理论力学习题

1、第一章静力学公理与受力分析（1）.是非题1、加减平衡力系公理不但适用于刚体，还适用于变形体。（）2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。（）3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。（）4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。（）5、力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。（）二.选择题1、在下述公理、法则、原理中，只适于刚体的有（）二力平衡公理力的平行四边形法则加减平衡力系公理力的可传性原理作用与反作用公理.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。整体受力图可在原图上画。(b )杆 AB（d ）杆

2、AB、 CD、整体(e)杆AC、 CB、整体(f )杆AC、CD、整体四.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑 接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。(a )球A、球B、整体(b )杆BC、杆AC、整体第一章静力学公理与受力分析(2)画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑 接触。整体受力图可在原图上画。(a)杆AB、BC、整体二二B FAxFAyFbW IOriginal Figure(b )杆AB、BC、轮E、整体FBD of the entire frame(C)杆AB、 CD、整体(d )杆BC带较、杆AC、整体(f )杆

3、AD、杆DB、整体(e)杆CE、AH、整体(g )杆AB带轮及较A、整体(h )杆 AB、AC、AD、整体第二章平面汇交和力偶系.是非题1、因为构成力偶的两个力满足F= - F ',所以力偶的合力等于零。（）2、用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力不同。（）3、力偶矩就是力偶。（）二.电动机重P=500N ,放在水平梁AC的中央，如图所示。梁的A端以钱链固定, 另一端以撑杆BC支持，撑杆与水平梁的交角为300。忽略梁和撑杆的重量，求撑杆BC的内力及较支座 A的约束力。（Fa 5kN,FBc 5kN（压力）三.拔桩机如图，图示位置 DC水平、AC垂直，若

4、 4 , P 400N ,求木桩所受的力F,并求两力的比值：F / P ?（F 81.8kN,F / P 204）/ / / / /O /1/四.一大小为50N的力作用在圆盘边缘的C点上，如图所示，试分别计算此力对O, A ,B三点之矩。50N五.在图示结构中，各构件的自重不计。在构件 AB上作用一矩为 M的力偶，求支 座A和C的约束力。(Fa Fc J2m /(4a)六.图示为曲柄连杆机构。主动力 F=400N作用在活塞上。不计构件自重，试问在曲 柄上应加多大的力偶矩 M方能使机构在图示位置平衡 ？(M=60N m)第三章平面任意力系（1）一.是非题1、某一平面力系，如其力多边形不封闭，则该

5、力系对任意一点的主矩都不可能为零。2、当平面一般力系向某点简化为力偶时，如果向另一点简化，则其结果是一样的。 （）3、一汇交力系，若非平衡力系，一定有合力。（）4、若一平面力系对某点之主矩为零，且主矢亦为零，则该力系为一平衡力系。（）二.选择题1、平面内一非平衡汇交力系和一非平衡力偶系，最后可能合成的情况是（）合力偶一合力相平衡无法进一步合成 三.平面力系中各力大小分别为 月二前应kN, /二叫二60kN ,作用位置如图所示,尺寸单位为mm。试求力系向。点和Oi点简化的结果。x四.图示简支梁中，求 AB两端约束的约束反力。（Fb 0,Fa 2ql）LL五.图示悬臂梁中，求 A端的约束反力。(F

6、Av F,Ma FL/2) Aya六.在图示刚架中，已知 qm=3Kn/m , F=6 22 kN, M=10kN ?m,不计刚架自重。求固定端 A 处的约束力。(FA,0,FAv 6kN ,M a 12kN m)xy第三章 平面任意力系( 2).AC和CD梁通过钱链C连接。支承和受力如图所示。 均布载荷强度q = 10kN/m,力偶矩M=40kN ?m 。求支座A 、 B 、 D 的约束力和铰链 C 处所受的力。(FA15kN ,FB 40kN ,FC 5kN ,FD15kN ). 构架由杆 AB， AC 和 DF 铰接而成，如图所示。在DEF 杆上作用一矩为 M 的力偶。不计各杆的重量，求

7、AB 杆上铰链 A ， D 所受的力。(FAx 0,FAy M /(2a),FDx 0,FDy M /a)三.如图所示，组合梁由 AC和CD两段较接构成，起重机放在梁上。已知起重机重W1 50 kN ,重心在铅直线EC上，起重载荷 W2 10kN。如不计梁重，求支座A、B和 D 三处的约束反力。(Fa48.3kN ,Fb 100kN ,FD 8.33kN )第三章平面任意力系（3）F为两腰中点，又一.平面桁架的支座和载荷如图所示。ABC为等边三角形，E,AD=DB。1）判断零杆，2）求杆CD的内力Fcd。平面悬臂桁架所受的载荷如图所示。1）判断零杆，2）求杆1,2和3的内力。.桁架受力如图所示

