静力学公理和物体的受力分析

第一章 静力学公理和物体的受力分析一、是非判断题1.1 在任何情况下，体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。 ( )1.2 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反，沿同一直线。 ( )1.3 加减平衡力系公理不但适用于刚体，而且也适用于变形体。 ( )1.4 力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。 ( )1.5 两点受力的构件都是二力杆。 ( )1.6 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点，该刚体一定平衡。 ( )1.7 力的平行四边形法则只适用于刚体。 ( )1.8 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。 ( )1.9 只要物体平衡，都能应用加减平衡力系公理。 ( )1.10 凡是平衡力系，它的作用效果都等于零。 ( )1.11 合力总是比分力大。 ( )1.12 只要两个力大小相等，方向相同，则它们对物体的作用效果相同。 ( )1.13 若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态，则物体处于平衡。 ( )1.14 当软绳受两个等值反向的压力时，可以平衡。 ( )1.15 静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。 ( )1.16 静力学公理中，作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。( )1.17 凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。 （ ） 1.18 如图所示三铰拱，受力 F ，F 1 作用，其中 F 作用于铰 C 的销子上，则 AC、BC 构件都不是二力构件。 （ ）二、填空题1.1 力对物体的作用效应一般分为 效应和 效应。1.2 对非自由体的运动所预加的限制条件称为 ；约束力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向 ；约束力由 力引起，且随 力的改变而改变。1.3 图示三铰拱架中，若将作用于构件 AC 上的力偶 M 搬移到构件 BC 上，则 A、B、C各处的约束力 。A. 都不变； B. 只有 C 处的不改变；C. 都改变； D. 只有 C 处的改变。第二章 平面汇交力系与平面偶系一、 是非判断题1.1 当刚体受三个不平行的力作用时，只要这三个力的作用线汇交于同一点，则刚体一定处于平衡状态。 （ ）1.2 已知力 F 的大小及其与 x 轴的夹角，能确定力 F 在 x 轴方向上的分力。 （ ）1.3 凡是力偶都不能用一个力来平衡。 （ ）是非题 1.18 图FA BCF1填空题 1.3 图MA BC1.4 只要平面力偶的力偶矩保持不变，可将力偶的力和臂作相应的改变，而不影响其对刚体的效应。 （ ）第三章 平面任意力系一、 是非判断题1.1 一个任意力系的合力矢是主矢。 （ ）1.2 某平面任意力系向 A、B 两点简化的主矩皆为零，即 MA=MB=0，此力系简化的最终结果为A、可能简化为一个力。 （ ）B、可能简化为一个力偶。 （ ）C、可能平衡。 （ ）1.3 若平面平行力系平衡，可以列出三个独立的平衡方程。 （ ）1.4 平面任意力系的三个独立平衡方程不能全部采用投影方程。 （ ）1.5 平面力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。 （ ）1.6 静不定问题的主要特点是其未知量的个数多于系统独立平衡方程的个数，所以未知量不能由平衡方程式全部求出。 （ ）二、 填空题2.1 在边长为 d 的正方形 ABCD 所在平面内，作用一平面任意力系，该力系向 A 点简化：M A=0，向 B 点简化：M B =Fd（顺时什转向） ，向 D 点简化：M D =Fd（逆时针转向） 。