理论力学复习题及答案(哈工大版)汇总

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。（，）2、在理论力学中只研究力的外效应。（ V）3、两端用光滑较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。（，）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。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、在有摩擦的情况下，全约

2、束力与法向约束力之间的（应是最大）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。（，）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、作用在一个物体上有三个力，当这三

3、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应是切线方向加速度为零。（X ）19、 设一质点的质量为 m,其速度U与X轴的夹角为a ,则其动量在x轴上的投影为 mvx =mvcosa。（，）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 ）(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、应是切线方向加速度 dt的大小为dt。（X）26、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 ）27、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 ）28、两个力合力的大小一定大于它分力的大小。（X ）29、约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束的物

5、体的运动方向是一致的。（X ）。30、两平面力偶的等效条件是： 这两个力偶的力偶矩相等还有方向相同。（X ）31、刚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。（ V ）、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；自由矢量。2、一重W的物体置于倾角为«的斜面上，若摩擦系数为 f,且tg3 <f,则物体 1,若增加物重量,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。3、直角刚杆A O = 2m , BO = 3m,已知某瞬时 A点的速度 U A= 6m/s ;而

6、B点的加速度与 BO成a = 60角。则该瞬时刚杆的角度速度 31=rad/s,角加速度 =4rad/s2。3;"3;4、一动点作平面曲线运动，若其速率不变,O垂直;C:夹角随时间变化;c ,'O&9 43。,则其速度矢量与加速度矢量 D:不能确定A：平行;B:5、质点系动量守恒的条件是（ bA:作用于质点系的内力主矢恒等于零；C:作用于质点系的约束反力主矢恒等于零;B:作用于质点系的外力主矢恒等于零;D:作用于质点系的主动力主矢恒等于零;6、 若作用在A点的两个大小不等的力 F 1和F 2,沿同一直A线但方向相反。则其合力可以表示为。下, a F1- F 2; F

7、2- F 1; F 1+ F 2;7、作用在一个刚体上的两个力 F A、F B,满足F A=- F B的条件，则该二力可能是O一对平衡的力或一个力偶。作用力和反作用力或一个力偶。 作用力和反作用力或一对平衡的力；一对平衡的力或一个力和一个力偶；8、三力平衡定理是。共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点； 共面三力若平衡，必汇交于一点；点力系，其三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。9、已知F 1、F 2、F 3、F 4为作用于刚体上的平面共力矢关系如图所示为平行四边形，由此 。力系可合成为一个力偶；力系可合成为一个力；力系简化为一个力和一个力偶；力系的合力为零，力系平衡。10、在下述原理、法则

8、、定理中，只适用于刚体的有 二力平衡原理； 力的平行四边形法则； 加减平衡力系原理； 力的可传性原理； 作用与反作用定理。11、正立方体的顶角上作用着六个大小相等的力，此力系向任一点简化的结果是主矢等于零，主矩不等于零；主矢不等于零，主矩也不等于零；主矢不等于零，主矩等于零；主矢等于零，主矩也等于零。12、图示四个力四边形中，表示力矢R是F1、F2和F3的合力图形是（BD ）13、图示力F1、F2、F3和F4分别在坐标轴 X上的投影的计算式为（AA.X仁-Ficos a 1C.X3=-F3 cos a 314、固定较支座约束反力（C ）用任意两个相互垂直的通过校心的力表示用任意一个大小和方向未

9、知的通过校心的C.其反力的方向在标定时可以任意假设力的方向在标定时不可以任意假设15、力对物体作用效果，可使物体（ D ）A.产生运动B.产生内力C.产生变形D.运动状态发生改变和产生变B.X2=-F2 cos a 2D.X4=-F4 cos a 4A.可以B.可以力表不D.其反16、作用在刚体上的二力平衡条件是（B ）A.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在两个相互作用物体上B.大小相等、方向相反、作用线相同、作用在同一刚体上C.大小相等、方向相同、作用线相同、作用在同一刚体上D.大小相等、方向相反、作用点相同17、平面力系向点1简化时，主矢FR=0,主矩M1W0,如将该力系向另一点 2简

