理论力学习题及解答1

理论力学习题及解答

第一章静力学的基本概念及物体的受力分析

1-1 画出指定物体的受力图，各接触面均为光滑面。

1-2 画出下列指定物体的受力图，各接触面均为光滑，未画重力的物体的重量均不计。

1-3 画出下列各物体以及整体受力图，除注明者外，各物体自重不计，所有接触处均为光滑。

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

第二章平面一般力系

2-1 物体重P=20kN，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在铰车D 上，如图所示。转动铰车，物体便能升起，设滑轮的大小及滑轮转轴处的摩擦忽略不计，A、B、C三处均为铰链连接。当物体处于平衡状态时，试求拉杆AB和支杆CB所受的力。

2-2 用一组绳悬挂重P=1kN的物体，求各绳的拉力。

2-3 某桥墩顶部受到两边桥梁传来的铅直力P1=1940kN，P2=800kN及制动力T=193kN，桥墩自重W=5280kN，风力Q=140kN。各力作用线位置如图所示，求将这些力向基底截面中心O简化的结果，如能简化为一合力，试求出合力作用线的位置。

2-4 水平梁的支承和载荷如图所示，试求出图中A、B处的约束反力。

2-5 在图示结构计算简图中，已知q=15kN/m，求A、B、C处的约束力。

2-6 图示平面结构，自重不计，由AB、BD、DFE三杆铰接组成，已知：P=50kN，M=40kN·m，q=20kN/m，L=2m，试求固定端A的反力。

图2-6 图2-7

2-7 求图示多跨静定梁的支座反力。

2-8 图示结构中各杆自重不计，D、E处为铰链，B、C为链杆约束，A为固定端，已知：q G=1kN/m，q=1kN/m，M=2kN·m，L1=3m，L2=2m，试求A、B、C 处约束反力。

图2-8 图2-9

2-9 支架由两杆AO、CE和滑轮等组成，O、B处为铰链，A、E是固定铰支座，尺寸如图，已知：r=20cm，在滑轮上吊有重Q=1000N的物体，杆及轮重均不计，试求支座A和E以及AO杆上的O处约束反力。

图2-10 图2-11

2-10 在图示结构中，已知：P1=1kN，P2=0.5kN，q=1kN/m，L1=4m，L2=3m，

各构件自重不计。试求：（1）固定端A的反力；（2）杆BD的内力。

2-11 图示平面结构，销钉E铰接在水平杆DG上，并置于BC杆的光滑槽内，各杆重及各处摩擦均不计。已知：a=2m，F1=10kN，F2=20kN，M=30kN·m，试求固定端A、活动铰支座B及铰C的反力。

2-12 结构尺寸如图，B、C为光滑铰链，各构件自重不计，已知P=2kN，M=4kN·m，q=4kN/m，试求固定端D及支座A的约束反力。

图2-12

2-13 试计算图示桁架指定杆件的内力，图中长度单位为m，力的单位为kN。

图2-13

2-14 物体A重P=10N，与斜面间摩擦系数f

≈=0.4。

f'

（1）设物体B重Q=5N，试求A与斜面间的摩擦力的大小和方向。

（2）若物体B重Q=8N，则物体与斜面间的摩擦力方向如何？大小多少？

图2-14 图2-15

2-15 均质杆的A端放在粗糙的水平面上，杆的B端则用绳子拉住，设杆与地板的摩擦角为?，杆与水平面的夹角为45o。问：当绳子与水平线的倾角θ等于多大时，杆开始向右滑动。

2-16 图示为一制动设备的尺寸及支承情况，轮与杆DE间的静摩擦系数f=0.4，物块重Q=2000kN，r=L=10cm，R=2.5L，其余各杆重量不计，试求：阻止物块下

降所需的铅直力P的大小，杆AB和DE均处于水平位置。

图2-16 图2-17

2-17 用尖劈顶起重物的装置如图所示，重物与尖劈

间的摩擦系数为f，其他有圆辊处为光滑接触，尖劈

α，被顶举的重物重量设为Q。

顶角为α，且f

tg>

试求：（1）顶举重物上升所需的P值；（2）顶住重

物使其不致下降所需的P值。

2-18 一起重用的夹具由ABC和DEG两个相同的弯

杆组成，并且由BE连接，B和E都是铰链，尺寸如

图所示，试问要能提起重物Q，夹具与重物接触面处

的摩擦系数f应为多大？

第三章空间一般力系

3-1 图示空间构架由三根直杆组成，在D端用球铰连接，A、B和C端则用球铰固定在水平地板上，若挂在D端的物重G=10kN，试求铰链A、B和C的反力。各杆重量不计。

