2019-2020学期理论力学A卷及试题答案

1、东北石油大学考试命题审批表考试科目：理论力学交稿时间：2017年12月21日 考试时间：2018年1月5日8:30-10:30时命题人姓名唐友福院系部机械院教研室工程力学使用年级16级专业机自、车辆班级车辆161-162班机自161-166班人数 合计212试卷思贝数A卷3试卷答案及评分 标准总页数A卷3B卷3B卷3考试形式开卷（）闭卷（，）口试（）其它（）卷面总分100A、B卷相同试题分值0试卷保管人签名命题方式（在相应栏内划“力”题库抽题教研室命题任课教师出题他人命题其它V教研室总见：负责人签名：年月日院系部意见：负责人签名：年月日注：1、请在 教研室意见”栏或 院系部意见”栏签署选用&q

2、uot;A'卷或”B卷的意见。2、 本登记表同试卷一并归档保存。3、本表要求必须用计算机打印。东北石油大学考试阅卷汇总表考试科目：理论力学考试时间：2018年1月5日8:30-10:30时阅卷时间：2018年1月7日使用年级16级专业机自、车辆班级车辆161-162班机自161-166班人数合计212试卷保管人签名阅卷前阅卷后阅卷方式（在相应栏内划“附”流水阅卷任课教师阅卷他人阅卷其它V试卷评阅人员签字:题号一一三四五六七签字题号八九十合分人核查人签字试卷评阅情况说明试卷评阅负责人签名：年 月 日注：1、本表的各项内容必须在阅卷完毕后全部填写齐全。2、本汇总表同试卷一并归档保存。题号一

3、一三四五六七八九十总分得分考试时间120分钟，试卷6页，共9道大题注意：装订 线左侧请不 要答题，请 不要在试卷 上书写与考 试无关的内 容，否则将 按相应管理 规定处理。、选择题（本大题15分，每小题3分）1.已知点A的坐标为（1,1,1）,则图中力a b c FA. 22a cF对轴z的矩为（Ca b 1 FB.abFC. a。得分:abFD. 22c2.如图所示，拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，设拖杆与竖直方向的夹角为条件时，不管同学施加的推力多大,A. arctan( ) B.以地面与拖把间的最大静摩擦因数为都不能使拖把从静止开始运动。arctan

4、( ) C.arctan()2推杆0!施杷头见则当满足。满足（）D. 一 arctan()23. 一人以4公里/小时的速度向东行走时，感觉风正从北吹来，如果将行走速度增加一倍,则感觉风从东北吹来，那么风速应该是（）公里/小时。一:1:;需:宜缗-川福皿-道登一皿 - - -iT A. 2.2B. 4C. 4 24.卜列说法正确的是（）。A.机械做功越快，机械效率就越高B.C.功率大的机械比功率小的做功多D.做功时间越长，机械功率越大所有机械的机械效率都小于1D.85.如图所示，一均质长方形炉门挡板的长为40 cm,宽为30 cm,质量为50 kg,由两个销A和B支承，如果销B突然撤去，挡板会绕

5、销 A发生转动，那么挡板对销 A的转动惯量为（）kg m3。A. 2.08B. 6.25C. 8.33D.12.5二、判断题（本大题10分，每小题2分） 1 .作用于刚体上的任何三个相互平衡的力，必定在同一平面内。（）2 .平面任意力系，只要主矢不为0,最后必简化为一个合力。（）3 .点作曲线运动时，若切向加速度为正，则点作加速运动。（）4 .质点系的质心位置守恒的条件是质点系外力系的主矢恒等于零。（）5 .进行点的合成运动分析时，若牵连角速度和相对速度不为零，则科氏加速度也不为零。（）得分：三、填空题（本大题15分，每小题3分） 1. 一长为1 m的均质等截面细直杆，若把它弯成半圆弧，则其重

