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文档简介
1、工程力学A1(理论力学)试卷集中国矿业大学工程力学系2013年11月中国矿业大学07-08学年第2学期工程力学A1试卷(A卷 )考试时间:100分钟 考试方式:闭卷学院 班级 姓名 学号 题 号一二三四五总 分得 分阅卷人一 填空题(40分,每题4分。请将简要答案填入划线内)1平面系统受力偶矩为M10kNm的力偶作用,不计各杆自重,则A支座反力的大小为为 kN。2物A,B分别重P1=1kN,P2=0.5kN,A与B以及A与地面间的摩擦因数均为fs=0.2,A,B通过滑轮C用一绳连接,滑轮处摩擦不计。今在A物块上作用一水平力F,则能拉动物体A时该力应大于 。3图示悬臂桁架中,内力为零的杆有 。4
2、一重为P,边长为a的均质正方形薄板与另一重为的均质三角形薄板焊接成一梯形板,在A点悬挂。今欲使底边BC保持水平,则边长L= 。5图示一正方体,边长为a,力沿EC作用。则该力对x、y、z三轴的矩分别为:Mx(F)= ;My(F)= ;Mz(F)= 。6直角刚体OAM绕垂直于纸面的固定轴O转动,已知OA=30cm,AM=40cm,w=2rad/s,a=1rad/s2,则M点的速度大小= cm/s。7已知杆AB=0.4m,以w1=3rad/s,绕A轴转动,而杆CD又绕B轴以w2=1rad/s转动,BC=BD=0.3m,图示瞬时ABCD,若取AB为动坐标系,CD杆上C为动点,则此时C点的牵连速度的大小
3、为 m/s。8偏心轮质量为m,半径为R,偏心距为e,对质心C的回转半径为r,轮子只滚动而不滑动,轮子角速度为w,则图示轮子的动量为 。9.半径为r(米)的轮子在水平地面上作纯滚动,轮上作用一常力偶,力偶矩为M(牛顿米),摩擦力为F(牛顿),若轮心走过s(米),则力偶所作的功为 ,摩擦力所作的功为 。10均质圆盘半径为R,质量为m,沿斜面作纯滚动。已知轮心加速度aO,则圆盘各质点的惯性力向O点简化的结果是:惯性力系主矩的大小为 。二计算题(本题15分)图式结构,已知:L0.5m,FP=500N,r=0.1m,D、B为光滑铰链,A、C为固定铰链支座。试求A、C处的约束力。三计算题(本题18分)在图
4、示平面机构中,OA杆以匀角速度wO=2 rad/s 绕O轴转动,滑块B上凸起的小圆钉可在O1C杆上的槽内滑动,带动O1C杆绕O1轴转动,OA=AB=OO1=20 cm,OBOO1。试求当j =60时:(1)滑块B的速度和加速度;(2)杆O1C的角速度。四计算题(本题15分)在图示机构中,已知:两匀质圆轮A与B沿水平面作纯滚动,质量均为m1 ,半径均为 r ,T形细杆ABC的质量为m2 。设在C端受一水平力F后,系统无初速开始运动,不计滚动摩阻,试求当C端向左移动距离s时:(1)轮心A的加速度;(2)轨道给轮A的摩擦力。五计算题(本题12分)机构如图,已知:直角杆AOC与CD杆用铰链相连,长OA
5、=OC=O1D=L,CD=OO1,图示位置时BDO1D ,DO1B=j。试用虚位移原理求机构平衡时作用力F1与F2之间的关系。中国矿业大学09-10学年第1学期工程力学A1试卷(A卷 )考试时间:100分钟 考试方式:闭卷学院 班级 姓名 学号 题 号一二三四五总 分得 分阅卷人一填空题(40分,每题4分。请将简要答案填入划线内)1杆AB以铰链A及弯杆BC支持,杆AB上作用一力偶,其力偶矩大小为M,不计各杆自重,则A支座反力的大小为 。2已知P=60kN,F=20kN,物体与地面间的静摩擦因数fs=0.5,动摩擦因数f=0.4,则物体所受的摩擦力的大小为 。3图示一正方体,边长为a,力F沿EC
