理论力学期中试卷(3学时)

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1、2010-2011 学年第一学期 理论力学 期中考试试卷-1同济大学浙江学院课程考核试卷同济大学浙江学院课程考核试卷20102011 学年第一学期命题教师签名： 审核教师签名：课名：理论力学（3 学时） 考试考查：考试 此卷选为：期中考试（ ）期终考试（ ）补考（ ）重修（ ）年级 09 专业 道交、建环 学号_姓名_任课教师 王俊民 得分 （注意：本试卷共三大题，（注意：本试卷共三大题，1 1 大张，满分大张，满分 100100 分考试时间为分考试时间为 9090 分钟。分钟。 ）一、作图题（2 题，共 18 分） 1. 画图示系统整体的受力图（可画在原图上） 、及滑轮 D、杆 AB、杆 C

2、D 的受力图。 （12 分）2. 画出杆 AB 的受力图（可画在原图上） 。（6 分）二、填空题（每题 8 分，2 题共 16 分）3 3. 平面机构如图所示。已知 AB/O1O2，且 AB=O1O2=L，AO1=BO2=r，ABCD 是矩形板，AD=BC=b，AO1杆以匀角速度绕 O1轴转动，则矩形板重心点的速度和加速度C的大小分别为 v_，a_，同时应在图上 标出它们的方向。 （8 分）4 4. 已知直角 T 字杆某瞬时以角速度，角加速度在图平面内绕 O 转动，则 C 点的速度为 _；加速度为_（方向均应在图上表示） 。 （8 分）三、计算题（4 题，共 66 分）5. 在图示正立方体中，

3、已知作用在 D1点的力 F=20 kN，尺寸 a=1 m，力偶 M=kNm，220作用在水平面 ABCD 上。试求力系向 O 点简化的主矢、主矩。 （15 分）6. 试求图示梁的支座反力。已知 F=6kN，q=2kN/m，M=2kNm，a=1m。(14 分）GCDDABOO2010-2011 学年第一学期 理论力学 期中考试试卷-27. 结构如图，C 处为较链，自重不计。已知：FP100kN，q20kN/m，。mkN50M 试求 A、B 两支座的约束力。 （17 分）8. .图示摇杆滑道机构，滑块 M 同时在固定圆弧槽 BC 中和在摇杆 OA 的滑道中滑动。BC 弧的半径为 R，摇杆绕 O 轴

4、以匀角速度转动，O 轴在 BC 弧所在的圆周上，开始时摇杆在水 平位置，试分别用直角坐标法和自然法求滑块 M 的运动方程、速度及加速度。 （20 分）12、图示力 F=2KN 对点之矩为（ ）kNm。 A：2 B：4 C：2 D：4 9、平面汇交力系平衡的必要和充分的几何条件是力多边形_。20、摩擦角的正切值等于_。 21、摩擦角是当静摩擦力下达到_时，全反力与支承面的_线的 夹角。3、图示结构中力 F 对 O 点的矩为（ ） 。（A）；22( )cosOMFFab（B）；22( )sinOMFFab（C）；( )cosOMFFab（D）( )sinOMFFab7如图力偶对 A 点之矩应是（

5、） A 0 B +1.5KN.M C -1.5KN.M D +3KN.M3、既限制物体任何方向运动，又限制物体转动的支座称（ ）支座。 A：固定铰 B：可动铰 C：固定端 D：光滑面 2、如图所示杆 ACB，其正确的受力图为（ ） 。 （A）图 A （B）图 B （C）图 C （D）图 DyxOCM(x,y)O1BA 2 abFO题 1-3 图2010-2011 学年第一学期 理论力学 期中考试试卷-35、AB、CD 通过铰链 C 连接，受力如图。已知：均布载荷 q10kN/m，力偶矩 m=40kNm，不 计梁重。求支座反力 A、B、D 的约束反力和铰链 C 处受的力。求梁及刚架的支座反力。

6、（22 分） 支座 A、B 固定端支座 A2、力的作用线都汇交于一点的力系称（ C ）力系。力的作用线都互相平行的力系称（ E ）力系。力的作用线既不汇交于一点，又不互相平行的力系称（ F ）力系。：空间汇交 ：空间一般：汇交：平面汇交 E：平行 F：一般3-3 已知 q=20kN/m，F=20kN，M=16kNm，l=0.8m，求梁 A、B 处的约束力。3-5 图示梁 AB 与 BC 在 B 处用中间铰连接，受分布载荷 q=15kN/m 和集中力偶 M=20kNm 作用，求各处约束力。3-16 求图示桁架中 1、2、3 杆的内力。 1. .力沿图示立方体顶点 B 指向顶点 H，已知 F=10

