2016同济大学理论力学期中试题及答案

2016同济大学理论力学期中试题及答案
2016同济大学理论力学期中试题及答案

1.沿长方体的不相交且不平行的棱边作用三个大小相等的力,问边长 a ,b ,c 满足什么条件,该力系才能简化为一个力。

解:向O 点简化:

R

F '

的投影:F F F F F F Rz Ry Rx ='='=',, k F j F i F F R

++='∴ [3分] 主矩O M

投影:0,,=-=-=O z O y O x M aF M cF bF M

()j aF i cF bF M O

--=∴ [6分]

∵当0=?'O R M F

时才能合成为力,

∴应有()()[]

0=--?++j aF i cF bF k F j F i F

即()00==-FaF cF bF F 或

∴b=c ,或a=0时,力系才能合成为一个力。 [10分]

2. 图示不计自重的水平梁与桁架在B 点铰接。已知:载

荷1F

、F 均与BH 垂直,F 1=8kN ,F=4kN ,M=6m kN ?,

q=1kN/m ,L=2m 。试求: (1)支座A 、C 的约束力; (2)杆件1、2、3的内力。

解:

(1)取AB 杆为研究对象

()

∑=0F M B

02

12

=+-M LF qL Ay kN 4=Ay F

(2)取整体为研究对象

()

∑=0F M C

02sin 2

sin cos 2cos 21112=-?-?--?+?++

L F L F L F L

F L F L F qL M Ay Ax θθθθ

kN 37.5=Ax F

∑=0x

F

0cos 2cos 1=--+θθF F F F Cx Ax 0=∑y

F

0sin 2sin 1=---+θθF F qL F F Cy Ay

kN .F Cx 948= kN 165.F Cy =[6分]

(3)取D 点为研究对象

∑=0x

F

01=F [7分]

(4)取H 点为研究对象

∑=0x

F

0cos 5=--θF F

kN 525-=F [8分]

(5)取C 点为研究对象

∑=0x

F

0sin 35=++θF F F Cx

kN 12.103-=F

0=∑y

F

0cos 32=++θF F F Cy

kN 90.32=F [10分]

3. 曲柄连杆机构在图示位置平衡。已知:滑块的重力为

P

与斜面间的静摩擦因数为f s ,OA =r ,且杆OA ⊥杆AB ,各杆自重均不计。试求作用于曲柄OA 上的力偶矩M 。

解:

设滑块B 有上滑趋势:

0=∑x

F

,045cos 30sin =?-?+BA F P F ∑=0y

F

,045sin 30cos N =?-?-BA F P F

在临界状态(即将滑但尚未滑动)时:N s max F f F F == 解之得:

P f f F BA ?

-??

+?=

45sin 45cos 30cos 30sin s s

[5分]

以BA 与AO 的组合体为研究对象:

0)(=∑F M O

,0=-'M r F BA rP f f r F r F M BA BA

?-??

+?=='=45sin 45cos 30cos 30sin s s max rP f f )

1(2)31(s s -+=

[10分]

当滑块B 有下滑趋势时,F

反向

同理得:

rP f f rP f f M )

1(2)

31(45sin 45cos 30cos 30sin s s s s min +-=?+??-?=

max min M M M ≤≤

[15分]

4.两轮的半径均为R,均沿水平直线轨道作纯滚动。已知:轮C的角速度

C为常量,AB=L;在图示瞬时,点B到达最高位置。试求该瞬时轮A的角速度和角加速度。

解: 杆AB 作瞬时平动,0=AB ω,C B A R v v ω2==

[2分]

C C

A A R

R R v ωωω22===

(顺钟向)

[4分]

常量=C ω,常量=C v ,0=C a ,0=C α

2n

C BC B R a a ω==

[6分]

对杆AB ,选点B 为基点

t

n AB

AB B A a a a a ++=

0n =AB a , θωθtan tan 2

C B A R a a ==

轮A 的角加速度 222

2

tan R

L R R a C C A A -===ωθωα (逆钟向)

[10分]

5. 在图示平面机构中,曲杆AOD可绕O轴摆动,滑块A 可在滑杆B的垂直槽内滑动,滑杆B可水平滑动;活塞杆CE端的滑块C可在杆OD杆上滑动。已知滑杆B以v B = 1 m/s作匀速运动,β= 90°,L1= 15 cm,L2= 22 cm。试求θ= 30o时,杆CE的速度和加速度。

解;

以滑块A 为动点,滑杆B 为动系,有

m/s 1e 1==B v v

由r 1e 1v v v A

+= 得cm/s 3200=

A v

rad/s 3

3400==

OA v A ω [2分] 由r A A A a a a =+ωα在水平轴上投影得

060cos 30cos =?+?-A A a a ωα

将20ωωL a A =代入得3

0008=A a α cm/s 2

故20rad/s 2.34==

OA

a A

αα [4分]

现以滑块C 为动点,AOD 为动系。有

0e 2ωOC v =

代入r 2e 2v v v C

+=

得cm/s 8.225==C CE v v [6分]

又c

r e e C C C C C a a a a a

+++=ωα 将上式沿c C a

方向投影,得

c

e 30cos C C C a a a +=?α [8分] 因2e cm/s 1.869

=C a α,2c

cm/s 3.7381=C a 代入有

)(c

m /8.01032

↑==C CE a a

[10分]

6.在图示平面机构中,已知:OA以匀角速度ωO绕O轴转动,OA=10cm,AB=20 cm,H=20 cm;当?=60o时,OA⊥OB。试求该瞬时摇杆O1E的角速度和角加速度。

解:

AB 作瞬时平动,

O O D B A OA v v v ωω10=?===,2

210O

O A OA a ωω=?=

[2分]

以A 为基点

BA A B a a a

+=

x : ?=?60cos 30cos A B a a ,?==60cot A D B a a a

[4分]

动点:销钉D 动系:固连于O 1E

r e v v v D

+=, ?sin e D v v =,?cos r D v v =

所以 8

31e 1O D O v ωω== (顺钟向)

[7分]

4

1522

r O

C v a ωω==

C D a a a a a +++=r n e t e

'x :C D a a a -=t

e sin ?

