地工132理论力学4

1、考必胜教研中心试卷（一）一、（10分）已知力 力的作用点坐标为M(-2，-4，1)，求力F对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。二、（10分）图示梁，已知 m20 kN.m ， q 10 kNm , l1m ， 求固定端支座A的约束力。三、（20分）图示结构，已知AB=EC，BC=CD=EDa，力P作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。四、（20分）桁架受力如图所示，已知F110 kN，F2F320 kN，。试求桁架6，7，8，9杆的内力。五、（10分）平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接。当曲柄OA以匀角速度绕固定轴O转动时，滑块在摇杆O1B上滑动

2、，并带动摇杆O1B绕固定轴O1摆动。设曲柄长OA= r，两轴间距离OO1=l。求当曲柄OA在水平位置时摇杆的角速度和角加速度。六、（10分）图示四连杆机构，O1Bl , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度转动，在图示瞬时，求 B、C 两点的速度和加速度，刚体AB 的角速度七、（12分）质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度。八、（8分）用虚位移原理求梁B支座的约束力。试卷（ 一 ）参考答案一、（10分）解：（4分） （各

3、2分）二、（10分）解：研究BC杆，由研究整体，由， 由，由三、（20分）解：研究AB杆，得研究EC杆，得四、（20分）解：研究整体得：研究截面右半部分得： 五、（10分）解：动点A，动系O1B 六、（10分）解：利用瞬心法 （顺时针） 七、（12分）解：1、 （4分）2、 （4分）3、 （4分）八、（8分）解：解除B支座的约束，给系统一组虚位移，列虚功方程，解得：一、 填空题（10分1. 材料的破坏形式有俩种 ， 。2. 根据杆件的 不同，其变形也不同。其中变形为 ， ， 3.应用扭转强度条件可以解决校核强度， 等三类强度计算问题二、填空题（30分，每空2分）1.如下图所示，边长为a=1m的

4、正方体，受三个集中力的作用。则将该力系向O点简化可得到： 主矢为（ ， ， ）N；主矩为（ ， ， ）N.m 。2.如下图所示的平面机构，由摇杆、，“T字形”刚架ABCD，连杆DE和竖直滑块E组成，水平，刚架的CD段垂直AB段，且AB=，已知，DE= ，杆以匀角速度绕轴逆时针定轴转动，连杆DE的质量均匀分布且大小为。根据刚体五种运动形式的定义，则“T字形”刚架ABCD的运动形式为 ，连杆DE的运动形式为 。在图示位置瞬时，若杆竖直，连杆DE与刚架CD段的夹角为，则在该瞬时：A点的速度大小为 ，A点的加速度大小为 ，D点的速度大小为 ，连杆DE的速度瞬心到连杆DE的质心即其中点的距离为 ，连杆D

5、E的角速度大小为 ，连杆DE的动量大小为 ，连杆DE的动能大小为 。CEBAD三、计算题（20分）如左下图所示，刚架结构由直杆AC和折杆BC组成，A处为固定端，B处为辊轴支座，C处为中间铰。所受荷载如图所示。已知F=40 kN，M= 20kN·m，q=10kN/m，a=4m 。试求A处和B处约束力。四、计算题（20分）机构如右上图所示，和在一条竖直线上，长度的曲柄的一端A与套筒A用铰链连接，当曲柄以匀角速度绕固定轴转动时，套筒A在摇杆上滑动并带动摇杆绕固定轴摆动。在图示瞬时，曲柄为水平位置， 。 试求此瞬时：（1）摇杆的角速度；（2）摇杆的角加速度五、计算题（20分）如下图所示，滚子

6、A沿倾角为=的固定斜面作纯滚动。滚子A通过一根跨过定滑轮B的绳子与物块C相连。滚子A与定滑轮B都为均质圆盘，半径相等均为，滚子A、定滑轮B和物块C的质量相等均为，绳子的质量忽略不计。系统由静止开始运动，试求：（1）物块C的加速度；（2）绳子对滚子A的张力和固定斜面对滚子A的摩擦力。BAC本科课程考试参考答案与评分标准2008-2009 学年第 一 学期课程名称：理论力学 考试性质： 试卷类型：A考试班级：材料成型及控制工程 考试方法： 命题教师：ABCD一、作图题（10分） （5分） （5分）二、填空题（30分，每空2分）1 1，2，3 ； 4，2，2 2 平移或平动， 平面运动 。， ， ，

7、 ， ， 。三、计算题（20分）解：（1）取折杆BC为研究对象，画出受力图（4分）列平衡方程组中的一个方程得：；解得：。（4分）（2）取整体为研究对象，画出受力图（4分）列出平衡方程组： 解得： （逆时针）。 （8分）四、计算题（20分）解： 选套筒A为动点，动系与摇杆相固连。（1）求角速度：由动点的速度合成定理作速度平行四边形，因此有：，AA摇杆的角速度（逆时针）。 （10分）（2）求角加速度再由作矢量图投影有，即，其中：，因此 ，所以，摇杆的角加速度为你五、计算题（20分）（1）以系统为研究对象，设当物块C下降h时，其速度为v 。采用动能定理：，其中：，即：。对上式求一次导数，得。 （10

