理论力学试题和答案

理论力学 五 1 理论力学期终试题理论力学期终试题 一 单项选择题 每题 2 分 共 4 分 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 o 20 m 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 ma2 1 F 2 F 3 F 4 F 1 F 2 F 3 F 4 F 该力系向 B 点简化的结果为 4kN 主矢大小为 主矩大小为 R F B M 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2mR 1mr 30 4kNF 之矩 A M 3 平面力系向 O 点简化 主矢与主矩如图 若已知 R F O M10kN R F 20kN m O M A 求合力大小及作用线位置 并画在图上 a b P Q o 30 P Q o 30 DC A B F1 F2 F3 F4 DC A B F1 F2 F3 F4 R r F A B O R r F A B O 理论力学 五 2 第 3 题图 第 4 题图 4 机构如图 与均位于铅直位置 已知 AO1BO2 1 3mO A 2 5mO B 2 3rad s O B 则杆的角速度 C 点的速度 AO1 AO1 C 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 丁字杆 ABC 的 A 端固定 尺寸及荷载如图 求 A 端支座反力 3 在图示机构中 已知 杆的角速度 mrBOAO4 0 21 ABOO 21 AO14rad s 角加速度 求三角板 C 点的加速度 并画出其方向 2 2rad s O R F O M O R F O M O2 O1 C A B 2O B O2 O1 C A B 2O B q0 6kN m P 6kN M 4kN m C A B q0 6kN m P 6kN M 4kN m C A B O1O C A B O1O C A B 1m 1m2m q0 2kN m M 4kN m P 2kN AB 1m 1m2m q0 2kN m M 4kN m P 2kN AB 理论力学 五 3 四 图示结构的尺寸及载荷如图所示 q 10kN m q0 20kN m 求 A C 处约束反力 五 多跨静定梁的支撑 荷载及尺寸如图所示 已知 q 20kN m l 2m 求支座 A D E 处的约束反力 六 复合梁的制成 荷载及尺寸如图所示 杆重不计 已知 q 20kN m l 2m 求 1 2 杆的内力以及固定端 A 处的约束反力 七 图示机构中 曲柄 OA r 以角速度绕 O 轴转动 4rad s O1C O2D r 求杆 O1C 的角速度 12 OCO D 4 5m 3m q q0 C A B 4 5m 3m q q0 C A B q D C A B E 2m2m2m2m q D C A B E 2m2m2m2m o 60 G B A C H D 1 2 ll q E q o 60 G B A C H D 1 2 ll q E q o 30 B A r r r O1 O O2 CD o 30 B A r r r O1 O O2 CD 理论力学 五 4 五五 理论力学理论力学 A 期终试题解答期终试题解答 01 级土木级土木 80 学时类学时类 用用 一 单项选择题 1 A 2 B 二 填空题 1 0 16kN mA0 16kN m RD FM A 2 2 93kN m A M A 3 合力 合力作用线位置 通过 10kN R F 1 O2md 4 4 5rad s9m s 三 简单计算 1 取梁为研究对象 其受力图如图所示 有 0 0 0 230 5kN 0 0 0kN Ax AB B AyB Ay XF MFPM F YFFPQ F F 2 取丁字杆为研究对象 其受力图如图所示 有 0 0 0 0 6kN 1 0 1 50 2 4 5kN 1 0 41 5 10 2 32 5kN m Ax Ax Ay Ay AA A XFP F YFq F MMMPq M A F 3 三角板 ABC 作平动 同一时刻其上各点速度 加速度均相同 故 CAAnA aaaa 222 0 446 4m s CnAn aar 2 0 420 8m s CA aaOA d 2m O1 O R F R F O M d 2m O1 O R F R F O M q0 6kN m P 6kN M 4kN m C A B Ax F Ay F A M 1 5m1 5m 4m q0 6kN m P 6kN M 4kN m C A B Ax F Ay F A M q0 6kN m P 6kN M 4kN m C A B Ax F Ay F A M 1 5m1 5m 4m O1O C A B Cn a C a An a A a O1O C A B Cn a C a An a A a 1m 1m2m q0 2kN m M 4kN m P 2kN Ax F Ay F A B B F Q 3kN 1m 1m2m q0 2kN m M 4kN m P 2kN Ax F Ay F A B B F Q 3kN 理论力学 五 5 四 解 1 以 BC 为研究对象 其受力图如图 a 所示 分布荷载 得 合力 Q 22 5kN 0 4 530 15kN BC C MFQ F 所以 F 2 以整体为研究对象 其受力图如图 b 所示 0 1 0 4 50 2 7 5kN AxC Ax XFFq F 所以 0 30 30kN Ay Ax YFq F 所以 2 0 0 11 34 5 34 50 22 45kN A AC A M MqqF M 所以 F 五 解 1 以 BC 部分为研究对象 其受力图如图 b 所示 2 0 1 220 2 20kN B Cy Cy M Fq F 所以 F 0 0 0 20 20kN BxCx ByCy By XFF YFFq F 所以 2 以 CD 部分为研究对象 其受力图如图 c 所示 B 0 0 0 Cx x XF F 所以 0 8 420 3 93 3kN E CyD D M FQF F 所以 F 0 0 33 3kN EDCy E YFFFQ F 3 以 AB 部分为研究对象 其受力图如图 d 所示 0 0 0 0 AxBxBx Ax XFFF F 所以 C F q0 C B 4 5m Bx F By F Q 22 5kN C F q0 C B 4 5m Bx F By F C F q0 C B 4 5m Bx F By F Q 22 5kN a 4 5m 3m q q0 C AB C F Ax F Ay F A M 4 5m 3m q q0 C AB C F Ax F Ay F A M b q D C A B E 2m2m2m2m q D C A B E 2m2m2m2m q 20kN m BC Cx F Cy F 2m Bx F By F q 20kN m BC Cx F Cy F 2m Bx F By F a b DC E 2m2m D FE F Cx F Cy F Q 40kN q DC E 2m2m D FE F Cx F Cy F Q 40kN q c A B q 20kN m 2m Ax F Ay F A M Bx F By F A B q 20kN m 2m Ax F Ay F A M Bx F By F d 理论力学 五 6 0 20 60kN AyBy Ay YFqF F 2 1 0 220 2 80kN m AABy A MMqF M A所以 F 六 解 1 取 BC 部分为研究对象 其受力图如图 b 所示 2 1 1 1 0 20 2 20kN B MFq F 所以 F 2 取 ED 部分为研究对象 其受力图如图 c 所示 o2 21 2 1 0 sin302220 2 80kN E MFqF F 所以 F 3 取 ABC 部分为研究对象 其受力图如图 d 所示 1 0 0 0 40 60kN Ax Ay Ay XF YFqF F 所以 2 1 1 0 440 2 80kN m AA A MMqF M A所以 F 七 解 杆 AB 作平面运动 A B 两点的速度方向如图 由速度投影定理 有 o cos30 2 3 BA B r 杆 O1C 的角速度为 1 4 62rad s B O r 1 F 2 F D E q 20kN m Ex F Ey F l 2m 1 F 2 F D E q 20kN m Ex F Ey F l 2m c o 60 G B A C H D 1 2 ll q E q o 60 G B A C H D 1 2 ll q E q a C