湘潭大学14机械理论力学试卷A_答案

1、 制卷人签名： 制卷日期： 审核人签名： 审核日期： 装 订线 湘潭大学201 5 年 下学期2014 级 理论力学课程考试试卷（A卷） 适用年级专业 2011级本部机械设计与制造 考试方式闭卷 考试时间 120 分钟学院 专业 班级 学号 姓名 题号一二三四五六七总分阅卷教师得分得分一、选择题（每小题3 分，共15分,每小题只有一个正确答案） 1、下面哪条不属于静力学公理（ C ）。 （A）力的平行四边形法则； （B）加减平衡力系原理； （C）三力平衡汇交定理； （D）作用和反作用定律；2、物块重P，与水平面的摩擦角，其上作用一力Q，且已知P=Q，方向如图1，则物块的状态为( A )。 （A

2、）静止(非临界平衡)状态 （B）临界平衡状态（C）滑动状态 （D）不能确定 图1 图23、边长为L的均质正方形平板，位于铅垂平面内并置于光滑水平面上，如图2所示，若给平板一微小扰动，使其从图示位置开始倾倒，平板在倾倒过程中，其质心C点的运动轨迹是 ( D )（A）半径为L/2的圆弧； （B）抛物线；（C）椭圆曲线； （D）铅垂直线。 4、下面关于运动学概念中正确的是（ A ）。（A）一般情况，在每一瞬时平面图形上都唯一地存在一个速度为零的点；（B）科氏加速度是由于动系为平动时，牵连运动与相对运动相互影响而产生的；（C）动点相对于定参考系的运动称为相对运动；（D）曲线切线的转角对弧长一阶导数的绝

3、对值称为曲率半径：5、将质量为m的质点，以速度铅直上抛，试计算质点从开始上抛至再回到原处的过程中质点动量的改变量（ D ）。（A）质点动量没有改变； （B）质点动量的改变量大小为，方向铅垂向下；（C）质点动量的改变量大小为，方向铅垂向上； （D）质点动量的改变量大小为，方向铅垂向下：得分二、填空题 (每空4分,共20)1、图3沿边长为的正方形各边分别作用有，且=，该力系向B点简化的结果为：主矢大小为=_0_。主矩大小为=_16_。 图3OVAaBA 2. 图示滚轮，已知，作用于B点的力，求力F对A点之矩=-2.93或。图 4 图5 3、如图5所示，直角刚杆AO = 2m，BO = 3m，已知某

4、瞬时A点的速度 = 6m/s；而B点的加速度与BO成角。则该瞬时刚杆的角度速度 ，角加速度。得分三、是非题 (每题2分,共10分)1、作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。 （ ）2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 （ ）3、在自然坐标系中，如果速度 = 常数，则加速度a = 0。 （ ）4、虚位移是假想的，极微小的位移，它与时间、主动力以及运动的初始条件无关。 （ ）5、设一质点的质量为m，其速度与x轴的夹角为，则其动量在x轴上的投影为mvx =mvcos。 （ ）得分4、 计算题 (15分)自重为P=100kN的T字形钢架ABD,置于铅垂面

5、内，载荷如图所示。其中转矩M=20 kNm，拉力F=400kN,分布力q=20 kN/m,长度l=1m。试求固定端A的约束力。解：取T型刚架为受力对象，画受力图。其中 (2分) (2分) (2分) (1分)(2分) (2分) (2分) (2分)得分五、计算题 (13分)600如图所示，滚压机构的滚子沿水平方向作无滑动的滚动。已知曲柄长为150mm。求当曲柄与水平面的夹角为600，且曲柄与连杆垂直时，滚子的角速度和滚子前进的速度。解：曲柄OA作定轴转动，连杆AB和滚子均作平面运动。先找出连杆AB的速度瞬心C1如图所示，曲柄OA的角速度为，滚子半径为则 （2分）因此，点A的速度为 （2分）从而，连

6、杆AB在图示瞬时的角速度为 （3分）因此，点B的速度为 （3分）因为滚子沿水平方向作无滑动的滚动，所以滚子与水平面的接触点即为滚子的速度瞬心。所以滚子的角速度为 （3分）得分六、计算题 (15分)在图示机构中，已知：匀质轮C作纯滚动，半径为r、重为PC，鼓轮B的内径为r、外径为R，对其中心轴的回转半径为，重为PB，物A重为PA。绳的CE段与水平面平行，系统从静止开始运动。试求：物块A下落s距离时轮C中心的速度。PCDCBARErrPBPA解：取整体为研究对象，受力如图所示，设物A下落s距离时的速度为，则有 （1分） （1分） （1分）系统动能为 T1 = 0 （1分） （2分）主动力作功W = PAs （1分）利用动能定理 （2分） （2分）得 （2分） （2分）得分7、 计算题（12分）如图所示，曲柄长为，连杆长为，杆重和水平面、铰链的摩擦力均忽略不计。当曲柄位于水平位置时，连杆与水平面的夹角为。求在此位置平衡时转矩和水平力之间的关系。解：去整个系统为研究对象，系统的约束为理想约束。作用于系统的主动力有力偶和。给曲柄以逆时针方向的虚位移，则A和B的虚位移分别为、。则由虚位移原