8、，已知 Fl 10 kN , F2 F3 20 kN 。试求桁架4、5、6各杆的内力。第七章 刚体的基本运动.是非题1 、某瞬时，刚体上有两点的轨迹相同，则刚体作平动。二 . 揉茶机的揉桶由三个曲柄支持，曲柄的支座A、 B 、 C 与支轴a、 b、 c 恰成两全等等边三角形，如图所示。三个曲柄长度相等，均为 l =150mm ，并以相同的转速n 45r / min 分别绕其支座在图示平面内转动。求揉桶中心点 O 的速度和加速度。R =100mm ，圆心O1 在4rad / s绕O轴转动。求. 图示曲柄滑杆机构中，滑杆上有一圆弧形滑道，其半径导杆 BC 上。曲柄长 OA =100mm ，以等角速

9、度导杆 BC 的运动规律以及当曲柄与水平线间的交角30 时， 导杆 BC 的速度。0。试求试确定t(S)时，轮2的角速度和角加速度。四.机构如图所示，假定杆ab在某段时间内以匀速 y运动，开始时当 45时，摇杆OC的角速度和角加速度。五.图示机构中齿轮 1紧固在杆AC上，AB=OiO2,齿轮1和半径为r2的齿轮2啮合，齿轮2可绕O2轴转动且和曲柄 O2B没有联系。设OiA O2B l, bsin t,第八章点的复合运动（1）一.图示曲柄滑道机构中，曲柄长 OA=r,并以等角速度绕。轴转动。装在水平杆上的滑槽DE与水平线成60。角。求当曲柄与水平线的交角分别为0 ,30 ,60时，杆BC的速度。

10、二.如图所示，摇杆机构的滑杆AB以等速v向上运动。摇杆长 OC=a,距离OD=l。求当 一时点C的速度的大小。43 rad/s 。求三.在图a和b所示的两种机构中，已知 O1O2 a 200 mm , 图示位置时杆02 A的角速度。第八章 点的复合运动（2）图示较接平行四边形机构中,OiA=O 2B=100mm ,又 OiO2=AB ,杆 OiA 以等角速度卡2rad/s绕Oi轴转动。杆AB上有一套筒C,此筒与杆CD相较接。机构的各部件都在同一铅直面内。求当后600时，杆CD的速度和加速度。.如图所示，曲柄 OA长0.4m,以等角速度co=0.5rad/s绕O轴逆时针转向转动。由于曲柄的A端推

11、动水平板B,而使滑杆C沿铅直方向上升。求当曲柄与水平线 间的夹角9= 300时，滑杆C的速度和加速度.半径为R的半圆形凸轮D以等速V。沿水平线向右运动，带动从动杆AB沿铅直方向上升，如图所示求300时杆AB相对于凸轮的速度和加速度。R =100mm ,圆心 Oi 在4rad / s绕O轴转动。当四 图示曲柄滑杆机构中，滑杆上有一圆弧形滑道，其半径 导杆BC上。曲柄长 OA =100mm,以等角速度曲柄与水平线间的交角30时，用点的合成运动求导杆 BC的速度和加速度。第八章点的复合运动（3）3 rad/s。求.在图a和b所示的两种机构中，已知 O1O2 a 200 mm , 12 rad/s 。

12、求图示牛头刨床机构如图所示。已知 01A 200 mm ,角速度 位置滑枕CD的速度和加速度。第九章刚体的平面运动（1）是非题1、纯滚动时轮与平面接触点处的速度为零。（）2、点的合成运动和刚体平面运动两种分析方法中，动坐标系的运动可以是任何一种刚体运动。（）二.四连杆机构中，连杆 AB上固连一块三角板 ABD,机构由曲柄 01A带动，已知 曲柄的角速度 01A 2rad/s, 01A 0.1m ,水平距离0102 0.05m, AD 0.05m,当O1A 0。2时，AB平行于O1O2,且AD与A01在同一直线 上， 30 ,求三角板速 ABD的角速度和点 D的速度。三.如图所示，在筛动机构中，

13、筛子的摆动是由曲柄连杆机构所带动。已知曲柄 0A的转速n0A 40r / min , 0A = 0.3m。当筛子 BC运动到与点 0在同一水平线上 时， BA0 90 。求此瞬时筛子 BC的速度。四.图示机构中，已知：OA=0.1m, DE=0.1m, EF= 0.1 J3m, D 距 OB 线为 h =0.1m； cooA=4rad/s。在图示位置时，曲柄 OA与水平线 OB垂直；且B、D和F在 同一铅直线上。又 DE垂直于EF。求杆EF的角速度和点 F的速度。五.图示配汽机构中，曲柄 OA的角速度20rad/s为常量。已知 OA=0.4m,AC=BC = 0.2J37 m。求当曲柄 OA在