图3-1 图3-2

3-2 三连杆AB、AC、AD铰接如图。杆AB水平，绳AEG上悬挂重物P=10kN。在图示位置，系统保持平衡，求G处绳的张力T及AB、AC、AD三杆的约束力。

xy 平面为水平面。

3-3 空心楼板ABCD ，重Q =2.8kN ，一端支承在AB 的中点E ，并在H 、G 两处用绳悬挂，已知8AD GC HD ==，求H 、G 两处绳的张力及E 处的反力。

图3-3 图3-4 3-4 图示三圆盘A 、B 和C 的半径分别为15cm 、10cm 和5cm 。三轴OA 、OB 和OC 在同一平面内，∠AOB 为直角。在这三个圆盘上分别作用力偶，组成各力偶的力作用在轮缘上，它们的大小分别等于10N ，20N 和P 。如这三圆盘所构成的物系是自由的，求能使物系平衡的力P 和角α的大小。

3-5 图示一起重机，一边用与水平线成60o倾角的绳CD 拉住，且CD 在与ABC 平面垂直的平面内，另一边由跨过滑轮O 并悬挂着Q 1=100N 的重物且与CE 垂直的水平绳拉住，已知：起重机自重Q 2=2kN ，荷载P =4kN ，L 1=100cm ，L 2=150cm ，L 3=420cm ，不计摩擦。试求：支座A 、B 的反力及绳CD 的张力。

3-6 重为G 的均质薄板可绕水平轴AB 转动，A 为球铰，B 为蝶形铰链，今用绳索CE 将板支撑在水平位置，并在板平面内作用一力偶，设a =3m ，b =4，h =5m ，G =1000N ，M =2000N·m 。试求：绳的拉力及A 、B 处的约束反力。

图3-5 图3-6 3-7 已知作用在直角弯杆ABC 上的力1F 与x 轴同方向，力2F 铅直向下，且F 1=300N ，F 2=600N ，试求球铰A ，辊轴支座C ，以及绳DE 、GH 的约束反力。

图3-7 图3-8

3-8 图示电动机M通过链条传动将重物Q等速提起，链条与水平线成30o角（x1轴平行于x轴）。已知：r=10cm，R=20cm，

Q=10kN，链条主动边（下边）的拉力为从

动边拉力的两倍。求支座A和B的反力以及

链条的拉力。

3-9 正方形板ABCD由六根连杆支承如图。

在A点沿AD边作用水平力

P，求各杆的内

力，板自重不计。

第四章运动学基础

4-1 偏心凸轮半径为R，绕O轴转动，转角tω

?=（ω为常量），偏心距OC=e，凸轮带动顶杆AB沿铅直线作往复运动，试求顶杆AB的运动方程和速度方程。

图4-1 图4-2

4-2 杆O1B以匀角速度ω绕O1轴转动，通过套筒A带动杆O2A绕O2轴转动。若O1O2=O2A=L，tω

θ=。试分别用直角坐标法（坐标轴如图示）和自然法（以O1为原点，顺时针转为正向）求套筒A的运动方程。

4-3 点的运动方程为x=50t，y=500-5t2，其中x和y以m计，t以s计。求当t=0

图3-9

时，点的切向加速度和法向加速度以及此时点所在处轨迹的曲率半径。 4-4 已知一点的加速度方程为a x =-6m/s 2，a y =0，当t =0时，x 0=y 0=0，v 0x =10m/s ，v 0y =3m/s ，求点的运动轨迹，并用力学方法求t =1s 时，点所在处轨迹的曲率半径。 4-5 已知图示机构的尺寸如下：O 1A =O 2B =AM =0.2M ；O 1O 2=AB 。如轮O 1按t π?15=rad 的规律转动，求当t =0.5s 时，杆AB 上点M 的速度和加速度。

图4-5 图4-6 4-6 升降机装置由半径R =50cm 的鼓轮带动，如图所示，被升降物体的运动方程为x =5t 2（t 以s 计，x 以m 计）。求鼓轮的角速度和角加速度，并求在任意瞬时，鼓轮边缘上一点的全加速度的大小。

4-7 在平行四连杆机构O 1ABO 2中，CD 杆与AB 固结，O 1A =O 2B =CD =L ，O 1A 杆以匀角速度ω转动，当O 1A ⊥AB 时，求D 点的加速度D a 。

