理论力学试题及答案

理论力学试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.作用在刚体上的力，其作用线可在刚体上任意平行移动，不会改变该力对刚体的作用效应，这种说法（）A.正确B.错误C.不确定2.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.主矢C.主矩3.一刚体受不平行的三个力作用而平衡，则此三力的作用线（）A.必汇交于一点B.必互相平行C.可以任意4.力的可传性原理适用于（）A.刚体B.变形体C.任何物体5.柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向是（）A.沿柔索背离物体B.沿柔索指向物体C.任意方向6.平面力偶系合成的结果是（）A.一个力B.一个力偶C.一个力和一个力偶7.已知一刚体在五个力作用下处于平衡，若其中四个力的作用线汇交于O点，则第五个力的作用线（）A.一定通过O点B.不一定通过O点C.一定不通过O点8.空间汇交力系平衡的充要条件是（）A.合力为零B.合力矩为零C.主矢和主矩都为零9.点作直线运动，已知某瞬时加速度a=-2m/s²，则t时刻点的（）A.速度一定减小B.速度大小一定增加C.速度可能增大也可能减小10.刚体作定轴转动时，其上某点A到转轴的距离为R。为求出刚体转动时该点的法向加速度的大小，以下哪组条件是充分的？（）A.已知点A的速度大小和该点的切向加速度B.已知点A的法向加速度和角加速度C.已知点A的速度大小和刚体转动的角速度答案：1.B2.A3.A4.A5.A6.B7.A8.A9.C10.C二、多项选择题（每题2分，共20分）1.以下属于约束类型的有（）A.柔索约束B.光滑接触面约束C.固定铰支座D.可动铰支座2.平面任意力系向一点简化的结果可能是（）A.一个合力B.一个力偶C.一个合力和一个力偶D.平衡3.下列关于力的说法正确的是（）A.力是物体与物体之间的相互作用B.力可以脱离物体而存在C.力可以使物体发生变形D.力可以改变物体的运动状态4.点的运动学中描述点运动的方法有（）A.矢量法B.直角坐标法C.自然法D.极坐标法5.刚体的平面运动可以分解为（）A.平移B.定轴转动C.平面平行运动D.空间运动6.下列哪些是动力学普遍定理（）A.动量定理B.动量矩定理C.动能定理D.达朗贝尔原理7.关于牵连运动，以下说法正确的是（）A.牵连运动是动参考系相对于定参考系的运动B.牵连运动可能是平移C.牵连运动可能是定轴转动D.牵连点是动参考系上与动点重合的点8.以下属于内力的有（）A.构件内部的应力B.刚体系统内部的相互作用力C.重力D.摩擦力9.平面力系平衡方程的形式有（）A.一矩式B.二矩式C.三矩式D.四矩式10.描述刚体定轴转动的物理量有（）A.角速度B.角加速度C.转速D.线速度答案：1.ABCD2.ABCD3.ACD4.ABC5.AB6.ABC7.ABCD8.AB9.ABC10.ABC三、判断题（每题2分，共20分）1.作用于刚体上的力可沿其作用线移动到刚体内任意一点，而不改变该力对刚体的作用效果。（）2.只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。（）3.平面任意力系平衡的充分必要条件是：力系的主矢和对任意点的主矩都等于零。（）4.点作曲线运动时，若切向加速度为零，则速度为常矢量。（）5.刚体平移时，其上各点的轨迹一定是直线。（）6.作用在刚体上的力，其作用点可沿作用线在刚体内任意移动，而不改变该力对刚体的效应。（）7.力偶在任意坐标轴上的投影恒为零。（）8.空间力系总可以用三个相互垂直的分力来等效替换。（）9.点的速度方向总是沿着其轨迹的切线方向。（）10.刚体作定轴转动时，其上各点的轨迹一定是圆周。（）答案：1.√2.×3.√4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.√四、简答题（每题5分，共20分）1.简述静力学公理中力的平行四边形法则。答案：作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。2.简述点的加速度在自然坐标系中的分解。答案：点的加速度在自然坐标系中分解为切向加速度和法向加速度。切向加速度反映速度大小的变化率，沿轨迹切线方向；法向加速度反映速度方向的变化率，沿轨迹法线指向曲率中心。3.简述平面运动刚体的速度瞬心的概念。答案：在平面运动中，每一瞬时，在平面图形或其延伸部分上总存在速度为零的一点，称为平面图形在该瞬时的速度瞬心。4.简述达朗贝尔原理的基本内容。答案：在质点系运动的任一瞬时，作用于质点系上的所有外力与虚加在各质点上的惯性力在形式上组成平衡力系，可利用静力学平衡方程求解动力学问题。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论在工程实际中，静力学原理有哪些具体应用？答案：在建筑结构设计中，用于分析梁、柱等构件受力，确保结构稳定；在机械设计里，分析机构中各部件受力，优化设计；在桥梁设计中，计算桥墩、桥身受力，保障安全。2.探讨刚体平面运动和刚体定轴转动的联系与区别。答案：联系：平面运动可分解为平移和定轴转动的组合。区别：定轴转动刚体上各点绕固定轴做圆周运动；平面运动刚体既有平移又有相对质心的转动，运动更复杂，轨迹多样。3.论述动力学普遍定理在解决实际问题时各自的优势。答案：动量定理适合求与力、时间相关的运动量变化问题；动量矩定理用于有定轴转动或绕某点转动的情况；动能定理在涉及力做功