8、分）（2）以滚子A为研究对象，设绳子对滚子A的拉力为T，固定台面对滚子A的摩擦力为F，方向平行斜面向下。物块C下降的加速度为 ，由运动学关系得滚子A质心的和角加速度为，由平面运动微分方程得： ； 联立解得：； 姓名： 学号： 学院(系)： 级 班大 连 理 工 大 学课程名称： 理论力学 试卷： A 考试形式：闭卷授课院系： 力学系 考试日期：2013年1月17日试卷共页一二三四 五六总分标准分251515151515100得 分一、简答题，写出求解过程 (共25分，每题5分).1.（5分）图示定滑轮A质量为2m，半径为2r，动滑轮B质量为m，半径为r，物块C质量为m。细绳不可伸长，当物块C的

9、速度为v时，试求系统对A轴的动量矩。AFCB题一.1图ABO题一.2图MF2.（5分）图示两杆完全相同，长度均为l，B处铰接，在A端施加水平力F，杆OB可绕O轴转动，在杆OB上施加矩为M的力偶使系统在图示位置处于平衡。不计杆重和摩擦，设力F为已知，试利用虚位移原理求力偶矩M的大小。3.（5分）求图示平面对称桁架CE杆的内力。DABCFFF题一.3图EGaaaaa4.（5分）图示均质杆AB，BC质量均为m，长度均为l，由铰链B连接，AB杆绕轴A转动，初始瞬时两杆处于水平位置，速度为零，角加速度分别为和，试将此瞬时惯性力向各杆质心简化。（求出大小，并画在图上）题一.4图ABCABOC题一.5图5.

10、（5分）图示机构由连杆BC、滑块A和曲柄OA组成。已知OB=OA=0.1m，杆BC绕轴B按的规律转动。求滑块A的速度及加速度。二、（15分）组合结构如图所示，由AB，CB，BD三根杆组成，B处用销钉连接，其上受有线性分布载荷、集中力、集中力偶作用，若不计各杆件的自重，求固定端A处的约束反力。题二图DCBq MFA1m2m1m2m三、（15分）图示曲轴各段相互垂直，处于水平面内，在曲柄E处作用一铅垂方向力F =30kN，在B端作用一力偶M与之平衡。已知AC=CG=GB=400mm，CD=GH=DE=EH=200mm，不计自重，试求力偶矩M和轴承A，B处的约束力。BDAGFyzx题三图ECHM四.

11、（15分）如图所示，杆AB长为1m，铰接于滑块A上并穿过一个可摆动的轴套O。设滑块A向上运动到图示位置时的速度为0.8m/s，加速度为零。求此时AB杆的端点B的速度和加速度的大小。ABO速度分析图0.3m30.4mABO加速度分析图0.3m30.4m题四图五.（15分）图中物块D的质量为m，用不计质量的细绳跨过滑轮A与弹簧相联。弹簧原长为l0，刚度系数为k，质量不计。均质滑轮A质量为m，半径为R，不计轴承摩擦，试建立此系统的运动微分方程。ABD题五图六.（15分）图示均质杆AB质量为m，杆长为l，在A点铰接一轻轮，轮质量不计，在斜面上滚动，摩擦均忽略。杆AB处于铅直位置时静止释放，求A点初始加

12、速度。AB题六图C济大学课程考核试卷（A卷）2006 2007学年第一学期命题教师签名： 审核教师签名：课号： 课名：工程力学 考试考查：此卷选为：期中考试( )、期终考试( )、重考( )试卷年级 专业 学号 姓名 得分 题号一二三四五六总分题分301015151515100得分一、 填空题（每题5分，共30分）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（

13、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质量分别为m1=m，m2=2m的两个小球M1，M2用长为L而重量不计的刚杆相连。现将M1置于光滑水平面上，且M1M2与水平面成角。则当无初速释放，M2球落地时，M1球移动的水平距离为_（1）_。（1）；（2）；（3）；（4）0。4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

14、针方向）_。5均质细杆AB重P，长L，置于水平位置，若在绳BC突然剪断瞬时有角加速度a，则杆上各点惯性力的合力的大小为_，（铅直向上）_，作用点的位置在离A端_处，并在图中画出该惯性力。6铅垂悬挂的质量-弹簧系统，其质量为m，弹簧刚度系数为k，若坐标原点分别取在弹簧静伸长处和未伸长处，则质点的运动微分方程可分别写成_和_。二、计算题（10分）图示系统中，曲柄OA以匀角速度w绕O轴转动，通过滑块A带动半圆形滑道BC作铅垂平动。已知：OA = r = 10 cm，w = 1 rad/s，R = 20

15、 cm。试求j = 60°时杆BC的加速度。解：动点：滑块A，动系：滑道BC，牵连平动由正弦定理得： 5分 向方向投影： 10分21三、计算题（15分）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。解：轮C平面运动，速度瞬心P点（顺钟向）（顺钟向） 3分选O为基点杆CD作瞬时平动，8分选C为基点 :得（方向水平向右） 15分四、计算题（15分）在图示机构中，已知：匀质轮作纯滚动，半径为r

16、 ，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。解：研究系统：T 2 T 1 = W i + J C 2 +J B 2 + = m 1 g s 5分式中：，代入得：v C = 7分式两边对t求导得：a C = 10分对物：m = ，即：m 1 a A = m 1 g F ADF AD = m 1 g m 1 a A = m 1 g 15分五、计算题（15分）在图示桁架中，已知：F，L。试用虚位移原理求杆CD的内力。解：去除CD杆，代以内力和，且，设ACHE构架有一绕A之虚位移dq ，则构架BDGF作平面运动，瞬时中心在I，各点虚位移如图所示，且：， 4