7、0 N，AO=30 cm，CO=40 cm，与 BEFF夹角为 30。求在 x，y，z 三轴上的投影及对三轴的矩。 （13 分）FABCDQQRA RBRD （C）ACDQRARBRD（D）ADRARBRD（A）RARBRD（B）A20kN/m3m 3m 2m2m30kNmB9kNA 4m 2m2 m3kN/m习题 3-3 图lllABF MqqM1m2m2mA BC习题 3-5 图aaaaaAB123FFA123BFaaaa(b)2010-2011 学年第一学期 理论力学 期中考试试卷-4145.145. 平面机构如图所示。已知 AB/O1O2，且 AB=O1O2=L，AO1=BO2=r，A

8、BCD 是矩形板， AD=BC=b，AO1杆以匀角速度绕 O1轴转动，则矩形板重心点的速度和加速度的大小分别为Cv_，a_，应在 图上标出它们的方向。答：答：v=r；a=r。（图略）146. 147.147. 圆轮绕定轴 O 转动，已知 OA=0.5m，某瞬时，的方向如图示，且 aA=10m/s2，则AvAa该瞬时角速度_；角加速度_（角速度、角加速度的转 向要在图上表明）。149.149. 刚体绕 OZ轴转动，在垂直于转动轴的某平面上有 A，B 两点，已知 OZA=2OZB，某瞬 时 aA=10m/s2，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：答：5m/s

9、2；与OzB成 60 度角。 150.150. 在定轴转动的刚体上， （1）哪些点的速度大小相等？_； （2）哪些点的加速度大小相等？_； （3）哪些点的加速度的方向相同？_。答：答：到转轴距离相等的点（即转动半径相等的点）；同上；过转轴的半截面上的点。 151.151. 齿轮半径为 r，绕定轴 O 转动，并带动齿条 AB 移动。已知某瞬时齿轮的角速度为已 知直角 T 字杆某瞬时以角速度，角加速度在图平面内绕 O 转动，则 C 点的速度为 _；加速度为_（方向均应在图上表示）。答：答：；。（图略）。22ba )(4222ba，角加速度为，齿轮上的 C 点与齿条上的点相接触，则 C 点的加速度大

10、小为C_；点的加速度大小为_（方向均应表C示在图上）。2010-2011 学年第一学期 理论力学 期中考试试卷-5答：答：； （图略）。42 raCraC152.152. 图示平面机构中，刚性板 AMB 与杆 O1A，O2B 铰接，若 O1AO2B，O1O2=AB，在图示 瞬时，O1A 杆角速度为，角加速度为，则 M 点的速度 大小为_；M 点的加速 度大小为_（方向均应在图中表示）。答：答：；。LvvAM42LaaAM1.图示摇杆滑道机构，滑块 M 同时在固定圆弧槽 BC 中和在摇杆 OA 的滑道中滑动。BC 弧的半径为 R，摇杆绕 O 轴以匀角速度转动，O 轴在 BC 弧所在的圆周上，开始

11、时摇杆 在水平位置，试分别用直角坐标法和自然法求滑块 M 的运动方程、速度及加速度。 （18 分）解：一、直角坐标法M 点运动方程： t2Ryt2RRxtsincosM 点运动速度：R2vvvt2R2dtdyvt2R2dtdxv2 y2 xyx cossinM 点运动加速度：,22 y2 x2y y2x xR4aaat2R4dtdvat2R4dtdva sincos二：自然坐标法 M 点运动方程： tR2R2s M 点运动速度：R2dtdsvM 点运动加速度：R4aaR4Rva 0dtdvan2n2.已知点的运动方程：x=50t, y=500-5t2,单位为米、秒；求当 t=0 时，点的切向加

12、速度、法向 加速度及轨迹的曲率半径。 （12 分）解：点的运动速度：yxOCM(x,y)O1BA 2 2010-2011 学年第一学期 理论力学 期中考试试卷-622 y2 xyxt1002500vvvt10dtdyv 50dtdxv当 t=0 时：，sm50vvx/点的运动加速度：222 y2 xy yx xsm10aaa10dtdva 0dtdva/，2t10025002t200 dtdva当 t=0 时：m250102500 10vsm10vaa0a222n/18、从图中所示的平面汇交力系的力多边形中，判断哪个力系是平衡的，哪个力系有合力，并指出合力。8平面系统受力偶矩为 M=10KN.m 的力偶作用。当力偶 M 作用于 AC 杆时，A 支座反力的大小为 ，B 支座反力的大小为 ；当力偶 M 作用于 BC 杆时，A 支座反力的大小为 ，B 支座反力的大小为 。 4KN； 5KN； 8KN； 10KN。 图 3-6