4-8 折杆ACB 在图示平面内可绕O 轴转动，已知某瞬时A 点的加速度为a （m/s 2），方向如图所示，试求该瞬时曲杆上B 点的加速度。

图4-7 图4-8 4-9 两轮I 、II ，半径分别为r 1=100mm ，r 2=150mm ，平板AB 放置在两轮上，如图示。已知轮I 在某瞬时的角速度ω=2rad/s ，角加速度5.0=εrad/s 2，求此时平板移动的速度和加速度以及轮II 边缘上一点C 的速度和加速度（设两轮与板接触处均无滑动）。

4-10 电动绞车由带轮I和II及鼓轮III组成，鼓轮III和带轮II刚连在同一轴上，各轮半径分别为r1=300mm，r2=750mm，r3=400mm。轮I的转速为n=100r/min。设带轮与带之间无滑动，试求物块M上升的速度和带AB、BC、CD、DA各段上点的加速度的大小。

第五章点的复合运动

（本章带*的题是牵连运动为转动的题）

5-1 图示曲柄滑道机构，长OA=r的曲柄，以匀角速度ω绕O轴转动，装在水平杆BC上的滑槽DE与水平线成60o角，求当曲柄与水平线的夹角?分别为0o、

30o、60o时杆BC的速度。

5-2 摇杆OC绕O轴转动，经过固定在齿条AB上的销子K带动齿条上下移动，而齿条又带动半径为10cm的齿轮D绕O1轴转动，若L=40cm，摇杆的角速度ω=0.5rad/s，求当?=30o时，齿轮D的角速度。

图5-1 图5-2

ω绕O轴转动，已知在图示位5-3 摇杆滑道机构的曲柄OA长L，以匀角速度

置OA⊥OO1，AB=2L，求此瞬时BC杆的速度。

5-4 在图示机构中，曲柄OA =40cm ，绕O 轴逆时针方向转动，从而带动导杆BCD 沿铅直方向运动，当OA 与水平线夹角=θ30o时，=ω0.5rad/s ，求该瞬时导杆BCD 的速度。

图5-5 图5-6 5-5 图示机构中，杆O 1D 绕O 1轴转动，并通过O 1D 上的销钉M 带动直角曲杆OAB 摆动，L =75cm 。当?=45o时，杆O 1D 的角速度1ω=2rad/s ，试求该瞬时曲杆OAB 的角速度的大小和转向。

5-6 图示铰接四边形机构中，O 1A =O 2B =10cm ，O 1O 2=AB ，杆O 1A 以等角速度=ω2rad/s 绕O 1轴转动，杆AB 上有一套筒C ，此筒与杆CD 相铰接，机构的各部件都在同一铅直面内，求当?=60o时杆CD 的速度和加速度。

5-7 具有圆弧形滑道的曲柄滑道机构，用来使滑道CD 获得间歇往复运动，若已知曲柄OA 作匀速转动，其转速n =120r/min ，又R =OA =100mm ，求当曲柄与水平线成角?=30o时滑道CD 的速度和加速度。

5-8 在图示机构中，已知OO 1=AB ，OA =O 1B =r =3cm ，摇杆O 2D 在D 点与套在AE 杆上的套筒铰接。杆OA 以匀角速度0ω=2rad/s 转动，O 2D =L =33cm ，试求当=θ60o时、?=30o时杆O 2D 的角速度和角加速度。

*5-9 在图示半径为r 的圆环内充满液体，该液体按箭头方向以相对速度u 在环内作匀速运动。若圆环以匀角速度ω绕垂直于图平面的O 轴转动，求在圆环内点1和2处液体的绝对加速度的大小。

*5-10 偏心凸轮的偏心距OC =a ，轮的半径r =3a ，凸轮以匀角速度0ω绕O 轴转动，设某瞬时OC 与CA 成直角，试求此瞬时杆AB 的速度和加速度。

*5-11 曲柄OA ，长为2r ，绕固定轴O 转动；圆盘半径为r ，绕A 轴转动。已知r =100mm ，在图示位置，曲柄OA 的角速度1ω=4rad/s ，角加速度=1ε3rad/s 2，圆盘相对于OA 的角速度2ω=6rad/s 2，角加速度=2ε4rad/s 2。求圆盘上点N 的绝对速度和绝对加速度。

