秋季工程力学二第三次作业

1、2009年秋季工程力学（二）第三次作业一、填空题（50分，共 25 题，每小题 2 分）1. 在任一瞬时，平面图形内任意两点的速度在此两点连线上的 _ 相等。2. 运动学中把所研究的物体抽象为 _ 和 _ 两种模型3. 如果刚体在运动过程中，其上的任意一点与某一固定平面始终保持相等的距离，那么这种运动称为 _ 。4. 物体相对于静系的运动称为 _ ，物体相对于动系的运动称为 _ ，动系相对于静系的运动称为 _ 。5. 固结在参考体上的坐标系称为 _ 6. 如果刚体运动时，刚体内有一条直线始终 _ ，这种运动称为定轴转动。7. 平面图形沿某一固定面作纯滚动时，它与固定面的接触点即为该瞬时平面图形

2、的 _ 。8. _ 是动点相对于静系的运动， _ 是动系相对于静系的运动， _ 是动点相对于静系的运动。9. 物体A的质量为m , 物体B的质量为2 m , 在光滑的水平面上以相同的动量运动, 如图, 发生碰撞后, A沿原来的方向运动, 但其速度减为原来的一半, 则碰后A、B两物体的速率之比为 _ 10. 刚体作平面运动时，平面图形上任一点的加速度等于基点的加速度与该点绕基点运动的 _ 的矢量和。11. 单元体中 _ 的截面称为主平面，其上的正应力称为 _ 。12. 对于承受扭转的圆杆，在横截面

3、上只有 _ 应力，在斜截面上既有 _ 应力，又有 _ 应力。13. 同一平面图形在不同瞬时往往具有不同的瞬心，瞬心的加速度一般也均不为 _ 。14. 单元体的应力等于零的截面称为 _ ，其上的正应力称为 _ 。15. 图4示为受力构件某点的应力状态，其最大剪应力等于 _ MPa。16. 强度理论可分为两类,一类是解释材料 _ 的强度理论,另一类是解释 _ 的强度理论.17. 用欧拉公式只能计算 _ 杆的临界应力18. 使用强度理论对脆性材料进行强度计算时，对以 _ 应力为主的应力状态宜采用第一强度理论；对以 _ 应力为主的应力状态宜采用第二强度理论。19. 四个常用的古典强度理论的相当表达式分

4、别为 _ ， _ ， _ ， _ 。20. 偏心压缩时，截面核心的形状和尺寸与截面的 _ 和 _ 有关。21. 随时间作周期性交替变化的应力，称为 _ 。22. 矩形截面的核心形状为 _ 。23. 对由一定材料制成的压杆来说，临界应力仅决定于杆的柔度，柔度值愈大，临界应力值愈 _ ，压杆就愈 失稳。24. 判断题一根压杆属于细长杆、中长杆还是短粗杆时，须全面考虑压杆的 _ 、 _ 、 _ 、 _ 。25. 材料在 _ 作用下能承受无限次循环而不破坏的最大应力值，称为材料的持久极限。二、计算题（50分，共 8 题，每小题 6.25 分）1. 图示平面机构中，OA杆以角速度绕O转动，带动连杆AB和

5、轮B，轮B沿水平面作纯滚动。已知，OA=AB=l，轮B的半径为R。求该瞬时杆AB及轮B的角速度。（10分）2. 在四连杆机构中，OA=O1B=AB/2，当=900时，OA的角速度0=3rad/s，O1B恰好在OO1的延长线上。求该瞬时曲柄O1B及连杆AB的角速度。（10分）3. 平面机构由两匀质杆AB、BO组成，两杆的质量均为m，长度均为l，在铅垂平面内运动，如图所示。在杆AB上作用一不变的力偶矩M，从图示位置角时由静止开始运动。不计摩擦，求当点A刚碰到铰支座O时A端的速度。（10分）4. 如图所示系统中，滚子A和定滑轮B都是半径为r的匀质圆盘，重量均为P1，重物C重为P2。B轮与绳无相对滑动

6、，绳的自重不计，并认为绳是不可伸长的。当滚子沿倾角为的斜面向下作纯滚动时（），试求：滚子中心A的加速度。（10分）5. 如图所示均质圆盘半径为R，质量为m，其上缠以无重细绳，A端固定，AC水平。轮心处作用一水平常力FO，轮与水平地面间的动滑动摩擦因数为f。设力FO足够大，使轮心O水平向右运动，同时由于细绳不可伸长，轮子还将转动使细绳展开。设初始圆盘静止，求在力FO作用下盘心O走过s路程时圆盘的角速度和角加速度。（10分）6. 如图所示，一钢质圆杆，直径D=20mm，已知A点与水平线成60°方向上的正应变<mml:math xmlns:mml=" http:/www.w

