理论力学A卷及试题答案

实用文档东北石油大学考试命题审批表考试科目：理论力学 交稿时间： 2017年12月21日 考试时间：2018 年1月5日8:30-10:30时命题人姓名唐友福院系部机械院教研室工程力学使用年级16级专业机自、车辆班级车辆161-162班机自161-166班人数合计212试卷总页数A卷3试卷答案及评分标准总页数A卷3B卷3B卷3考试形式开卷（）闭卷（ ）口试（ ）其它（ ）卷面总分100A、B卷相同试题分值0试卷保管人签名命题方式（在相应栏内划“）题库抽题教研室命题任课教师出题他人命题其它教研室意见：负责人签名： 年 月 日 院系部意见：负责人签名： 年 月 日注：1、请在“教研室意见”栏或“院系部意见”栏签署选用“A”卷或“B”卷的意见。2、本登记表同试卷一并归档保存。3、本表要求必须用计算机打印。.东北石油大学考试阅卷汇总表考试科目：理论力学 考试时间：2018 年1月5日8:30-10:30时 阅卷时间： 2018年1月7日使用年级16级专业机自、车辆班级车辆161-162班机自161-166班人数合计212试卷保管人签名阅卷前阅卷后阅卷方式（在相应栏内划“）流水阅卷任课教师阅卷他人阅卷其 它试卷评阅人员签字：题 号一二三四五六七签 字题 号八九十合 分 人核 查 人签 字试卷评阅情况说明:试卷评阅负责人签名： 年 月 日注：1、本表的各项内容必须在阅卷完毕后全部填写齐全。2、本汇总表同试卷一并归档保存。20172018学年第1、2学期理论力学课程期末考试试卷（A卷）题号一二三四五六七八九十总 分得分考试时间 120 分钟 ，试卷6页，共9道大题一、选择题（本大题15分，每小题3分）1. 已知点A的坐标为(1, 1, 1)，则图中力F对轴z的矩为（ ）。A. B. C. D.2. 如图所示，拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，设拖杆与竖直方向的夹角为，地面与拖把间的最大静摩擦因数为，则当满足满足（ ）条件时，不管同学施加的推力多大，都不能使拖把从静止开始运动。A. B. C. D.3. 一人以4公里/小时的速度向东行走时，感觉风正从北吹来，如果将行走速度增加一倍，则感觉风从东北吹来，那么风速应该是（ ）公里/小时。 A. B. C. D.4. 下列说法正确的是（ ）。A. 机械做功越快，机械效率就越高 B. 做功时间越长，机械功率越大 C. 功率大的机械比功率小的做功多 D. 所有机械的机械效率都小于1得分：得分：注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:得分：姓名:学号: 5. 如图所示，一均质长方形炉门挡板的长为40 cm，宽为30 cm，质量为50 kg，由两个销A和B支承，如果销B突然撤去，挡板会绕销A发生转动，那么挡板对销A的转动惯量为（ ）。A. B. C. D.二、判断题（本大题10分，每小题2分）1. 作用于刚体上的任何三个相互平衡的力，必定在同一平面内。 （ ）2. 平面任意力系，只要主矢不为0，最后必简化为一个合力。 （ ）3. 点作曲线运动时，若切向加速度为正，则点作加速运动。 （ ）4. 质点系的质心位置守恒的条件是质点系外力系的主矢恒等于零。 （ ）5. 进行点的合成运动分析时，若牵连角速度和相对速度不为零，则科氏加速度也不为零。 （ ）三、填空题（本大题15分，每小题3分） 1. 一长为1 m的均质等截面细直杆，若把它弯成半圆弧，则其重心到圆心的距离为_ m。2. 半径为R，重为P1 的轮静止在水平面上，如图所示。在轮上半径为r 的轴上缠有细绳，此细绳跨过滑轮A，在端部系一重为P2的物体。绳的AB 部分与铅直线成角。则轮与水平面接触点C处的滑动摩擦力为_ ，滚动摩阻力偶矩为_ 。3. 飞轮由静止开始转动，已知轮的半径为300 mm，轮缘上一点M的切向加速度为450 mm/s2。则第4秒时点M的加速度为_ m/s2；第8秒时点M的速度为_ m/s。4. 一刚体作平面运动，某瞬时其平面图形上A、B两点的速度矢分别为vA和vB，加速度矢分别为aA和aB，则该瞬时AB连线上中点C的速度矢为_，加速度矢为_ 。5. 一均质圆盘作纯滚动，其质量m，半径为R，某瞬时圆盘质心的速度为v，加速度为a，则该瞬时若将圆盘的惯性力系向速度瞬心进行简化，则所得惯性主矢大小为_，惯性主矩大小为_。得分： 20172018学年第1、2学期理论力学课程期末考试试卷（A卷）得分：得分：四、作图题（本大题8分）画出下列每个标注字符物体（不包含销钉与支座）的受力图与系统整体的受力图。不计各物体的自重，所有接触处均为光滑接触。五、计算题（本大题8）图示梁和BC自重不计，B处为光滑铰链，C处为固定端。已知：，求A、B、C三处的约束力。得分：注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:得分：姓名:学号: 得分：得分：六、计算题（本大题10分）如图所示磨刀砂轮 I 质量 m1 = 1 kg，其偏心距e1 = 0.5 mm，小砂轮 质量m2 = 0.5 kg，偏心距 e2 = 1 mm。