*5-12 图示摆动机构的曲柄OA以匀角速度ω=2rad/s

绕O轴转动，通过滑块A带动摆杆O1B运动。已知

OA=50cm，OO1=30cm，试求当O1B⊥OO1时，滑块A

相对于O1B的加速度和摆杆O1B的角加速度。

ω绕水平轴CD转

*5-13 半径为R的圆盘以匀角速度

1

ω绕铅直轴AB转动，求圆盘上

动，此轴又以匀角速度

2

点M的速度和加速度。

第六章刚体的平面运动

6-1 用具有两个不同直径的鼓轮组成的铰车来提升一圆管，设BE∥CD，轮轴的转速n=10r/min，r=50mm，R=150mm，试求圆管上升的速度。

6-2 图示两平行齿条沿相同的方向运动，速度大小分别为：v1=6m/s，v2=2m/s。在两齿条间夹一齿轮，其半径为r=0.5m，求齿轮的角速度及其中心O的速度。6-3 图示机构，已知直角三角形板OAB的边长OB=15cm，OA=BC=30cm，铰接在A点的圆盘作纯滚动，r=10cm，R=40cm。在图示位置时，圆盘的角速度ωrad/s，OA铅直，AB⊥BC，试求该瞬时滑块C的速度。

=

2

6-4 四连杆机构中，连杆AB 上固结一块三角板ABD ，如图所示。机构由曲柄O 1A 带动，已知：曲柄的角速度A O 1ω=2rad/s ；曲柄O 1A =10cm ，水平距离O 1O 2=5cm ，AD =5cm ；当O 1A 铅直时，AB 平行于O 1O 2，且AD 与AO 1在同一直线上；角?=30o，求三角板ABD 的角速度和点D 的速度。

6-5 在瓦特行星传动机构中，杆O 1A 绕O 1轴转动，并借杆AB 带动曲柄OB ，而曲柄OB 活动地装置在O 轴上，在O 轴上装有齿轮I ；齿轮II 的轴安装在杆AB 的B 端，已知：r 1=r 2=3003mm ，O 1A =750mm ，AB =1500mm ，又杆O 1A 的角速度01ω=6rad/s ，求当?=60α与?=90β时，曲柄OB 及齿轮I 的角速度。

6-6 绕线轮沿水平面滚动而不滑动，轮的半径为R ，在轮上有圆柱部分，其半径为r 。将线绕于圆柱上，线的B 端以速度u 与加速度a 沿水平方向运动，求绕线轮轴心O 的速度和加速度。

6-7 平面四连杆机构ABCD 的尺寸和位置如图所示。如杆AB 以等角速度=ω1rad/s 绕A 轴转动，求点C 的加速度。

6-8 图为一机构的简图，已知轮的转速为一常量n=60r/min，在图示位置OA∥BC，AC⊥BC，求齿板最下一点D的速度和加速度。

6-9 四连杆机构OABO1中，OO1=OA=O1B=100mm，OA以匀角速度ω=2rad/s 转动，当?=90o时，O1B与OO1在一直线上，求此时：（1）杆AB及O1B的角速度；（2）杆AB及O1B的角加速度。

ω转动。已知*6-10 深水泵机构如图所示，曲柄O2C以匀角速度

O1O2=O2C=BE=l，且在图示瞬时，O1C=BC。求：（1）活塞F的速度；（2）杆O1B的角加速度及活塞F的加速度。

第七章质点运动微分方程

7-1 质量为m的球A，用两根各长为l的杆支承。支承架以匀角速ω绕铅直轴BC转动，已知BC=2a；杆AB及AC的两端均为铰接，杆重忽略不计，求杆所受的力。

7-2 一物体质量为m=10kg，在变力F=100(1-t)N作用下运动，设物体初速度为v0=20cm/s。开始时，力的方向与速度方向相同，问经过多少时间后物体速度为零？并求这段时间内物体走过的路程。

7-3 光滑的半圆槽以加速度a向右移动，恰使一质量为m的小球停止在半圆槽内，求θ角的大小。

7-4 一物体从地球表面以速度v0铅直上抛，假设空气阻力R=mkv2，其中k为常数，求该物体返回至地面时的速度。

第八章动力学普遍定理

以下各题用动量定理求解

8-1 均质圆盘绕偏心轴O以匀角速ω转动，重P的滑杆借右端弹簧的推压顶在圆盘上，当圆盘转动时，滑杆作往复运动。设圆盘重Q，半径为r，偏心距为e，求任一瞬时机座螺钉的总动反力。

8-2 在图示曲柄滑杆机构中，曲柄以等角速度ω绕O轴转动。开始时，曲柄OA 水平向右。已知：曲柄重P1，滑块A重P2，滑杆重P3。曲柄的重心在OA的中点，OA=l；滑杆的重心在C点，BC=l/2，求（1）机构质心的运动方程；（2）作用在O点的最大水平力。