6、作用。则该力对x、y轴的矩分别为: Mx(F)= ,My(F)= 。4图示简支桁架,已知力F和长度a。则杆1内力的大小为 ;杆2内力的大小为 ;杆3内力的大小为 。5已知正方形板ABCD作定轴转动,转轴垂直于板面,A点的速度vA=0.1m/s,加速度m/s2,方向如图。则该板转动角速度大小为_。6已知图示平行四边形O1ABO2机构的O1A杆以匀角速度w绕O1轴转动,则D的速度大小为 。7已知作平面运动的平面图形上A点的速度vA=10m/s,方向如图所示。则B点所有可能速度中最小速度的大小为 。8图示均质圆盘质量为m,半径为r,绕O轴以匀角速度w作定轴转动,OC=r/2,则图示瞬时,系统动量大小
7、为 ,对轴O的动量矩大小为 。9两均质圆盘与均质杆AB铰接,圆盘与杆质量均为m,圆盘的半径为r,杆AB的长度为L,圆盘绕各自的转轴O1,O2转动,角速度都是w,则图示瞬时,系统的动能T= 。10均质圆盘作定轴转动,其中图(a),图(c)的转动角速度为常数(w=C),而图(b),图(d)的角速度不为常数()。则图 的惯性力系简化的结果为平衡力系。二计算题(本题15分)图示三铰拱,已知:分布载荷q=2kN/m,力偶矩M=4,L=2m,不计拱自重。求支座A、C处的约束力。三计算题(本题20分)机构如图所示,已知:,轮E作纯滚动;在图示位置,j =60, EFOC,杆AB的速度为v,加速度为零 。试求
8、此瞬时:(1)杆OC的角速度和角加速度;(2)轮E的角速度。四计算题(本题15分)在图示机构中,已知:匀质圆盘的质量为m ,半径为r ,可沿水平面作纯滚动,刚性系数为k的弹簧一端固定于,另一端与圆盘中心相连,运动开始时弹簧处于原长,此时圆盘角速度为。试求:(1)圆盘向右运动能到达的最右位置;(2)圆盘到达最右位置时的角加速度a及圆盘与水平面间的摩擦力。五计算题(本题10分)图示机构中M=10,OA=10cm,不计摩擦及自重,欲使机构在图示位置处于平衡状态。试用虚位移原理求水平力F的大小。中国矿业大学09-10学年第2学期工程力学A1试卷(A卷 )考试时间:100分钟 考试方式:闭卷学院 班级
9、姓名 学号 题 号一二三四五总 分得 分阅卷人一填空题(40分,每题4分。请将简要答案填入划线内)1已知杆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,则欲使系统在图示位置保持平衡,作用在CD杆上的力偶的矩M2的转向如图示,其矩值为 。2图示三铰刚架受力作用,则A支座约束力的大小为_,B支座约束力的大小为_。3在图示桁架中,已知F、a,则:杆1内力之大小为 ;杆2内力之大小为 ;杆3内力之大小为 。4正三棱柱的底面为等腰三角形,已知OA=OB=a,在平面ABED内有沿对角线AE的一个力F,图中,此力对各坐标轴之矩为: ; 。5已知砂石与皮带间的摩擦因数为fs=0.5
10、, 则皮带运输机的输送带的最大倾角q= 。6双直角曲杆可绕O轴转动,图示瞬时A点的加速度aA=0.3m/s2,方向如图。则B点加速度的大小为_。7已知半径为r的圆轮在固定面上只滚不滑,若转动角速度w为常量,试求图(a),(b)两种情况下轮心O的加速度。(a)aO= ;(b)aO= 。8质量为m,长为b的匀质杆OA,以匀角速度w绕O轴转动。图示位置时,杆的动量大小= ;对O轴的动量矩的大小= 。9半径为R的均质圆轮质量为m,在水平面上只滚不滑。通过铰链A带动一均质细杆AB运动,杆长,质量为m。图示瞬时轮心O的速度为v,则系统的动能= 。10已知偏心轮为均质圆盘,质心在C点,质量为m,半径为R,偏