32

372

1t e 1O

D O a ωα=

= (逆钟向)

[10分]

理论力学期末考试试题.pdf

理论力学期末考试试题 1-1、自重为P=100kN的T字形钢架ABD,置于铅垂面内,载荷如图所示。其中转矩M=,拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m。试求固定端A的约束力。 解:取T型刚架为受力对象,画受力图. 1-2 如图所示,飞机机翼上安装一台发动机,作用在机翼OA上的气动力按梯形分布: q=60kN/m,2q=40kN/m,机翼重1p=45kN,发动机重2p=20kN,发动机螺旋桨的反作用力1 偶矩M=。求机翼处于平衡状态时,机翼根部固定端O所受的力。 解:

1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成,不计各杆自重,已知q=10kN/m,F=50kN,M=,各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。

1-4 已知:如图所示结构,a, M=Fa, F F F, 求:A,D处约束力. 12 解: 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC为等边三角形,且AD=DB。求杆CD的内力。

1-6、如图所示的平面桁架,A端采用铰链约束,B端采用滚动支座约束,各杆件长度为1m。在节点E和G上分别作用载荷 F=10kN,G F=7 kN。试计算杆1、2和3的内力。 E 解:

2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F,此力在矩形ABDC平面内,且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK,FBM和NDB在顶点A,B和D处均为直角,。若F=10kN,求各杆的内力。 又EC=CK=FD=DM

2-2 杆系由铰链连接,位于正方形的边和对角线上,如图所示。在节点D沿对角线LD方向作用力D F。在节点C沿CH边铅直向下作用力F。如铰链B,L和H是固定的,杆重不计,求各杆的内力。

精选-理论力学试题及答案

理论力学试题及答案 (一) 单项选择题(每题2分,共4分) 1. 物块重P ,与水面的摩擦角o 20m ?=,其上作用一力Q ,且已知P =Q ,方向如图,则物块的状态为( )。 A 静止(非临界平衡)状态 B 临界平衡状态 C 滑动状态 第1题图 第2题图 2. 图(a)、(b)为两种结构,则( )。 A 图(a)为静不定的,图(b)为为静定的 B 图(a)、(b)均为静不定的 C 图(a)、(b)均为静定的 D 图(a)为静不定的,图(b)为为静定的 (二) 填空题(每题3分,共12分) 1. 沿边长为m a 2=的正方形各边分别作用有1F ,2F ,3F ,4F ,且1F =2F =3F =4F =4kN ,该力系向B 点简化的结果为: 主矢大小为R F '=____________,主矩大小为B M =____________ 向D 点简化的结果是什么? ____________。 第1题图 第2题图 2. 图示滚轮,已知2m R =,1m r =,ο30=θ,作用于B 点的力4kN F =,求力F 对A 点之矩A M =____________。 3. 平面力系向O 点简化,主矢R F '与主矩M 10kN F '=,20kN m O M =g ,求合力大小及作用线位置,并画在图上。 D C A B F 1 F 2 F 3 F 4

第3题图 第4题图 4. 机构如图,A O 1与B O 2均位于铅直位置,已知13m O A =,25m O B =,2 3rad s O B ω=,则 杆A O 1的角速度A O 1ω=____________,C 点的速度C υ=____________。 (三) 简单计算题(每小题8分,共24分) 1. 梁的尺寸及荷载如图,求A 、B 2. 丁字杆ABC 的A 端固定,尺寸及荷载如图。求A 端支座反力。 3. 在图示机构中,已知m r B O A O 4.021===,AB O O =21,A O 1杆的角速度4rad ω=,角加速度22rad α=,求三角板C 点的加速度,并画出其方向。 F O R ' O M

同济大学理论力学课程考核试卷(B卷)

同济大学课程考核试卷(B 卷) 2007 — 2008学年第 2学期 命题教师签名: 审核教师签名: 课号:45003900 课名:理论力学 考试考查:考试 此卷选为:期中考试( )、期终考试(√)、重考( )试卷 一、 填空题(每题5分,共30分) 一空间任意力系向一点A 简化后,得主矢0≠R F ,0≠A M ,则最终可简化为合力的条件为 ;最终可简化为力螺旋的条件为 ;合力或力螺旋的位置是否过点A 。 2. 物块重力为P =50N ,与接触面间的静摩擦角? f ?=30,受水平力F 的作用,当F =50N 时物块处于 ________________(只要回答处于静止或滑动)状态。当F =_____________N 时,物块处于临界状态。 3. 半径为R 的圆轮,沿直线轨道作纯滚动, 若轮心O 为匀速运动,速度为v ,则B 点加速度的大小为___________,方向____________。 4. 已知OA =AB =L ,ω=常数,均质连杆AB 的质量为m ,曲柄OA ,滑块B 的质量不计。则图示瞬时,相对于杆AB 的质心C 的动量矩的大小为___________________________________________。 5. 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a O ,则圆盘各质点的惯性力向O 点简化的结果是:惯性力系主矢量的大小为_______________________; 惯性力系主矩的大小为______________________________ (方向应在图中画出)。

6. 某摆锤的对称面如图所示,质心为C ,转轴为O 。受冲击时轴承O 的碰撞冲量为零的条件是______________________________。 二、计算题(15分) 如图所示结构,已知:q =20N /m ,M=20N ·m ,F =20N ,L =1m ,B ,D 为光滑铰链。试求: (1)固定铰支座A 的约束力; (2)固定端C 的约束力。 三、计算题(10分) 在图示机构中,已知:AC=BC=EC=FC=FD=DE=L ,力1F 及 角。试用虚位移原理求机构平衡时,2F 力大小。

《理论力学》期末考试试题(A)