则此力系简化的最后结果为 （需说明大小和方向或在图中标出） 。3-3 试求下列各梁的支座反力 答案：(b)F Ax=0，F Ay=3kN，F B=24.6kN(a)AqCqaBaaF=20kN(b)0.8mC0.8m 0.8m 0.8mA B Dq=2kN/m M=8kN.mA DCB d第五章 摩 擦一、 是非判断题1.1 只要受力物体处于平衡状态，摩擦力的大小一定是 F= sFN。 （ ）1.2 在考虑滑动与滚动共存的问题中，滑动摩擦力不能应用 F= sFN 来代替。 （ ）1.3 当考虑摩擦时，支承面对物体的法向反力 FN 和摩擦力 Fs 的合力 FR 与法线的夹角 称为摩擦角。 （ ）1.4 滚动摩擦力偶矩是由于相互接触的物体表面粗糙所产生的。 （ ）二、 填空题2.2 物快重 P，放置在粗糙的水平面上，接触处的摩擦系数为 fs，要使物块沿水平面向右滑动，可沿 OA 方向施加拉力 F1 如图所示，也可沿 BO 方向施加推力 F2 如图所示，两种情况比较图 所示的情形更省力。(a) (b)三、选择题 3-2 物块重 5kN，与水平面间的摩擦角为 m=35o，今用与铅垂线成 60o 角的力 F=5kN 推动物块，则物块将 。A、不动；B、滑动；C、处于临界状态； D、滑动与否不能确定。选3-2题第六章 点的运动学一、是非判断题1.1 动点速度的方向总是与其运动的方向一致。 （ ）1.2 只要动点作匀速运动，其加速度就为零。 （ ）1.3 若切向加速度为正，则点作加速运动。 （ ）1.4 若切向加速度与速度符号相同，则点作加速运动。 （ ）1.5 若切向加速度为零，则速度为常矢量。 （ ）1.6 若 ，则 必等于零。 （ ）0va1.7 若 ，则 必等于零。 （ ）1.8 若 与 始终垂直，则 不变。 （ ）v1.9 若 与 始终平行，则点的轨迹必为直线。 （ ）1.10 切向加速度表示速度方向的变化率，而与速度的大小无关。 （ ）1.11 运动学只研究物体运动的几何性质，而不涉及引起运动的物理原因。 （ ）OP OPF2F160o哦F二、填空题2.1 已知某点沿其轨迹的运动方程为 s=b+ct，式中的 b、c 均为常量，则该点的运动必是 运动。2.2 点作直线运动，其运动方程为 x=27tt 3，式中 x 以 m 计，t 以 s 计。则点在 t=0 到t=7s 时间间隔内走过的路程为 m。2.3 已知点的运动方程为 22t5sin,t5cosyt2,t2y由此可得其轨迹方程为 ， 。2.4 点的弧坐标对时间的导数是 ，点走过的路程对时间的导数是 ，点的位移对时间的导数是 。三、选择题：3.1 点的切向加速度与其速度（ ）的变化率无关，而点的法向加速度与其速度（ ）的变化率无关。A、大小； B、方向。3.2 一动点作平面曲线运动，若其速率不变，则其速度矢量与加速度矢量 。A、平行；B、垂直；C、夹角随时间变化。第七章 刚体的简单运动一、 是非题1.1 刚体平动时，若已知刚体内任一点的运动，则可由此确定刚体内其它各点的运动。( )1.2 平动刚体上各点的轨迹可以是直线，可以是平面曲线，也可以是空间任意曲线。 ( )1.3 刚体作定轴转动时角加速度为正，表示加速转动，为负表示减速转动。 （ ）1.4 定轴转动刚体的同一转动半径线上各点的速度速度矢量相互平行，加速度矢量也相互平行。 （ ）1.5 两个半径不同的摩擦轮外接触传动，如果不出现打滑现象，则任意瞬时两轮接触点的速度相等，切向加速度也相等。 （ ）1.6 刚体绕定轴转动时判断下述说法是否正确：（1）当转角 时，角速度 为正。 （ 0）（2）当角速度 时，角加速度为正。 （ ）（3）当 、 时，必有 。 （ 00）（4）当 时为加速转动， 时为减速转动。 （ ）（5）当 与 同号时为加速转动，当 与 异号时为减速转动。 （ ）1.7 刚体平动（平行移动）时，其上各点和轨迹一定是相互平行的直线。 （ ）二、 填空题2.1 无论刚体作直线平动还是曲线平动，其上各点都具有相同的 ，在同一瞬时都有相同的 和相同的 。