11、心距。转动的角速度为w,角加速度为a,若将惯性力系向O点简化,惯性力系的主矩大小 。二计算题(本题15分)结构如图,C处为较链,自重不计。已知:FP100kN,q20kN/m,。试求A、B两支座的约束力。三计算题(本题20分)平面机构如图所示。已知:DB=r,OA=4r,AC=2r,轮子半径为R,轮子作纯滚动。在图示瞬时,q=j =60,b=30,OB=2r;DB角速度为w,角加速度为a=0。试求该瞬时:(1)杆OA的角速度和角加速度;(2)轮子的角速度。四计算题(本题15分)在图示系统中,已知:两匀质轮的质量均为m,半径均为r,轮C沿水平面作纯滚动,轮O上作用一主动力偶矩MO。试求:(1)轮
12、心C的加速度;(2)O处的约束力。五计算题(本题10分)图示平面四连杆机构,各杆自重不计。已知:q =450及L。试用虚位移原理求机构平衡时,FP与M的关系。中国矿业大学11-12学年第1学期工程力学A1试卷(A卷 )考试时间:100分钟 考试方式:闭卷学院 班级 姓名 学号 题 号一二三四五总 分得 分阅卷人一 填空题(40分,每题4分。请将简要答案填入划线内)1直角曲杆(重量不计)上受力偶M作用。则A1处的约束力大小 。2. 已知A重100kN,B重25kN,A物与地面间静摩擦因数为0.2,滑轮处摩擦不计。则物体A与地面间的摩擦力的大小为_。 3图示一正方体,边长为a,力沿EC作用。则该力
13、对x、y、z三轴的矩分别为:Mx(F)= ;My(F)= ;Mz(F)= 。4两直角刚杆ABC,DEH在H处铰接,并支承如图。若各杆重不计,则当垂直BC边的力从B点移动到C点的过程中,D处约束力的最小值为 ,最大值为 。5图示桁架中杆(1)的内力大小为 。6直角刚杆AO=2m,BO=3m,已知某瞬时A点的速度vA=6m/s,而B点的加速度与BO成角。则该瞬时刚杆的角速度w= rad/s,角加速度a=_rad/s2。7直角弯管OAB在平面内以匀角速度w绕O转动,动点M以相对速度vr沿弯管运动,若取直角弯管OAB为动系,则图示瞬时动点的牵连速度大小ve _。8在质量为,半径为R的均质圆盘上焊接一质
14、量为,长为R的均质细杆OA。该系统可绕水平轴O在铅垂面内转动,图示瞬时有角速度w,角加速度a,则该瞬时系统的动量大小 ;铰链O水平方向约束力大小 。9质量为m的均质杆OA,长l,在杆的下端固结一质量亦为m,半径为l/2的均质圆盘,图示瞬时角速度为w,角加速度为a,则系统对O轴的动量矩大小 。10均质细杆AB长L,重P,与铅垂轴固结成角,并以匀角速度w转动,则杆AB惯性力系的合力的大小等于_。二计算题(本题16分)图示结构,自重不计。已知:L、q,FP=qL,M=qL2。试求A、B处的约束力。三计算题(本题17分)在图示机构中,OA=AB=BD=r,当图示q=30位置时,曲柄OA的角速度为w0,
15、角加速度为0。试求此瞬时:(1)滑块B的速度和加速度;(2)摇杆EH的角速度。四计算题(本题17分)在图示机构中,已知:匀质轮作纯滚动,质量为m ,半径为R;匀质轮O质量为m ,半径为r ;物B质量为m 。系统初始静止,绳子AE段与水平面平行。试求:(1) 物块B的加速度;(2) 绳AE段的张力。五计算题(本题10分)在平面机构中,AB=CD=EH=r,K、E分别是AC、BD的中点。图示瞬时位置,D点正好在KH的连线上,且,不计自重及摩擦,已知力F,试用虚位移原理平衡时力偶M的大小。中国矿业大学12-13学年第2学期工程力学A1试卷(A卷 )考试时间:100分钟 考试方式:闭卷学院 班级 姓名
16、 学号 题 号一二三四五总 分得 分阅卷人一填空题(40分,每题4分。请将简要答案填入划线内)1图示系统只受作用而平衡。欲使A支座约束力的作用线与AB成角,则斜面的倾角q应为 。2直角曲杆(重量不计)上受力偶M作用。则A1处的约束力大小 。3. 用砖夹(未画出)夹住四块砖,若每块砖重P,砖夹对砖的压力FN1=FN4,摩擦力Ff1=Ff4=2P,砖间的摩擦因数为fs。则第1、2块砖间的摩擦力的大小为 ;第2、3块砖间的摩擦力的大小为 。4. 图示平面桁架、受载荷F作用,则各杆内力的大小分别为:FCD= ;FCE= ;FCB= 。5知力F的大小,角度j 和b ,以及长方体的边长a,b,c,则力F在
