理论力学复习题答案.doc

学习资料收集于网络，仅供参考理论力学复习题1一、 是非题 1、 力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。 （ ）2、 在理论力学中只研究力的外效应。 （ ）3、 两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。 （ ）4、 作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。 （ ）5、 作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。 （ ）6、 三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。 （ ）7、 平面汇交力系平衡时，力多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序可以不同。 （ ）8、 约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。 （ ）9、 在有摩擦的情况下，全约束力与法向约束力之间的夹角称为摩擦角。（ ）10、 用解析法求平面汇交力系的平衡问题时，所建立的坐标系x，y轴一定要相互垂直。 （ ）11、 一空间任意力系，若各力的作用线均平行于某一固定平面，则其独立的平衡方程最多只有3个。 （ ）12、 静摩擦因数等于摩擦角的正切值。 （ ）13、 一个质点只要运动，就一定受有力的作用，而且运动的方向就是它受力方向。（ ）14、 已知质点的质量和作用于质点的力，质点的运动规律就完全确定。 （ ）15、 质点系中各质点都处于静止时，质点系的动量为零。于是可知如果质点系的动量为零，则质点系中各质点必都静止。 （ ）16、 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。（ ）17、 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 （ ）18、 在自然坐标系中，如果速度 = 常数，则加速度 = 0。 （ ）19、 设一质点的质量为m，其速度与x轴的夹角为，则其动量在x轴上的投影为mvx =mvcos。 （）20、 用力的平行四边形法则，将一已知力分解为F1和F2两个分力，要得到唯一解答，必须具备：已知F1和F2两力的大小；或已知F1和F2两力的方向；或已知F1或F2中任一个力的大小和方向。 ( )21、 某力在一轴上的投影与该力沿该坐标轴的分力其大小相等，故投影就是分力。 ( )22、 图示结构在计算过程中，根据力线可传性原理，将力P由A点传至B点，其作用效果不变。( )23、 作用在任何物体上的两个力，只要大小相等，方向相反，作用线相同，就一定平衡。( )。 24、 在有摩擦的情况下，全约束力与法向约束力之间的夹角称为摩擦角。（ ）25、 加速度的大小为。 （） 26、 已知质点的质量和作用于质点的力，质点的运动规律就完全确定。 （ ）27、 质点系中各质点都处于静止时，质点系的动量为零。于是可知如果质点系的动量为零，则质点系中各质点必都静止。 （ ）28、 两个力合力的大小一定大于它分力的大小。 （ ）29、 约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束的物体的运动方向是一致的。 （ ）。30、 两平面力偶的等效条件是：这两个力偶的力偶矩相等。 （ ）31、 刚体的运动形式为平动，若刚体上任一点的运动已知，则其它各点的运动随之确定。（ ）二、选择题（每题2分。请将答案的序号填入划线内。）1、 空间力偶矩是 。代数量； 滑动矢量； 定位矢量； 自由矢量。2、 一重W的物体置于倾角为的斜面上，若摩擦系数为f，且tgFBFC C.FAFBFC24、直角刚杆A O = 2m，BO = 3m，已知某瞬时A点的速度 U A= 6m/s；而B点的加速度与BO成= 60角。则该瞬时刚杆的角度速度= rad/s，角加速度a= rad/s2。3； ； 5； 9。