2.2 刚体作定轴转动时，各点加速度与半径间的夹角只与该瞬时刚体的 和 有关，而与 无关。2.3 试分别写出图示各平面机构中 A 点与 B 点的速度和加速度的大小，并在图上画出其方向。 ;_,_,_ nBBB AAA aava ;,nBBB AAAb ;_,_,_ nBBB AAA aavc2.4 图示齿轮传动系中，若轮的角速度已知，则轮的角速度大小与轮的齿数_关，与、轮的齿数_关。2.5 圆盘作定轴转动，轮缘上一点 M 的加速度 a 分别有图示三种情况，试判断在这三种情况下，圆盘的角速度和角加速度哪个为零，哪个不为零。图(a) 的 = ，= ； 图(b )的= ， = ； 图( c) 的= ，= 。MOa MO aMOa(a) (b) (c) AOBAb L/2L/2R(a)BO(b)O2L/2L/2RO1AbBR(c)三、 选择题3.1 时钟上秒针转动的角速度是（ ） 。（A）1/60 rad/s （B）/30 rad/s （C ）2rad/s3.2 满足下述哪个条件的刚体运动一定是定轴转动（ ）（A）刚体上所有点都在垂直于某定轴的平面上运动，而且所有点的轨迹都是圆。（B）刚体运动时，其上所有点到某定轴的距离保持不变。（C）刚体运动时，其上两点固定不动。第八章 点的合成运动一、是非题1.1 动点的相对运动为直线运动，牵连运动为直线平动时，动点的绝对运动必为直线运动。（ ）1.2 无论牵连运动为何种运动，点的速度合成定理 都成立。 （ ）reav1.3 某瞬时动点的绝对速度为零，则动点的相对速度和牵连速度也一定为零。 （ ）1.4 当牵连运动为平动时，牵连加速度等于牵连速度关于时间的一阶导数。 （ ）1.5 动坐标系上任一点的速度和加速度就是动点的牵连速度和牵连加速度。 （ ）1.6 不论牵连运动为何种运动，关系式 都成立。 （ ）a+re1.7 只要动点的相对运动轨迹是曲线，就一定存在相对切向加速度。 （ ）1.8 在点的合成运动中，判断下述说法是否正确：（1）若 为常量，则必有 =0。 （ ）rvr（2）若 为常量，则必有 =0. （ ）eea（3）若 则必有 。 （ ）r/0C1.9 在点的合成运动中，动点的绝对加速度总是等于牵连加速度与相对加速度的矢量和。 （ ）1.10 当牵连运动为定轴转动时一定有科氏加速度。 （ ）二、 填空题2.1 牵连点是某瞬时 上与 重合的那一点。2.2 在 情况下，动点绝对速度的大小为 ，在 情况下，reav+动点绝对速度的大小为 ，在一般情况下，若已知 ve、v r ，应按2reav计算 va 的大小。 三、选择题：3.1 动点的牵连速度是指某瞬时牵连点的速度，它相对的坐标系是（ ） 。A、 定参考系 B、 动参考系 C、 任意参考系3.2 在概 3 图所示机构中，已知 ， tbasin且 （其中 a、b、 均为常数） ，杆长为 L，t若取小球 A 为动点，动系固结于物块 B，定系固结于地面，则小球的牵连速度 ve 的大小为（ ） 。A、 B、 LtbcosC、 D、ttbcoscsLsBxyA概 3 图第九章 刚体的平面运动 一、是非题1.1 刚体运动时，若已知刚体内任一点的运动，则可由此确定刚体内其它各点的运动。（ ）1.2 刚体作平面运动时，其上任意一点的轨迹为平面曲线。 （ ）1.3 平面图形的速度瞬心只能在图形内。 （ ）1.4 当平面图形上 A、 B 两点的速度 和 同向平行，且 AB 的连线不垂直于 和 ，则vAB vAB此时图形作瞬时平动， 。 （ ）1.5 平面图形上 A、 B 两点的速度 和 反向平行的情形是不可能存的。 （ ）AB1.6 已知刚体作瞬时平动，有 ，因此必然有 。 （ ）001.7 刚体作瞬时平动时，刚体上各点的加速度都是相等的。 （ ）1.8 只要角速度不为零，作平面运动的刚体上的各点一定有加速度。 （ ）1.9 刚体作平面运动时，平面图形内两点的速度在任意轴上的投影相等。 （ ）二、填空题2.1 刚体的平面运动可以简化为一个_在自身平面内的运动。平面图形的运动可以分解为随基点的_和绕基点的_。其中，_部分为牵连运动，它与基点的选取_关；而_部分为相对运动，它与基点的选取_关。