理论力学课本试题及答案

理论力学课本试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.作用在刚体上两个力平衡的必要与充分条件是（）A.这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上B.这两个力大小相等，方向相同C.这两个力大小相等，方向相反D.这两个力方向相反，且作用在同一直线上2.平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的（）等于零。A.合力B.分力C.主矢D.主矩3.力偶对其作用平面内任一点的矩都（）A.等于该力偶的力偶矩B.不相等C.与力偶臂有关D.与矩心位置有关4.平面任意力系向一点简化，得到的主矢与简化中心（）A.有关B.无关C.有时有关，有时无关D.以上都不对5.光滑面约束的约束反力方向总是（）受力物体的光滑接触面。A.平行于B.垂直于C.成一定角度D.以上都有可能6.若刚体在三个力作用下处于平衡状态，且其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线（）A.一定通过汇交点B.不一定通过汇交点C.与另外两个力平行D.以上都不对7.质点动力学基本方程为（）A.F=maB.M=FdC.T=FvD.P=F/s8.刚体绕定轴转动时，角加速度与角速度的关系是（）A.角加速度等于角速度的变化率B.角加速度等于角速度的平方C.角加速度与角速度无关D.以上都不对9.平面图形在其平面内运动时，（）A.其上任意两点的速度在这两点连线上的投影相等B.其上任意两点的加速度在这两点连线上的投影相等C.其上任意两点的速度大小相等D.其上任意两点的加速度大小相等10.虚位移原理适用于（）A.理想约束的刚体系统B.非理想约束的刚体系统C.变形体系统D.以上都不对二、多项选择题（每题2分，共20分）1.静力学公理包括（）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.作用与反作用公理2.平面力系的平衡方程有（）形式。A.基本形式B.二矩式C.三矩式D.四矩式3.力的三要素是（）A.大小B.方向C.作用点D.作用线4.以下属于常见约束类型的有（）A.柔索约束B.光滑面约束C.铰链约束D.固定端约束5.质点的运动状态与（）有关。A.质点的质量B.作用在质点上的力C.质点的初始条件D.质点的形状6.刚体做平动时，其上各点的（）A.速度相同B.加速度相同C.运动轨迹相同D.速度大小相同但方向不同7.平面图形的运动可以分解为（）A.随基点的平动B.绕基点的转动C.匀速直线运动D.变速直线运动8.动力学普遍定理包括（）A.动量定理B.动量矩定理C.动能定理D.达朗贝尔原理9.虚位移应满足的条件有（）A.为约束所允许B.微小位移C.瞬时性D.与时间有关10.以下关于惯性力的说法正确的是（）A.惯性力是虚拟的力B.惯性力的大小等于质点的质量与加速度的乘积C.惯性力的方向与加速度方向相反D.惯性力作用在施力物体上三、判断题（每题2分，共20分）1.只要两个力大小相等、方向相反，这两个力就一定平衡。（）2.平面汇交力系平衡的几何条件是力多边形自行封闭。（）3.力偶可以用一个力来平衡。（）4.平面任意力系向一点简化得到的主矩与简化中心的位置有关。（）5.光滑面约束只能限制物体沿接触面公法线指向约束的位移。（）6.质点的运动方向一定与作用在质点上的合力方向相同。（）7.刚体绕定轴转动时，其上各点的速度大小与该点到转轴的距离成正比。（）8.平面图形的速度瞬心的速度为零，加速度也为零。（）9.虚位移原理只适用于具有理想约束的系统。（）10.达朗贝尔原理是用静力学方法解决动力学问题。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述二力平衡公理和作用与反作用公理的区别。2.什么是平面图形的速度瞬心？如何确定速度瞬心的位置？3.简述质点动力学基本方程的物理意义。4.虚位移原理的内容是什么？它有什么应用？五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论静力学中各种约束类型对物体运动的限制作用。2.分析刚体平面运动时，基点选择对运动分解的影响。3.探讨动力学普遍定理在解决实际问题中的应用和局限性。4.谈谈你对虚位移原理在分析力学问题中的理解和体会。答案一、单项选择题1.A2.A3.A4.B5.B6.A7.A8.A9.A10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABC6.ABC7.AB8.ABC9.ABC10.ABC三、判断题1.×2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.×9.√10.√四、简答题1.二力平衡公理针对同一刚体上两力，使其平衡。作用与反作用公理针对两物体间相互作用力，分别作用在不同物体。2.速度瞬心是平面图形某瞬时速度为零的点。可根据已知两点速度方向作垂线交点、两点速度平行且垂直连线时按速度大小比例定位置等方法确定。3.物理意义是力与质点质量和加速度的定量关系，力是使质点产生加速度的原因，F与a方向相同。4.内容是具有理想约束的质点系平衡时，主动力在虚位移上的功之和为零。用于求解平衡问题，可避免解联立方程。五、讨论题1.柔索约束限制物体沿柔索拉伸方向位移；光滑面约束限制沿公法线指向约束位移；铰链约束限制移动不限制转动；固定端约束限制移动和转动。2.基点选择不影响平面运动分解本质，都分解为平动和转动。但不同基点平动速度、加速度不同，转动角速度