A 卷 第 1页 蚌埠学院2013—2014学年第一学期 《理论力学Ⅱ》期末考试试题(A ) 注意事项:1、适用班级:2012级土木工程班、2012级水利水电班、2012级车辆工 程班 2、本试卷共2页。满分100分。 3、考试时间120分钟。 4、考试方式:“闭卷” 一、判断题(每小题2分,共20分) ( )1.作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是:两个力的作用线 相同,大小相等,方向相反。 ( )2.已知质点的质量和作用于质点的力,质点的运动规律就完全确定。 ( )3.质点系中各质点都处于静止时,质点系的动量为零。于是可知如果质点系的动 量为零,则质点系中各质点必都静止。 ( )4.刚体在3个力的作用下平衡,这3个力不一定在同一个平面内。 ( )5.用解析法求平面汇交力系的平衡问题时,所建立的坐标系x ,y 轴一定要相互 垂直。 ( )6.一空间任意力系,若各力的作用线均平行于某一固定平面,则其独立的平衡方 程最多只有3个。 ( )7.刚体的平移运动一定不是刚体的平面运动。 ( )8.说到角速度,角加速度,可以对点而言。 ( )9.两自由运动质点,其微分方程完全相同,但其运动规律不一定相同。 ( )10.质点系总动量的方向就是质点系所受外力主矢的方向。 二、选择题(每小题2分,共10分) 1.若平面力系对一点A 的主矩等于零,则此力系 。 A.不可能合成为一个力 B.不可能合成为一个力偶 C.一定平衡 D.可能合成为一个力偶,也可能平衡 2.刚体在四个力的作用下处于平衡,若其中三个力的作用线汇交于一点,则第四个力的作用线 。 A.一定通过汇交点 B.不一定通过汇交点 C.一定不通过汇交点 D.可能通过汇交点,也可能不通过汇交点 3.加减平衡力系公理适用于 。 A.变形体 B.刚体 C.刚体系统 D.任何物体或物体系统 4.在点的复合运动中,牵连速度是指 。 A.动系原点的速度 B.动系上观察者的速度 C.动系上与动点瞬时相重合的那一点的速度 D.动系质心的速度 5.设有质量相等的两物体A 和B ,在同一段时间内,A 作水平移动,B 作铅直移动,则 两物体的重力在这段时间里的冲量 。 A.不同 B.相同 C.A 物体重力的冲量大 D.B 物体重力的冲量大 三、计算题(每小题14分,共70分) 1.质量为 100kg 的球,用绳悬挂在墙壁上如图所示。平衡时绳与墙壁间夹角为 30°,求墙壁反力和绳的张力 2.某三角拱,左右两个半拱在C 由铰链连接,约束和载荷如图所示,如果忽略拱的重量,求支座A 和B 的约束反力。 装 订 线 内 不 要 答 题

理论力学题库(含答案)---1

理论力学---1 1-1.两个力,它们的大小相等、方向相反和作用线沿同一直线。这是 (A)它们作用在物体系统上,使之处于平衡的必要和充分条件; (B)它们作用在刚体系统上,使之处于平衡的必要和充分条件; (C)它们作用在刚体上,使之处于平衡的必要条件,但不是充分条件; (D)它们作用在变形体上,使之处于平衡的必要条件,但不是充分条件; 1-2. 作用在同一刚体上的两个力F1和F2,若F1 = - F2,则表明这两个力 (A)必处于平衡; (B)大小相等,方向相同; (C)大小相等,方向相反,但不一定平衡; (D)必不平衡。 1-3. 若要在已知力系上加上或减去一组平衡力系,而不改变原力系的作用效果,则它们所作用的对象必需是 (A)同一个刚体系统; (B)同一个变形体; (C)同一个刚体,原力系为任何力系; (D)同一个刚体,且原力系是一个平衡力系。 1-4. 力的平行四边形公理中的两个分力和它们的合力的作用范围 (A)必须在同一个物体的同一点上; (B)可以在同一物体的不同点上; (C)可以在物体系统的不同物体上; (D)可以在两个刚体的不同点上。 1-5. 若要将作用力沿其作用线移动到其它点而不改变它的作用,则其移动范围 (A)必须在同一刚体内; (B)可以在不同刚体上; (C)可以在同一刚体系统上; (D)可以在同一个变形体内。 1-6. 作用与反作用公理的适用范围是 (A)只适用于刚体的内部; (B)只适用于平衡刚体的内部; (C)对任何宏观物体和物体系统都适用; (D)只适用于刚体和刚体系统。 1-7. 作用在刚体的同平面上的三个互不平行的力,它们的作用线汇交于一点,这是刚体平衡的 (A)必要条件,但不是充分条件; (B)充分条件,但不是必要条件; (C)必要条件和充分条件; (D)非必要条件,也不是充分条件。 1-8. 刚化公理适用于 (A)任何受力情况下的变形体; (B)只适用于处于平衡状态下的变形体; (C)任何受力情况下的物体系统; (D)处于平衡状态下的物体和物体系统都适用。 1-9. 图示A、B两物体,自重不计,分别以光滑面相靠或用铰链C相联接,受两等值、反向且共线的力F1、F2的作用。以下四种由A、B所组成的系统中,哪些是平衡的?

同济大学理论力学及材料力学

831 理论与材料力学命题单位:航空航天与力学学院 考试大纲 任选一部分: 理论力学部分 1 静力学掌握静力学基本概念和公理,能熟练、正确进行物体系统的受力分析。掌握汇交力系简化过程和简 化结果,能运用汇交力系平衡方程求解。掌握力矩的概念,能熟练计算力对轴和力对点的矩。掌握力偶的概念, 能运用力偶系的平衡方程求解平衡问题。熟练掌握空间任意力系简化过程,并进行简化结果的讨论分析。能熟 练运用任意力系的平衡方程求解物体系统的平衡问题。能熟练运用节点法和截面法求解桁架内力。能熟练求解 考虑摩擦时的物体系统平衡问题。 2 运动学理解点的运动的矢量法、直角坐标法和自然坐标法。掌握刚体平移的运动特点,掌握刚体定轴转动 时各点的速度、加速度的求法。掌握刚体平面运动的特征和运动方程,能熟练求解作平面运动刚体上各点的速 度和加速度。熟练掌握点的合成运动概念,能熟练分析动点、动系和静系以及三种运动,并能熟练求解点的合 10 成运动的速度和牵连运动为定轴转动时的加速度问题。 3 动力学理解质点在惯性坐标系中的运动微分方程。能熟练计算刚体系统的动量,掌握质心运动定理,能熟 练运用动量定理解题。掌握常见刚体的转动惯量计算方法,能熟练计算刚体系统对固定点和质心的动量矩,熟 练掌握质点系对固定点和对质心的动量矩定理、刚体定轴转动微分方程和刚体平面运动微分方程。能熟练计算 力和力偶的功,熟练计算刚体系统的动能和势能,能熟练运用动能定理和机械能守恒定理求解各类问题。能综 合运用动力学普遍定理解题。熟练掌握各类碰撞问题的计算方法。掌握惯性力的概念,熟练掌握刚体惯性力系 的简化结果,并能运用达朗伯原理解题。掌握广义坐标和自由度的概念,能熟练运用虚位移原理求解两类问题, 能熟练计算广义力,理解动力学普遍方程的概念。能熟练运用拉格朗日方程建立系统运动微分方程。掌握单自 由度系统的各类振动特征值的计算。 4 考试题形 计算题为主,少量选择题或填空题 材料力学部分 一、考试要求: 掌握材料力学的基本概念和基本知识,并运用它们进行工程构件的内力、应力、变形的分析以及强度、刚度和

