(高等教育)2005-2006学年理论力学试卷c卷及详细答案

第1页班级: 姓名:学号: 福建工程学院2005-2006学年第1 学期期末考试 共6 页 理论力学 课程考试试题 ( C 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、如下图所示，杆约束反力 = ，= ， = 。CRlAB 密 封 线（题一、1图）（题一、5图）2、对于作用于物体上的力，若其合力的作用线在摩擦角内，则不论这个力有多大，物体一定保持平衡，这种现象称为 。3、质点的质量与其在某瞬时速度的乘积，称为该瞬时的 。4、若质点系所受外力的矢量和为零，则质点系的 和 保持求变。5、设下图示的圆轮为均质圆轮，质量为m，则其动量为 。绕质心的动量矩为 。动能为 。二、选择题(每题2分，共10分) 1、 已知在刚体某平面的O点上作用一力，此外在此平面上还作用一力偶M，如下图所示，若将此力和力偶向某点简化，其结果是什么？（ ）（A）最后简化为一力偶（B）最后简化为作用线通过O点的一个合力 （C）最后简化为作用线不通过O点的一个合力 （D）最后简化为一平衡力系第2页OlAP（题二 、2图）OM（题二 、1图）2、上图所示结构中，力对点的矩为（ ）。（A） （B）（C） （D）3、均质等腰三角板，开始时直立于光滑的水平面上，如下图所示，今给它一个微小拢动让其无初速倒下，问其重心的运动轨迹是（ ）。(A) 椭圆 (B) 水平直线 (C) 铅垂直线 (D) 抛物线ABCAB（题二、3图）（题二、4图）4、如图所示机构中曲柄一端连固定支座，另一端铰接一滑块,滑块可在摇杆上滑动。已知：相对速度，杆 的角速度，杆的角速度。滑块的科氏加速度为（ ）。(A) ，方向垂直向上 (B) ,方向垂直向下(C) ，方向垂直向上 (D) ，方向垂直向下5、刚体绕轴的转动惯量与（ ）。（A）质量有关 （B）刚体几何尺寸有关（C）质量无关 （D）刚体质量及质量分布有关 第 3 页班级: 姓名:学号:三、判断题（每题1分，共10分。正确用，错误用，填入括号内。）1、力在两坐标轴上的投影和力沿该两坐标轴上的分力大小一定相等。 （ ）2、力偶没有合力，它既不能用一力等效，也不能和一力平衡。 （ ）3、当物体静止在支承面上时，支承面全约束反力与法线间的偏角不小于摩擦角。 （ ）4、定轴转动刚体的角加速度为正值时，刚体一定愈转愈快。 （ ）5、内力虽然不能改变质点系的动量，但可以改变质点系中各质点的动量。 （ ）6、平面平行力系平衡，可写出三个独立的平衡方程。 （ ）7、均质物体的重心一定在它的对称面、对称轴、对称中心上。 （ ）8、刚体平行移动和刚体定轴转动可看作刚体平面运动的特例。 （ ）9、质点系动能的变化等于作用在质点系上全部外力所作功之和。 （ ）10、系统内力做功之代数和总是为零。 （ ） 密 封 线DCa2a2aABME四、如下图所示的平面构件中，处为固定端，E处为固定铰链支座，杆AB，DE与直角曲杆BCD铰接。已知杆AB受均布载荷作用，载荷集度为q，DE杆受矩为M的力偶作用。如果不计杆的重量，求A和E两处的约束反力。（本题20分）第4 页五、在物块上作用一常力F，使其沿水平面移动，已知物块的质量为，与水平面的夹角。经过5秒钟，物块的速度增至。已知摩擦因数，试求F力的大小。 (本题共10分)A解： 第 5 页班级: 姓名:学号:六、下图所示的连杆机构中，已知：匀角速度，, 。试求图示位置时，杆的角速度和角加速度。（本题共20分）DCAB解： 密 封 线第6 页七、均质直杆的质量为，长度为，可绕水平固定轴转动，。开始时杆处于下图虚线所示的铅直静止位置，受轻微扰动后绕轴转动。如果不计轴承处的摩擦，求杆转到任意角度时的角速度和角加速度，以及轴承的水平和铅直反力。（本题共20分）OAB解： 第1页2005-2006 学年第 一 学期期 终 考试试卷审批表课程名称理论力学考试班级机械0401、0402材料0401、0402车辆0401参加考试学生人数任课教师池德汝命题教师曾绍锋试卷类型(A、B或C)C卷教研室意见(签字)系(部)意见(签字)教务处意见一、 填空题(每空1分，共10分)（题一、5图）CRlAB1、如下图所示，杆约束反力 =，=， =。