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第 1 页班级:姓名:学号: 福建工程学院 2005-2006学年第一学期期末考试 共 6 页 理 论 力 学课程考试试题 ( B卷)题号一二三四五六七八九十总分一、 填空题(每空1分,共10分)1在静力学中主要研究三方面问题,即 、 、 。2平面任意力系平衡方程可用三矩式表示,即, ,其中力系平衡的附加条件是 。3点作圆周运动,加速度由切向加速度和法向加速度组成,其中切向加速度反映了 速度的大小随时间的变化率,方向是 ;法向加速度反映了 随时间的变化率,方向是 。4.质点运动微分方程自然坐标投影形式为 , , 。二、 选择题(每题2分,共10分)1、A,B为某平面力系作用面内任意两点,该力系向A点简化的结果是主矢和主矩,向B点简化的主矩为,则下述哪种结论是正确的:( )A当时,必有 B. 当时,可能有C当时,可能有 D. 当时,必有2、当物体处于临界平衡状态时,静摩擦力的大小( ) A与物体的重量成正比 B与物体的重力在支承面的法线方向的大小成正比 C与相互接触物体之间的正压力大小成正比 D由力系的平衡方程来确定3、满足下述哪个条件的运动是刚体的平面运动( ) A刚体运动时,其上某直线始终与其初始位置保持平行 B刚体运动时,其上某两条相交直线始终与各自初始位置保持平行C刚体运动时,其上所有点到某固定平面的距离始终保持不变D刚体运动时,其上每一点都在某固定平面上运动。4、质点系动量定理的微分形式为,式中指的是( ) A所有主动力的元冲量的矢量和 B所有约束力的元冲量的矢量和C所有外力的元冲量的矢量和 D所有内力的元冲量的矢量和第 2 页5、下列说法中正确的是( ) A若质点的动量守恒,则该质点对任一定点的动量矩也一定守恒 B若质点对某定点的动量矩守恒,则其动量也一定守恒 C若质点动量发生变化,则其动能一定发生变化 D若质点的动能发生变化,则其动量也一定发生变化450ACBDEqaaaa三、构架由ABC、CDE、BD三杆组成,尺寸如图所示。B、C、D、E处均为铰链。各杆重不计,已知均布载荷q,求E点反力和BD杆所受力。( 本题共15分)解: 第 3 页O1BADOR班级: 姓名:学号:四、图示大圆环的半径R=200mm,在其自身平面内以匀角速度=1rad/s绕轴O顺时针方向转动,小圆环A套在固定立柱BD及大圆环上。当AOO=60时,半径OO与立柱BD平行,求这瞬时小圆环A的绝对速度和绝对加速度。(本题共15分)解: 第4 页五、重物A重P,系在绳子上,绳子跨过固定滑轮D,并绕在鼓轮B上,如图所示。由于重物下降带动了轮C,使它沿水平轨道滚动而不滑动。设鼓轮半径为r,轮C的半径为R,两者固连在一起,总重为Q,对于其水平轴O的回转半径为。求重物A下降的加速度以及轮C与地面接触点处的静摩擦力。(本题共15分)POQrRBCDA 第 5 页班级: 姓名:学号:六、在对称连杆的A点上作用一铅垂方向的恒力F,开始时系统静止,且知OA与水平线间的夹角为,求当连杆达到的位置时的角速度的值。设OA=AB=L,质量均为m1,均质圆盘B的质量为m2,半径为r,在水平面上作纯滚动。(本题共17分)BOFrA解: 第6 页七、均质圆盘O,质量,半径,有一长质量为的均质直杆AB铰接在圆盘边缘的A点,如图所示。设圆盘上有一偶矩的力偶作用。求在开始运动()时:(1) 圆盘和杆的角加速度;(2) 轴承O点的约束反力。(本题共18分,要求用动静法进行求解)OABr 第1页2005-2006 学年第 一 学期期 终 考试试卷答案一、 填空题(每空1分,共10分)1在静力学中主要研究三方面问题,即物体的受力分析、 力系的简化 、力系的平衡方程。2平面任意力系平衡方程可用三矩式表示,即,其中力系平衡的附加条件是 A、B、C三点不共线 。