理论力学期末考试试卷(含答案)B

工程力学(Ⅱ)期终考试卷(A ) 专业 姓名 学号 题号 一 二 三 四 五 六 总分 题分 25 15 15 20 10 15 100 得分 一、填空题(每题5分,共25分) 1. 杆AB 绕A 轴以=5t ( 以rad 计,t 以s 计) 的规律转动,其上一小环M 将杆AB 和半径为 R (以m 计)的固定大圆环连在一起,若以O 1 为原点,逆时针为正向,则用自然法 表示的点M 的运动方程为_Rt R s 102 π+= 。 2. 平面机构如图所示。已知AB //O 1O 2,且 AB =O 1O 2=L ,AO 1=BO 2=r ,ABCD 是矩形板, AD =BC =b ,AO 1杆以匀角速度绕O 1轴转动, 则矩形板重心C '点的速度和加速度的大小分别 为v =_ r _,a =_ r 。 并在图上标出它们的方向。

3. 两全同的三棱柱,倾角为,静止地置于 光滑的水平地面上,将质量相等的圆盘与滑块分 别置于两三棱柱斜面上的A 处,皆从静止释放, 且圆盘为纯滚动,都由三棱柱的A 处运动到B 处, 则此两种情况下两个三棱柱的水平位移 ___相等;_____(填写相等或不相等), 因为_两个系统在水平方向质心位置守恒 。 4. 已知偏心轮为均质圆盘,质心在C 点,质量 为m ,半径为R ,偏心距2 R OC =。转动的角速度为, 角加速度为 ,若将惯性力系向O 点简化,则惯性 力系的主矢为_____ me ,me 2 ;____; 惯性力系的主矩为__2 )2(22α e R m +__。各矢量应在图中标出。 5.质量为m 的物块,用二根刚性系数分别为k 1和k 2 的弹簧连接,不计阻尼,则系统的固有频率 为_______________,若物体受到干扰力F =H sin (ωt ) 的作用,则系统受迫振动的频率为______________ 在____________条件下,系统将发生共振。 二、计算题(本题15分)

理论力学 期末考试试题 A卷

理论力学 期末考试试题 A 卷 1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内,载荷如图所示。其中转矩M=20kN.m ,拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 解:取T 型刚架为受力对象,画受力图. 1-2 如图所示,飞机机翼上安装一台发动机,作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布: 1q =60kN/m ,2q =40kN/m ,机翼重1p =45kN ,发动机重2p =20kN ,发动机螺旋桨的反作 用力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时,机翼根部固定端O 所受的力。 解:

1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成,不计各杆自重,已知q=10kN/m,F=50kN,M=6kN.m,各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。

1-4 已知:如图所示结构,a, M=Fa, 12F F F ==, 求:A ,D 处约束力. 解: 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形,且AD=DB 。求杆CD 的内力。

1-6、如图所示的平面桁架,A 端采用铰链约束,B 端采用滚动支座约束,各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ,G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解:

2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F,此力在矩形ABDC平面内,且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK,FBM和NDB在顶点A,B和D处均为直角,又EC=CK=FD=DM。若F=10kN,求各杆的内力。

理论力学试题和答案

2010 ~2011 学年度第 二 学期 《 理论力学 》试卷(A 卷) 一、填空题(每小题 4 分,共 28 分) 1、如图1.1所示结构,已知力F ,AC =BC =AD =a ,则CD 杆所受的力F CD =( ),A 点约束反力F Ax =( )。 2、如图1.2 所示结构,,不计各构件自重,已知力偶矩M ,AC=CE=a ,A B ∥CD 。则B 处的约束反力F B =( );CD 杆所受的力F CD =( )。 E 1.1 1.2 3、如图1.3所示,已知杆OA L ,以匀角速度ω绕O 轴转动,如以滑块A 为动点,动系建立在BC 杆上,当BO 铅垂、BC 杆处于水平位置时,滑块A 的相对速度v r =( );科氏加速度a C =( )。 4、平面机构在图1.4位置时, AB 杆水平而OA 杆铅直,轮B 在水平面上作

纯滚动,已知速度v B ,OA 杆、AB 杆、轮B 的质量均为m 。则杆AB 的动能T AB =( ),轮B 的动能T B =( )。 1.3 1.4 5、如图1.5所示均质杆AB 长为L ,质量为m,其A 端用铰链支承,B 端用细绳悬挂。当B 端细绳突然剪断瞬时, 杆AB 的角加速度 =( ),当杆AB 转到与水平线成300角时,AB 杆的角速度的平方ω2=( )。 6、图1.6所示机构中,当曲柄OA 铅直向上时,BC 杆也铅直向上,且点B 和点O 在同一水平线上;已知OA=0.3m,BC=1m ,AB=1.2m,当曲柄OA 具有角速度ω=10rad/s 时,则AB 杆的角速度ωAB =( )rad/s,BC 杆的角速度ωBC =( )rad/s 。   A B 1.5 7、图1.7所示结构由平板1、平板2及CD 杆、EF 杆在C 、D 、E 、F 处铰接而成,在力偶M 的作用下,在图上画出固定铰支座A 、B 的约束反力F A 、F B 的作用线方位和箭头指向为( )(要求保留作图过程)。