（题一、1图）2、对于作用于物体上的力，若其合力的作用线在摩擦角内，则不论这个力有多大，物体一定保持平衡，这种现象称为 自锁现象 。3、质点的质量与其在某瞬时速度的乘积，称为该瞬时的 质点的动量 。4、若质点系所受外力的矢量和为零，则质点系的动量 和质心速度保持求变。5、设下图示的圆轮为均质圆轮，质量为m，则其动量为，绕质心的动量矩为，动能为。二、 选择题(每题2分，共10分) 1、 已知在刚体某平面的点上作用一力，此外在此平面上还作用一力偶M，如下图所示，若将此力和力偶向某点简化，其结果是什么？（ C ）（A）最后简化为一力偶（B）最后简化为作用线通过点的一个合力 （C）最后简化为作用线不通过点的一个合力 （D）最后简化为一平衡力系第2页OlAP（题二 、2图）OM（题二 、1图）2、上图所示结构中，力对点的矩为（ D ）。（A） （B）（C） （D）3、均质等腰三角板，开始时直立于光滑的水平面上，如下图所示，今给它一个微小拢动让其无初速倒下，问其重心的运动轨迹是（ C ）。(A) 椭圆 (B) 水平直线 (C) 铅垂直线 (D) 抛物线ABCAB（题二、3图）（题二、4图）4、如图所示机构中曲柄一端连固定支座，另一端铰接一滑块，滑块可在摇杆上滑动。已知相对速度，杆 的角速度，杆的角速度。滑块的科氏加速度为（ C ）。(A) ，方向垂直向上 (B) ,方向垂直向下(C) ，方向垂直向上 (D) ，方向垂直向下5、刚体绕轴的转动惯量与（ D ）。（A）质量有关 （B）刚体几何尺寸有关（C）质量无关 （D）刚体质量及质量分布有关 第 3 页三、判断题（每题1分，共10分。正确用，错误用，填入括号内。）1、力在两坐标轴上的投影和力沿该两坐标轴上的分力大小一定相等。 （）2、力偶没有合力，它既不能用一力等效，也不能和一力平衡。 （）3、当物体静止在支承面上时，支承面全约束反力与法线间的偏角不小于摩擦角。 （）4、定轴转动刚体的角加速度为正值时，刚体一定愈转愈快。 （）5、内力虽然不能改变质点系的动量，但可以改变质点系中各质点的动量。 （）6、平面平行力系平衡，可写出三个独立的平衡方程。 （）7、均质物体的重心一定在它的对称面、对称轴、对称中心上。 （）8、刚体平行移动和刚体定轴转动可看作刚体平面运动的特例。 （）9、质点系动能的变化等于作用在质点系上全部外力所作功之和。 （）10、系统内力做功之代数和总是为零。 （）DCa2a2aABMEDCa2aB四、如下图所示的平面构件中，处为固定端，E处为固定铰链支座，杆AB，DE与直角曲杆BCD铰接。已知杆AB受均布载荷作用，载荷集度为q，DE杆受矩为M的力偶作用。如果不计杆的重量，求A和E两处的约束反力。（本题20分）MED解：(1)分别选择整体和杆DE为研究对象 (2分) （2）分别进行受力分析(两图每图各3分，共6分) （3）分别列平衡方程整体： 第4 页 (6分) 杆DE： （3分）联立求解，可得 ， ，AA五、在物块上作用一常力F，使其沿水平面移动，已知物块的质量为，与水平面的夹角。经过5秒钟，物块的速度增至。已知摩擦因数，试求F力的大小。 (本题共10分)解：（1）选物块为研究对象，受力和运动分析如图所示。 （3分）（2）列质点运动微分方程 （4分）其中：，联立求解，可得 第 5 页六、下图所示的连杆机构中，已知：匀角速度，, 。试求图示位置时，杆的角速度和角加速度。（本题共20分）DCABCDAB解：（1）先进行速度分析。作平面运动，以为基点分析点的速度。由作点的速度合成图。由图可知 （4分） （3分）杆的角速度为杆的角速度为 （3分）（2）再进行加速度分析。以为基点分析点的加速度。由作点的加速度合成图。（4分）列方向投影方程 （3分）其中：，代入上式，可得杆的角加速度为 （3分）第6 页七、均质直杆的质量为，长度为，可绕水平固定轴转动，。开始时杆处于下图虚线所示的铅直静止位置，受轻微扰动后绕轴转动。如果不计轴承处的摩擦，求杆转到任意角度时的角速度和角加速度，以及轴承的水平和