14、两铅直线位置和两水平位置时， 配汽机构中气阀 推杆DE的速度。第九章刚体的平面运动（2）一.曲柄连杆机构中，曲柄 OA以匀角速度 绕O轴转动，计算图示瞬时连杆AB的角速度及角加速度。二.在图示曲柄连杆机构中，曲柄 OA绕O轴转动，其角速度为 0 ,角加速度为0。在图示瞬时曲柄与水平线间成600角，而连杆AB与曲柄OA垂直。滑块B在圆形槽内滑动，此时半径 OiB与连杆AB间成300角。如OA=r , AB 2j3r ,OiB=2r,求在该瞬时，滑块 B的切向和法向加速度。A图示机构，曲柄 OA= r ,绕O轴以等角速度o 转动，AB=6r,BC 3 . 3r当ABBC时，求滑块C的速度和加速度。

15、w-的角速度分别为四.如图所示机构中，各杆长均为0.4m ,已知杆 OA及OiD0A 5rad / s及，且tan 4/3。试求图示位置时：(1)杆AB和杆BD的角速度；(2 )杆 AB和杆BD的角加速度。第九章运动学综合应用一.图示曲柄连杆机构带动摇杆OiC绕O1轴摆动。在连杆 AB上装有两个滑块，滑块B在水平槽内滑动，而滑块D则在摇杆OiC的槽内滑动。已知：曲柄长OA=50 mm , 绕O轴转动的匀角速度10rad/s。在图示位置时，曲柄与水平线间90°角，OAB 60 ,摇杆与水平线间成 60°角；距离OiD 70 mm 。求摇杆的角速度 和角加速度。二.轮O半径R=

16、0.2m ,在铅垂平面内沿水平方向作纯滚动， 轮与杆AB在A点较接,AB 杆长为0.8m。在图示位置时，A点在轮的最高处，轮心 O的速度v0 2m / s,加速 度a。 2m / s2 ；试求该瞬时B点的速度和加速度。第三题图三.如图所示，轮 O在水平面上滚动而不滑动，轮心以匀速 Vo=0.2m/s运动。轮缘上 固连销钉 B,此销钉在摇杆 OiA的槽内滑动，并带动摇杆绕 Oi轴转动。已知：轮 的半径 R=0.5m,在图示位置时，AOi是轮的切线，摇杆与水平面间的交角为600。求摇杆在该瞬时的角速度和角加速度。四.已知图布机构中滑块A的速度为常值，VA=0.2m/s, AB=0.4m。图示位置A

17、B = BC,0=3000求该瞬时杆 CD的速度和加速度。第十二章动量矩定理(1)一.小球由不可伸长绳系住，可绕铅垂轴 Oz转动。绳的另一端穿过铅垂小管被力 F 向下慢慢拉动。不计绳的质量。开始时小球在Mo位置，离Oz轴的距离为Ro,小球以转速no 120r / min绕Oz轴旋转。当小球在 Mi位置时，R1 R0 / 2 ,求此时小球绕 Oz轴转动的转速n1( r / min)。.如图所示，均质圆盘半径为R ,质量为 m ,不计质量的细杆长 I,绕轴O转动，角速度为3,求下列三种情况下圆盘对固定轴的动量矩：(a)圆盘固结于杆；(b)圆盘绕 A轴转动，相对于杆 OA的角速度为-3；(c)圆盘绕

18、 A轴转动，相对于杆 OA的角速度为3.水平圆盘可绕铅直轴 转动，如图所示，其对彳轴的转动惯量为Jz。一质量为m的质点，在圆盘上作匀速圆周运动，质点的速度为Vo,圆的半径为r ,圆心到盘中心的距离为1。开始运动时，质点在位置 Mo,圆盘角速度为零。求圆盘角速度 3与角 6间的关系，轴承摩擦不计。四.质量为mi, m2的重物系在绳子的两端，两绳分别绕在半径为ri, r2 ,并固结在一起的两鼓轮上，鼓轮质量为m,对。轴的转动惯量为 J。求鼓轮的角加速度和轴承的约束反力。第十二章动量矩定理（2）.质量为100kg、半径为1m的均质圆轮，以转速 n=120r/min绕。轴转动，如图所示。设有一常力 F作用于闸杆，轮经10s后停止转动。已知摩擦系数 f=0.1 ,求 力F的大小。L.如图所示，为了求得半径 R=50cm的飞轮A对于通过其重心 。的轴的转动惯量， 在飞轮上系一细绳。绳的末端系一质