、AC 两杆所受的力。

CAB第三章 平面任意力系一、填空题1.平面任意力系平衡的充要条件为:该力系的主矢 和 主矩 同时为零。

2.平面平行力系独立的平衡方程有 3 个,可解 3 个未知量的问题。

3.作用在刚体上A 点的力,F可以等效平移到刚体上任意点B ,但必须附加一个力偶,此附加力偶的矩等于 。

4.平面任意力系向一点简化,需要将力系中的各力 简化 到作用面内选定的一点上,该点称为 简化中心 。

三、计算题1.求图示简支梁A 、B 处的约束力。

)(2/7,)(2/9),(4↓=↑=→=qa qa qa FFFBAyAX第四章 空间力系一、填空题1.空间力偶系的独立平衡方程有 3 个。

2.在空间任意力系的简化结果中,当主矢主矩互相 定位时,称为力螺旋。

3.空间任意力系平衡的充分必要条件是:该力系的主矢和主矩分别为零。

4.空间任意力系有 3 个独立的平衡方程。

三、计算题1.如图所示,沿长方体正面的对角线作用一个力F,求此力在三个坐标轴投影及对三个坐标轴之矩。

第五章 摩 擦一、填空题1.摩擦角是全约束力与公法线的滑动方向(滑动趋势) 。

3.自锁现象是指:当 当主动力的合力作用线落在摩擦角之内 时,物体便一定平衡。

三、计算题1.如图所示,物块重为Q = 20KN ,水平推力P = 20KN ,接触面之间的摩擦因数,45.0=fS求摩擦力的大小。

kN F f )(1310-=第六章 点的运动学一、填空题1.已知点沿直线运动,其运动方程为:322+=t x ,x 以m 计,t 以s 计。

则t =2 s 时,点的速度大小为 8m/s ,加速度大小为 4m/s 2 。

2.在自然法中,点的加速度在 副法线 方向的投影恒为零。

3.点M 沿半径为R 的圆周运动,其速度为kt v =,k 是有量纲的常数。

则点M 的全加速度为__静止或匀速直线运动___。

4.在自然法中,法向加速度的大小等于点的 时间 除以 方向 ,它的方向沿着主法线,指向曲率中心。

第七章 刚体的简单运动 一、填空题1.刚体作平移运动的特征是:刚体内任意一条直线始终与初始位置 平行。

2.刚体作定轴转动时,如角速度和角加速度同号,则刚体作 加速 转动;如角速度和角加速度异号,则刚体作 减速 转动。

3.转动刚体内任一点的切向加速度的大小等于刚体的角加速度 与该点到轴线垂直距离的乘积;法向加速度的大小等于刚体的 角速度的平方 与该点到轴线垂直距离的乘积。

第八章 点的合成运动 一、填空题1.在点的合成运动中,牵连速度是指 动系上与动点相重合的那一点(或:牵连点) 的速度,2.牵连点是某瞬时 上与 相重合的那一点。

三、计算题1.如图所示,倾角为030=ϕ的三角形物块以速度v 0沿水平线向右运动,带动从动杆AB 沿导槽在铅直方向运动。

求此时杆AB 上B 点的速度。

解:v 033第九章 刚体的平面运动一、填空题1.刚体作平面运动时,刚体内任意两点的速度在 这两点连线 上的投影相等。

2.若刚体在运动过程中,其上任一点到某一 固定平面 的距离保持不变,则该刚体作平面运动。

3.平行于某固定平面作平面运动的刚体,其上任一条与此固定平面垂直的直线都作 平移 。

三、计算题1.在图示四连杆机构中,已知曲柄长OA =2r ,以匀角速度ω转动,AB = 2r , BC = r 。

在图示瞬时,杆BC 处于水平位置,杆AB 处于铅垂位置,045=ϕ,求此时杆BC 的角速度和角加速度。

解:lv v v B 2,3==ω第十章质点动力学的基本方程A二、计算题1.如图所示,小球M 自A 点开始以t S 2sin 5π= 的规律沿半径为cm r 20=的圆周运动(s 以m 计,t 以S 计),求S t 1=时,小球受到的力。

