理论力学复习题及参考答案

1、理论力学复习题一、判断题：正确的划，错误的划X1 .力的可传性适用于刚体和变形体。（）2 .平面上一个力和一个力偶可以简化成一个力。（）3 .在刚体运动过程中，若其上有一条直线始终平行于它的初始位置，这种刚体的运动就是平动。（）4 .两相同的均质圆轮绕质心轴转动，角速度大的动量矩也大。（）5 .质点系的动量为零，其动能也必为零。（）6 .刚体上只作用三个力，且它们的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态（）G7 .如图只要力F处于摩擦角之内，物体就静止不动。8 .各点都作圆周运动的刚体一定是定轴转动。9 .两相同的均质圆轮绕质心轴转动，角速度大的动量也大。10 .质点系的内力不能改变质点系的动

2、量和（）二、选择题：1.将图a所示的力偶m移至图b的位置，则（）。A.A、B、C处约束反力都不变B.A处反力改变，B、C处反力不变C.A、C处反力不变，B处反力改变D.A、B、C处约束反力都要改变2.图示一平衡的空间平行力系，各力作用线与z轴平行，如下的哪些组方程可作为该力系的平衡方程组（A. 0B. Y 0Mx 0Z 0C. Mx 0My 0X 0C. Y 0Mz 0Mx 0D. My 0Mz 03 .如图所示，质量为 示位置时，杆的动量、m,长为L的匀质杆OA,以匀角速度绕。轴转动，图对。轴的动量矩的大小分别为（A.1/2mLLOmL2 /12B.LOmL2 /12C.1/2mLLOD.1

3、/2mLLO1 1202mL)lmL2 /34 .点M沿半径为R的圆周运动，其速度为kt, k是有量纲的常数。则点M的全加速度为（A. Jk4t4/R2k2C.k2t2/R k25 .动点沿其轨迹运动时（k2k20,an0,则点作变速曲线运动B.若a0,an0,则点作匀速率曲线运动C.若a0,0,则点作变速曲线运动D.若a0,0,则点作匀速率曲线运动6 . 一刚体上只有两个力偶M、M作用，且MA + Mb = 0,则此刚体（A.一定平衡B.一定不平衡C.平衡与否不能判定D.平衡与否与力偶作用位置有关7.图示四个力偶中，（）是等效的。A. (a)与(b)与(c)C.与(d)B. (b)与D.(a

4、)与(b)与(d)8.图示平行四连杆机构O1ABO2,ABC为一刚性三角形板，则C点的切向加速度为：()。A. 3r=A01aB. a。=ACaC. a"COi”D. a。=BCa9.圆盘以匀角速度绕定轴0转动，动点M相对圆盘以匀速Vr沿圆盘直径运动，如题图所示。当动点M到达圆盘中心。位置时，如下哪组给出的科氏加速度ac是正确的？（）A.ac=0B.ac=2wvr,方向垂直向上C.ac=2wVr,方向垂直向下D.ac=wVr,方向垂直向上10.图示P点沿螺线自外向内运动，它走过的弧长与时间的一次方成正比，关于该点的运动，有以下4种答案，请判断哪一个答案是正确的：（）B.速度越来越慢D

5、.加速度越来越小A.速度越来越快C.加速度越来越大三、填空题：1 .图示结构，各构件自重不计，ABC杆水平，M=6kNm,a=1m,则A处约束力的大小为kN,方向为2 .作用在刚体上的力是滑移矢量，力偶矩是矢量，力对点的矩是定位矢量。3 .均质圆轮质量为mi半彳全为r,绕。转动如图，其动量为,对O点的动量矩。4 .质量为m、半径为R的均质轮子沿轨道以角速度纯滚动，该轮子的动能为。5 .图中桁架杆1的内力为,杆2的内力为,杆3的内力为。6 .作用在刚体上的力是滑移矢量，力偶矩是自由矢量，力对点的矩是矢量。7 .设车厢上水平向右的牵引力F为常力，大小为F=10KN,作用时间t10s,则这段时间内，