6、心到圆心的距离为 m。2. 半径为R,重为P1的轮静止在水平面上，如图所示。在轮上半径为r的轴上缠有细绳，此细绳跨过滑轮A,在端部系一重为 P2的物体。绳的 AB部分与铅直线成 0角。则轮与水平面接触点C处的滑动摩擦力为 ,滚动摩阻力偶矩为3. 飞轮由静止开始转动，已知轮的半径为300 mm,轮缘上一点 M的切向加速度为 450 mm/s2。则第4秒时点 M 的加速度为 m/s2;第 8秒时点 M 的速度为 m/So4. 一刚体作平面运动，某瞬时其平面图形上A、B两点的速度矢分别为va和vb,加速度矢分别为 aA和aB,则该瞬时AB连线上中点 C的速度矢为 ,加速度矢为 。5. 一均质圆盘作纯

7、滚动，其质量 m,半径为R,某瞬时圆盘质心的速度为v,加速度为a,则该瞬时若将圆盘的惯性力系向速度瞬心进行简化，则所得惯性主矢大小为 ，惯性主矩大小为 。得分:四、作图题（本大题8分）画出下列每个标注字符物体（不包含销钉与支座）的受力图与系统整体的受力图。不计各物体的自重，所有接触处均为光滑接触。BD得分:五、计算题（本大题8） 图示梁AB和BC自重不计，B处为光滑镀链，C处为固定端。已知： P 20kN ,qqABa 10kN/m, M 40kN m,30o, a 2m,求 A、B、C 三处的约束力。得分:如图所示磨刀砂轮I质20t7=2也弹WWlei 2学瑚理腌嘴学课槿期末考试诚尊Ae卷1

8、mm 。六、计算题（本大题10分）电机转子出质量 m3 = 8 kg,无偏心，带动砂轮旋转，转速 n = 3000 r/min。求转动时轴承 A、B的附加动约束力。1III线左装于"要答题，请 不要在试卷 上书写与考 试无关的内 容，否则将 按相应管理 规定处理。A点，其速度为1 m/so如果该摩托车保持切院系:七、计算题（本大题10分）专止T辆摩托车正沿如图所示曲线的山坡向上骑行，初始时刻位于2 32向加速度大小为 m/s2,试计算摩托车在t = 5 s时的速度和加速度。（已知曲率半径计算公式为八、计算题（本大题12分）平面机构如图所不，其中 OiC=2r, O2D=r, 的A端与

9、套筒焊接成 60°角，B端与套筒 B ACD=30° ,且 OiC，OiO2, O2D±OiO2,曲柄 沿CD杆的速度。得分：A和B为两个可在杆上滑动的套筒，杆 AB校接。已知在图示位置时，AD/O1O2, /O2D的角速度为 30,试计算此瞬时套筒 B九、计算题（本大题12分）如图所示，质量为 m、半径为r的均质圆柱，开始时其质心位于与OB同一高度的点C。设圆柱由静止开始沿斜面滚动而不滑动，当它滚到半径为R的圆弧AB上时，求在任意位置上对圆弧的正压力和摩擦力。装订线注息：装订线左侧请小0要答题，请IIII不要在试卷1 111上书写与考|11试无关的内111II容

10、，否则将1 1|按相应管理1 1|规定处理。1 | 1>1 11院系：1 111II | 1 11 II >1II O专业：1 11 11 11 1 II1 1 i I班级：1 i I ci 1I 1 1 I姓名：1 I 11 |1 II I I学号：IO装1J线本试卷6页，共9道大题，满分100分。一、选择题（本大题15分，每小题3分）1. B 2. B 3. C 4. C 5. D二、判断题（本大题10分，每小题2分）1. M 2. X; 3. X; 4. X, 5. X三、填空题（本大题15分，每小题3分）,21 .一或；2. Fs P2 sin ； Mf P2 Rsin r

11、 ；,1 .14.- Va Vb ;二 aA aB ;225.mamaR2四、作图题（本大题8分）画出下列每个标注字符物体（不包含销钉与支座）的受力图与系统整体的受力图。不计各 物体的自重，所有接触处均为光滑接触。评分标准：系统受力图 2分，每个物体受力图 3分。五、计算题（本大题8）图示梁AB和BC自重不计，B处为光滑镀链，C处为固定端。已知：P 20kN,q 10kN/m,M 40kN m,30°, a 2m,求A、B、C三处的约束力。解：（1）分别选整体和梁AB为研究对象，受力分析如图所示（2）分别列平衡方程整体：Fx 0Fa sinFcx 0Fy 0 Fa cosFcy P

