2理论力学试题及答案、是非题(每题 2分。
正确用错误用X,填入括号内。
)1、作用在一个物体上有三个力,当这三个力的作用线汇交于一点时,则此力系必然平衡。
2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。
4、虚位移是偶想的,极微小的位移,它与时间,主动力以及运动的初始条件无关。
5、设一质点的质量为 m 其速度—与x 轴的夹角为a,则其动量在x 轴上的投影为 mv =mvcos a o二、选择题(每题 3分。
请将答案的序号填入划线内。
)1、正立方体的顶角上作用着六个大小相等的力,此力系向任一点简化的结果是① 主矢等于零,主矩不等于零; ② 主矢不等于零,主矩也不等于零; ③ 主矢不等于零,主矩等于零; ④ 主矢等于零,主矩也等于零。
2、重P 的均质圆柱放在 V 型槽里,考虑摩擦柱上作用一力偶,其矩为M 时(如图),圆柱处于极限平衡状态。
此时按触点处的法向反力 N A 与N B 的关系为 ① N A = N B ; ② N A > N B ; ③ N A < N B O3、边长为L 的均质正方形平板,位于铅垂平面内并置于光滑水平面上,如图示,若给平板一微小扰动,使其从图示位置开始倾倒,平板在倾倒过程中,其质心C 点的运动轨迹是①半径为L/2的圆弧; ②抛物线; ③椭圆曲线;④铅垂直线。
4、在图示机构中,杆 0 A //QB,杆 C 2 C //C 3 D,且 O A = 20cm , C 2 C = 40cm , CM = MD = 30cm 若杆 AO 以角速度 w3、在自然坐标系中,如果速度u常数,则加速度a = 0 O=3 rad / s 匀速转动,则D 点的速度的大小为cm/s ,M 点的加速度的大小为 cm/s① 60;② 120;③ 150;④ 360O25、曲柄OA 以匀角速度转动,当系统运动到图 置 (0A | V A V B —A —B J 3 | AB BCB FAB・ABC q F10KN5KNm2mBA2KN/m A CBCA 【M B 0勺A 2Cr_|C_\.M LaV BF c F c4kNF xa AF Bx 2^2F yO sF By q F C0 F ByF xFAxF BX 0 F AX 4kNX A Y A q 1 X B Y B V A aBA a B 1x60—4F y 0FAyFBy0 F Ay10kN0 M A M F 4 0 M A 35kN me [x y]Te[x 1 y]Te 2 cos 45 Sin 45 72/2 72/2sin 45cos 4572/272/2cos( 30 ) sin( 30 ) 43/21/2I 2sin( 30 ) cos( 30 )1/2 A /3/222A i [X 2 A 2 M A y 2]TA iq ir A r oX o y oX AY AA i P iI1/4TX A Y AABsi n (riJs 12U2/2J 2/21/2 2 ABcos 2J02A /2/2 42/2/6T1/2 J3/2V AABACl(十 l sin221 sin id mR 2I1鱼111I2l sinlp/2/2l^j2/2IN2/2I R/2)2 f'1T 11f 22V B舟(“1舟(“1 BCABI 2)ACl sinBC l coslcosl sincota A22r\~~Fl Sincotr 2Isi n 3a Ba AtaBAnaBAa B sin a A cosna BAO 1 O 2O 2O 2O 1 O 1 O 1 O 22TT 1 T 2imR 22) 寸 mR 2(3 12I )2R 1 R 22/22i4mR2(^^4 ;) 押2Q2 d Tdta O i4MR i 7mRO2 L02 M F T R J O2 F T R F TJ s F T 2R F T 4mR3M7Rma i F TL D V D mv o i M D(F) dt(mvo i)丄(mR如2R 7mR4M7mR2)M7RF S0FT2 7mR22 M8M i ——-mRR 2F SF S8M7mR2爲O iM"R4M7R3M7RO i L s F T2RF S2Rma i F T4Mm ---- 27mR23M M7R 7R-mR22ma o i F S 2RF SM 52mR5B 2lcos 5OA AB lxG5B G i 5/D G i5C 0 y B2lsiny c 4 lsiny D 3 I・21sin 5c 号lcos 5 11cos 5M 5 G 2l cos 5 G i 2I cos 5 G i 11 cos 2lcos 2G i l cos 0V s V o r V C V O V co V co 4r L s V s mv c M s (F)2(G G i )lcos F i F 2 e [xz]TF 1 F 2F R F iF R F i F RF oF Rz r iriM O M o (F) M OM 1 M r i F ibFr2F2bF bFriF 2OCbFSF sF Nr2 F2OI / 1/bF bF F iF 1"V COcM O M IM 2bF bF M O bFbF Z F