理论力学期末标准试卷及详解答案

1、. 20112012 学年度第 二 学期 理论力学 试卷（A卷） 一、填空题（每小题 4 分，共 28 分） 1.1所示结构,已知力F，ACBC、如图ADa，则CD杆所受的力F1CD（ ），A点约束反力F=（ ）。 Ax2、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F=（ ）；CD杆所受的力F=（ ）。 CDB E MDC0A6B60 1.1 1.2 1.32L，以匀角速度绕O如图所示，已知杆OA长轴转动，如以滑块、3A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. . 。 a=（ ）对速度v=（ ）；科氏加速度

2、Cr1.4在水平面上作BOA平面机构在图杆铅直，轮位置时， AB杆水平而4、=。vTAB的质量均为m的动能纯滚动，已知速度则杆，OA杆、AB杆、轮BABB= ）。 （ （ ），轮B的动能TBBA COO 1.4 1.3 端用细绳,B其A端用铰链支承AB长为L,质量为m,5、如图1.5所示均质杆?AB，当杆 ） 悬挂。当B端细绳突然剪断瞬时, 杆AB的角加速度（= 20 ）。 （ 转到与水平线成30AB角时，杆的角速度的平方 =和点且点B铅直向上时,BC杆也铅直向上,6、图1.6所示机构中,当曲柄OAO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=10ra

3、d/s时,则AB杆的角速度=（ ）rad/s,BC杆的角速度=（ ）rad/s。 BCAB A BO 1.6BAC1.5 7、图1.7所示结构由平板1、平板2及CD杆、EF杆在C、D、E、F处铰接而成，在力偶M的作用下，在图上画出固定铰支座A、B的约束反力F、F的BA作用线方位和箭头指向为（ ）（要求保留作图过程）。 . . M板2BECDF板1A 1.7 分，共28 分）二、单项选择题（每小题 4 ，设书与书间的摩擦因数2.1所示，四本相同的书，每本重均为P1、如图则两侧手应加的压0.25，欲将四本书一起抱起，为0.1，书与手间的摩擦因数为 ）。力至少大于（ 4P 6P D、A、 10P B

4、、 8P C、支持着。OBQ=200N的三角形板，用等长杆OA，所示，重2、如图2.2210时保持平衡，则水=ABOO，杆重及摩擦不计。若能使三角形板在角=30设21 。平力P的大小应为（ ） P=173N、P=364N D、P=115.47 A、B、P=200 CP FFQABOO12 2.2 2.1 2.3杆上作a。已知AB示，各杆重量不计，ABCD3、平面杆机构如图之间的大MM与如在CD杆上作用一力偶M用一力偶M。则机构平衡时，2211 ）。 小为（ 33M、M M、M BMA、 M、 M D C 1211122 3. . 3 M222.4= ，BO = 3m A点的速度，4、如图已知某

5、瞬时所示直角刚杆AO = 2mvA 606m/s；而B点的加速度与BO成= 角。则该瞬时刚杆的角速度 =2 。 rad/s，角加速度rad/s= 333 、9 、 B、 C5D 、A 3 BM130DACM2 2.4 2.3 ，沿相反向运动，两齿条之间v5、如图2.5所示，两齿条分别以速度、v21 点的速度大小应为（）。 ，设夹有一齿轮，其半径为Rvv，则齿轮中心O21v?vv?v2121v?vvv? A、 B 、 C D211222四点的B为作用于刚体上FF、FA、C、D、F2.6、6如图所示，已知43122.1所示为平行四边形，由此可知平面一般力系，其力矢关系如图 ）。 （ A、B 力系可

6、合成为一个力偶、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 V1ARBV2图1110C2 2.5 2.6 点运动的点绕AA点为基点，则B7、刚体作平面运动，在任一瞬时，若选与vv以 对于点运动的速度为v,v，速度为则, 若选B点为基点，A点绕BABBABAAB 。 ）下正确的说法是（ 大小相等，方向不同大小相等，方向也相同 B、 A、 大小不相等，方向也不同 D、C、 大小不相等，方向相同 分）三、计算题（15 的自重均不计，三者铰接EGBDE、右半拱三如图所示，左半拱ACD、横梁为可动铰支座。铅直向下CED、为中间铰，B成桥梁结构，A、为固定铰支

