理论力学期末标准试卷及详解答案

1、.20112012 学年度第 二 学期 理论力学 试卷（A卷）一、填空题（每小题 4 分，共 28 分）1、如图1.1所示结构,已知力F，ACBCADa，则CD杆所受的力FCD（ ），A点约束反力FAx=（ ）。2、如图1.2 所示结构，,不计各构件自重，已知力偶矩M，AC=CE=a，ABCD。则B处的约束反力FB=（ ）；CD杆所受的力FCD=（ ）。 1.1 1.23、如图1.3所示，已知杆OA长L，以匀角速度绕O轴转动，如以滑块A为动点，动系建立在BC杆上，当BO铅垂、BC杆处于水平位置时，滑块A的相对速度vr=（ ）；科氏加速度aC=（ ）。 4、平面机构在图1.4位置时， AB杆水平

2、而OA杆铅直，轮B在水平面上作纯滚动，已知速度vB，OA杆、AB杆、轮B的质量均为m。则杆AB的动能TAB=（ ），轮B的动能TB=（ ）。 1.3 1.45、如图1.5所示均质杆AB长为L,质量为m,其A端用铰链支承,B端用细绳悬挂。当B端细绳突然剪断瞬时, 杆AB的角加速度=（ ），当杆AB转到与水平线成300角时，AB杆的角速度的平方2=（ ）。6、图1.6所示机构中,当曲柄OA铅直向上时,BC杆也铅直向上,且点B和点O在同一水平线上；已知OA=0.3m,BC=1m，AB=1.2m,当曲柄OA具有角速度=10rad/s时,则AB杆的角速度AB=（ ）rad/s,BC杆的角速度BC=（ ）

3、rad/s。 7、图1.7所示结构由平板1、平板2及CD杆、EF杆在C、D、E、F处铰接而成，在力偶M的作用下，在图上画出固定铰支座A、B的约束反力FA、FB的作用线方位和箭头指向为（ ）（要求保留作图过程）。 1.7二、单项选择题（每小题 4 分，共28 分）1、如图2.1所示，四本相同的书，每本重均为P，设书与书间的摩擦因数为0.1，书与手间的摩擦因数为0.25，欲将四本书一起抱起，则两侧手应加的压力至少大于（ ）。A、 10P B、 8P C、 6P D、 4P2、如图2.2所示，重Q=200N的三角形板，用等长杆O1A，O2B支持着。设O1O2=AB，杆重及摩擦不计。若能使三角形板在角

4、=300时保持平衡，则水平力P的大小应为（ ）。A、P=115.47 B、P=200 C、P=364N D、P=173N 2.1 2.23、平面杆机构如图2.3示，各杆重量不计，ABCDa。已知AB杆上作用一力偶M1，如在CD杆上作用一力偶M2。则机构平衡时，M1与M2之间的大小为（ ）。A、 M1M2 B、 M1M2 C、 M1M2 D、 M1M24、如图2.4所示直角刚杆AO = 2m，BO = 3m，已知某瞬时A点的速度 = 6m/s；而B点的加速度与BO成= 60角。则该瞬时刚杆的角速度 rad/s，角加速度= rad/s2。A、3 B、 C、5 D、9 2.3 2.45、如图2.5所

5、示，两齿条分别以速度v1、v2，沿相反向运动，两齿条之间夹有一齿轮，其半径为R，设v1v2，则齿轮中心O点的速度大小应为（ ）。A、 B、 C、 D、6、如图2.6所示，已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上A、B、C、D四点的平面一般力系，其力矢关系如图2.1所示为平行四边形，由此可知（ ）。A、力系可合成为一个力偶 B、力系可合成一个力C、 力系可简化为一个力和一个力偶 D、力系的合力为零,力系平衡2.5 2.67、刚体作平面运动，在任一瞬时，若选A点为基点，则B点绕A点运动的速度为vBA, 若选B点为基点，则A点绕B点运动的速度为vAB,对于vBA与vAB， 以下正确的说法是（ ）。A

6、、 大小相等，方向也相同 B、 大小相等，方向不同 C、 大小不相等，方向相同 D、 大小不相等，方向也不同三、计算题（15 分）如图三所示，左半拱ACD、横梁DE、右半拱EGB的自重均不计，三者铰接成桥梁结构，A、B为固定铰支座，D、E为中间铰，C为可动铰支座。铅直向下的集中荷载P=300 kN，Q=350 kN，图中尺寸单位为米。求结构平衡时A、C、D、E处的约束反力。图三四、计算题（15 分）如图四所示结构由杆AB、BC和CD铰接而成中，不计各杆自重，B、C处为光滑铰链，已知力偶矩M=20kN.m, P=10kN ，q=10 kN/m。 求固定端A与固定铰支座D的约束反力。图四五、计算题

