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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑理论力学题库第五章 理论力学题库第五章 一、填空题 1. 限制力学体系中各质点自由运动的条件称为 。质点始终不能脱 离的约束称为 约束，若质点被约束在某一曲面上，但在某一方向上可以脱离，这种约束称为 约束。 2. 受有梦想约束的力学体系平衡的充要条件是 ，此即 原 理。 3. 根本形式的拉格朗日方程为 ，保守力系的拉格朗日方程为 。 4. 若作用在力学体系上的全体约束力在任意虚位移中所作的虚功之和为 零，那么这种约束称为 约束。 5. 哈密顿正那么方程的概括形式是 和 。 5-1. n个质点组成的系统如有k个约束，那么只有 3n - k 个坐标是独立的. 5
2、-2.可积分的运动约束与几何约束在物理实质上没有识别，合称为 完整约束 . 5-3自由度可定义为：系统广义坐标的独立 变分数目 ，即可以独立变化的 坐标变更数 . 5-4.广义坐标就是确定力学体系空间位置的一组 独立坐标 。 5-5.虚位移就是 假想的 、符合约束条件的、无限小的、 即时的 位置变更。 5-6.稳定约束处境下某点的虚位移必在该点曲面的 切平面上 。 5-7.梦想、完整、稳定约束体系平衡的充要条件是 主动力虚功之和为零 . 5-8.有效力（主动力 + 惯性力）的总虚功等于 零 。 5-9.广义动量的时间变化率等于 广义力 （或：主动力+拉氏力）。 5-10.简正坐标能够使系统的动
3、能和势能分别用 广义速度 和 广义坐标 的平方项表示。 5-11.勒让德变换就是将一组 独立 变数变为另一组 独立 变数的变换。 5-12.勒让德变换可表述为：新函数等于 不要的变量 乘以原函数对该变量的偏微商的 和 ，再减去 原函数。 5-13.广义能量积分就是 t 为循环坐标时的循环积分。 5-14. 泊松定理可表述为：若?(q,p,t)?c1,?(q,p,t)?c2是正那么方程的初积分，那么 是正那么方程的初积分. ?,?c3 也 ?p?,H ； q?q?,H 。 5-15.哈密顿正那么方程的泊松括号表示为： p5-16.哈密顿原理可表述为：在一致 始终 位置和 等时 变分条件下，保守、
4、完整力系所可能做的 真实运动是 主函数 取极值. 5-17.正那么变换就是 使正那么方程 形式不变的广义坐标的变换。 5-18.正那么变换目的就是通过正那么变换，使新的H 中有更多的 循环坐标 。 * ?5-19. 哈密顿正那么方程为：q?H?H? ；p 。 ?p?q?s5-20. 哈密顿正那么变换的数学表达式为：H(p,q,t)? ?q1?L?L 。 ?q二、选择题 5-1. 关于广义坐标的理解，以下说法正确的是： A 广义坐标就是一般的坐标； B 广义坐标可以是线量，也可以是角量； C 一个系统的广义坐标数是不确定的； D系统广义坐标的数目确定就是系统的自由度数 5-2. 关于自由度数目的
5、理解，以下说法正确的是： 【B】 【B】 A系统的自由度数目就是系统的独立的一般坐标的数目； B系统的自由度数目与系统的广义坐标的独立变更数目确定一致； C 一个系统的自由度数目是不确定的，与系统广义坐标的选取有关； D系统的自由度数目确定与系统的广义坐标的数目一致。 5-3. 关于分析力学中的概念，找出错误的说法： 【D】 A 拉格朗日方程是S个二阶常微分方程组成的方程组； B 哈密顿正那么方程是2S个一阶常微分方程组成的方程组； C 拉格朗日函数和哈密顿函数的变量不同； D 拉格朗日方程和哈密顿正那么方程是分析力学中两个根本的方程，不能相互推演。 5-4. 分析力学的特点中，正确的有： 【
6、C】 A 分析力学是对力学体系的分析过程的理论； B分析力学中系统的广义坐标确定与系统的空间坐标有关； C分析力学的研究方法是通过选定系统的广义坐标从而确定系统的运动规律； D 分析力学的研究方法只对力学体系有效 5-5. 关于系统约束的分类，错误的描述有： 【D】 A 系统约束可分为几何约束和运动约束；B 系统约束可分为稳定约束和不稳定约束； 5-6. 分析力学中的循环坐标，以下描述中错误的有： 【D】 C 约束就是对物体运动的位置或速度举行限定；D运动约束就是完整约束。 A 循环坐标是指拉格朗日函数中或哈密顿函数中不显含的广义坐标； B 循环坐标能使拉格朗日方程或哈密顿正那么方程求解简朴；