同济大学理论力学课程考核试卷(A卷) (3)

同济大学课程考核试卷(A 卷) 2006— 2007学年第一学期 命题教师签名: 审核教师签名: 课号: 课名:工程力学 考试考查: 此卷选为:期中考试( )、期终考试( )、重考( )试卷 年级 专业 学号 姓名 得分 一、 填空题(每题5分,共30分) 1刚体绕O Z 轴转动,在垂直于转动轴的某平面上有A ,B 两点,已知O Z A =2O Z B ,某瞬时a A =10m/s 2,方向如图所示。则此时B 点加速度的大小为________________________(方向要在图上表示出来)。 答:5m/s 2 ; [4分] 与O z B 成60度角。 [5分] 2刻有直槽OB 的正方形板OABC 在图示平面内绕O 轴转 动,点M 以r =OM =50t 2(r 以mm 计)的规律在槽内运动,若t 2= ω(ω以rad/s 计),则当t =1s 时,点M 的相对加速 度的大小为______________;牵连加速度的大小为___________________。科氏加速度为_________________,方向应在图中画出。 答:0.1m/s 2;1.6248m/s 2。22.0m/s 2(图略) ; [4分] 方向垂直OB ,指向左上方。 [5分] 3质量分别为m 1=m ,m 2=2m 的两个小球M 1,M 2用长为L 而重量不计的刚杆相连。现将M 1置于光滑水平面上,且M 1M 2与水平面成?60角。则当无初速释放,M 2球落地时,M 1球移动的水平距离为______________。 (1) 3 L ; (2)4 L ; (3)6 L ; (4)0。 答:(1)。

理论力学 期末考试试题(题库 带答案)

理论力学 期末考试试题 1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内,载荷如图所示。其中转矩M=20kN.m ,拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 解:取T 型刚架为受力对象,画受力图. 1-2 如图所示,飞机机翼上安装一台发动机,作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布: 1q =60kN/m ,2q =40kN/m ,机翼重1p =45kN ,发动机重2p =20kN ,发动机螺旋桨的反作用 力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时,机翼根部固定端O 所受的力。 解:

1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成,不计各杆自重,已知q=10kN/m,F=50kN,M=6kN.m,各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。

1-4 已知:如图所示结构,a, M=Fa, 12F F F ==, 求:A ,D 处约束力. 解: 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形,且AD=DB 。求杆CD 的内力。

1-6、如图所示的平面桁架,A 端采用铰链约束,B 端采用滚动支座约束,各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ,G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解:

2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F,此力在矩形ABDC平面内,且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK,FBM和NDB在顶点A,B和D处均为直角,又EC=CK=FD=DM。若F=10kN,求各杆的内力。

理论力学试题及答案

理论力学试题及答案 一、是非题(每题2分。正确用√,错误用×,填入括号内。) 1、作用在一个物体上有三个力,当这三个力的作用线汇交于一点时,则此力系必然平衡。 2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。() 3、在自然坐标系中,如果速度υ= 常数,则加速度α= 0。() 4、虚位移是偶想的,极微小的位移,它与时间,主动力以及运动的初始条件无关。 5、设一质点的质量为m,其速度 与x轴的夹角为α,则其动量在x轴上的投影为mv x =mvcos a。 二、选择题(每题3分。请将答案的序号填入划线内。) 1、正立方体的顶角上作用着六个大小相等的力,此力系向任一点简化的结果 是。 ①主矢等于零,主矩不等于零; ②主矢不等于零,主矩也不等于零; ③主矢不等于零,主矩等于零; ④主矢等于零,主矩也等于零。 2、重P的均质圆柱放在V型槽里,考虑摩擦柱上作用一力偶,其矩为M时(如图),圆柱处于极限平衡状态。此时按触点处的法向反力N A与N B的关系 为。 ①N A = N B;②N A > N B;③N A < N B。 3、边长为L的均质正方形平板,位于铅垂平面内并置于光滑水平面上,如图示,若给平板一微小扰动,使其从图示位置开始倾倒,平板在倾倒过程中,其质心C点的运动轨迹是。 ①半径为L/2的圆弧;②抛物线;③椭圆曲线;④铅垂直线。 4、在图示机构中,杆O1 A//O2 B,杆O2 C//O3 D,且O1 A = 20cm,O2 C = 40cm,CM = MD = 30cm,若杆AO1 以角速度ω= 3 rad / s 匀速转动,则D点的速度的大小为cm/s,M点的加速度的大小为cm/s2。 ①60;②120;③150;④360。

《理论力学》期末考试试卷A

D 《理论力学》期末考试试题A 卷 一、选择题(本题共12分,每小题3分,请将答案的序号填入括号) 1. 物块重P ,与水面的摩擦角o 20m ?=,其上作用一力Q ,且已知P =Q ,方向如图,则物块的状态为( C )。 A 滑动状态 B 临界平衡状态 C 静止(非临界平衡)状态 D 不能确定 2. 一个平面任意力系加一个平行于此平面力系所在平面的平行力系组成的空间力系的独立平衡方程数目为( B )。 A 3个 B 4个 C 5个 D 6个 3. 图示偏心轮顶杆机构中,轮心为C ,ω=常量。选杆端A 为动点,在C 点固连平移系(动系), 则牵连速度和牵连加速度的方向分别为( B )。 A 垂直于AO ,沿AO 方向 B 垂直于CO ,沿CO 方向 C 沿AO 方向,垂直于AO D A 点切线方向,沿AC 方向 4、正方形薄板由铰链支座A 支承,并由挡板B 限制,使AB 边呈铅垂位置,如图所示。若将挡板B 突然撤去,则在该瞬时支座A 的反力的铅垂分量的大小将( C )。 A 不变 B 变大 C 变小 D 无法确定

