理论力学考试题及答案

理论力学考试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）1.刚体受三个力作用而平衡，这三个力的作用线（）A.必汇交于一点B.必相互平行C.必共面D.以上都不对2.力的可传性原理适用于（）A.刚体B.变形体C.刚体和变形体D.任何物体系统3.平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的（）为零。A.合力B.合力偶C.主矢D.主矩4.一物体在平面力系作用下处于平衡，则该力系的（）。A.主矢为零，主矩不为零B.主矢不为零，主矩为零C.主矢和主矩都为零D.主矢和主矩都不为零5.以下哪种约束类型提供的约束力方向是沿着柔索的（）A.光滑面约束B.柔索约束C.固定铰链约束D.活动铰链约束6.空间力偶矩是（）。A.代数量B.滑动矢量C.定位矢量D.自由矢量7.物体做定轴转动时，描述角位置随时间变化的物理量是（）A.角速度B.角加速度C.角位移D.转速8.点的速度合成定理的数学表达式为（）A.vₐ=vₑ+vᵣB.aₐ=aₑ+aᵣC.vₐ=vₑ-vᵣD.aₐ=aₑ-aᵣ9.刚体做平面运动时，瞬心的速度为（）A.零B.无穷大C.与刚体上某点速度相同D.不确定10.质量为m的质点，在合力F作用下，由静止开始运动，经过时间t后，该质点的速度大小为（）A.Ft/mB.mF/tC.F/(mt)D.m/(Ft)答案：1.A2.A3.A4.C5.B6.D7.C8.A9.A10.A二、多项选择题（每题2分，共10题）1.下列属于静力学公理的有（）A.二力平衡公理B.加减平衡力系公理C.力的平行四边形法则D.作用与反作用定律2.平面力系按其各力作用线分布情况可分为（）A.平面汇交力系B.平面力偶系C.平面任意力系D.空间力系3.约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动或运动趋势的方向（）A.相同B.相反C.无关D.垂直4.以下哪些属于工程中的常见约束（）A.柔索约束B.光滑面约束C.固定端约束D.铰链约束5.关于力偶的性质，下列说法正确的是（）A.力偶无合力B.力偶对其作用平面内任一点的矩都等于力偶矩C.力偶可在其作用平面内任意移转而不改变它对刚体的作用效果D.只要保持力偶矩大小和转向不变，力偶中的力的大小和力偶臂的长短可以同时改变6.空间力系的平衡方程有（）A.∑Fₓ=0B.∑Fᵧ=0C.∑Fₙ=0D.∑Mₓ(F)=0、∑Mᵧ(F)=0、∑Mₙ(F)=07.点的运动学中描述点运动的基本物理量有（）A.位置B.速度C.加速度D.位移8.刚体平移的特点有（）A.刚体上各点的轨迹形状相同B.刚体上各点的速度相同C.刚体上各点的加速度相同D.刚体上各点的运动轨迹一定是直线9.点的合成运动中，三种运动分别是（）A.绝对运动B.相对运动C.牵连运动D.圆周运动10.刚体平面运动的分解方式有（）A.平移加转动B.转动加转动C.平移加平移D.绕瞬心转动答案：1.ABCD2.ABC3.B4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABC9.ABC10.AD三、判断题（每题2分，共10题）1.力是使物体产生运动的原因。（）2.作用于刚体上的力可沿其作用线移动，而不改变该力对刚体的作用效果。（）3.平面汇交力系平衡的几何条件是力多边形自行封闭。（）4.约束力的方向总是与约束所限制的物体的运动方向相同。（）5.力偶在任意坐标轴上的投影都为零。（）6.空间力系向某点简化，若主矢和主矩都不为零，则该力系一定不平衡。（）7.点做曲线运动时，加速度的方向总是指向曲线的凹侧。（）8.刚体做定轴转动时，其上各点的角速度和角加速度都相同。（）9.在点的合成运动中，牵连速度是动系上与动点重合的点的速度。（）10.刚体平面运动的速度瞬心是刚体上某一瞬时速度为零的点，且该点在刚体上的位置是固定不变的。（）答案：1.×2.√3.√4.×5.√6.√7.√8.√9.√10.×四、简答题（每题5分，共4题）1.简述静力学公理中二力平衡公理的内容答案：作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等、方向相反、且作用在同一直线上。2.简述平面任意力系简化的一般步骤答案：先向平面内任选一点简化，得到主矢和主矩。主矢大小方向与简化中心无关，主矩与简化中心有关。再根据主矢和主矩情况进一步分析，如主矢为零主矩不为零是力偶系；主矢不为零主矩为零，合力作用线过简化中心；两者都不为零可进一步合成。3.简述点的速度合成定理的含义答案：动点在某瞬时的绝对速度等于它在该瞬时的牵连速度与相对速度的矢量和。即vₐ=vₑ+vᵣ，分别对应绝对、牵连、相对运动的速度，反映了三种运动速度间的关系。4.简述刚体平面运动的特点答案：刚体在运动过程中，其上各点到某一固定平面的距离始终保持不变。可分解为随基点的平移和绕基点的转动，平移与基点选取有关，转动与基点选取无关。五、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论静力学在工程实际中的应用答案：静力学在工程中应用广泛。如建筑结构设计，分析结构受力，确定各构件合理尺寸和材料；机械设计中，计算零件受力，保障机械正常运行；桥梁设计，分析桥梁所受荷载，确保安全。通过静力学原理可优化设计，提高工程可靠性与经济性。2.讨论点的合成运动中如何正确选取动点、动系和定系答案：动点应选相对两个坐标系都有运动的点；动系通常固连在有相对运动的刚体上；定系一般选固定不动的物体。要使相对运动轨迹清晰，便于分析计算。例如在凸轮机构中，常选推杆端点为动点，凸轮为动系，机架为定系。3.讨论刚体平面运动中速度瞬心法的应用及局限性答案：速度瞬心法可方便求刚体上各点速度，通过确定瞬心位置，利用各点速度与瞬心关系计算。但局限性在于瞬心位置随时间变化，且当刚体做瞬时平移时瞬心在无穷远处，该方法不便使用，此时需