7、 C 循环坐标可以是线坐标，也可以是其它物理量； D 系统确定，循环坐标数目就确定确定 5-7. 关于广义动量和广义速度，以下说法正确的有： A广义速度可以是线速度，也可以是其他的物理量； B广义动量就是动量； C 广义动量等于系统的广义速度乘以系统的质量； D 广义动量的增量等于力对时间的冲量。 5-8. 关于虚功指的是 【B】 【A】 A 当质点发生位移时力所作的功； B 质点在约束可能范围内发生虚位移时力所作的功 ； C 虚力在质点发生位移时所作的功； D 虚力和虚位移所作的功。 9. 设A、B两质点的质量分别为mA、mB，它们在某瞬时的速度大小分别为vA、vB，那么C (A) 当vA=
8、vB，且mA=mB时，该两质点的动量必定相等； (B) 当vA=vB，而mA?mB时，该两质点的动量也可能相等； (C) 当vA?vB，且mA?mB时，该两质点的动量有可能相等； (D) 当vA?vB，且mA?mB时，该两质点的动量必不相等； 12-2. 设刚体的动量为K，其质心的速度为vC，质量为M，那么B (A) K=MvC式只有当刚体作平移时才成立； (B) 刚体作任意运动时，式K=MvC恒成立； (C) K=MvC式说明：刚体作任何运动时，其上各质点动量的合成的结果结果必为一通 过质心的合动量，其大小等于刚体质量与质心速度的乘积； (D) 刚体作任何运动时，其上各质点动量合成的结果结果
9、，均不成能为一通过质心的 合动量。 10. 假设质点系质心在某轴上的坐标保持不变，那么D (A) 作用在质点系上全体外力的矢量和必恒等于零； (B) 开头时各质点的初速度均务必为零； (C) 开头时质点系质心的初速度务必为零； (D) 作用在质点系上全体外力在该轴上投影的代数和必恒等于零，但开头时质点系质 心的初速度并不确定等于零。 11. 图示三个均质圆盘A、B、C的重量均为P，半径均为R，它们的角速度?的大小、转向 都一致。A盘绕其质心转动，B盘绕其边缘上O轴转动，C盘在水平面上向右滚动而无滑动。在图示位置时，A、B、C三个圆盘的动量分别用KA、KB、KC表示，那么C (A)KA=KB=K
10、C; (B)KA?KB?KC; A R ? (C)KA?KB=KC; (D)KA=KB?KC; ? B C R R ? 12. 图a所示机构中，O1A?O2B，且O1A=O2B=10cm，曲柄O1A以匀角速度?=?2rad/s绕O1 轴朝逆时针向转动，O1、O2位于同一水平线上。图b所示CD杆的C端沿水平面向右滑动，其速度大小vC=20cm/s，D端沿铅直墙滑动。图c所示EF杆在倾角为45?的导槽内滑动，契块以匀速u=20cm/s沿水平面向左移动。设AB、CD、EF三均质杆的重量相等，在图示位置时，它们的动量矢量分别用KAB、KCD、KEF表示，那么B F D 45? E B A u ? C
11、45? vC O1 45? O2 45? (b) (a) (c) (A)KAB=KCD?KEF; (B)KAB= KEF ? KCD; (C)KAB?KCD? KEF; (D)KAB=KCD= KEF. 13. 图示均质杆AB重W，其A端置于水平光滑面上，B端用绳悬挂。取图示坐标系oxy， 此时该杆质心C的坐标xC=0。若将绳剪断，那么C y B C W A x o (A) 杆倒向地面的过程中，其质心C运动的轨迹为圆弧； (B) 杆倒至地面后，xC0； (C) 杆倒至地面后，xC=0； (D) 杆倒至地面后，xCvbvc)抛出， 它们的质量均为M。若不计空气阻力，它们的质心加速度分别以aa、ab、ac表示。以下四种说法中，哪一个是正确的？A (A) aa=ab=ac； (B) aa (C) aaabac； (D) aaab (a) (b) (c) va vb vc 17.图示三物体在地面邻近某一同样的高度分别以不同的质心初速va、vb、vc(vavbvc)抛出， 它们的质量均为M。若不计空气阻力，它们的速度在坐标轴上的投影，有以下四种说法，其中哪些是正确的？AD (a) (b) (c) va vb vc 10