17、轴z上的投影:Fz= ;F对轴x的矩Mx()= 。6双直角曲杆可绕O轴转动,图示瞬时A点的加速度aA=0.3m/s2,方向如图。则B点加速度的大小为 。7二直杆长度均为0.5m,在C处用铰连接,并在图示平面内运动。当两杆间夹角时,AC,BC,且vA=0.5m/s,vB=1.0m/s。则BC杆在该瞬时的角速度wBC= 。8质量为m,半径为R,质心为C,偏心距OC=e的偏心轮沿水平面作纯滚动,若图示瞬时轮子的角速度为w,则偏心轮的动量大小 。9一质量为m的均质细圆环半径为R,其上固结一个质量也为m的质点A。细圆环在水平面上作纯滚动,图示瞬时角速度为w,则系统的动能为 。10质细杆AB,长L,质量为
18、m,可绕O轴转动,图示瞬时其角速度为w,角加速度为a,则该杆的惯性力系向点O简化,其惯性力系的主矩大小为 。二计算题(本题16分)图示构架由不计自重的三杆组成,D、E、H为铰接,A为固定铰支座,B处为光滑接触。已知:,。试求:(1)支座A、B的约束力;(2)铰链E的约束力。三计算题(本题17分)如图所示的平面机构中,曲柄OA长为r,以匀角速度w沿逆钟向转动,杆OA和AB,AB和BE分别在A、B铰接,AB=BE= 2r,杆CD与套筒C铰接,套筒C可沿杆BE滑动,在图示瞬时,ABBE,OAOB,BC=CE,试求:(1) BE杆的角速度和角加速度;(2) CD杆的速度。四计算题(本题17分)在图示机
19、构中,已知:匀质轮C作纯滚动,半径为r ,质量为m3 ,鼓轮B的内径为 r ,外径为R,对其中心轴的回转半径为 ,质量为m2 ,物A的质量为m1 。绳的CE段与水平面平行,系统从静止开始运动。试求:(1)物块A下落加速度;(2)绳子AD段的张力。五计算题(本题10分)图式机构中各杆与滑块的自重不计,连接处摩擦不计。已知:曲柄OA=15cm,其上作用矩为力偶,AB=20cm,BD=30cm,在图示位置OAAB,BDBO1,a=600。试用虚位移原理求机构在图示位置处于平衡时,水平力F应为多大?中国矿业大学09-10学年第1学期工程力学B(1)试卷(A卷 )考试时间:100分钟 考试方式:闭卷学院
20、 班级 姓名 学号 题 号一二三四总 分得 分阅卷人一填空题(40分,每题4分。请将简要答案填入划线内)1杆AB长L,在其中点C处由曲杆CD支承如图,若AD=AC,不计各杆自重及各处摩擦,且受矩为M的平面力偶作用,则图中A处约束力的大小为 。2.不计重量的直角杆CDA和T字形杆DBE在D处铰结并支承如图。若系统受力作用,则B支座约束力的大小为 。3.图示简支桁架,已知力F1、F2和长度a。则杆1内力的大小为 ;杆2内力的大小为 ;杆3的内力大小为 。4正三棱柱的底面为等腰三角形,已知OA=OB=a,在平面ABED内有沿对角线AE的一个力F,图中,此力对各坐标轴之矩为:Mx(F) ;My(F)
21、;Mz(F) 。5重P的均质圆柱放在V型槽里,考虑摩擦。当圆柱上作用一力偶,其矩为M时(如图),圆柱处于极限平衡状态。此时接触点处的法向约束力FA与FB的关系为 。(1)FA=FB;(2)FAFB;(3)FAFB;(4)FA=FB或FAFB。6在图示机构中,杆O1A/O2B,杆O2C/O3D,且O1A=O2B=0.2m,O2C=O3D=0.4m,CM=MD=0.3m,若杆AO1以角速度w=3rad/s匀速转动,则M点的速度的大小为 m/s,B点的加速度的大小为 m/s2。7曲柄连杆机构在图示位置时,曲柄的角速度为w。若以AB为动系,套筒M相对于AB的速度为,则套筒M的科氏加速度的大小为 。8质
