【精选】理论力学试题和答案

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1、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，ACBCADa，则 CD 杆所受的力FCD（ ） ，A 点约束反力 FAx=（ ） 。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 BCD 。则 B 处的约束反力 FB=（ ） ；CD 杆所受的力FCD=（ ） 。60EMDC1.1 1.23、如图 1.3 所示，已知杆 OA 长 L，以匀角速度 绕 O 轴转动，如以滑2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

2、 vr=（ ） ；科氏加速度 aC=（ ） 。 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 vB，OA 杆、 AB 杆、轮 B 的质量均为 m。则杆 AB 的动能TAB=（ ） ，轮 B 的动能 TB=（ ） 。 CBAOLOB1.3 1.45、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 2=（ ） 。6、图 1.6 所示机构中,当曲柄 OA 铅直向上时,BC

3、 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 =10rad/s 时,则 AB 杆的角速度 AB=（ ）rad/s,BC 杆的角速度 BC=（ ）rad/s。AB1.5OC1.67、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 FA、F B的作用线方位和箭头指向为（ ） （要求保留作图过程） 。板板 1DA1.7二、单项选择题（每小题 4 分，共 28 分）1、如图 2.1 所示，四本相同的书，每本重均

4、为 P，设书与书间的摩擦因数为 0.1，书与手间的摩擦因数为 0.25，欲将四本书一起抱起，则两侧手应加的压力至少大于（ ） 。A、 10P B、 8P C、 6P D、 4P2、如图 2.2 所示，重 Q=200N 的三角形板，用等长杆 O1A，O 2B 支持着。设 O1O2=AB，杆重及摩擦不计。若能使三角形板在角 =30 0时保持平衡，则水平力 P 的大小应为（ ） 。A、P=115.47 B、P=200 C、P=364N D、P=173NF21OBAQP2.1 2.23、平面杆机构如图 2.3 示，各杆重量不计，AB CDa。已知 AB 杆上作用一力偶 M1，如在 CD 杆上作用一力偶

5、 M2。则机构平衡时，M 1 与 M2 之间的大小为（ ） 。A、 M1M 2 B、 M1 M2 C、 M1 M2 D、 33M1 M234、如图 2.4 所示直角刚杆 AO = 2m，BO = 3m，已知某瞬时 A 点的速度 = 6m/s；而 B 点的加速度与 BO 成 = 60角。则该瞬时刚杆的角速度 Av =rad/s，角加速度 = rad/s2。A、3 B、 C、5 D、9333 21MMDCBA302.3 2.45、如图 2.5 所示，两齿条分别以速度 v1、v 2，沿相反向运动，两齿条之间夹有一齿轮，其半径为 R，设 v1v2，则齿轮中心 O 点的速度大小应为（ ） 。A、 B、

6、C、 D、21v21v21v21v6、如图 2.6 所示，已知 F1、F 2、F 3、F 4为作用于刚体上 A、B、C、D 四点的平面一般力系，其力矢关系如图 2.1 所示为平行四边形，由此可知（ ） 。A、力系可合成为一个力偶 B、力系可合成一个力C、 力系可简化为一个力和一个力偶 D、力系的合力为零,力系平衡V图 1 0DCBA4321F2.5 2.67、刚体作平面运动，在任一瞬时，若选 A 点为基点，则 B 点绕 A 点运动的速度为 vBA, 若选 B 点为基点，则 A 点绕 B 点运动的速度为 vAB,对于 vBA与vAB， 以下正确的说法是（ ） 。A、 大小相等，方向也相同 B、

7、大小相等，方向不同 C、 大小不相等，方向相同 D、 大小不相等，方向也不同三、计算题（15 分）如图三所示，左半拱 ACD、横梁 DE、右半拱 EGB 的自重均不计，三者铰接成桥梁结构，A、B 为固定铰支座，D、E 为中间铰，C 为可动铰支座。铅直向下的集中荷载 P=300 kN，Q=350 kN，图中尺寸单位为米。求结构平衡时A、C、D、E 处的约束反力。图三QPGEB215575A四、计算题（15 分）如图四所示结构由杆 AB、BC 和 CD 铰接而成中，不计各杆自重， B、C 处为光滑铰链，已知力偶矩 M=20kN.m, P=10kN ，q=10 kN/m。 求固定端 A与固定铰支座