O F RbFbFM O bF y bFb 2 2abcossin (si nV oV c V OV coV COyr2 2 1 2 r zr 2 r 2 2 cos 2 r 2(4 cos ) W mg 1 R(1 cos )T T 0 W 2 mr (-cos ) 3 1mr 2 3 . sin 1 ・ mg 2 r sin V c V o V co V c o T r T 1J 2 2Jc1 mV c 1 [ 12 2 122 mr 2 2 mr 2(1v C v O 2V o V co cos 2 V CO T如1 一mr 2[[丄 mr 2 2 122 2/5mr (4cos )]cos2V ccos )]1 —mr2 2(3 cos 1 -mr 22(4cos ) mg* Rcosmr 2(43 cos )2 mr 2 2sin1 ・mg?r sin(1 cos2(4 1mr 2(^ 2 3 2 Vo 2rcossincos ) 2 T 0mggr(1 cos )V O r2V co 7r2sin2V O V CO cos2 2 2 rg .茹Sin2cosr 2 2(1 cos )dtRcosV O r20o ,其上作用一力Q,且已知P=Q,方向如图,则物块的状态为()第1题图图(a )、(b )为两种结构,则( 图(a )为静不定的,图(b )为为静定的 图(a )、(b )均为静定的 D 填空题(每题3分,共12分) 第2题图图(a )、(b )均为静不定的图(a )为静不定的,图(b )为为静定的向B 点简化的结果为:向D 点简化的结果是什么?第1题图2.图示滚轮,已知 R 2m , r 1m ,30,作用于 B 点的力F 4kN ,求力F 对A 点之矩3.平面力系向O 点简化,主矢F R 与主矩M O 如图。
若已知F R 10kN ,M 。
20kNgm ,求合力大小及 作用线位置,并画在图上。
J s J C m CS 2 1皿"212 mr2 *12 2m(r 4 r r cosG cos )mr 2(42cos )mrLsJs(3 cos )mr 2Lsmr 2 2 sin (4 cos )mr 2V s mV c mr 2 2sinV s mV coV s mV co sin() 4mr 2 2sinM s (F)mgg rsin(4 cos )mr 21mr 2 2sin mg 2r sin(善 cos4 2 sin静止(非临界平衡)状态滑动状态 D 临界平衡状态不能确定1.沿边长为a 2m 的正方形各边分别作用有 F 1, F 2, F 3, F 4,且 F 1 = F 2 = F 3=F 4 =4kN ,该力系 1,厂2,厂3,块重P,与水面的摩擦角2. A C (二) 主矢大小为F R,主矩大小为M B =第2题图V s V o r V C V O V co V co 4rL s V s mv c M s (F)角速度O i A=(三)简单计算题(每小题8分,共24分)1. 梁的尺寸及荷载如图,O 1A O 2B r 0.4m ,O 1O 2 AB ,O 1A 杆的角速度 4rad/s ,角加速度2rad/s 2,求三角板C 点的加速度,并画出其方向。
第3题图 第4题图4.机构如图,O j A 与O 2B 均位于铅直位置,已知 O i A 3m , O 2B 5m ,O2B3rad/s ,则杆 O j A 的求A 、B 处的支座反力。
2. 丁字杆ABC 的A 端固定, 尺寸及荷载如图。
求 A 端支座反力。
3.在图示机构中,已知(四)图示结构的尺寸及载荷如图所示,q= 10kN/m, q o = 20kN/mb 约束反力。
求A、C处(五)多跨静定梁的支撑、荷载及尺寸如图所示。
已知 q= 20kN/m, I = 2m 求支座A D E 处的约束反 力。
(六)复合梁的制成、荷载及尺寸如图所示,杆重不计。
已知 q = 20kN/m, l = 2m,求1、2杆的内力以及 固定端A 处的约束反力。
(七)图示机构中,曲柄 0怎r ,以角速度 4rad/s 绕0轴转动。
O 1C//O 2D , 00= QD= r ,求杆OC 的 角速度。
(一) 单项选择题 1. A 2. B (二) 填空题16kN gm ; F R 0 , M D 16kNgm合力F R 10kN ,合力作用线位置(通过 O i ) d 2m(三)简单计算1.取梁为研究对象,其受力图如图所示。
有X 0,FAX 0M A (F ) 0 , F B F B 5kN Y 0 , J F B F Ay 0kN2. 取丁字杆为研究对1. 02. M A 2.93kNgm3. 4. 4.5rad/s ; 9m/s其受力图如图所示。
有象,X 0, F A P 0F AX 6kN1F Ay —q 0 1.5 0F Ay 4.5kNM A (F) 0, M A M P 4 舟q 0 1.5 1 0M A 32.5kNgm3. 三角板ABC 作平动,同一时刻其上各点速度、加速度均相同。
故a C a A a An a Aa cn a An r 2 0.4 42 6.4m/s 2a c B A OA 0.4 2 0.8m /s 2(四)解:(1)以BC 为研究对象。