12、q 2a 0Ma(F) 0 Fcy 4a P a q 2a 2aM Mc 0 a梁 AB :Mb(F) 0FA cos 2a q a P a 02联立求解，可得Fa 17.32(kN), Fcx8.66(kN),Fcy 45(kN), Mc 120(kN m)评分标准：第（1）步4分，第（2）步4分。六、计算题（本大题10分）注意：装订 线左侧请不 要答题，请 不要在试卷 上书写与考 试无关的内 容，否则将 按相应管理 规定处理。1D11解：（1）取整个系统为研究对象，受力如图所示。如图所示磨刀砂轮 I质量 m1 = 1 kg,其偏心距e1 = mm,小砂轮n 质量m2 = kg,偏 心距e2

13、 = 1 mm。电机转子in质量 m3 = 8 kg,无偏心，带动砂轮旋转，转速 n = 3000 r/min。求转 动时轴承A、B的附加动约束力。（2）因为转速n =常量，所以角加速度 a= 0,惯性力偶矩 Mi = 0223 30002FI1 屿 21 0.5 10 35 2 N30223 30002F12 m）2e20.5 1 10 530因Fi1与Fi2大小相等、方向相反，故组成一个力偶，Fna, Fnb也必成一个力偶，方向如图所示。（3）由动静法，M 0 得 Fh 30 Fna 20 0F na=F nb=74 N评分标准：第（1）步3分，第（2）步4分，第（3）步3分。装订线i:=

14、:iiii:!:?!» Balk VIBKL EGKh RBH rBBIh KIEL yaaq r 01:首 a;aaq / IELB rll> rLLrr bur . -Bi-A点，其速度为1 m/s。如果该摩托车保持切向解：（1）求t = 5 s时的速度七、计算题（本大题10分）一辆摩托车正沿如图所示曲线的山坡向上骑行，初始时刻位于 加速度大小为 m/s2,试计算摩托车在t = 5 s时的速度和加速度。（已知曲率半径计算公式为v v0 at 1 0.1 5 1.5 m/s（2）求t = 5 s时的加速度骑过的路程为vot1at22曲率半径为法向加速度为1 0.123 252

15、 6.252 323.22=37.68 man=0.06m2/s37.68全加速度为 aa2a：0.12 0.0620.12m2/s评分标准：第（1）步2分，第（2）步8分订线注息：装订 线左侧请不1 要答题，请 不要在试卷 上书写与考 试无关的内 容，否则将 按相应管理 规定处理。L)院系：r)专业：班级：姓名：学号：(i)装订 ，« ! B ? ! t e'B S 8 t rn 9 ! t B'S ! t e'B 1 , ra nan aina rn man 1 c 口(线i) a2a 1 1 ,r 1narBaiinaBnriamEraBainaars&

16、#39;a八、计算题(本大题12分)平面机构如图所示，其中 OiC=2r, O2D=r, A和B为两个可在杆上滑动的套筒，杆 AB的A端与套筒焊接成60°角，B端与套筒B较接。已知在图示位置时，AD/O1O2, /ACD=30且O1CO1O2, O2DXO1O2,曲柄O2D的角速度为 30,试计算此瞬时套筒 B沿CD杆的速度。根据速度合成定理：vA vAe vAr(a)11其中，VAeVcr 022(3)以套筒B为动点，CD为动系，则根据速度合成定理：vB vBe vBr(b)其中，VBe Vd r 0(4) AB杆作平面运动，由基点法，以A为基点，则Vb Va Vba(C)r1其中

17、，vba AB ab=1r 024将式(a),(b)带入式(c),有VBeVBrVAeVArvba3上式向 x 轴投影，可得 VBe VBr cos601 VAe VBAcos60、，即 VBr r 0评分标准：第(1)步2分，第(2)步3分，第4(3)步3分，第(4)步4分。(2)以套筒A为动点，OQ为动系，则九、计算题（本大题12分）如图所示，质量为m、半径为r的均质圆柱，开始时其质心位于与OB同一高度的点 Co设圆柱由静止开始沿斜面滚动而不滑动，当它滚到半径为R的圆弧AB上时，求在任意位置上对圆弧的正压力和摩擦力。O解：（1）圆柱由静止开始沿斜面然后进入圆弧轨道过程中只滚不滑，受力及运动分析见图设圆柱质心速度为