三、计算题1、两根铅直杆AB、CD与梁BC铰接，B、C、D均为光滑铰链，A为固定端约束，各梁的长度均为L=2m，受力情况如图。已知：P=6kN，M=4kNm，q0=3kN/m,试求固定端A及铰链C的约束反力。2、求指定杆1、2、3的内力。3、一均质杆AB重为400N，长为l，其两端悬挂在两条平行等长的绳上处于水平位置，如图所示。今其中一根绳子突然被剪断，求另一根绳AE此时的张力。4、边长b =100mm的正方形均质板重400N，由三根绳拉住，如图所示。求：1、当FG绳被剪断的瞬时，AD和BE两绳的张力；2、当AD和BE两绳运动到铅垂位置时，两绳的张力。 5、图中，均质梁BC质量为4m、长4R，均质圆盘质量为2m、半径为R，其上作用转矩M，通过柔绳提升质量为m的重物A。已知重物上升的加速度为a=0.4g，求固定端B处约束反力。6、均质杆AB长为L=2.5m，质量为50kg，位于铅直平面内，A端与光滑水平面接触，B端由不计质量的细绳系于距地面h高的O点，如图所示。当绳处于水平位置时，杆由静止开始下落，试用动静法求解此瞬时A点的约束反力和绳子的拉力。 7、匀质杆OA长l、质量为m，其O端用铰链支承，A端用细绳悬挂，置于铅垂面内。试求将细绳突然剪断瞬时，OA的角加速度，铰链O的约束力。OFOyFOxW=mg理论力学复习题2一、 填空题1刚体绕OZ轴转动，在垂直于转动轴的某平面上有A，B两点，已知OZA=2OZB，某瞬时aA=10m/s2，方向如图所示。则此时B点加速度的大小为_5m/s2；（方向要在图上表示出来）。与OzB成60度角。2刻有直槽OB的正方形板OABC在图示平面内绕O轴转动，点M以r=OM50t2（r以mm计）的规律在槽内运动，若（w以rad/s计），则当t=1s时，点M的相对加速度的大小为_0.1m/s2_；牵连加速度的大小为_1.6248m/s2_。科氏加速度为_m/s2_，方向应在图中画出。方向垂直OB，指向左上方。3已知OA=AB=L，w=常数，均质连杆AB的质量为m，曲柄OA，滑块B的质量不计。则图示瞬时，相对于杆AB的质心C的动量矩的大小为_，（顺时针方向）_。二、计算题三、计算题图示半径为R的绕线轮沿固定水平直线轨道作纯滚动，杆端点D沿轨道滑动。已知：轮轴半径为r，杆CD长为4R，线段AB保持水平。在图示位置时，线端A的速度为，加速度为，铰链C处于最高位置。试求该瞬时杆端点D的速度和加速度。 四、计算题1.在图示机构中，已知：匀质轮作纯滚动，半径为r ，质量为m3 ，鼓轮的内径为 r ，外径为，对其中心轴的回转半径为 ，质量为m 2 ，物的质量为m 1 。绳的段与水平面平行，系统从静止开始运动。试求：（） 物块下落距离s时轮中心的速度与加速度；（） 绳子段的张力。 2.一链条总长为L，质量为m。放在光滑桌面上，有长为b的一段悬挂下垂，设链条开始时处于静止在自重作用下运动，且在离开桌面之前，均与桌面保持接触。当末端离开桌面时，求链条的速度。bl-b xO3. 由均质圆盘与均质组成的复摆。已知杆长为l, 质量为m2，圆盘半径为r，质量为m1 ,试求复摆对悬挂轴O的转动惯量。理论力学复习题3一、填空题1、如图1.1所示结构,已知力F，ACBCADa，则CD杆所受的力FCD（ ），A点约束反力FAx=（ ）。2、如图1.2 所示结构，,不计各构件自重，已知力偶矩M，AC=CE=a，ABCD。则B处的约束反力FB=（ ）；CD杆所受的力FCD=（ ）。 1.1 1.23、如图1.3所示，已知杆OA长L，以匀角速度绕O轴转动，如以滑块A为动点，动系建立在BC杆上，当BO铅垂、BC杆处于水平位置时，滑块A的相对速度vr=（ ）；科氏加速度aC=（ ）。 4、平面机构在图1.4位置时， AB杆水平而OA杆铅直，轮B在水平面上作纯滚动，已知速度vB，OA杆、AB杆、轮B的质量均为m。则杆AB的动能TAB=（ ），轮B的动能TB=（ ）。 1.3 1.45、如图1.5所示均质杆AB长为L,质量为m,其A端用铰链支承,B端用细绳悬挂。当B端细绳突然剪断瞬时, 杆AB的角加速度=（ ），当杆AB转到与水平线成300角时，AB杆的角速度的平方2=（ ）。