7、（14分）在图五所示，均质圆盘A质量为m，半径为R，置于倾角为300的斜面上，今在圆盘中心A系一与斜面平行的细绳，绳绕过一质量为m，半径为R的滑轮O（视为均质圆盘）与质量也为m的物块C相连，物块C与固定水平面间的滑动摩擦因数为0.1，在重力作用下，系统由静止开始运动，圆盘A向下做纯滚动。求：（1）物块C的加速度；（2）圆盘A所受的摩擦力；（3）轮O两边绳AB段和BC段的拉力。图五2010 2011 学年度第 二 学期 理论力学 试卷（ A 卷）一、填空题（每小题 4 分，共28 分）1、三基类 2F ，F 2、三基类 ， 3、三基类 L， 2L2 4、 mvB2， mvB2 5、3g/2L ，

8、3g/2L 6、三基类0，37、 二、单项选择题（每题 4 分，共28分）1、三基类 A 2、三基类 C 3、三基类 B 4、三基类 A，D 5、三基类 A 6、三基类 A 7、三基类 B三、计算题（15 分）三基类解：（1）以DE为研究对象,受力如图：（8分）E=0, FDy7Q2=0 FDy=100 kN=0, FDx FEcos450=0 FDx=250 kN=0, FDy FEsin450-Q=0 FE=250 kN（2）以ACD为研究对象,受力如图：（7分）A=0, FDx 5FDy5P1FC5=0 FC=90 kN=0, FAx FDx FC =0 FAx=160 kN=0, FA

9、y FDy P=0 FAy=400 kN四、计算题（15 分）一般综合型教师答题时间： 8 分钟 解：（1）以BC、CD杆为研究对象,受力如图：（4分）结构对称：FBy = FDy = q2=20kN FBx= FDx （2）以CD杆为研究对象,受力如图：（4分）C=0, FDy2 FDx2q2 1=0，FDx=10 kN（3）以AB为研究对象,受力如图：（7分）A=0, MAFBy2MP1=0=0, FAx FBx =0 =0, FAy - FBy P =0 FAx =10 kN FAy =30 kN MA = 70kN.m五、计算题（14分）答：1、用动能定理计算轮A下降路程s时的物块C的

10、速度和加速度v、a（6分）以系统为研究对象, 轮A作纯滚动。重力作功：mg.s. sin300mgf.s = 0.4 mg.s计算系统的动能： T1=0T2= mv2Jo2.mv2mv2其中：JomR2 （3）按动能定理：T2- T1= mv2 = 0.4 mg.s两边对时间求导：a = g2、用刚体平面运动方程计算轮A所受的摩擦力Ff：（4分）JAA=Ff.R ，JA m R2, C=Ff= mg3、计算绳子两边的拉力FAB、FBC（4分）物体C：FBC mgfm a， FBC mg轮O：FAB.RFBC .RJoo, o= FAB = mg2010 2011 学年度第 二 学期 理论力学

11、试卷（B卷）一、填空题（每小题 4 分，共 28分）以下内容由教师填写1、如图1.1所示刚架,已知水平力F，则支座A的约束反力FA=（ ）；支座B的约束反力FB=（ ）。2、图1.2中F1和F2分别作用于A、B两点，且F1、F2与C点共面，则在A、B、C三点中（ ）点加一适当大小的力使系统平衡；加一适当大小的力偶能使系统平衡吗（ ）。1.1 1.23、圆盘做定轴转动,轮缘上一点M的加速度a分别有图示三种情况.则在该三种情况下,（ ）圆盘的角速度=0,（ ）圆盘的角加速度=0。 A B C1.34、质量为m，半径为R的均质圆盘可绕通过边缘O点且垂直于盘面的水平轴转动，设圆盘从最高位置无初速度的开

12、始绕O轴转动，如图1.4所示。求当圆盘运动至图示位置，即圆盘中心C和轴O的连线通过水平位置时圆盘的角速度（ ）和角加速度（ ）。5、如图1.5物体A重10N,与斜面间摩擦因数为0.4,物体B重5N,则物体A与斜面间摩擦力的大小为（ ）,方向为（ ）。1.4 6、已知物块B以匀速度v水平向左运动，图1.6示瞬时物块B与杆OA的中点相接触，OA长L。如以物块B上的角点C为动点，动系建立在OA杆上，则该瞬时杆OA的角速度=（ ），杆端A点的速度大小vA=（ ）, 科氏加速度aC=（ ）。7、直角曲杆ABC在如图1.7所示平面内可绕O轴转动，已知某瞬时A点加速度aA=5 m/s2，方向如图，则该瞬时曲

