理论力学复习题及答案

1、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。（V）2、 在理论力学中只研究力的外效应。（ V）3、 两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。（X ）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。（V ）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。（X ）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。（X ）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。（V ）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。（X ）9、 在

2、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。（X ）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。（X ）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。（X ）12、 静摩擦因数等于摩擦角的正切值。（V ）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。（X ）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。（X ）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。（X ）16、作用在一个物体上

3、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。 （X ）17、 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。（V ）18、 在自然坐标系中，如果速度u=常数，则加速度a = 0。（ X ）19、 设一质点的质量为 m其速度 与x轴的夹角为a,则其动量在x轴上的投影为 mvx =mvcosa。 （V）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。（V ）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。（X ）22、

4、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。（X ）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。（X ）dvdv25、加速度dt的大小为dt。(x)26、27、2&29、30、31、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。（X ）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。（x ）两个力合力的大小一定大于它分力的大小。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

5、的。两平面力偶的等效条件是：这两个力偶的力偶矩相等。冈U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。(X )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4代数量；滑动矢量；定位矢量；2、 一重W的物体置于倾角为的斜面上，若摩擦系数为则物体1;若减轻物体重量，则物体 1。静止不动；向下滑动；运动与否取决于平衡条件。自由矢量。f ,且tg FBFCFBFC22、一物重P,用细绳BA CA悬挂如图所示，且角a =60。若将BA绳突然剪断，则该瞬时 CA绳的张力 为（b ）23、构件在外力作用下平衡时，可以利用（b ）A.平衡条件求出所有未知力B

6、.平衡条件求出某些未知力C.力系的简化求未知力D.力系的合成或分解求未知力24、图示中四个力F1、F2、F3、F4对B点之矩是（a ）(F1)=0(F2)=F2I(F3)=F3lcos45（F4）=F4I25、物体在一个力系作用下，此时只能A.加上由二个力组成的力系B.C.加上或去掉由二个力组成的力系D.（d ）不会改变原力系对物体的外效应。去掉由二个力组成的力系加上或去掉另一平衡力系26、重P的均质圆柱放在 V型槽里，考虑摩擦柱上作用一力偶，其矩为M时（如图），圆柱处于极限平衡状态。此时按触点处的法向反力NA与NB的关系为 NA = NB; NA NB; NA NB。27、在图示机构中，杆

7、01 A/O2 B,杆 02 C/ O3 D,且 01 A = 20cm , O2 C = 40cm , CM = MD = 30cm，若杆AO1以角速度 3= 3 rad / s 大小为 cm/s2匀速转动，则 D点的速度的大小为。 cm/s,M点的加速度的 60 ; 120; 150;360。28、曲柄OA以匀角速度转动，当系统运动到图示位置（ OA/O1 B。AB丄OA时，有VaB ,3 AB 0, AB 0等于；不等于。29、图示均质杆 OA质量为 m长度为l，则该杆对 0轴转动惯量为（D )mlml2mlml2A.12B .12 c3D330、当具有一定速度的物体作用到静止构件上时，

8、物体的速度发生急剧改变，由于惯性，使构件受到很大的作用力，这种现象称为冲击，例如（A.电梯上升C.齿轮啮合d ）B.压杆受压D.落锤打桩二、计算题1、水平梁AB的A端固定，B端与直角弯杆 BEDC用铰链相连，定滑轮半径 R = 20cm , CD = DE = 100cm , AC=BE = 75cm，不计各构件自重，重物重 P=10kN 求C,A处的约束力。（20分）2、图示平面结构，自重不计。B处为铰链联接。已知：P = 100 kN , M = 200 kN m, L1 = 2m , L2 = 3m。试求支座A的约束反力。4、已知：图示平面结构，各杆自重不计。M=10kN m, F=20

9、kN,E处为固定端。求：A,E处的约束力。qmax8kN/m, l 2m , a, B, D处为铰链连接,5、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 况如图。已知：P=6kN, M=4kN- m qO=3kN/m,试求固定端 A及铰链C的约束反力。L=2m受力情6、求指定杆1、2、3的内力。7、求图示桁架中1号杆的内力。、3.3&一组合梁ABC的支承及载荷如图示。已知 F= 1KN,求固定端 A的约束反力。（15分）9、一均质杆AB重为400N,长为I，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

10、绳AE此时的张力。解：运动分析 绳子突然被剪断，杆 AB绕A作定轴转动。假设角加速度为a, AB杆的质心为C,由于A点的绝对速度为零，以瞬心 A为基点，因此有：eae a eae 21方向如图所示受力分析：AB杆承受重力、绳子拉力、惯性力和惯性力矩 利用动静法，对质心 C建立力矩方程：MeMe1|21 ml 121TI2(1)mg联立mg 0(2)1） （2）两式，解得:3g2IT 100N【注】本题利用质心运动定理和绕质心转动的动量矩定理也可求解10、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

11、两绳运动到铅垂位置时，两绳的张力。11、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。12、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0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 点的约束反力和绳子的拉力。13、图示机构中，曲柄 0C绕0轴转动时，滑块 A沿曲柄滑动，从而带动杆 AB在铅直导槽K中移动，已知 0C= a, OK = I ,今在C作用一与曲柄垂直的力

12、 Q,在点B沿BA作用有力P,试确定机构平衡时 P与Q的关系。Fp14、水平矩形板刚性地固结于铅垂支柱GH的中点E，已知支柱板之形心。在 C处作用铅垂力FP, A处作用力FQ如图示，F 板和柱的自重不计。试求 G H处的约束反力F GyGEI6*-2b，板的AB边长为6a，CB边长8a，E点为乏延长线经3GH支柱，且与AE的夹角为300,E,FqA Rly15、不等高曲柄连杆机构中，曲柄 AB r，其上作用一力偶x M :;连杆BC长丨，滑块C上作用一力F。各处摩擦不计。试求平衡时 M与F的关系。正确解答:系统具有一个自由度，取广义坐标为，曲柄AB可绕A轴转动，其虚位移为，B点的虚位移rB r 。滑块C受水平滑道约束，故其虚位移rC沿滑道如图14所示。由虚位移原理,有Firi 0M F rC0连杆BC可作平面运动，故BC两点的虚位移在 BC连线上投影相等，即rB cosrC cos其中，由几何关系可知90，故有rcos 900rC cosr sin即cS（2）将式（2）代入式（1），得r sinMF0cos图14因 0，所以，有sinM F rFr sin co