理论力学习题

1、第一章静力学公理与受力分析（1）.是非题1、加减平衡力系公理不但适用于刚体，还适用于变形体。（）2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。（）3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。（）4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。（）5、力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。（）二.选择题1、在下述公理、法则、原理中，只适于刚体的有（）二力平衡公理力的平行四边形法则加减平衡力系公理力的可传性原理作用与反作用公理(a)球A三.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。整体受力图可在原图上画。(b)杆AB（

2、c）杆AB、CD、整体（d）杆AB、CD、整体(f)杆AC、CD、整体(e)杆AC、CB、整体(b)杆BC、杆AC、整体四.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。(a)球A、球B、整体第一章静力学公理与受力分析(2)画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。整体受力图可在原图上画。(a)杆AB、BC、整体OriginalFigureFBDoftheentireframe(b)杆AB、BC、轮E、整体BFbq(e)杆CE、AH、整体(f)杆AD、杆DB、整体(g)杆AB带轮及较A、整体(h)杆

3、AB、AC、AD、整体第二章平面汇交和力偶系一.是非题1、因为构成力偶的两个力满足F=-F',所以力偶的合力等于零。（）2、用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力不同。（）3、力偶矩就是力偶。（）二.电动机重P=500N,放在水平梁AC的中央，如图所示。梁的A端以钱链固定,另一端以撑杆BC支持，撑杆与水平梁的交角为300。忽略梁和撑杆的重量，求撑杆BC的内力及较支座A的约束力。（Fa=5kN,Fbc=-5kN（压力）.拔桩机如图，图示位置DC水平、AC垂直，若a=4,P=400N,求木桩所受的力F,并求两力的比值：F/P=?(F=81.8kN,F/P=2

4、04)四.一大小为50N的力作用在圆盘边缘的C点上，如图所示，试分别计算此力对O,A,B三点之矩。50NA五.在图示结构中，各构件的自重不计。在构件AB上作用一矩为M的力偶，求支座A和C的约束力。(FA=FC=J2M/(4a)六.图示为曲柄连杆机构。主动力F=400N作用在活塞上。不计构件自重，试问在曲柄上应加多大的力偶矩M方能使机构在图示位置平衡?(M=60Nm)第三章平面任意力系（1）.是非题1、某一平面力系，如其力多边形不封闭，则该力系对任意一点的主矩都不可能为零。2、当平面一般力系向某点简化为力偶时，如果向另一点简化，则其结果是一样的。（）3、一汇交力系，若非平衡力系，一定有合力。（）

5、4、若一平面力系对某点之主矩为零，且主矢亦为零，则该力系为一平衡力系。（）二.选择题1、平面内一非平衡汇交力系和一非平衡力偶系，最后可能合成的情况是（）合力偶一合力相平衡无法进一步合成三.平面力系中各力大小分别为网=6。&kN,西二居=60kN,作用位置如图所示，尺寸单位为mm。试求力系向O点和O1点简化的结果。x四.图示简支梁中,AB两端约束的约束反力。（FB=0,FA=2ql）五.图示悬臂梁中，求A端的约束反力。(FAy=F,MA=FL/2)六.在图示刚架中，已知qm=3Kn/m,F=652kN,M=10kN?m,不计刚架自重。求固定端A处的约束力。(FAx=0,FAv=6kN,M

6、A=12kNm)Xy第三章平面任意力系(2).AC和CD梁通过钱链C连接。支承和受力如图所示。均布载荷强度q=10kN/m,力偶矩M=40kN初。求支座A、B、D的约束力和钱链C处所受的力。(Fa-15kN,Fb=40kN,FC=5kN,FD=15kN)A,B7c,D.构架由杆AB,AC和DF较接而成，如图所示。在DEF杆上作用一矩为M的力偶。不计各杆的重量，求AB杆上校链A,D所受的力。(Fax=0,FAy=-M/(2a),FDx=0,FDy=M/a)三.如图所示，组合梁由AC和CD两段较接构成，起重机放在梁上。已知起重机重W1=50kN,重心在铅直线EC上，起重载荷W2=10kN。如不计梁

7、重，求支座A、B和D三处的约束反力。(Fa=-48.3kN,Fb=100kN,FD=8.33kN)4m第三章平面任意力系（3）F为两腰中点，又一.平面桁架的支座和载荷如图所示。ABC为等边三角形，E,AD=DB。1）判断零杆，2）求杆CD的内力Fcd。1）判断零杆，2）求杆1,2和3的内力。平面悬臂桁架所受的载荷如图所示。.桁架受力如图所示，已知F1=10kN,F2=F3=20kN。试求桁架4、5、6各杆的内力。第七章刚体的基本运动.是非题1、某瞬时，刚体上有两点的轨迹相同，则刚体作平动。二.揉茶机的揉桶由三个曲柄支持，曲柄的支座A、B、C与支轴a、b、c恰成两全等等边三角形，如图所示。三个曲