二、填空题(本题共26分,请将答案填入括号) 1(本小题4分). 如图所示,沿长方体不相交且不平行的棱上作用三个大小等于F 的力。问棱长a ,b ,c 满足( 0c b a --= )关系时,该力系能简化为一个力。 2(本小题4分). 正方形板ABCD 以匀角速度ω绕固定轴z 转动,点1M 和点2M 分别沿对角线BD 和边线CD 运动,在图示位置时相对板的速度分别为1v 和1v ,则点1M 和点2M 科氏加速度大小分别为( 12v ω )和( 0 )。 y x z O c b a 3 F 2 F 1 F

理论力学期末考试题20121

大 连 理 工 大 学 课程名称: 理论力学 试卷:A 考试形式:闭卷 授课院系: 力学系 考试日期:2012年1月5日 试卷共6页 一、简答题,写出求解过程。 (共25分, 每题5分) 1.(5分)求图示平面桁架各杆内力。 2.(5分)均质圆轮A 与均质杆AB 质量均为m ,在A 点铰接,杆AB 长为4R ,轮A 的半径为 R ,在斜面上作纯滚动。系统由静止开始运动,初始瞬时轮心A 的加速度为a ,杆的角加速度为 ,试利用达朗贝尔原理求系统的惯性力并画在图上。 装 订 线 题一.1图 题一.2图

3.(5分)如图所示构件中,均质圆环圆心为O ,半径为r ,质量为2m ,其上 焊接钢杆OA ,杆长为r ,质量为m 。构件质心C 点距圆心O 的距离为4 r ,求 此构件对过质心C 与圆环面垂直轴的转动惯量C J 。 4.(5分)曲柄滑道机构如图所示,已知圆轮半径为r ,绕O 轴匀速转动,角速度为ω,圆轮边缘有一固定销子C ,可在滑槽中滑动,带动滑槽DAB 沿水平滑道运动,初始瞬时OC 在水平线上,求滑槽DAB 的运动方程、速度方程和加速度方程。 5.(5分)杆CD 与轮C 在轮心处铰接,在D 端施加水平力F ,杆AB 可绕A 轴转动,杆AB 与C 轮接触处有足够大的摩擦使之不打滑,轮C 的半径为r , 在杆AB 上施加矩为M 的力偶使系统在图示位置处于平衡。设力F 为已知,利用虚位移原理求力偶矩M 的大小。 A A 题一.3图 题一.4图 题一.5图

二.(15分)图示正圆锥体底面半径为r ,高为h ,可绕其中心铅垂轴z 自由转动,转动惯量为J z 。当它处于静止状态时,一质量为m 的小球自圆锥顶A 无初速度地沿此圆锥表面的光滑螺旋槽滑下。滑至锥底B 点时,小球沿水平切线方向脱离锥体。一切摩擦均可忽略。求刚脱离瞬时,小球的速度v 和锥体的角速度ω。 三.(15分)长度均为2l 的两直杆AB 和CD ,在中点E 以铰链连接,使两杆互成直角。两杆的A 、C 端各用球铰链固结在铅垂墙上,并用绳子BF 吊住B 端,使两杆维持在水平位置,如图所示。F 和C 点的连线沿铅垂方向,绳子的倾角 45=∠FBC 。在D 端挂一物体重N 250=P ,杆重不计,求绳的张力及支座A 、C 的约束反力。 装 订 线 y

理论力学试卷及答案B

专业年级理论力学试题 考试类型:闭卷试卷类型:B卷考试时量:120分钟 一、判断题:(10分,每题1分,共10题) 1、只要保持平面力偶的力偶矩大小和转向不变,可将力偶的力和力臂作相应的改变,而不影响其对刚体作用效应的大小。() 2、加减平衡力系原理既适用于刚体,也适用于弹性体。() 3、力偶可以与一个力等效,也可以用一个力来平衡。() 4、二力构件的约束反力必沿两约束点的连线方向。() 5、力系平衡的充要条件是:力系的主矢和对任意一点的主矩同时等于零。() 6、静不定问题中,作用在刚体上的未知力可以通过独立平衡方程全部求出。() 7、固定铰链支座约束既能限制构件的移动,也能限制构件的转动。() 8、同一平面图形上任意两点的速度在这两点连线上的投影相等。() 9、平面运动中,平移的速度和加速度与基点的选择无关,而平面图形绕基点转动的角速度和角加速度与基点的选择有关。()10、轮系传动中两轮的角速度与其半径成正比。() 二、填空题:(15分,每空1分,共7题) 1、作用在刚体上两个力平衡的充要条件是:两个力的大小,方向,作用在上。 2、在两个力作用下保持平衡的构件称为。 3、刚体作平移时,其上各点的轨迹形状,在每一瞬时,各点的速度和加速度。 4、刚体的简单运动包括和。 5、力对物体的作用效应取决于三个要素,力的、和。

6、动点在某瞬时的绝对速度等于它在该瞬时的与的矢量和。 7、平面力系向作用面内任一点简化,一般情形下,可以得到一个和。 三、选择题:(20分,每题2分,共10题) 1、下列不是研究点的运动学的方法是() (A)基点法(B)矢量法 (C)直角坐标法(D)自然法 2、下列不属于理论力学研究内容的是() (A)静力学(B)运动学 (C)动力学(D)材料力学 3、刚体受处于同一平面内不平行的三力作用而保持平衡状态,则此三力的作用线( ) (A)汇交于一点(B)互相平行 (C)都为零(D)其中两个力的作用线垂直 4、如果两个力系满足下列哪个条件,则该两个力系为等效力系() (A)两个力系的主矢相等 (B)两个力系的主矩相等 (C)两个力系的主矢和主矩分别对应相等 (D)两个力系作用在同一刚体上 5、如图所示,点M沿螺线自内向外运动,它走过的弧长与时间的一次方成正比,则点的加速度越来越,点M越跑越。() (A)大,快 (B)小,慢 (C)大,不变 (D)小,不变 6、若点作匀变速曲线运动,其中正确的是() (A)点的加速度大小a=常量

理论力学期末复习题

1、圆柱O重G=1000N放在斜面上用撑架支承如图;不计架重,求铰链A、B、C处反力? 解:(1) 研究圆柱,受力分析,画受力图: 由力三角形得: (2) 研究AB杆,受力分析(注意BC为二力杆),画受力图: (3) 列平衡方程 (4) 解方程组: 2、求下图所示桁架中杆HI、EG、AC的内力?