7、座，P=、DCA图中尺寸单位为米。 kN，的集中荷载300 kNQ=350，求结构平衡时、 E处的约束反力。. . 12 PQDCEG5A5图三 15 分）四、计算题（处为C铰接而成中，不计各杆自重，B、B所示结构由杆A、BC和CD如图四q=10 kN/m，M=20kN.m, P=10kN 与A光滑铰链，已知力偶矩 求固定端。 的约束反力。固定铰支座Dq CPm2BDAM1m2m 1m2m 图四 分）五、计算题（140的斜面上，置于倾角为30质量为m，半径为R五在图所示，均质圆盘AORm，半径为的滑轮A今在圆盘中心系一与斜面平行的细绳，绳绕过一质量为与固定水平面间的滑动摩C相连，与质量也为（视

8、为均质圆盘）m的物块C物块 在重力作用下，求：A系统由静止开始运动，圆盘向下做纯滚动。，擦因数为0.1 的加速度；）物块（1C ）圆盘2（A所受的摩擦力；. . （3）轮O两边绳AB段和BC段的拉力。 BOA30FPDyFCDCFByAFBFMAxBxMAFAyCfFABOFABaaOOOOCaAm3B030MaABAB03MDE2aaBsA图五FABAxFMFABAy 7分）,受力如图：（解：（1）以DE杆为研究对象CFDx图五 2010 2011 学年度第 二 学期 理论力学 试卷（ A 卷） 分）一、填空题（每小题 4 分，共28 M3M 2L2，F、，三基类L3、 三基类22三基类1、

9、 F ， a3a231222LL3、4 mv， 0、，三基类3g/23g/2mv5、 ，6 BB 42、7 M板2FBECBDF板1AFA 分）分，共二、单项选择题（每题 4 28 、3 、2三基类4三基类三基类1、三基类5D A C B A，. . 三基类6、7三基类三基类、 B A A 三、计算题（15 分） 三基类 1 Q 25AFFEDAxDxFEFFDyAy 解：（1）以DE为研究对象,受力如图：（8分） =0, F7Q2=0 F=100 kN ?MDEDyy0 =250 F F Fcos45=0 =0, ?FDDxxExkN 0 F=250 F Fsin45-Q=0 =0, ? 2

10、FDEyEykN （2）以ACD为研究对象,受力如图：（7分） =0, F 5F5P1F5=0 F=90 ?MCDADCyxkN =0, F F F =0 F=160 kN ?FADACxxxx=0, F F P=0 F=400 kN ?FAADyyyy四、计算题（15 分） 一般综合型教师答题时间： 8 分钟 . . P q CBDFFDxBxFFByDy q FCCxFDFCyDxFDy 解：（1）以BC、CD杆为研究对象,受力如图：（4分） F = F = q2=20kN F= F 结构对称：DxByBxDy（2）以CD杆为研究对象,受力如图：（4分） =0, F2 F2q2 1=0，F

11、=10 kN ?MDxDxCDy（3）以AB为研究对象,受力如图：（7分） =0, MF2MP1=0 ?MByAA=0, F F =0 ?FBxAxx. . =0, F - F P =0 ?FByAyyF =10 kN F =30 kN M = 70kN.m AAyAx五、计算题（14分） FFBBC CBCF AmgF3N0Ff 分）、a（6、用动能定理计算轮A下降路程s时的物块C的速度和加速度v答：1 作纯滚动。以系统为研究对象, 轮A0? 0.4 sin30 =Wg.s mmmg.s.重力作功：gf.si 计算系统的动能：=0 T131132.T=222 mv mvmvJo2 22421

12、v J其中：2 mR o 2R?W = ）按动能定理：T- T（312i3 0.4 m =g.s 2 mv 22两边对时间求导：a =g 15F：（4A所受的摩擦力分） 2、用刚体平面运动方程计算轮f1aF2?= RJ,=.R ，JmCAAAf 2R1F mg = f 15F、F（43、计算绳子两边的拉力分） BCAB7FF ，gf：物体C mm a mg BCBC 303a =F FF?gO轮：, J .R=m R oooABBCAB 10R. . 2010 2011 学年度第 二 学期 理论力学 试卷（B卷） 一、填空题（每小题 4 分，共 28分） 1.1B）；支座F=（ 所示刚架,已知

13、水平力F，则支座A的约束反力1、如图以下内容由A 教师填写 ）。=（ 的约束反力FB1.2C、BA、F与C点共面，则在F2、图和中FF分别作用于A、B两点，且2211）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 三点中（ 。 ）统平衡吗（2a BFCaAD1.1C F2ABF1 1.2 1.1 .分别有图示三种情况a则在该轮缘上一点3、圆盘做定轴转动,M的加速度三种情况下,（ ）圆盘的角速度=0,（ ）圆盘的角加速度=0。 . . MMaM C B A 1.3 4、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1.4所示。如图求当圆轴转动，设圆盘从最高位置无初速度的

