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1、 第 1 页 学年第 一 学期期 终 考试试卷审批表课程名称理论力学考试班级机械0401、0402参加考试学生人数78任课教师池德汝命题教师盛冬发试卷类型(A、B或C)A卷教研室意见(签字)系(部)意见(签字)教务处意见一、 填空题(每空1分，共10分)1在静力学中主要研究三方面问题，即物体的受力分析、 力系的简化、力系的平衡条件。2平面任意力系平衡方程可用二矩式表示，即，其中力系平衡的附加条件是 x 不垂直于AB 。3点作圆周运动，加速度由切向加速度和法向加速度组成，其中切向加速度反映了 的速度大小随时间的变化率，方向是 沿圆周切线方向 ；法向加速度反映了 速度方向随时间 的变化率，方向是指
2、向圆心（圆周的法线方向）。4.质点运动微分方程自然坐标投影形式为，。二、 选择题(每题2分，共10分)1、A，B为某平面力系作用面内任意两点，该力系向A点简化的结果是主矢和主矩，向B点简化的主矩为，则下述哪种结论是正确的：(A，C)A当时，必有 B. 当时，可能有C当时，可能有 D. 当时，必有2、当物体处于临界平衡状态时，静摩擦力的大小( C ) A与物体的重量成正比 B与物体的重力在支承面的法线方向的大小成正比 C与相互接触物体之间的正压力大小成正比 D由力系的平衡方程来确定3、在点的合成运动中，下述说法正解的是( B、D ) Aac与e必共面，且ace Bac必与r垂直Cac必与a垂直
3、Dae必垂直于e 第 2 页4、质点系动量矩定理的数学表达式为，则 ( D ) AO点必须是固定点 BO点可以是任意点CO点必须是固定点，也可以是任意点 DO点可以是固定点，也可以是质心5、若质点的动能保持不变，则(D ) A该质点的动量必守恒 B该质点必作直线运动 C该质点必作变速运动 D该质点必作匀速运动三、 一平面机构如图所示，CF杆承受均布载荷，各杆之间均为铰链连接，假设各杆的重量不计，试确定各个支座的约束反力。（ 本题共15分）解：(1)分别选择整体与CF杆为研究对象(2分) (2)分别进行受力分析(5分)FCx (3)分别列平衡方程FBx 整体：FCyxFCxyxFFqFCFCyx
4、FByxFA = (3分) = (2分)联立求解，得 ， (3分) 第 3 页四、弯成直角的曲杆OAB以角速度= 常数绕O点作逆时针转动。在曲杆的AB段装有滑筒C，滑筒与在滑道内运动的铅直杆DC铰接于C，O点与DC位于同一铅垂线上。设曲杆的OA段长为r，求当=30时DC杆的速度和加速度。(本题共15分)BACOD解：(1) 选择MP：C，MS：OAB(2分) (2) 分别画出C点的速度和加速度合成图(6分)CC(3)由C点的速度图可知 ，即 CD杆的速度为 (3分) 由C点的加速度图，列方向投影方程： 其中：， 解之得： (4分) 第4 页五、如图所示，两个重物M1和M2，各自质量为m1和m2
5、,分别系在两条绳上，此两绳又分别绕在半径为和的两个共轴的鼓轮上。鼓轮质量为m,为O轴的惯性半径为，绳的质量略去不计，求鼓轮的角加速度和O处的约束反力。(本题共15分) 解：(1) 选择整体为研究对象(2分)M1BM21Br2r1 (2) 进行受力分析和运动学分析(3分) (3) 应用动量矩定理，可知 (2分)而 (2分) 代入后，可得 (1分) 应用动量定理，可知 ， (2分) 而 ， (2分) 代入后可得 (1分) 第 5 页六、均质细杆AB长为l，质量为m1，上端B靠在光滑的墙上，下端A以铰链与均质圆柱的中心相连。圆柱质量为m2，半径为R，放在粗糙水平面上，自图示位置由静止开始滚动而不滑动
6、，杆与水平线的交角。求点A在初瞬时的加速度。(本题共17分)ACRrBC600解：(1) 选择整体为研究对象(1分) (2) 分别进行受力分析和运动学分析(4分)(3) 应用动能定理 (1分) 其中： (1分) ACRrBCFNBFNABFSm1gM2g (4分) (2分) 代入后可得 将上式对时间求一阶导数，并注意到 (3分)BCPAC考虑到初始条件，即当时， 第6 页lOABr七、均质圆盘O，质量，半径，有一长质量为的均质直杆AB铰接在圆盘边缘的A点，如图所示。设圆盘上有一偶矩的力偶作用。求在开始运动()时：(1) 圆盘和杆的角加速度；(2) 轴承O点的约束反力。(本题共18分，要求用动静法进行求解)解: (1)分别取杆和整体为研究对象(2分)(2)分别进行受力分析(6分)(3) 按照达朗贝尔原理列平衡方程 (6分)AB杆： (1)整体： (2)将以上表达式及各量的数值代入后，联立求解式(1)、(2)，得 ，由 ，即 (2分)由 ，即 (2分)BCAOABC