10、化，则（B ）。A:FRWO, MFO;B:FR=0,M2w M1 ;C:FR = 0,M2 = M1 ; D:FRWO,M2 = M1。18、光滑面对物体的约束反力，作用在接触点处，其方向沿接触面的公法线（ a ）A.指向受力物体，为压力B.指向受力物体，为拉力C.背离受力物体，为拉力D.背离受力物体，为压力19、图示三校拱架中，若将作用于构件AC上的力偶 M平移至构件 BC上，则A、B、C三处的约束反力（D ）A.只有C处的不改变B.只有C处的改变C都不变D渚B改变20、牵连运动是指（a ）A.动系相对于静系的运动B.牵连点相对于动系的运动C.静系相对于动系的运动D.牵连点相对于静系的运动

11、21、 汽车以匀速率 v在不平的道路上行驶，如图所示。当通过 A、B、C三个位置时，汽车对路面的压力分别为FA、FB、FC,则( b )A.FA=FB=FCB.FA>FB>FCC.FA<FB<FCD.FA=FB>FC则该瞬时 CA绳的22、 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,张力为（b ）A.0!B.0.5P.c.pD.2P23、 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.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、F

12、3、F4对B点之矩是(a )A.mB(F1)=0B.mB(F2)=F2lC.mB(F3)=F31cos45D.mB(F4)=F4125、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C.加上或去掉由二个力组成的力系（d）不会改变原力系对物体的外效应。B.去掉由二个力组成的力系D.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） 状态。此时按触点处的法向反力NA与NB的关系为。,圆柱处于极限平衡 NA = NB ; NA > NB ; NA < NB。27、在图示机构中，杆 O1 A - O2 B ,杆 O2 C -

13、O3 D ,且 O1 A = 20cm , O2 C = 40cm ,若杆AO1以角速度 3 = 3 rad / s匀速转动，则 D点的速度的大小为度的大小为cm/s2。CM = MD = 30cm , cm/s, M点的加速ol 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 OA)时，有 VAVb29、图示均质杆OA质量为m、长度为1,则该杆对O轴转动惯量为（mlA. 12 B.ml212mlml2C.3 d.330、当具有一定速度的物体作用到静止构件上时，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

14、击，例如（ d ）A.电梯上升B.压杆受压C.齿轮啮合D.落锤打桩三、计算题1、水平梁 AB的A端固定，B端与直角弯杆 BEDC用钱链相连，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）!一、解：1、以HEC定滑轮与重物为研究对象.受力图如图(a)由解存Fc- L25kN?、以整体为研究对象，受力图如图(b)由小=0, F小一外二0上¥产0 ,卜二十# 一工。£历/斤)三口, a/ *-Ry-P(cB + /?) = 0解得七一10 3, F 桐 K7

15、5kN , 版,-)7.5 kN - m2、图示平面结构，自重不计。B处为钱链联接。已知： P = 100 kN, M = 200 kN m, L1 = 2m, L2 = 3m。试求支座A的约束反力。三、解.以整体为研究对象.受力如图所示匚产”一心以4）一心 24-"二口再以心DS为研匕对象受力如图所示.3、水平简支梁结构，由工必万 = 0Fl . L、-尸. LjAt=0联立两式得F 一处 kN 37 IkN Ff 一理 KN_W05kN h 7*L 21约束和载荷如图所示，求支座 A 和 B 的约束反力。二、不计图示个构件的自重，已知3/ = 8。忑kN %F = 40MV国=3

16、0KV风/ = 2肛以角度如图，求固定端A处的约束力口（15分）/二、解一图，图（1）分析RC （如图（1）所示）一£%=0小-材=0川可得=4。外”分析（如图所示）一工工二0-F-；g21=0 ,Z4=0,七+加=0£必=0"+居2： +尸2=0可得 F收= 1004"可得%=70心”可得 M=T40kV加4、已知：图示平面结构，各杆自重不计。M=10kN m, F=20kN , qmax = 8kN/m , l = 2m , a, b,链连接，E处为固定端。求：A, E处的约束力。D处为较Fn =3466kNFKi =-1.858kNF自=10.97