6、图1.6所示机构中,当曲柄OA铅直向上时,BC杆也铅直向上,且点B和点O在同一水平线上；已知OA=0.3m,BC=1m，AB=1.2m,当曲柄OA具有角速度=10rad/s时,则AB杆的角速度AB=（ ）rad/s,BC杆的角速度BC=（ ）rad/s。 7、 1.7二、单项选择题1、如图2.1所示，四本相同的书，每本重均为P，设书与书间的摩擦因数为0.1，书与手间的摩擦因数为0.25，欲将四本书一起抱起，则两侧手应加的压力至少大于（ ）。A、 10P B、 8P C、 6P D、 4P2、如图2.2所示，重Q=200N的三角形板，用等长杆O1A，O2B支持着。设O1O2=AB，杆重及摩擦不计。若能使三角形板在角=300时保持平衡，则水平力P的大小应为（ ）。A、P=115.47 B、P=200 C、P=364N D、P=173N 2.1 2.23、平面杆机构如图2.3示，各杆重量不计，ABCDa。已知AB杆上作用一力偶M1，如在CD杆上作用一力偶M2。则机构平衡时，M1与M2之间的大小为（ ）。A、 M1M2 B、 M1M2 C、 M1M2 D、 M1M24、如图2.4所示直角刚杆AO = 2m，BO = 3m，已知某瞬时A点的速度 = 6m/s；而B点的加速度与BO成= 60角。则该瞬时刚杆的角速度 rad/s，角加速度= rad/s2。A、3 B、 C、5 D、9 2.3 2.45、如图2.5所示，两齿条分别以速度v1、v2，沿相反向运动，两齿条之间夹有一齿轮，其半径为R，设v1v2，则齿轮中心O点的速度大小应为（ ）。A、 B、 C、 D、6、如图2.6所示，已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上A、B、C、D四点的平面一般力系，其力矢关系如图2.1所示为平行四边形，由此可知（ ）。A、力系可合成为一个力偶 B、力系可合成一个力C、 力系可简化为一个力和一个力偶 D、力系的合力为零,力系平衡2.5 2.67、刚体作平面运动，在任一瞬时，若选A点为基点，则B点绕A点运动的速度为vBA, 若选B点为基点，则A点绕B点运动的速度为vAB,对于vBA与vAB， 以下正确的说法是（ ）。A、 大小相等，方向也相同 B、 大小相等，方向不同 C、 大小不相等，方向相同 D、 大小不相等，方向也不同三、计算题四、计算题如图四所示结构由杆AB、BC和CD铰接而成中，不计各杆自重，B、C处为光滑铰链，已知力偶矩M=20kN.m, P=10kN ，q=10 kN/m。 求固定端A与固定铰支座D的约束反力。图四五、计算题1.均质杆AB，长2l，铅直地静置于光滑水平面上，受到微小扰动后，无初速地倒下。（1）求杆AB在倒下过程中，点A之轨迹方程。（2） 刚到达地面时的角速度和地面约束力。2.已知：如图所示平面机构中，曲柄OA=r，以匀角速度O 转动。套筒A沿BC杆滑动。BC=DE，且BD=CE=l。求：图示位置时，杆BD的角速度和角加速度理论力学复习题4一、填空题1、如图1.1所示刚架,已知水平力F，则支座A的约束反力FA=（ ）；支座B的约束反力FB=（ ）。2、图1.2中F1和F2分别作用于A、B两点，且F1、F2与C点共面，则在A、B、C三点中（ ）点加一适当大小的力使系统平衡；加一适当大小的力偶能使系统平衡吗（ ）。1.1 1.23、圆盘做定轴转动,轮缘上一点M的加速度a分别有图示三种情况.则在该三种情况下,（ ）圆盘的角速度=0,（ ）圆盘的角加速度=0。 A B C1.34、质量为m，半径为R的均质圆盘可绕通过边缘O点且垂直于盘面的水平轴转动，设圆盘从最高位置无初速度的开始绕O轴转动，如图1.4所示。求当圆盘运动至图示位置，即圆盘中心C和轴O的连线通过水平位置时圆盘的角速度（ ）和角加速度（ ）。5、如图1.5物体A重10N,与斜面间摩擦因数为0.4,物体B重5N,则物体A与斜面间摩擦力的大小为（ ）,方向为（ ）。1.4 6、已知物块B以匀速度v水平向左运动，图1.6示瞬时物块B与杆OA的中点相接触，OA长L。如以物块B上的角点C为动点，动系建立在OA杆上，则该瞬时杆OA的角速度=（ ），杆端A点的速度大小vA=（ ）, 科氏加速度aC=（ ）。