8、柄长度相等，均为l=150mm,并以相同的转速n=45r/min分别绕其支座在图示平面内转动。求揉桶中心点O的速度和加速度。三.图示曲柄滑杆机构中，滑杆上有一圆弧形滑道，其半径R=100mm,圆心O1在导杆BC上。曲柄长OA=100mm,以等角速度0=4rad/s绕O轴转动。求导杆BC的运动规律以及当曲柄与水平线间的交角中=30口时，导杆BC的速度。四.机构如图所示，假定杆AB在某段时间内以匀速V运动，开始时中=0，试求当中=45=时，摇杆OC的角速度和角加速度。五.图示机构中齿轮1紧固在杆AC上，AB=OiO2,齿轮1和半径为r2的齿轮2啮合,齿轮2可绕。2轴转动且和曲柄O2B没有联系。设0

9、1A=O2B=l,邛=bsincot,试确定t=二(s)时，轮2的角速度和角加速度。2第八章点的复合运动（1）一.图示曲柄滑道机构中，曲柄长OA=r,并以等角速度6绕O轴转动。装在水平杆上的滑槽DE与水平线成60角。求当曲柄与水平线的交角分别为0=00,30%60°时，杆BC的速度。二.如图所示，摇杆机构的滑杆AB以等速v向上运动。摇杆长OC=a,距离OD=l。求当中=2时点C的速度的大小。4.在图a和b所示的两种机构中，已知O1O2=a=200mm,©1=3rad/s。求.图示钱接平行四边形机构中，度w=2rad/s绕O1轴转动。杆各部件都在同一铅直面内。求当第八章点的复

10、合运动（2）OiA=O2B=100mm,又OiO2=AB,杆OiA以等角速AB上有一套筒C,此筒与杆CD相较接。机构的后600时，杆CD的速度和加速度。.如图所示，曲柄OA长0.4m,以等角速度co=0.5rad/s绕O轴逆时针转向转动。由于曲柄的A端推动水平板B,而使滑杆C沿铅直方向上升。求当曲柄与水平线间的夹角0=30°时，滑杆C的速度和加速度三.半径为R的半圆形凹轮D以等速vo沿水平线向右运动，带动从动杆AB沿铅直方向上升，如图所示求300时杆AB相对于凸轮的速度和加速度。四图示曲柄滑杆机构中，滑杆上有一圆弧形滑道，其半径R=100mm,圆心O在导杆BC上。曲柄长OA=100m

11、m,以等角速度0=4rad/s绕O轴转动。当曲柄与水平线间的交角邛=30©时，用点的合成运动求导杆BC的速度和加速度。第八章点的复合运动（3）.在图a和b所示的两种机构中，已知O1O2=a=200mm,co1=3rad/s。求二.牛头刨床机构如图所示。已知01A=200mm,角速度01=2rad/s。求图示位置滑枕CD的速度和加速度。第九章刚体的平面运动（1）一.是非题1、纯滚动时轮与平面接触点处的速度为零。（）2、点的合成运动和刚体平面运动两种分析方法中，动坐标系的运动可以是任何一种刚体运动。（）二.四连杆机构中，连杆AB上固连一块三角板ABD,机构由曲柄01A带动，已知曲柄的角速

12、度601A=2rad/s,01A=0.1m,水平距离0102=0.05m,AD=0.05m，当01A10102时，AB平行于0102,且AD与A01在同一直线上，5=30©,求三角板速ABD的角速度和点D的速度。三.如图所示，在筛动机构中，筛子的摆动是由曲柄连杆机构所带动。已知曲柄OA的转速n°A=40r/min,OA=0.3m。当筛子BC运动到与点O在同一水平线上时，NBAO=90：求此瞬日筛子BC的速度。四.图示机构中，已知：OA=0.1m,DE=0.1m,EF=0.1j3m,D距OB线为h=0.1m；cooA=4rad/s。在图示位置时，曲柄OA与水平线OB垂直；且B

13、、D和F在同一铅直线上。又DE垂直于EF。求杆EF的角速度和点F的速度。五.图示配汽机构中，曲柄OA的角速度切=20rad/s为常量。已知OA=0.4m,AC=BC=0.2d37m。求当曲柄OA在两铅直线位置和两水平位置时，配汽机构中气阀推杆DE的速度。第九章刚体的平面运动（2）一.曲柄连杆机构中，曲柄OA以匀角速度切绕O轴转动，计算图示瞬时连杆AB的角速度及角加速度。二.在图示曲柄连杆机构中，曲柄OA绕O轴转动，其角速度为缶0,角加速度为30。在图示瞬时曲柄与水平线间成60°角，而连杆AB与曲柄OA垂直。滑块B在圆形槽内滑动，此时半径O1B与连杆AB间成300角。如OA=r,AB=