7、3.org/1998/Math/MathML" xmlns:m=" /officeDocument/2006/math"><mml:mrow><mml:maction actiontype="link"><mml:mrow><mml:mi>&amp;epsi;</mml:mi><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn

8、></mml:mrow><mml:mprescripts></mml:mprescripts><mml:mrow><mml:mn>60</mml:mn></mml:mrow><mml:none></mml:none></mml:mmultiscripts><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4.1</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup

9、><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo></mml:mo><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:math>，试求荷载P。已知<mml:math xmlns:mml=" /1998/Math/MathML

10、" xmlns:m=" /officeDocument/2006/math"><mml:mrow><mml:maction actiontype="link"><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>210</mml:mn><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi

11、>n</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo>&

12、lt;mml:mn>0.28</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:math>。（15分） 7. 当矩形截面钢拉伸试样的轴向拉力F  20 kN时，测得试样中段B点处与其轴线成300方向的线应变<mml:math xmlns:mml=" /1998/Math/MathML" xmlns:m=" /officeDocument/2006/math&q

13、uot;><mml:mrow><mml:maction actiontype="link"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>&amp;epsi;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>30</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:m

14、n>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3.25</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4&l

15、t;/mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mrow></mml:math>。已知材料的弹性模量E=210Gpa,试求泊松比。（14分）8. 图示矩形梁K点在中性层与侧表面的交线上，该点沿与轴线成45度方向线应变为，材料常数E和已知，试求：（1）m值；（2）指出正应力绝对值最大的点的位置，计算其取值。答案：一、填空题（50分，共 25 题，每小题 2 分）1. 参考答案：投影解题方案：掌握刚体的平面运动基本概念评分标准：答对给全分，答错不给分2. 参考答案：点 刚体解题方案：

16、运动学中把物体抽象为点和刚体两种模型评分标准：每回答对一空得一分3. 参考答案：平面运动解题方案：掌握刚体的平面运动基本概念评分标准：答对给全分，答错不给分4. 参考答案：绝对运动、相对运动、牵连运动解题方案：点的合成运动的概念评分标准：依次填绝对运动、相对运动、牵连运动，每空2分。5. 参考答案：参考坐标系解题方案：固结在参考体上的坐标系称为参考坐标系评分标准：回答出参考坐标系得1分6. 参考答案：固定不动（位置不变）解题方案：掌握点的运动学基本概念评分标准：答对给全分，答错不给分7. 参考答案：瞬心解题方案：掌握刚体的平面运动基本概念评分标准：答对给全分，答错不给分8. 参考答案：绝对运动

17、 牵连运动 相对运动解题方案：绝对运动是动点相对于静系的运动，牵连运动是动系相对于静系的运动，相对运动是动点相对于静系的运动。评分标准：每回答正确一题得一分。9. 参考答案：2：3解题方案：应用动量定理评分标准：填2：3得三分，否则零分。10. 参考答案：相对加速度解题方案：掌握刚体的平面运动基本概念评分标准：答对给全分，答错不给分11. 参考答案：剪应力为0，主应力解题方案：应力状态概念评分标准：回答“剪应力为0，主应力” 获得3分，每空1.5分 12. 参考答案：切应力；切应力； 正应力解题方案：应力状态概念评分标准：回答“切应力；切应力； 正应力。”

18、0;获得6分，每空2分 13. 参考答案：零解题方案：掌握刚体的平面运动基本概念评分标准：答对给全分，答错不给分14. 参考答案：主平面；主应力解题方案：应力状态概念评分标准：回答“主平面；主应力。” 获得6分，每空2分15. 参考答案：50MPa解题方案：平面应力状态分析评分标准：回答“50MPa。” 获得3分，否则0分。16. 参考答案：脆性断裂；塑性屈服，解题方案：常用的强度理论评分标准：回答“脆性断裂；塑性屈服。” 获得6分，每空3分 17. 参考答案：大柔度。解题方案：两端铰支细长压杆的欧拉临界力评分标准：回答“大柔度。”获得3分，否则0分18. 参考答案：拉应力，压应力解题方案：常用的强度理论评分标准：回答“拉应力，压应力。” 获得4分，每空2分 19. 参考答案： 解题方案：常用的强度理论评分标准：回答“；。”