7、直角曲杆ABC在如图1.7所示平面内可绕O轴转动，已知某瞬时A点加速度aA=5 m/s2，方向如图，则该瞬时曲杆的角速度=（ ）rad/s，角加速度=（ ）rad/s2。1.6 1.7二、单项选择题1、已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面汇交力系，其力矢关系如图2.1所示为平行四边形，由此可知（ ）。A、力系可合成为一个力偶 B、力系可合成一个力C、 力系可简化为一个力和一个力偶 D、力系的合力为零,力系平衡2、如图2.2所示均质细杆重为P，A端为固定铰支座，B端用绳子跨过不计摩擦和质量的滑轮C后与一重为Q的物体相连，AB=AC。则AB杆平衡时的角为（ ）。A 2 B C D 2.1 2.23、在图2.3所示的四连杆机构中，OA以角速度绕O轴匀速转动。当杆OA铅垂时，杆O1B水平，而且O、B、O1在同一水平线上，已知OA =AB = O1B，则该瞬时杆O1B的角速度大小和转向为（ ）。A、（逆时针） B、（顺时针） C、2（顺时针） D、2（逆时针）4、如图2.4所示，两齿条分别以速度v1、v2，沿相同方向运动，两齿条之间夹有一齿轮，其半径为R，设v1v2，则齿轮中心O点的速度大小应为（ ）。A 、 B 、 C 、 D 、 2.3 2.45、如图2.5所示杆AB和CD的自重不计，且在C处光滑接触，若作用在AB杆上的力偶的矩为M1 ，则欲使系统保持平衡，作用在CD杆上的力偶的矩M2（ ）。 A、M2M1 B、M2M1 C、M2M1 D、M2M16、如图所示2.6两直角弯杆AC、BC在C点铰接,如把力偶M从AC杆移至BC杆上，则两种情况下支座A、B的约束反力的大小与方向为（ ）。A、大小与方向都相同 B、大小与方向都不同C、大小相同，方向不同 D、大小不同，方向相同2.5 2.67、质量为m的均质圆轮，平放在光滑的水平面上，其受力情况如图2.5所示，R=2r。设开始时圆轮静止，则圆轮作平面运动的是（ ）图。 A B C D2.7三、计算题（15 分）如图三所示,结构由AB杆、DE杆和BCD杆组成，不计各构件自重，AB杆上作用有均布荷载q，ED杆上作用有矩为M的力偶， 求固定端A、固定铰支座E的约束反力及BCD杆的内力。图三四、计算题（15 分）如图四所示，均质圆轮A和物块B质量均为m，圆轮A的半径r，AB杆（A、B为中间铰）的质量不计，始终平行于斜面，斜面倾角为。已知斜面与物块B及圆轮A之间的摩擦因数为f，圆轮在斜面上作纯滚动，系统在斜面上从静止开始运动，求：1 物块B的加速度。D2 圆轮A所受的摩擦力。图四五、计算题（14 分）1. 在瓦特行星传动机构中，杆O1A绕O1轴转动，并借连杆AB带动曲柄OB；而曲柄OB活动的装置在O轴上，如图所示。在O轴上装有齿轮，齿轮的轴安装在连杆AB的另一端。已知：r1r2303cm，O1A75cm，AB150cm；又杆O1A的角速度wo16rad/s。求当a60和b90时，曲柄OB和齿轮的角速度。2.已知：如图所示平面机构中，AB=BD= DE= l=300mm。在图示位置时，BDAE，杆AB的角速度为=5rad/s。4.图示机构中，OA12cm，AB30cm，AB杆的B端以 2m/s，aB1m/s2向左沿固定平面运动。求图示瞬时，AB杆的角速度和角加速度，以及B点的加速度。 理论力学复习题5 (一) 单项选择题 1. 物块重P，与水面的摩擦角，其上作用一力Q，且已知P=Q，方向如图，则物块的状态为( )。 A 静止(非临界平衡)状态 B 临界平衡状态 C 滑动状态 D 不能确定第1题图 第2题图 2. 图(a)、(b)为两种结构，则( )。 A 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的 B 图(a)、(b)均为静不定的 C图(a)、(b)均为静定的 D图(a)为静不定的，图(b)为为静定的(二) 填空题(每题3分，共12分)1. 沿边长为的正方形各边分别作用有，且=，该力系向B点简化的结果为：主矢大小为=_，主矩大小为=_向D点简化的结果是什么？ _。第1题图 第2题图2. 图示滚轮，已知，作用于B点的力，求力F对A点之矩=_。3.