17、6kNM 斤=9.6l5kNm图(1)图<2)三、解：分析笈。受力如图(1)所示,1 2工=0- 4 I - = 02 -3分析整体，受力如图(2)所示.£凡二。% +；4%皿Fco£45、0ZFy=0 尸切 +加一产 sin45=0M p = 0M r + Fy - 4 jW 卜 *24 F - 4 - *84 4 = 0亡把 m22'3EM"）二 0:叫二05、两根铅直杆 AB、CD与梁BC较接，B、C、D均为光滑镀链，A为固定端约束，各梁的长度均为L=2m ,受力情况如图。已知：P=6kN , M=4kN m, qO=3kN/m,试求固定端 A

18、及钱链C的约束反力。v 小“， mr mviht y-u fjw/ iiia 小目 AC 门以 仪"。的约束反力。解：（1）取段圻析求得结果为负说明与假设方向相反,(2)取即分析七= 2) = 2 kNEMM)= O: -F l-F =07F：二一二 F = TkNCi 3求得结果为负说明与假设方向相反，(3)取旗、比汾析£死二°： % +鼠+ ?八。以=-% WM = -(T-；32 = lkN""%+ %=。ZM")= O：也+时-3“5，+工、/一耳j/=oMa 6 kN - m求得结果为负说明与假设方向相反，即为顺时针方向.6

19、、求指定杆1、2、3的内力。7、求图示桁架中1号杆的内力。8、一组合梁 ABC的支承及载荷如图示。已知F = 1KN, M=0.5KNm,求固定端 A的约束反力。（15分）解）：组合梁及阿杆.支什分款如因所。 陀DF.瑞H均为一力杆. 二£w%/F）= U V +5出 2 5：fta-0节点为时象二受力怖再示之£=。% RwFl。ml% :-<kn整体为对拿：*=。F""U 得 =4"闫JD同XE=0 F-F = o得”=1KN£树支苗）=。/4 + M +耳”3-%=0持 明工3-5KN nt9、一均质杆 AB重为400N,长

20、为1,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 绝对速度为零，以瞬心 A为基点，因此有：aC =a：C1 IaC = 一 二 l2 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：由 ' M c = 0M c -T 11 =021.2.1_,>ml -1 T1 = 0即 122(1)T Fc -mg =01 ,CT - 1m - - mg = 0(2)联立(1

21、) (2)两式，解得:21T =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两绳运动到铅垂位置时，两绳的张力。（解）1）绳FG被剪断的瞬时受力分析如图由于开始酢止，板初线速度和初知速度均为零口 因此，板作瞬时平动，方向与舞/。和8£垂更.设板的加速度为%,惯性力为弁U由于初角速度均为零，惯性力矩也为零.利用动静法：9工刊=0/ngcos6T 一久=0£汽工0%+%一"叼=0 £%=。

22、丁照sin60z x- -Tjjc ca60' x- -tadsin60z x- -TAycos60n = 0由（【）式，可得:二旦二49榕人工2由2）式，可用* Tad =2OOV3-7；e，代入 可用，7Tm = 732 N, =273.2 N于是有工可求得:(2)当/。和BE两绳运动到船垂位置时 受力分析牛运动分析如图，此时由于该板仅受铅垂力，质心只有法向加速度口 利用动能定理求此时的切向速度：由初始位置到板的最低位置，势能改变为sin60")- mgl( sin 60°)=g42-百)进一步“求得法向加速度为:Y = g(2-V5) = 2.63 m!s(1

23、)利用动静法士 VFv = 0 二口+乙户一例一力=。(2)jr015J将(1)代入(2),由对称性，可得tT盘口 = 丁醍= H36N11、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。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A点的约束反力和绳子的拉力。13、图示机构中，曲柄 OC绕O轴转动时，滑块 A

24、沿曲柄滑动，从而带动杆 AB在铅直导槽K中移动，已知OC = a , OK = l ,今在C作用一与曲柄垂直的力 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。解：系统可以视为由3个质点O、A、B组成，北6个坐标.共市5个约束方程，所以系统 自山度&选取学为广义坐标,有: acu xp , yc = as i匕二门和所以，可港5 i 6(p , 用好=4co 早3gIs ec(pii<p由虚功原理，行：-Qvo 甲 x+Qy i 呼乂 示,.+ P x 加 * = 0斯 Qag + Pl sec? S(p- 0呷，0 - Pl f Cl 3K - >14、水平