6、力F的冲量I的大小为,冲量I的方向。8 .一给定平衡系统，若所能列出的独立的平衡方程的个数少于所求未知力的个数,则该问题属于问题。9 .如图所示简支梁桁架，已知力F,长度a,则杆1的内力为,杆2的内力为,杆3的内力为。四、简答题：1 .不计各构件的自重，画出杆AB、CD的受力图。（5分）2 .重为G的物块，放在粗糙的水平面上，已知：物块与水平面的摩擦角小f=20°,30现受斜侧推力F作用，如图示，若F=G,且F与法线间的夹角度a=该物块是否平衡？（说明原因）（4分）3 .图示各平面机构：（7分）（1）找出各平面运动刚体在图示位置的速度瞬心。（2）指出各平面运动刚体角速度的转向。（3）

7、在图中画出M点的速度方向。4 .画出图示结构中各构件的受力图。不计各构件重力，所有约束处均为光滑约束。(5分)05 .(7分)图示平面机构：(1)找出各平面运动刚体在图示位置的速度瞬心。(2)指出各平面运动刚体角速度的转向。(3)在图中画出M点的速度方向五、计算题:1.直杆AB长L=200mm在铅垂面内运动，杆的两端分别沿铅直墙及水平面滑动，如图示，已知在某瞬时，a=60°,VB=20mm/s(J)。求此瞬时杆AB的角速度及A端的速度Va及杆AB的中点D的速度。2.如图，均质杆AD重P,与长为21的铅直杆BE的中点D较接，绳的下端吊有重为G的物体M假设杆BE、滑轮和绳的重量不计，连线

8、AB以及纯的CH段都处于水平位置；求固定较链支座A的约束力。3 .滚子A,重Q沿倾角为a的斜面滚动而不滑动，滑轮B与滚子A有相同的质量和半径，且均可看作均质圆盘，物体C重P,求滚子中心的加速度，设纯子不可伸长，其重量可略而不计，绳与滑轮间无滑动。4 .两个鼓轮固连在一起，其总质量是m,对水平转轴O的转动惯量是Jo;鼓轮的半径是ri和口。纯端悬挂的重物A和B质量分别是m和m三、填空题:参考答案1.2;垂直向下（竖直向下）4. 3mR2 247. 100KN.S；与力F相同2.自由3.mr,2mr25.0;0;F6.定位；8.超静定；9.0、F、0四、简答题:2.解：此题虽然F与法线夹角f但F与G

9、的合力FR与法线夹角为150150f（1分）平衡（1分）3.4.五、计算题:1.解:s=as-Lcos60Vj=ACmf=Ltsin6。0=MB2 .解：取整体为研究对象。画受力图NAy)AD sin30oNAx 0NAy.23 G3P 4 - 3G6NAx(-P2NAy)Cot30o2GF BX3/2F cotk 0 cot1Mb(F)0ABNAy2ABPBEG0取杆AD为研究对象。画受力图PMd(F)ADcos30o(23 .解：方法一：达朗贝尔原理MBiQ r sinM GA(PQc) r 0(4分)Q r sin1Q12Qr2(P 受)rg0(5 分)(7P)ra gg (QsinQr sinP)Pr(3分)2QP方法二：动能定理1 Q 2 v 2g2j22j1 Q 2/1 1 Q 2v （ r2 g 2 2g-P v2-（Q ） （Qsin2 g21 P 2v Qhsin ph 2gv2 c 1 P 2y） 2 vQhsinr22 gP）h（3分）（4分）ph（3分）两边对时间求导:-P、，-.2（Q ）v a g（Qsing（Qsin P）a 2Q P方法三：动量矩定理d 1 Q 2 Q 2 r rdt 2 g gP）v（3分）-Q r2 r2 Qr sin Pr（吩）2 g g2Q-P r2（Qsin P）r（5分）gg（Qsin P