答:F F F F HI AC EG -===00 3、重物悬挂如图,已知G=1.8kN ,其他重量不计;求铰链A 的约束反力和杆BC 所受的力? 解: (1) 研究整体,受力分析(BC 是二力杆),画受力图: (2)列平衡方程: (3)解方程组:X A =2.4KN; Y A =1.2KN; S=0,848KN 4、三铰门式刚架受集中荷载F P 作用,不计架重,求支座A 、B 的约束力。 答:F A =F B =0。707F P 5、求梁的支座约束力,长度单位为m 。 解:

∑M A(F)=0 F B×4-2×Sin450×6-1.5=O ∑M B(F)=0 -F AY×4-2×Sin450×2-1.5=O ∑F X=0 F AX+2×coS450=O 解得: F AX=-1.41KN,F AY=-1.1KN,F B=2.50KN 6、求刚架的支座约束力。 解得:F AX=0 F AY=17KN F B=33KN。M 7、四连杆机构OABO1在图示位置平衡,已知OA=40㎝,O1B=60㎝,作用在曲柄OA上的力偶矩大小为M1=1N.m,求力偶矩M2的大小及连杆AB所受的力(各杆的重量不计)? 解: (1)先取0A杆为研究对象, ∑M=0 F AB×OAsin300-M1=0 解得:F AB=5N (2)取O1B杆研究。 F′AB= F AB=5N ∑M=0 M2- F′AB×O1B=0 解得:M2= F′AB×O1B=3N.m 飞轮加速转动时,其轮缘上一点M的运动规律为s=0.02 t3(单位为m、s),飞轮的半径R=0.4m。求该点8、 的速度达到v=6m/s时,它的切向及法向加速度。 解:M点做圆周运动,则 V=ds/dt=3×0.02 t2=0.06 t2 将v=6m/s代入上式,解得 t=10s a t=dv/dt=2×0.06t=1.2m/s2 a n= v2/R=90 m/s2 9、已知点的运动方程:x=50t,y=500-5t2,(x、y单位为m、t单位为s)。求当t=0时,点的切向加速度、法向加速度及轨迹的曲率半径。 解:a n=v2/ρ=(1/ρ)×[(X′)2+(X′)2] a t=dv/dt =X′X″+ Y′Y″/[(X′)2+(X′)2]1/2 a2=( X″)2+( Y″)2 X′=50,X″=O Y′=-10t,Y″=-10 将t=0代入,得a t=0

2016同济大学理论力学期中试题及答案

2016同济大学理论力学期中试题及答案

1.沿长方体的不相交且不平行的棱边作用三个大小相等的力,问边长 a ,b ,c 满足什么条件,该力系才能简化为一个力。 解:向O 点简化: R F ' 的投影:F F F F F F Rz Ry Rx ='='=',, k F j F i F F R ++='∴ [ 3分] 主矩O M 投影:0, ,=-=-=Oz Oy Ox M aF M cF bF M ()j aF i cF bF M O --=∴ [ 6分] ∵当0=?'O R M F 时才能合成为力, ∴应有()()[]0=--?++j aF i cF bF k F j F i F 即()00==-FaF cF bF F 或 ∴b=c ,或a=0时,力系才能合成为一个力。 [10分]

2. 图示不计自重的水平梁与桁架在B 点铰接。已知:载荷1F 、F 均与BH 垂直,F 1=8kN ,F=4kN ,M=6m kN ?,q=1kN/m ,L=2m 。试求: (1)支座A 、C 的约束力; (2)杆件1、2、3的内力。 解: (1)取AB 杆为研究对象 ()∑=0F M B 021 2=+-M LF qL Ay kN 4=Ay F (2)取整体为研究对象 ()∑=0F M C

02sin 2sin cos 2cos 21112=-?-?--?+?++L F L F L F L F L F L F qL M Ay Ax θθθθ kN 37.5=Ax F ∑=0x F 0cos 2cos 1=--+θθF F F F Cx Ax 0=∑y F 0sin 2sin 1=---+θθF F qL F F Cy Ay kN .F Cx 948= kN 165.F Cy = [6分] (3)取D 点为研究对象 ∑=0x F 01=F [7分] (4)取H 点为研究对象 ∑=0x F 0cos 5=--θF F kN 525-=F [8分] (5)取C 点为研究对象 ∑=0x F 0sin 35=++θF F F Cx kN 12.103-=F 0=∑y F 0cos 32=++θF F F Cy kN 90.32=F [10分]

理论力学期末复习题

1、圆柱O 重G=1000N 放在斜面上用撑架支承如图;不计架重,求铰链 A 、 B 、 C 处反力? 解:(1) 研究圆柱,受力分析,画受力图: 由力三角形得: (2) 研究AB 杆,受力分析(注意BC 为二力杆),画受力图: (3) 列平衡方程 (4) 解方程组: 2、求下图所示桁架中杆HI 、EG 、AC 的力? F H C A E

答:F F F F HI AC EG -===00 3、重物悬挂如图,已知G=1.8kN ,其他重量不计;求铰链A 的约束反力和杆BC 所受的力? 解: (1) 研究整体,受力分析(BC 是二力杆),画受力图: (2)列平衡方程: (3)解方程组:X A =2.4KN; Y A =1.2KN; S=0,848KN 4、三铰门式刚架受集中荷载F P 作用,不计架重,求支座A 、B 的约束力。 答:F A =F B =0。707F P 5、求梁的支座约束力,长度单位为m 。 解: ∑M A (F )=0 F B ×4-2×Sin450 ×6-1.5=O