14、2J3r,OiB=2r,求在该瞬时，滑块B的切向和法向加速度。AB=6r,BC=3.3r,三.图示机构，曲柄OA=r,绕O轴以等角速度8O转动,当ABLBC时，求滑块C的速度和加速度。四.如图所示机构中，各杆长均为0.4m,已知杆OA00A=5rad/s及，且tana=4/3。试求图示位置时：(1)杆AB和杆BD的角速度；(2)杆AB和杆BD的角加速度。OiD的角速度分别为第九章运动学综合应用一.图示曲柄连杆机构带动摇杆OlC绕O1轴摆动。在连杆AB上装有两个滑块，滑块B在水平槽内滑动，而滑块D则在摇杆OiC的槽内滑动。已知：曲柄长OA=50mm,绕O轴转动的匀角速度i=10rad/s。在图示

15、位置时，曲柄与水平线间90角，NOAB=60、摇杆与水平线间成60角；距离OiD=70mm。求摇杆的角速度和角加速度。二.轮O半径R=0.2m,在铅垂平面内沿水平方向作纯滚动，轮与杆AB在A点较接,AB杆长为0.8m。在图示位置时，A点在轮的最高处，轮心O的速度vo=2m/s,加速度a。=2m/s2；试求该瞬时B点的速度和加速度。第三题图三.如图所不，轮O在水平面上滚动而不滑动，轮心以匀速Vo=0,2m/s运动。轮缘上固连销钉B,此销钉在摇杆OiA的槽内滑动，并带动摇杆绕Oi轴转动。已知：轮的半径R=0.5m,在图示位置时，AO1是轮的切线，摇杆与水平面间的交角为60°。求摇杆在该瞬

16、时的角速度和角加速度。四.已知图示机构中滑块A的速度为常值，VA=0.2m/s,AB=0.4m。图示位置AB=BC,9=300o求该瞬时杆CD的速度和加速度。第十二章动量矩定理(1)一.小球由不可伸长绳系住，可绕铅垂轴Oz转动。绳的另一端穿过铅垂小管被力F向下慢慢拉动。不计绳的质量。开始时小球在M0位置，离Oz轴的距离为R0,小球以转速no=120r/min绕Oz轴旋转。当小球在Mi位置时，R1=R0/2,求此时小球绕Oz轴转动的转速n1(r/min)。.如图所示，均质圆盘半径为R,质量为m,不计质量的细杆长1,绕轴O转动，角速度为3,求下列三种情况下圆盘对固定轴的动量矩：(a)圆盘固结于杆；

17、(b)圆盘绕A轴转动，相对于杆OA的角速度为-3；(c)圆盘绕A轴转动，相对于杆OA的角速度为三.水平圆盘可绕铅直轴右转动，如图所示，其对二轴的转动惯量为Jz。一质量为m的质点，在圆盘上作匀速圆周运动，质点的速度为vo,圆的半径为r,圆心到盘中心的距离为1。开始运动时，质点在位置Mo,圆盘角速度为零。求圆盘角速度3与角4间的关系，轴承摩擦不计。四.质量为mi,m2的重物系在绳子的两端，两绳分别绕在半径为门，方，并固结在一起的两鼓轮上，鼓轮质量为m,对O轴的转动惯量为J。求鼓轮的角加速度和轴承的约束反力。第十二章动量矩定理（2）.质量为100kg、半径为1m的均质圆轮，以转速n=120r/min

18、绕O轴转动，如图所示。设有一常力F作用于闸杆，轮经10s后停止转动。已知摩擦系数f=0.1,求力F的大小。.如图所示，为了求得半径R=50cm的飞轮A对于通过其重心O的轴的转动惯量，在飞轮上系一细绳。绳的末端系一质量mi=8kg的重锤，重锤自高度h=2m处落下，测得落下时间Ti=16so为了消去轴承摩擦的影响，再用质量m2=4kg的重锤作第二次试验，此重锤自同一高度落下来的时间是T2=25s。假定摩擦力矩为一常量，且与重锤的重量无关，试计算转动惯量J。.已知均质三角形薄板质量为m,高为h,求其对底边轴的转动惯量Jx。四.试求下图所示各均质物体对其转轴的动量矩。第十二章动量矩定理（3）.图示均质杆AB长l,质量为m1。杆的B端固连质量为m2的小球，其大小不计。杆上点D连一弹簧，刚度系数为k,使杆在水平位置保持平衡。设初始静止，求给小球B一个垂直向下的微小初位移8°后杆AB的运动规律和周期。.均质圆柱体质量为m,半径为了，放在倾斜角为600的