工程力学试卷集

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