8、D 的约束反力。图四DCBAMPq2m1m2m 五、计算题（14 分）在图五所示，均质圆盘 A 质量为 m，半径为 R，置于倾角为 300的斜面上，今在圆盘中心 A 系一与斜面平行的细绳，绳绕过一质量为 m，半径为 R 的滑轮O（视为均质圆盘）与质量也为 m 的物块 C 相连，物块 C 与固定水平面间的滑动摩擦因数为 0.1，在重力作用下，系统由静止开始运动，圆盘 A 向下做纯滚动。求：（1）物块 C 的加速度；（2）圆盘 A 所受的摩擦力；（3）轮 O 两边绳 AB 段和 BC 段的拉力。 OBA30图五2010 2011 学年度第 二 学期 理论力学 试卷（ A 卷）一、填空题（每小题 4

9、 分，共 28 分）1、三基类 2 F ，F 2、 三基类 ， 3、三基类 L， 2Ma2L 2 4、 mvB2， mvB2 5、3g/2 L ，3g/2 L 6、三基类 0，31347、BAFF板板 1EDC二、单项选择题（每题 4 分，共 28 分）1、三基类 A 2、三基类 C 3、三基类 B 4、三基类 A，D 5、三基类 A 6、 三基类 A 7、三基类 B三、计算题（15 分）三基类 EFDyxFQ2DCAyxyFP51解：（1）以 DE 为研究对象,受力如图：（8 分）E=0, F Dy7Q2=0 F Dy=100 kNM=0, FDx FEcos450=0 FDx=250 xk

10、N=0, FDy F Esin450-Q=0 FE=250 yF 2kN（2）以 ACD 为研究对象,受力如图：（7 分）A=0, FDx 5F Dy5P1F C5=0 FC=90 MkN=0, FAx FDx FC =0 FAx=160 kNx=0, FAy F Dy P=0 FAy=400 kNyF四、计算题（15 分）一般综合型 教师答题时间： 8 分钟AxyBxyMFFBxyDyxFCqCxyFDxq解：（1）以 BC、CD 杆为研究对象,受力如图：（4 分）结构对称：F By = FDy = q2=20kN FBx= FDx （2）以 CD 杆为研究对象,受力如图：（4 分）C=0,

11、 FDy2 F Dx2q2 1=0，F Dx=10 kNM（3）以 AB 为研究对象,受力如图：（7 分）A=0, MAF By2MP1=0=0, FAx F Bx =0 x=0, FAy - FBy P =0 yFAx =10 kN FAy =30 kN MA = 70kN.m五、计算题（14 分）f CfBCABN FFmgO30答：1、用动能定理计算轮 A 下降路程 s 时的物块 C 的速度和加速度 v、a（6 分）以系统为研究对象, 轮 A 作纯滚动。重力作功： mg.s. sin30 0mgf.s = 0.4 mg.siW计算系统的动能： T1=0T2= mv2 Jo 2 .mv2

12、mv2134其中：J o mR2 Rv（3）按动能定理：T 2- T1= iWmv2 = 0.4 mg.s两边对时间求导：a = g152、用刚体平面运动方程计算轮 A 所受的摩擦力 Ff：（4 分）JA A=Ff.R ，J A m R2, C=aFf= mg153、计算绳子两边的拉力 FAB、F BC（4 分）物体 C：F BC mgfm a， F BC mg307轮 O：F AB.RF BC .RJ o o, o= FAB = mg12010 2011 学年度第 二 学期 理论力学 试卷（B 卷）一、填空题（每小题 4 分，共 28 分）1、如图 1.1 所示刚架,已知水平力 F，则支座

13、A 的约束反力 FA=（ ） ；支座B 的约束反力 FB=（ ） 。2、图 1.2 中 F1和 F2分别作用于 A、B 两点，且 F1、F 2与 C 点共面，则在A、B、C 三点中（ ）点加一适当大小的力使系统平衡；加一适当大小的力偶能使系统平衡吗（ ） 。以下内容由教师填写2aABCDF1.21FFBC1.1 1.23、圆盘做定轴转动,轮缘上一点 M 的加速度 a 分别有图示三种情况.则在该三种情况下,（ ）圆盘的角速度 =0,（ ）圆盘的角加速度=0。O OA B C1.34、质量为 m，半径为 R 的均质圆盘可绕通过边缘 O 点且垂直于盘面的水平轴转动，设圆盘从最高位置无初速度的开始绕 O 轴转动，如图 1.4 所示。求当圆盘运动至图示位置，即圆盘中心 C 和轴 O 的连线通过水平位置时圆盘的角速度 （ ）和角加速度 （ ） 。5、如图 1.5 物体 A 重 10N,与斜面间摩擦因数为 0.4,物体 B 重 5N,则物体 A与斜面间摩擦力的大小为（ ）,方向为（ ） 。R co60ABO1.