理论力学试卷5及答案.doc

湖南工程学院试卷用纸 至 学年第 学期（装 订 线 内 不 准 答 题） 命题教师_审核_课程名称 理 论 力 学 考试 _ _（A、B卷）适用专业班级 考试形式 （开、闭）题号一二三四五六七八总分计分一、填空题：（每小题6分，共30分）1. 在光滑的水平面上，静止放着一个均质圆盘。如图所示。试问：若在圆盘上作用两个等值、反向、作用线相互平行的力F和F后，圆盘和盘心作什么运动？ 答： 。a) 圆盘静止不动。b) 圆盘绕C点转动，盘心不动。c) 圆盘绕C点转动，盘心作匀速直线运动。d) 圆盘绕C点转动，盘心作匀加速直线运动。 2. 如图两平行摆杆O1A=O2B=R，通过托架提升重物M，摆杆O1A以匀角速度转动，则物块质心M点的速度vM= ，加速度aM= 。3.“全约束力与法线之间的夹角，即为摩擦角。”这样的说法是否正确？若不正确，应怎样改正。答： 。姓名 _ 学号 _ 共_ 2 _ 页 第_ 1_ 页4. 飞轮作加速转动，轮缘上一点的运动规律为S=0.1t3（S的单位为m，t的单位s）, 飞轮的半径为R=100cm。当点的速度达到v=30m/s时，该点的切向加速度= ，法向加速度 = 。5. 物块放在水平面上，重量为P=200N，物块与水平面之间的静滑动摩擦系数为f=0.2，作用于物块上的水平力F=60N，物块做匀变速直线运动。则物块的惯性力为 。二、计算题：（每题14分，共70分）1、起重架如图，已知重物的重量为P=2kN，试求绳索BC的拉力和AB杆的受力。 湖南工程学院试卷用纸 （装 订 线 内 不 准 答 题） （装 订 线 内 不 准 答 题）2、图示的曲柄滑道机构中，曲柄长OA=10cm ,绕O轴转动。当=30时，其角速度=1rad/s ，角加速度=1rad/s2，求导杆BC的加速度和滑块A在滑道中的相对加速度。3、图示的四连杆机构中，O1A=r , AB=O2B=3r,曲柄以等角速度1绕O1轴转动。在图示位置时，O1AAB，O2BA=60。求此瞬时O2B的角速度2 。专业班级_ 姓名_ 学号_ _ 共 2 页 第 2 页4、两个鼓轮固连在一起的总质量为m ，对水平转轴O的转动惯量是JO；鼓轮的半径分别为r1和r2。绳端悬挂的重物A和B质量分别为m1和m2，且m1m2。试求鼓轮的角加速度。（轴承和绳子的质量都不计）5、图示为高炉上料卷扬系统，已知启动时加在卷筒上的不变力矩为，料车及矿石的质量为m1，斜桥倾斜角为，卷筒O的质量为m2，半径为，对转轴的回转半径为。绳的质量和摩擦都忽略不计，试用动能定理求料车由静止开始沿轨道上升路程为S时的速度v。湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（ 卷） （装 订 线 内 不 准 答 题） 课程名称_ 理 论 力 学 _一、填空题：（每小题6分，共30分）1. 答： b 。2. M点的速度vM= R ，加速度aM= R2 。3. 答：这样的说法不正确。应改为：“最大全约束力与法线之间的夹角，即为摩擦角。”4. 答： = 6m/s2 ， =900 m/s25. 物块的惯性力为 20N 。二、计算题：（每题14分，共70分）1、起重架如图，已知重物重为P=2kN，试求绳索BC的拉力和AB杆的受力。解： 取B点为研究对象 ， （4分） （2分） （4分） （2分） （画受力图2分）专业班级 命题老师 至 学年第 学期2、图示的曲柄滑道机构中，曲柄长OA=10cm ,绕O轴转动。当=30时，其角速度=1rad/s ，角加速度=1rad/s2，求导杆BC的加速度和滑块A在滑道中的相对加速度。解 取滑块A为动点，动坐标系固连于导杆上。切向加速度aa和法向加速度aan，其大小分别为aa=OA=10cm/s2 （3分）aan =OA2=10cm/s2 （3分）牵连运动为平动的加速度合成定理为aa = aa+ aan = ae + ar （3分）将上式各矢量分别投影在x轴和y轴上，解得ar=3.66cm/s2 ae=13.66cm/s2 （3分）ae即为导杆在此瞬时的平动加速度。 （画加速度图2分）3、图示的四连杆机构中，O1A=r , AB=O2B=3r,曲柄以等角速度1绕O1轴转动。在图示位置时，O1AAB,O2BA=60。求此瞬时连杆AB的角速度AB和杆O2B的角速度2 。湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（ 卷） （装 订 线 内 不 准 答 题）解： 杆O1A和O2B作定轴转动，连杆AB作平面运动，且AB两点的速度方向已知。vAO1A , vBO2B，过A、B两点作vA、vB的垂线，其交点C就是连杆AB的瞬心。 （2分） 设连杆AB的角速度为AB ，根据瞬心法，在图示瞬时，连杆AB绕瞬心C作瞬时转动，故vA=ABPA vB=ABPB （3分）所以AB=vA/PA= 0.1921 （3分）vB =ABPB=1.152r1 （3分） 2=vB/O2B=1.152r1/3r =0.3841 （3分）4、两个鼓轮固连在一起的总质量为m ，对水平转轴O的转动惯量是JO；鼓轮的半径分别为r1和r2。绳端悬挂的重物A和B质量分别为m1和m2，且m1m2。试求鼓轮的角加速度。（轴承和绳重都不计）解 （1）求鼓轮的角加速度该系统对转轴O的动量矩为 （6分）根据动量矩定理 （4分）得 （3分）（画图1分）5、图示为高炉上料卷扬系统，已知启动时加在卷筒上的不变力矩为，料车及矿石的质量为m1，斜桥倾斜角为，卷筒O的质量为m2，半径为，对转轴的回转半径为。绳的质量和摩擦都忽略不计，试用动能定理求料车由静止开始沿轨道上升路程为