22、量分别为m1=m,m2=2m的两个小球M1,M2用长为L而重量不计的刚杆相连。现将M1置于光滑水平面上,且M1M2与水平面成角。则当无初速释放,M2球落地时,M1球移动的水平距离为 。9偏心轮质量为m,半径为R,偏心距为e,对质心C的回转半径为r,轮子只滚动而不滑动,轮子角速度为w,则图示轮子的动量大小为 ;相对质心C的动量矩大小为 。10半径为R的圆轮与半径为r的圆轴相固连(如图示),在轴上绕有细绳,并作用着常力F(倾角q保持不变),且圆轮只滚不滑,则当轮心由右向左移动距离s的过程中,常力F作的功是 。二计算题(本题15分)图示平面支架,直角弯杆BE与水平杆AD在C点铰接,AD杆的D端铰接一
23、半径为r=0.3m的滑轮。跨过滑轮的绳子,一端水平地系于弯杆的E点,另一端悬挂有重为Q=100kN的物块。设AB=AC=CD=1m,不计摩擦及其余各构件重量,试求系统平衡时,支座A和B处的约束力。三计算题(本题25分)图示平面机构,杆O1B和杆OC的长度均为r,等边三角形板ABC的边长为2r,三个顶点分别与杆O1B、OC及套筒铰接,直角弯杆EDF穿过套筒A,其DF段置于水平槽内。在图示瞬时,杆O1B水平,B、C、O三点在同一铅垂线上;杆OC的角速度为w,角加速度为零。求此瞬时:(1)杆O1B的角速度和角加速度;(2)杆EDF的速度和加速度。四计算题(本题20分)图示机构中,物块A的质量是m,两
24、均质圆轮的质量均为m,半径为R。圆轮O1沿粗糙水平面纯滚动,不计滚阻,绳子与轮O间无相对滑动,系统由静止开始运动。求:(1)物块A下落的加速度,(2)AB段和O1C段绳的拉力。(3)圆轮O1沿与水平面间的摩擦力。中国矿业大学11-12学年第1学期工程力学B1试卷(A卷 )考试时间:100分钟 考试方式:闭卷学院 班级 姓名 学号 题 号一二三四总 分得 分阅卷人一填空题(48分,每题4分。请将简要答案填入划线内)1.直角曲杆(重量不计)上受力偶M作用。则A1处的约束力大小 。2. 已知力P=40kN,F=20kN,物体与地面间的摩擦因数fs=0.5,动摩擦因数f=0.4,则物体所受的摩擦力的大
25、小为 。3. 两直角刚杆ABC,DEH在H处铰接,并支承如图。若各杆重不计,则当垂直BC边的力F从B点移动到C点的过程中,A处约束力的作用线与AB方向的夹角从 度变化到 度。4在图示长方体中,已知作用在A点的力及尺寸L。则该力对x、y、z三轴的矩分别为:Mx(F)= ;My(F)= ;Mz(F)= 。5在图示系统中,若水平细绳DE只能承受5kN的拉力,则铅垂力F的最大值为 。6直角刚杆AO=2m,BO=3m,已知某瞬时A点的速度vA=6m/s,而B点的加速度与BO成角。则该瞬时刚杆的角速度w= rad/s,角加速度a= rad/s2。7长为2b、宽为b的矩形平板ABCD,以匀角速度w转动,点M
26、沿平板边缘BC运动,其相对速度vr为一常量,设某瞬时点M正好位于BC中点,若以M为动点,板为动坐标系,则该瞬时M点的牵连加速度的大小为 ,科氏加速度的大小为 。8已知曲柄连杆机构中的OA=r,AB=L,曲柄以匀角速度w0转动,则图示位置连杆AB的角加速度aAB= 。9在质量为,半径为R的均质圆盘上焊接一质量为,长为R的均质细杆OA。该系统可绕水平轴O在铅垂面内转动,图示瞬时有角速度w,角加速度a,则该瞬时轴O处水平约束力大小 。10均质圆盘质量为m,半径为R,在铅垂面内绕水平轴O转动。则圆盘在图示位置时的角加速度的大小a= 。11. 一质量为m的均质细圆环半径为R,其上固结一个质量也为m的质点A。细圆环在水平面上作纯滚动,图示瞬时角速度为w,则系统的动能为 。12. 均质细杆AB,长L,重P,可绕O轴转动,图示瞬时其角速度为w,角加速度为a,则该杆的惯性力系向点O简化,则其惯性力系的主矩大小为 。二计算题(本题
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