13、杆的角速度=（ ）rad/s，角加速度=（ ）rad/s2。1.6 1.7二、单项选择题（每小题 4 分，共28 分）1、已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面汇交力系，其力矢关系如图2.1所示为平行四边形，由此可知（ ）。A、力系可合成为一个力偶 B、力系可合成一个力C、 力系可简化为一个力和一个力偶 D、力系的合力为零,力系平衡2、如图2.2所示均质细杆重为P，A端为固定铰支座，B端用绳子跨过不计摩擦和质量的滑轮C后与一重为Q的物体相连，AB=AC。则AB杆平衡时的角为（ ）。A 2 B C D 2.1 2.23、在图2.3所示的四连杆机构中，OA以角速度绕O轴匀速转动。当杆OA铅

14、垂时，杆O1B水平，而且O、B、O1在同一水平线上，已知OA =AB = O1B，则该瞬时杆O1B的角速度大小和转向为（ ）。A、（逆时针） B、（顺时针） C、2（顺时针） D、2（逆时针）4、如图2.4所示，两齿条分别以速度v1、v2，沿相同方向运动，两齿条之间夹有一齿轮，其半径为R，设v1v2，则齿轮中心O点的速度大小应为（ ）。A 、 B 、 C 、 D 、 2.3 2.45、如图2.5所示杆AB和CD的自重不计，且在C处光滑接触，若作用在AB杆上的力偶的矩为M1 ，则欲使系统保持平衡，作用在CD杆上的力偶的矩M2（ ）。 A、M2M1 B、M2M1 C、M2M1 D、M2M16、如图

15、所示2.6两直角弯杆AC、BC在C点铰接,如把力偶M从AC杆移至BC杆上，则两种情况下支座A、B的约束反力的大小与方向为（ ）。A、大小与方向都相同 B、大小与方向都不同C、大小相同，方向不同 D、大小不同，方向相同2.5 2.67、质量为m的均质圆轮，平放在光滑的水平面上，其受力情况如图2.5所示，R=2r。设开始时圆轮静止，则圆轮作平面运动的是（ ）图。 A B C D2.7三、计算题（15 分）如图三所示,结构由AB杆、DE杆和BCD杆组成，不计各构件自重，AB杆上作用有均布荷载q，ED杆上作用有矩为M的力偶， 求固定端A、固定铰支座E的约束反力及BCD杆的内力。图三四、计算题（15 分

16、）如图四所示,已知：P=qa,M=qa2,BC=CD,BE=EC,q,a,=300，不计构件自重，C处光滑接触。求平衡结构中固定端A、固定铰支座B的约束反力及C处的内力。图四五、计算题（14 分）如图五所示，均质圆轮A和物块B质量均为m，圆轮A的半径r，AB杆（A、B为中间铰）的质量不计，始终平行于斜面，斜面倾角为。已知斜面与物块B及圆轮A之间的摩擦因数为f，圆轮在斜面上作纯滚动，系统在斜面上从静止开始运动，求：1 物块B的加速度。2 圆轮A所受的摩擦力。图五2010 2011 学年度第 二 学期 理论力学 试卷（ B 卷）一、填空题（每小题 4 分，共28 分）1、三基类 F , F/2 2

17、、三基类 A, 不能 3、三基类 A，C4、, 5、三基类 2N，向上 6、三基类 v/L，v，7、三基类 2, 3二、单项选择题（每小题 4 分，共28 分）1、三基类D 2、三基类 A 3、三基类 B 4、三基类 D 5、三基类 C 6、三基类 B 7、B三、计算题（15 分解：（1）以DE杆为研究对象,受力如图：（7分）C=0, FE3a.sin600M=0 FE= FD = FBCD = （2）以AB为研究对象,受力如图：（8分）A=0, MAFBcos3002a2qa2=0=0, FAx FBcos600=0 =0, FAy FBcos300-q2a =0 FAx = FAy =2qa MA = 2qa2四、计算题（15 分） 解：（1）以BD杆为研究对象,受力如图：（8分）B=0, FC2aPa.sin300q2a 3a=0 =0, FBx Pcos300=0 =0, FBy FC Psin300-q2a =0 FC= 3.25qa FBx= qa FBy =-0.75qa（2）以AC为研究对象,受力如图：（7分）A=0, MAFC2aM=0=0, FA