工程力学I模拟试题二答案

1、多练岀技巧巧思岀硕果工程力学I模拟试题二考试时间：120分钟题号-一一-二二-三四总分复核人分数151025501OO实得分、单选题（每小题3分，共15 分）1 作用力与反作用力原理适用于（C ）。C.刚体和变形体其力矢关系如图示，由此可知（D ）。A 刚体B.变形体2.已知Fi、F2、F3、F4为作用于刚体上平面汇交力系,ABCD-力系的合力Fr=0;-力系平衡;力系的合力Fr旳,Fr= F4；力系的合力Fr的作用线通过力系的汇交点，且Fr=2 F4。3.重偶M ,圆柱处于极限平衡状态。此时接触点处的法向约束力 Fna 与 F NB 的关系为（B ）。A - Fna = Fnb ；B - F

2、na>Fnb ;P的均质圆柱放在 V型槽里，考虑摩擦柱上作用一力C - Fna<F NB ；4.边长为2a的正方形薄板，截去四分之一后悬挂在A点，今若使BC边保持水平，则点 A距右端的距离x= （ D ）。A、 a；B、 3a/2；C、6a/7；D、5a/6。AB维5.如图6，质量为m、长度为Z的均质细直杆OA，一端与地面光滑铰接，另一端用绳持在水平平衡位置。若将绳AB突然剪断，则该瞬时，杆 0A的角速度3和角加速度仅分别为(B )。A、3 = 0， a = 0 ；C、 3 = 10， a = 0 ；B、3 = 0， aO;/曰八 二、判断题（对的请打“/ ，错的请打“X”，每题2

3、分，共10分） 得分1. 大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力，一定是二平衡力。（X ）2. 如图2.2，绳索ACB的两端A、B分别固定在水平面上，中点受铅垂力点相距愈远，绳索愈容易被拉断。P作用，则AB两0应不超过接触面图2.33. 如图2.3,用钢楔劈物，欲使劈入后楔不滑出，则钢楔两个平面间的夹角当t=2s时物体的角速度-为 0rad/s,角加速度二为 -6rad/s2。4刚体做平移时，它的质心运动的情况与单个质点的运动情况相同，可直接用质心代替刚体 进行分析。（V5已知点的运动方程为x=2t3+4, y=3t3 3,则其轨迹方程为 3x 2y 18 =0。（ V ）三、填空题（每

4、题5分，共25分）1. 当作用在物体上的主动力系 的合力作用线与接触面法线间的夹角a小于摩擦角$时,不论该合力大小如何，物体总是处于平衡状态，这种现象称为自锁 。$2h >1 I2. 已知 A （1, 0, 1）, B （0, 1, 2）（长度单位为米），F=V 3kN。则力F对x轴的矩为 -1kN?m，对y轴的矩为-2 kN?m, 对 z 轴的矩为 1 kN?m。3.曲杆AB自重不计，在5个已知力的作用下处于平衡,试问作用于点B的四个力的合力的大小为4.已知物体的转动方程为：=3t-t3，式中转角的单位为rad,时间t的单位为s。Fs ,方向沿 AB。多练岀技巧巧思岀硕果5.折杆OAB

5、在图示瞬时绕轴 0转动的角速度为 5，角加速度 为a =2圧，转向都为逆时针。已知 OA=AB=l，则在该瞬时点B的加速度大小为 3諾I 。列平衡方程： £八0： -乙+ M-2冥血450E%(F) = O： lx6-L5-JV x2 = 0解方程组：XA=i.41kN Ya=1.08 kN NB=2.49kN2.平面结构的受力和几何尺寸如图示，已知F = 3ql , M = 12ql2 , C为铰链，若不计杆件自重和各接触处摩擦,解：试求 A、B、D处的约束反力。(b)XX" F禰+尬-卯+切厂0FBy = 7ql1)以杆AC为研究对象，受力如图(a)所示fna =切丫时

6、匸=0 F x 4Z - Fna x 3/ = 02)以整体为研究对象，受力如图(b)所示0 - F X 4/ - Fn典 X 121 - Fnd X + 6ql X 31 + M = 0F川卫- + F=0 FBv =- 3ql多练岀技巧巧思岀硕果所必需的最小力Fp。解：1）先取鼓轮为研究对象，受力如下图所示。n其中Ft = G,列平衡方程：X MO1(F) = 0i = 1binrrFt r FR= 0得 F = FT = GRR当Fp为最小值时，鼓轮与制动块间处于临界平衡状态，则有:2）取杠杆OAB为研究对象，受力分析，列平衡方程：XMo(F) = 0i = 1Fn =F maxr GR

7、fnFpa Fc-FjD =0 得 Fp-c)Fp是按临界状态求得的最小值，所以制动鼓轮的力必须满足的条件为Gr bfp ' 0R(Tc)4.搅拌机原理如图示，已知O1A=O2B=R , OQ2=AB，杆O1A以不变转速n转动。试分析构件ABM上M点的轨迹及其速度和加速度。解：1 ）运动分析刚体ABM作平动2）求轨迹、速度和加速度由平动特征知，M点的轨迹与 A 为R的圆，如图（a）所示。故M点的速 的速度、加速度相同。厂Rn兀Vm 二 Va 二 R =aT = Ra= 02_. 2Rn H.2aP=R'900f，求制动鼓轮转动3. 制动器的构造和主要尺寸如图示，制动块与鼓轮表面间的摩擦因数为VM与aM的方向如图所示。圆盘的受力如图所示，只有摩擦力5.如图所示一均质圆盘质量m =50kg，半径r =0.25m，转速n =1500r/m，绕O轴转动。闸块与圆盘间的动摩擦因数 f =0.8o开始加制动闸，使闸块对轮缘产生正压力Fr =500N，求开始F对O轴的力矩不为零，由刚体绕定轴转动运动微分方程可得:d wJO a= JO = - Frdt12 d 2mr 药fFR rJO1= mr2设开始制动时,to = 0，圆盘的角速度圆盘从