机构如图，与均位于铅直位置，已知，则杆的角速度=_，C点的速度(三) 简单计算题(每小题8分，共24分)1. 梁的尺寸及荷载如图，求A、B处的支座反力。2. 在图示机构中，已知，杆的角速度，角加速度，求三角板C点的加速度，并画出其方向。(四) 图示结构的尺寸及载荷如图所示，q10kN/m，q020kN/m。求A、C处约束反力。(五) 复合梁的制成、荷载及尺寸如图所示，杆重不计。已知q20kN/m，l2m，求1、2杆的内力以及固定端A处的约束反力。(六) 图示机构中，曲柄OAr，以角速度绕O轴转动。，O1CO2Dr，求杆O1C的角速度。（七）静定多跨梁和刚架如图所示，试求各支座约束反力。2m2m1m1m2m6mFEDCBAG6kN2kN6kNkN/m2kNABDCGEF4m2m2m2m4kN/m2m2m1mD3mEC8kN/mF24kNm15kNBA1m4m理论力学复习题6（一） 概念题（每题2分，共6题）1. 图示两种构架均不计杆重，在AB杆上作用一力F，若将力F沿作用线移至AC杆上，试问两构架在B、C处的约束反力有无变化( )。A 两构架在B、C处约束反力均有变化；B 两构架在B、C处约束反力均无变化；C 图(a)构架在B、C处约束反力有变化；图(b)构架在B、C处约束反力无变化；D 图(a)构架在B、C处约束反力无变化；图(b)构架在B、C处约束反力有变化。第1题图 第2题图 第3题图2. 大小相等、方向与作用线均相同的4个力F1、F2、F3、F4对同一点O之矩分别用M1、M2 、M3 、M4表示，则( )。A M1M2 M3 M4 ； B M1M2 M3 M3 M4 ； D M1=M2 =M3 =M4 。3. 图(a)、(b)为两种结构，则( )。A 图(a)、(b)都是静定的；B 图(a)、(b)都是静不定的；C 仅图(a)是静定的；D 仅图(b)是静定的。4. 图示桁架中的零杆为 。第4题图 第5题图 第6题图5. 均质杆AB重P6kN，A端置于粗糙地面上，静滑动摩擦系数fs = 0.3，B端靠在光滑墙上，杆在图示位置保持平衡，则杆在A端所受的摩擦力Fs为( )。A Fs=1.5 kN； B Fs= kN； C Fs=1.8 kN； D Fs=2 kN。6. 杆AB作平面运动，某瞬时B点的速度m/s， 方向如图所示，且45，则此时A点所有可能的最小速度为( )。A 0； B 1m/s ；C 2m/s ； D m/s。（二） 图示刚架自重不计，受水平力F10kN。求支座A、B的约束反力。(7分)（三）图示构架不计自重，受力偶M6kNm作用，且a=2m，求支座A的约束反力。(7分)（四）图示构架不计自重，已知ACBC，BC杆受力偶M6kNm作用，且l=2m，求支座A的约束反力。(7分)（五）图示机构中，已知AO=AB=BC=AC=2 m。O、A、C位于同一水平线上。OA杆的角速度为OA2rad/s，求AB杆、BC杆的角速度。(7分)（六）多跨静定梁如图所示，已知10 kN/m，10 kNm，a2 m。求A处的约束反力。(七) 在图示平面机构中，ABCDr=2m ，ABCD，AB以匀角速度2rad/s绕A轴转动，求图示位置时导杆EF的速度和加速度。理论力学复习题7一、概念题及简单计算题1（4分）图示机构中，已知均质杆AB的质量为m，且，。若曲柄转动的角速度为，则杆AB对O轴的动量矩的大小为（ ）2（4分）已知刚体的质量为m，对轴的转动惯量为，质心C到,轴的距离分别为b,a则刚体对轴的转动惯量为（ ） 3（10分）质量为m长为l的均质杆支承如图。今突然撤出支座B，则该瞬时杆的角加速度为（ ） 4（10分）弹簧的原长为r，刚度系数为k，系在物块A点。当物块A从A点移动到B点时，弹性力所作的功为（ ） 5（10分）质量为m，长为l的均质杆AB，其A端与滑块A铰接，若已知滑块A的速度为，杆的角速度为，不计滑块A的质量，则杆的动能为（ ） 6（10分）质量为m，长为l的均质杆OA，静止在铅垂位置，则在微小扰动下倒至水平位置时的角速度为（ ） 7（4分）质量为m，长为l的均质杆OA，绕定轴O转动的角速度为，角加速度为。将惯性力系向转轴O简化的主矢大小为（ ）主矩大小为（ ）。并画在图上。8（10分）长为l重为P的均质杆AB放置如图。在A点的水平力F作用下保持平衡，