∑M B(F)=0 -F AY×4-2×Sin450×2-1.5=O ∑F X=0 F AX+2×coS450=O 解得: F AX=-1.41KN,F AY=-1.1KN,F B=2.50KN 6、求刚架的支座约束力。 解得:F AX=0 F AY=17KN F B=33KN。M 7、四连杆机构OABO1在图示位置平衡,已知OA=40㎝,O1B=60㎝,作用在曲柄OA上的力偶矩大小为M1=1N.m,求力偶矩M 2的大小及连杆AB所受的力(各杆的重量不计)? 解: (1)先取0A杆为研究对象, ∑M=0 F AB×OAsin300-M1=0 解得:F AB=5N (2)取O1B杆研究。 F′AB= F AB=5N ∑M=0 M2- F′AB×O1B=0 解得:M2= F′AB×O1B=3N.m 飞轮加速转动时,其轮缘上一点M的运动规律为s=0.02 t3(单位为m、s),飞轮的半径R=0.4m。求该点8、 的速度达到v=6m/s时,它的切向及法向加速度。 解:M点做圆周运动,则 V=ds/dt=3×0.02 t2=0.06 t2 将v=6m/s代入上式,解得 t=10s a t=dv/dt=2×0.06t=1.2m/s2 a n= v2/R=90 m/s2 9、已知点的运动方程:x=50t,y=500-5t2,(x、y单位为m、t单位为s)。求当t=0时,点的切向加速度、法向加速度及轨迹的曲率半径。 解:a n=v2/ρ=(1/ρ)×[(X′)2+(X′)2] a t=dv/dt =X′X″+ Y′Y″/[(X′)2+(X′)2]1/2 a2=( X″)2+( Y″)2 X′=50,X″=O Y′=-10t,Y″=-10 将t=0代入,得a t=0 a n=10m/s2

理论力学期末复习试题

一、是非题 1、若有B A F F 的两个力,作用在同一刚体上,则此二力是作用力与反作用力,或是一对平衡力。 ( ) 2、若点的法向加速度为零,则该点轨迹的曲率必为零。 ( ) 3、质点运动的方向一定是合外力的方向。 ( ) 4、作用在同一刚体上的两个力 1F 、 2F ,若有 1F = - 2F ,则该二力是一对平衡的力,或者组成一个力偶。 ( ) 5、一动点如果在某瞬时的法向加速度等于零,而其切向加速度不等于零,则该点一定作直线运动。 ( ) 6、当质点处于相对平衡(即相对运动为匀速直线运动)时,作用在质点上的主动力、 约束力和牵连惯性力组成平衡力系。 ( ) 二、选择题 1、图示两个作用在三角形板上的平面汇交力系(图(a )汇交于三角形板中心,图(b )汇交于三角形板底边中点)。如果各力大小均不等于零,则 图(a )所示力系______________________; 图(b )所示力系______________________。 ①可能平衡; ②一定不平衡; ③一定平衡; ④不能确定。 2、绳子的一端绕在滑轮上,另一端与置于水平面上的物块B 相连,若物块B 的运动方程为X =k t 2,其中k 为常数,轮子半径为R 。则轮缘上A 点的加速度的大小为_____________。 ① 2 k ; ② (4 k 2 t 2 / R)1/2; ③ (4 k 2+16 k 4 t 4 / R 2 )1/2; ④ 2 k +4 k 2 t 2 / R 。 3、船A 重P ,以速度v 航行。重Q 的物体B 以相对于船的速度ū空投到船上,设

ū与水平面成600角,且与v 在同一铅直平面。若不计水的阻力,则二者共同的水平速度为_________。 ① ( Pv +0.5Qu ) / ( P +Q ); ② ( Pv +Qu ) / ( P +Q ); ③ ( ( P +Q ) v +Qu ) / ( P +Q)。 4、设力 F 在X 轴上的投影为F ,则该力在与X 轴共面的任一轴上的投影____________。 ① 一定不等于零; ② 不一定等于零; ③ 一定等于零; ④ 等于F 。 5、当点运动时,若位置矢______,则其运动轨迹为直线;若位置矢______,则其运动轨迹为圆。 ① 方向保持不变,大小可变; ② 大小保持不变,方向可变; ③ 大小,方向均保持不变; ④ 大小和方向可任意变化。 6、两均质圆盘A 、B ,质量相等,半径相同,放在光滑水平面上,分别受到 F , ' F 的作用,用静止开始运动,若 F = 'F , 则任一瞬时两圆盘的动量相比较是_________。 ① KA >KB ; ② KA <KB ; ③ KA =KB 。 三、填空题 1、空间力偶对刚体的作用效应取决于_______________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 2、AB 为机车上的连杆,已知

理论力学试题及答案

2 理论力学试题及答案 、是非题(每题 2分。正确用错误用X,填入括号内。 ) 1、作用在一个物体上有三个力,当这三个力的作用线汇交于一点时,则此力系必然平衡。 2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 4、虚位移是偶想的,极微小的位移,它与时间,主动力以及运动的初始条件无关。 5、设一质点的质量为 m 其速度—与x 轴的夹角为a,则其动量在 x 轴上的投影为 mv =mvcos a o 二、选择题(每题 3分。请将答案的序号填入划线内。) 1、正立方体的顶角上作用着六个大小相等的力,此力系向任一点简化的结果是 ① 主矢等于零,主矩不等于零; ② 主矢不等于零,主矩也不等于零; ③ 主矢不等于零,主矩等于零; ④ 主矢等于零,主矩也等于零。 2、重P 的均质圆柱放在 V 型槽里,考虑摩擦柱上作用一力偶,其矩为 M 时(如图),圆柱处于极限平衡状态。此 时按触点处的法向反力 N A 与N B 的关系为 ① N A = N B ; ② N A > N B ; ③ N A < N B O 3、边长为L 的均质正方形平板,位于铅垂平面内并置于光滑水平面上,如图示,若给平板一微小扰动,使其从图示位 置开始倾倒,平板在倾倒过程中,其质心 C 点的运动轨迹是 ①半径为L/2的圆弧; ②抛物线; ③椭圆曲线; ④铅垂直线。 4、在图示机构中,杆 0 A //QB,杆 C 2 C //C 3 D,且 O A = 20cm , C 2 C = 40cm , CM = MD = 30cm 若杆 AO 以角速度 w 3、在自然坐标系中,如果速度u 常数,则加速度a = 0 O =3 rad / s 匀速转动,则D 点的速度的大小为 cm/s ,M 点的加速度的大小为 cm/s

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