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1、芬孝K出X，宇2008-2009学年第一学期考试题（卷）课程名称理论力学考试性质试卷类型A使用班级材料成型及控制工程考试方法人 数题 号一二三四五六七八九十总成绩成 绩一、作图题（10分）如下图所示，不计折杆AB和直杆CD的质量，A、B、C处均为铰链连接。试分别画 出图中折杆AB和直杆CD的受力图。二、填空题（30分，每空2分）1.如下图所示，边长为a=1m的正方体，受三个集中力的作用。则将该力系向O点 简化可得到：主矢为F =（，）R N；主矩为 M =（， ）N.m。第1页共2.如下图所示的平面机构，由摇杆O1 A、O B , “T字形”刚架ABCQ,连杆DE和 竖直滑块E组成，O1O2水
2、平，刚架的CD段垂直AB段，且AB= O1O2，已知AO = BO=l， DE= 4l，O1 A杆以匀角速度绕O1轴逆时针定轴转动，连杆DE的质量均匀分布且大 小为M。根据刚体五种运动形式的定义，则“丁字形”刚架ABCD的运动形式为， 连杆DE的运动形式为。在图示位置瞬时，若O1 A杆竖直，连杆DE与刚架CD段的夹角为ZCDE = 60。，则 在该瞬时：A点的速度大小为，A点的加速度大小为，D点 的速度大小为，连杆DE的速度瞬心到连杆DE的质心即其中点的距离 为，连杆DE的角速度大小为，连杆DE的动量大小 为，连杆DE的动能大小为。三、计算题（20分）如左下图所示，刚架结构由直杆AC和折杆BC
3、组成，A处为固定端，B处为辊轴 支座，C处为中间铰。所受荷载如图所示。已知F=40 kN，M= 20kNm，q=10kN/m， a=4m。试求A处和B处约束力。四、计算题（20分）机构如右上图所示，O和O在一条竖直线上，长度OA = 200mm的曲柄OA的一 端A与套筒A用铰链连接，1当曲柄OA以匀角速度=2扁s绕固定轴O转动1时，套 筒A在摇杆O B上滑动并带动摇杆O b绕固定轴O2摆动。在图示瞬时，曲柄O1A为水 平位置，/o2B = 3Oo。试求此瞬时：21（1）摇杆O2B的角速度2 ；（2）摇杆O2B的角加速度a 2五、计算题（20分）如下图所示，滚子A沿倾角为隹30 0的固定斜面作纯
4、滚动。滚子A通过一根跨过定 滑轮B的绳子与物块C相连。滚子A与定滑轮B都为均质圆盘，半径相等均为r，滚 子A、定滑轮B和物块C的质量相等均为m，绳子的质量忽略不计。系统由静止开始 运动，试求：（1）物块C的加速度；（2）绳子对滚子A的张力和固定斜面对滚子A的摩擦力。课程名称：理论力学考试性质：考试班级：材料成型及控制工程考试方法:试卷类型：A 命题教师：一、作图题（10分）FRACRB（5分）FPD（5分）二、填空题（30分，每空2分）1. 1, 2,3 ；4, 2, 22. 平移或平动，平面运动。2col， 3 2/，/ ，21， ， M淼 l，Mw 21223三、计算题（20分）解：（1）
5、取折杆BC为研究对象，画出受力图（4分） 列平衡方程组中的一个方程得：M = F a + M F x 2 qa x 2 = 0 ；解得：F = 35kN（个）。（4 分）（2）取整体为研究对象，画出受力图（4分）列出平衡方程组： F = Fa q x 2a = 0 F = FA + Frb F = 0=M + F a + M F x a q2a x a = 0A RB2解得：Fa = 80 kN （） FA = 5 kN （个）MA = 240 kN - m （逆时针）。分）四、计算题（20分）（8解：选套筒A为动点，动系与摇杆O2B相固连。因此有:（1）求角速度：由动点的速度合成定理v =
6、V = v + v作速度平行四边形， a A e r=v cos30。= 0.2、. 3m/s , Av = v sin 30。- v = x O A - 0.2m / s , ve a2 A 2 11r摇杆O B的角速度O =二 =02 = 0.5( rad/s)(逆时针)。(10分)22O2 A0.4an(2)求角加速度再由a = a B = at + a + a + a C作矢量图 投影有 a cos 300 = a a，即 a = a a cos 300，其中：a = 2v o = 0.2%.3m/s2，a =0 2O A = 0.8m/s2 因此a：0曷3m/s2,所以，摇杆O2B的
7、角加速度为a：a =一 = 一、3/2（rad/s2）（逆时针）。（10 分）2 O A五、计算题2（20分）（1）以系统为研究对象，设当物块C下降h时，其速度为v。采用动能定理：T T =E W（e），其中：T = mv2， T = 0， W（e）= mgh（1 sin0 ），即：2mv2 = mgh。2 11-22 211-222一，1对上式求一次导数，得a = - g。（10分）6（2）以滚子A为研究对象，设绳子对滚子A的拉力为T，固定台面对滚子A的摩 擦力为F，方向平行斜面向下。物块C下降的加速度为a，由运动学关系得滚子A质 心的ac =a和角加速度为a=:,由平面运动微分方程得T F mg sin 0 = ma = ma；Fr = - mr 2a21=mra2联立解得：T = 3 mg ； f = 121 mg