3点作圆周运动,加速度由切向加速度和法向加速度组成,其中切向加速度反映了 速度的大小随时间的变化率,方向是 该点的切线方向 ;法向加速度反映了 随时间的变化率,方向是 该点的法线方向 。4.质点运动微分方程自然坐标投影形式为,。二、 选择题(每题2分,共10分)1、A,B为某平面力系作用面内任意两点,该力系向A点简化的结果是主矢和主矩,向B点简化的主矩为,则下述哪种结论是正确的:(A,C)A当时,必有 B. 当时,可能有C当时,可能有 D. 当时,必有2、当物体处于临界平衡状态时,静摩擦力的大小( C ) A与物体的重量成正比 B与物体的重力在支承面的法线方向的大小成正比 C与相互接触物体之间的正压力大小成正比 D由力系的平衡方程来确定第 2 页3、满足下述哪个条件的运动是刚体的平面运动(C) A刚体运动时,其上某直线始终与其初始位置保持平行 B刚体运动时,其上某两条相交直线始终与各自初始位置保持平行C刚体运动时,其上所有点到某固定平面的距离始终保持不变D刚体运动时,其上每一点都在某固定平面上运动。4、质点系动量定理的微分形式为,式中指的是( C ) A所有主动力的元冲量的矢量和 B所有约束力的元冲量的矢量和C所有外力的元冲量的矢量和 D所有内力的元冲量的矢量和5、下列说法中正确的是( D ) A若质点的动量守恒,则该质点对任一定点的动量矩也一定守恒 B若质点对某定点的动量矩守恒,则其动量也一定守恒450ACBDEqaaaa C若质点动量发生变化,则其动能一定发生变化 D若质点的动能发生变化,则其动量也一定发生变化三、 构架由ABC、CDE、BD三杆组成,尺寸如图所示。B、C、D、E处均为铰链。各杆重不计,已知均布载荷q,求E点反力和BD杆所受力。( 本题共15分)CBaAq解:(1)分别选择整体和ABC为研究对象 (2分) (2)分别进行受力分析(两图每图各3分) (3) 分别列平衡方程 整体:, , (4分) ABC杆: 第 3 页, (3分)四、图示大圆环的半径R=200mm,在其自身平面内以匀角速度=1rad/s绕轴O顺时针方向转动,小圆环A套在固定立柱BD及大圆环上。当AOO=60时,半径OO与立柱BD平行,求这瞬时小圆环A的绝对速度和绝对加速度。(本题共15分)解:(1) 选择小环A为动点,大圆环O1为动系(2分) (2) 分别画出A点的速度合成图和加速度合成图(6分)O1BADOR (3) 由速度合成图,可得 (3分) 由加速度合成图,列方向的投影,可得 其中: (3分)将上面各式代入投影方程,可得 (1分) 第4 页五、重物A重P,系在绳子上,绳子跨过固定滑轮D,并绕在鼓轮B上,如图所示。由于重物下降带动了轮C,使它沿水平轨道滚动而不滑动。设鼓轮半径为r,轮C的半径为R,两者固连在一起,总重为Q,对于其水平轴O的回转半径为。求重物A下降的加速度以及轮C与地面接触点处的静摩擦力。(本题共15分)解:(1) 分别选择鼓轮及重物A为研究对象(1分)(2) 分别进行受力分析(4分)POQrRBCDA(3) 列动力学方程 鼓轮: (4分) 重物A:OaOQQFNFSN (2分)其中:,PaAA (2分)联立求解,可得 (2分) 第 5 页六、在对称连杆的A点上作用一铅垂方向的恒力F,开始时系统静止,且知OA与水平线间的夹角为,求当连杆达到的位置时的角速度的值。设OA=AB=L,质量均为m1,均质圆盘B的质量为m2,半径为r,在水平面上作纯滚动。(本题共17分)BOFrAFOxFOyxFNFSm1gm1gm2g解:(1) 取整体为研究对象(2分) (2) 分析受力(4分) (3) 应用动能定理,可知 (2分) 其中: (6分) 代入后,可得 (3分) 第6 页七、均质圆盘O,质量,半径,有一长质量为的均质直杆AB铰接在圆盘边缘的A点。设圆盘上有一偶矩的力偶作用。求在开始运动()时:(1) 圆盘和杆的角加速度;
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