电机转子质量m3 = 8 kg，无偏心，带动砂轮旋转，转速n = 3000 r/min。求转动时轴承A、B的附加动约束力。七、计算题（本大题10分）一辆摩托车正沿如图所示曲线的山坡向上骑行，初始时刻位于A点，其速度为1 m/s。如果该摩托车保持切向加速度大小为0.1 m/s2，试计算摩托车在t = 5 s时的速度和加速度。（已知曲率半径计算公式为，且t=5 s时x=3.2 m） 20172018学年第1、2学期理论力学课程期末考试试卷（A卷）得分：得分：注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:得分：姓名:学号: 八、计算题（本大题12分）平面机构如图所示，其中O1C=2r，O2D=r，A和B为两个可在杆上滑动的套筒，杆AB的A端与套筒焊接成60角，B端与套筒B铰接。已知在图示位置时，ADO1O2，ACD=30，且O1CO1O2，O2DO1O2，曲柄O2D的角速度为0，试计算此瞬时套筒B沿CD杆的速度。 得分：九、计算题（本大题12分） 如图所示，质量为m、半径为r的均质圆柱，开始时其质心位于与OB同一高度的点C。设圆柱由静止开始沿斜面滚动而不滑动，当它滚到半径为R的圆弧AB上时，求在任意位置上对圆弧的正压力和摩擦力。 20172018学年第1、2学期理论力学课程期末考试试卷（A卷）答案及评分标准本试卷6页，共9道大题，满分100分。一、选择题（本大题15分，每小题3分）1. B 2. B 3. C 4. C 5. D二、判断题（本大题10分，每小题2分）1. ； 2. ； 3. ； 4. ，5. 三、填空题（本大题15分，每小题3分）1. 或0.64； 2. ； ； 3. 10.81； 3.6； 4. ； 5. ；四、作图题（本大题8分）画出下列每个标注字符物体（不包含销钉与支座）的受力图与系统整体的受力图。不计各物体的自重，所有接触处均为光滑接触。评分标准：系统受力图2分，每个物体受力图3分。得分：注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:得分：姓名:学号: 五、计算题（本大题8）图示梁和BC自重不计，B处为光滑铰链，C处为固定端。已知：，求A、B、C三处的约束力。解：（1）分别选整体和梁为研究对象，受力分析如图所示 （2）分别列平衡方程整体： 梁： 联立求解，可得，评分标准：第（1）步4分，第（2）步4分。 20172018学年第1、2学期理论力学课程期末考试试卷（A卷）答案及评分标准六、计算题（本大题10分）如图所示磨刀砂轮 I 质量 m1 = 1 kg，其偏心距e1 = 0.5 mm，小砂轮 质量m2 = 0.5 kg，偏心距 e2 = 1 mm。电机转子质量m3 = 8 kg，无偏心，带动砂轮旋转，转速n = 3000 r/min。求转动时轴承A、B的附加动约束力。 解：（1）取整个系统为研究对象，受力如图所示。（2）因为转速n = 常量，所以角加速度 = 0，惯性力偶矩MI = 0 N因FI1 与FI2 大小相等、方向相反，故组成一个力偶，FNA，FNB 也必成一个力偶，方向如图所示。（3）由动静法， 得 FNA=FNB=74 N评分标准：第（1）步3分，第（2）步4分，第（3）步3分。得分：注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:得分：姓名:学号: 七、计算题（本大题10分）一辆摩托车正沿如图所示曲线的山坡向上骑行，初始时刻位于A点，其速度为1 m/s。如果该摩托车保持切向加速度大小为0.1 m/s2，试计算摩托车在t = 5 s时的速度和加速度。（已知曲率半径计算公式为）解：（1）求t = 5 s时的速度 m/s（2）求t = 5 s时的加速度骑过的路程为 m曲率半径为 m法向加速度为 m2/s全加速度为 m2/s评分标准：第（1）步2分，第（2）步8分 20172018学年第1、2学期理论力学课程期末考试试卷（A卷）答案及评分标准八、计算题（本大题12分）平面机构如图所示，其中O1C=2r，O2D=r，A和B为两个可在杆上滑动的套筒，杆AB的A端与套筒焊接成60角，B端与套筒B铰接。已知在图示位置时，ADO1O2，ACD=30，且O1CO1O2，O2DO1O2，曲柄O2D的角速度为0，试计算此瞬时套筒B沿CD杆的速度。 解：（1）此瞬时CD杆作瞬时平动，则（2）以套筒A为动点，O1C为动系，则根据速度合成定理： （a）其中，（3）以套筒B为动点， CD为动系，则根据速度合成定理： （b）其中，（4）AB杆作平面运动，由基点法，以A为基点，则 （c）其中，将式（a），(b)带入式（c），有上式向x轴投影，可得，即评分标准：第（1）步2分，第（2）步3分，第（3）步3分，第（4）步4分。得分：注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:得分：姓名:学号: 九、计算题（本大题12分）如图所示，质量为m、半径为r的均质圆柱，开始时其质心位于与OB同一高度的点C。设圆柱由静止开始沿