2.2 如概 2.2 图所示，圆轮半径为 R，沿固定平面只滚不滑，已知轮心速度为 ，选轮vO心为基点，则图示瞬时轮缘上 M 点牵连速度的大小为 ，相对速度的大小为 ，方向在图上标出。2.3 边长为 L 的等边三角形板在其自身平面内运动。已知在概 2.3 图所示瞬时，A 点的速度大小为 vA，沿 AC 方向，B 点的速度沿 CB 方向，则此时三角板的角速度大小为_，C 点的速度大小为_。2.4 如概 2.4 图所示，塔轮沿直线轨道作纯滚动，外轮半径为 R ，内轮半径为 r ，轮心的速度和加速度为 vO 、a O 。则外轮缘上 A、 B、 C、 D 四点的加速度分别为， ， ， _Aa _B _a。D三、选择题3.1 某瞬时，平面图形（概 3.1 图）上任意两点 A、B 的速度分别为 vA 和 vB，则此时该两点连线中点vAACBvB概 2.3 图MvOO概 2.2 图vBABDvA概 3.1 图aOABvOO概 2.4 图CDD 的速度为（ ） 。A. B. BAv2BADvC. D. 23.2 三角形板 DCE 与等长的两杆 AD 和 BC 铰接如概 3.2 图所示，并在其自身平面内运动。图示瞬时杆 AD 以匀角速度 转动，则 E 点的速度和板的角速度为（ ） 。A. B. 0,CDEEv0,CDEvC. D. E3.3 若 vA 和 vB 都不等于零，则图（ ）假设的情况是正确的。3.4 有一正方形平面图形在自身平面内运动，则图（a）运动是 的，图(b)的运动是 的。A可能； B不可能； C不确定。(a) (b)第十一章 质点动力学的基本方程一、是非题1.1 不受力作用的质点，将静止不动。 （ ）1.2 质量是质点惯性的度量。质点的质量越大，惯性就越大。 （ ）1.3 质点在常力(矢量)作用下，一定作匀速直线运动。 （ ）1.4 一个质点只要有运动，就一定受有力的作用，而且运动的方向就是它受力的方向。 （ ）第十二章 动量定理一、是非题1.1 一个刚体，若其动量为零，该刚体一定处于静止状态。 （ ）1.2 质心偏离圆心的圆盘绕圆心作匀速转动，其动量保持不变。 （ ）1.3 质点系不受外力作用时，质心的运动状态不变，各质点的运动状态也保持不变。 （ ）1.4 若质点系的动量守恒，则其中每一部分的动量都必须保持不变。 （ CBADE概 3.2 图vBABvA 概 3.3 图ABvAvB（a）vBA BvA（b）A BvAvB（c） （d）A BCDvBvcvDvA A BCD45o45o45o45o vBvcvDvA）1.5 质点系的动量一定大于其中单个质点的动量。 （ ）1.6 若质点系内各质点的动量皆为零，则质点系的动量必为零。 （ ）1.7 若质点系内各质点的动量皆不为零，则质点系的动量必不为零。 （ ）二、填空题2.1 在图示系统中，均质杆 、 与均质轮的质量均为 ， 杆的长度为 ，OABmOA1l杆的长度为 ，轮的半径为 ，轮沿水平面作纯滚动。在图示瞬时， 杆的角速度AB2lR为 ，整个系统的动量为 。2.2 两匀质带轮如图所示，质量各为 ml 和 m2，半径各为 r1 和 r2，分别绕通过质心且垂直于图面的轴 O1 和 O2 转动，O l 轮的角速度为 ，绕过带轮的匀质带质量为 m3，该质系1的动量是 。2.3 均质杆 长 , 如图铅垂地立在光滑水平面上，若杆受一微小扰动，从铅垂位置ABl无初速地倒下，其质心 C 点的运动轨迹为 。三、选择题3.1 人重 P，车重 Q，置于光滑水平地面上，人可在车上运动，系统开始时静止。则不论人采用何种方式（走、跑）从车头运动到车尾，车的 。位移是不变的； 速度是相同的；质心位置是不变的； 末加速度是相同的。3.2 已知三棱柱体 A 质量为 M，小物块 B 质量为 m，在图示三种情况下，小物块均由三棱柱体顶端无初速释放，若三棱柱初始静止，不计各处摩擦，不计弹簧质量，则运动过程中 。图(a)所示系统动量守恒； 图(b) 所示系统动量守恒；图(c) 所示系统动量守恒； 图示三系统动量均守恒；图示三系统动量均不守恒；AB。 C题 2.1 题 2.2AOBO1 r1 O2 r2BABABA(a) (b) (c)3.3 若作用于质点系的外力在某段时间内在固定坐标 Ox 轴上投影的代数和等于零，则在这段时间内 。质点