解:)(m x 12=;)/(s m v 8=;M F 4=(M 为重物的质量)第十一章 动量定理一、填空题1.动量是 矢量,对于质点系来说,动量的方向和 质心速度方向 相同。

2.无论质点系中的各质点如何运动,质点系的动量总是等于 冲量与矢量的乘积。

3.系统质心位置保持不变的条件是 ∑==n i e i I d p d 1)(。

4.质点系的内力只能改变质点系内 质心速度的运动,不能改变质点系的 质点系总质量 。

三、计算题1.下列图中,图(a )为均质圆盘作定轴转动,图(b )为均质圆盘作纯滚动,图(c )为长度为L 的均质杆作定轴转动。

求其动量。

(a )ωmR 32; (b )r m ω; (c )L m ω612RL)(a )(b )(c第十二章 动量矩定理 一、填空题 1.质点对某轴的动量矩等于 质点到轴的距离 和 质点的动量在与轴垂直平面上的投影 的乘积2.刚体对某轴的动量矩等于 刚体对转轴的转动惯量 和 转动角速度 的乘积3.在所有平行轴中, 刚体对 质心 轴的转动惯量最小.4.若作用于质点系的外力对某轴之矩保持不变,则质点系 对该轴的动量矩保持不变。

5.质点系的内力只能改变质点系内 各质点 的动量矩,而不能改变整个质点系的 动量矩 。

6.刚体对某轴的转动惯量是转动刚体对 对转动轴的惯性 大小的 度量 。

三、计算题1.图示均质杆长为L ,质量为M ,求杆对轴O 的动量矩。

解:(a )2121L M ω;(b )231L M ω第十三章 动能定理一、填空题1.弹性力作功与路径 无关 。

2.理想约束是指 作功为零 的约束。

3.已知均质杆AB 长L ,质量为m ,在图示瞬间端点A 的速度为v ,则该瞬时AB 杆的动能为 -270 J, 320 J 。

4.均质圆盘质量为m ,半径为R ,角速度为ω。

(a )若圆盘绕质心轴O 转动,其动能为 -147 J ; (b )若圆盘绕盘缘上的轴O 转动,其动能为 -36.33 J ; (c )若圆盘在水平面上作纯滚动,其动能为 413.6 J 。

5.如图所示的均质杆重为W ,(a )杆长为L ,以角速度ω绕轴O 转动,杆的动能为mv 232 。

(a ) (b ) (c )纯滚动(ωR v =)(b )杆长为2L ,以角速度ω绕轴O 转动,杆的动能为 。

6.已知曲柄OA 长r ,以角速度ω转动,均质圆盘半径为R ,质量为m ,在固定水平面上作纯滚动,求图示瞬间圆盘的动能。

(a ) ωR m 2412 (b) ωR m 2432 (C) mv 243三、计算题1.如图所示,长为L ,重为P 的杆由水平位置OA 无初速地转动而下,求(a )、(b )两种情况下当杆OA 到达铅垂位置OA ′时的角速度和角加速度。

(a )0,23==αωLg (b )0724==αω,Lg第十四章 达朗贝尔原理(动静法)一、填空题LL (a ) (b )AAOAA ′(a ) (b )1.惯性力作用于 施力物体 物体上。

2.质点的达朗贝尔原理表述为:作用在质点上的主动力、约束力和虚加的惯性力组成 平衡 力系。

3.质量为m 长为l 的均质杆,可绕O 轴转动。

图示瞬时其角速度为ω,角加速度为α。

则该均质杆的惯性力系向O 点的简化结果为:主矢IR F =____,24αω+MR ______,主矩O M I =___αMR 223___。

(在图上标出它们的方向)三、计算题1.如图所示,质量为m 、长为L 的杆OA 用绳AB 悬挂,求突然剪断绳AB 瞬时杆OA 的角加速度及支座O 的约束力。

C IC C IC ra m M F ma 2==,ωαO ABll /4。

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