14、开始绕O轴转动，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（ ）。 rO BocA60R1.5 1.4 1.6示瞬时物块B与杆OA的v、已知物块B以匀速度水平向左运动，图中6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v=（ ）,点的速度大小） =瞬时杆OA的角速度（ ，杆端A A科氏加速度a=（ ）。 C7、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2，方向如图，则该瞬时曲杆

15、的角速度=（ m/s=5a速度 ）rad/s，角加 A. . 2 。rad/s=（ ）速度B AA OC1m3m 1.6 1.7 二、单项选择题（每小题 4 分，共28 分） 1、已知F、F、F、F为作用于刚体上的平面汇交力系，其力矢关系如图42132.1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?杆平衡时的则ABQ的物体相连，AB=AC。摩擦和质量的滑轮C后与一重为角 。 ） 为（QQarcsinarcsin B A

16、 2 PP2QQ arcsinarcsinD C P2P CFB4AD QFF31AFBPC2 2.1 2.2 . . 2.3轴匀速转动。当杆O所示的四连杆机构中，OA以角速度绕3、在图，在同一水平线上，已知OA =AB = OBBOB水平，而且O、OOA铅垂时，杆111 ）。则该瞬时杆OB的角速度大小和转向为（ 1（逆D、2（顺时针） C、2 A、（逆时针） B、（顺时针） 时针）2.4，沿相同方向运动，两齿条之v、4、如图v所示，两齿条分别以速度21 ）。O则齿轮中心点的速度大小应为（ 间夹有一齿轮，其半径为R，设vv，21vv?vv?2121 、 D B A 、 C 、 vvv?v? 2

17、12122AOBO1 图 11-4v1Rov2 2.3 2.4 2.5所示杆AB和CD如图的自重不计，且在C处光滑接触，若作用在AB5、杆上的力偶的矩为M，则欲使系统保持平衡，作用在CD杆上的力偶的矩M 21（ ）。 33MC、MMD、MA、MBM、M221 21 1 2 23M 1 36、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. . ）。的约束反力的大小与方向为（ BC杆上，则两种情况下支座A、B 大小与方向都不同 B、大小与方向都相同A、 大小不同，方向相同D、 、大小相同，方向不同 C Caa 2.6 2.5 所质量为m的均质圆轮，平放在光滑的水平面上，其受

18、力情况如图2.57、 ）图。 。设开始时圆轮静止，则圆轮作平面运动的是（示，R=2r FFFRRRRFrrrrF2FF A B C D 2.7 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，ED杆上作用有矩为M的力偶， 求固定端A、固定铰q支座E的约束反力及BCD杆的内力。 . . q C 图三分）15 四、计算题（ 02处CP=qa,M=qa，不计构件自重，,BC=CD,BE=EC,q,a,=30已知：如图四所示, C的约束反力及处的内力。光滑接触。求平衡结构中固定端A、固定铰支座B 2aaaqP DEBCa2MA图四 分）五

19、、计算题（14 BA、r，AB杆（AB五如图所示，均质圆轮A和物块质量均为m，圆轮的半径?及为中间铰）的质量不计，始终平行于斜面，斜面倾角为B。已知斜面与物块，圆轮在斜面上作纯滚动，系统在斜面上从静止开始之间的摩擦因数为Af圆轮 运动，求： 的加速度。1物块B A2圆轮所受的摩擦力。. . 学期二 学年度第2010 2011 卷） B 理论力学 试卷（ 28 分）一、填空题（每小题 4 分，共5 三基类、三基类 A不能31、三基类 F , F/2 2C A，, 2 2g4v3g2， v/L，v 6、三基类54、三基类2N ，向上 , R3LR3 三基类7、3 2, 28 分）二、单项选择题（每小题 4 分，共 D4、 D 2、三基类3三基类 B 、三基类 1、三基类 A B6、5、三基类三基类 B7、 C 三、计算题（分15 FEFDM06DE2aa . . q 0? M=0 F3a.sin60 =0, MECM2 = F = F F BCDED a33 分）受力如图：（82）以AB为研究对象,（20? =0cos302a2qa MFM =0, BAA0? Fcos60=0 =0, F FBAxx0? 2a =0 F =0, F