8-3 图示水平面上放一均质三棱柱A，在其斜面上又放一均质三棱柱B，两棱柱的横截面均为直角三角形，已知m A=3m B，尺寸如图，各处摩擦不计，求当三棱柱B沿三棱柱A滑下至接触到水平面时，三棱柱A移动的距离。

α角，求8-4 长2l的均质细杆AB，其一端B搁在光滑水平面上，并与水平成

当杆倒下时，A点的轨迹方程。

8-5 椭圆规的尺AB重2P1，曲柄OC重P1，滑块A与B均重P2，OC=AC=CB=l，曲柄与尺为均质杆。设曲柄以匀角速度ω转动，求此机构的动量。

8-6 船重P，以速度v航行，重Q的物体B以相对于船的速度u空投到船上，设u与水平面成60o角，且与v在同一铅直平面内，若不计水的阻力，求二者共同的水平速度。

8-7 均质杆OA，长2l，重P，在铅直平面内绕O轴转动，当杆与水平成?角时，角速度为ω，角加速度为ε，试求此时O端的反力。

8-8 在图示滑轮机构中，重物A和B重分别为P1和P2，若物A以加速度a下降，滑轮和绳的质量均忽略不计，试求轴承O处的反力。

8-9 水柱以水平速度v1冲击水轮机的固定叶片，水流出叶片时的速度为v2，并与水平成α角，求水柱对叶片的水平压力，假设水的流量为Q，密度为ρ。

以下各题用动量矩定理求解

8-10 T字形杆由两根相同的匀质细杆OA，BC刚接而成，各杆质量均为m，质量为m的质点沿着杆BC以?

?

?

?

?

=t

L

rπ

2

1

sin

2

1

的规律运动。当T字形杆绕O轴以匀角速度ω转动时，求t=1秒时系统对O轴的动量矩，已知OA=BC=L。

8-11 不计质量且不可伸长的绳索跨过一半径为r=150mm，重为W=200N的滑轮，绳的一端悬挂一重G=80N的重物，另一端A作用一铅垂力T，轴承摩擦不计，滑轮可看作匀质圆盘，试问欲使重物具有向上的加速度a=400mm/s2，则T 应为多大。

8-12 匀质细杆OA的长L=1m，质量M1=3kg，其A端固结有质量M2=1.5kg的小球。细杆在水平面内绕固定轴O以转速n=40r/min转动。一质量m=0.01kg的子弹，在水平面内以与OA成30o角的速度v=800m/s射入小球并与小球合为一体，不计摩擦，求此后杆的角速度。

8-13 如图a示，一均质圆盘刚连于均质杆OC上，可绕O轴在水平面内运动。已知圆盘的质量m1=40kg，半径r=150mm；杆OC长l=300mm，质量m2=10kg。设在杆上作用一常力矩M=20N·m，试求杆OC转动的角加速度。如圆盘与杆OC用光滑销钉连于C如图b，其它条件不变，则杆OC的角加速度又是多少？8-14 均质细长杆，质量为M，长为L，放置在光滑水平面上，若在A端作用一垂直于杆的水平F，试求B端的加速度。

8-15 小车上放一半径为r，质量为m的匀质钢管，钢管厚度很薄可略去不计，钢管与车面间有足够的摩擦力防止滑动，今小车以加速度a沿水平向右运动，求

图8-13

钢管中心O点的加速度。

8-16 滑轮A、B重量分别为Q1、Q2，半径分别为R，r，且R=2r，物体C重P，作用于A轮上的力矩M为一常量，试求C上升的加速度，设A、B轮为均质轮。

8-17 图示均质圆柱体重P，半径为r，放在倾角为60o的斜面上，一细绳缠绕在圆柱体上，其一端固定在点A，此绳与A相连部分与斜面平行。若圆柱体与斜

a的大小。

面间的动摩擦系数为3/1

f，试求其沿斜面落下的加速度C

8-18 均质圆柱体A和B的重量均为P，半径均为r，一绳缠在绕固定轴O转动的圆柱A上，绳的另一端绕在圆柱体B上，如图所示，轴承O摩擦不计。求（1）圆柱体B下落时质心的加速度；（2）若在圆柱体A上作用一逆时针转向的转矩M，试问在什么条件下圆柱体B的质心将上升。

8-19 如图示，一重为P的物体A下降时，借助于跨过滑轮D的绳子，使轮子B

在水平轨道上只滚动而不滑动。已知轮B与轮C固结在一起，总重为Q，对通过轮心O的水平轴的惯性半径为ρ，试求A物体的加速度，滑轮D质量不计。

以下各题用动能定理求解

8-20 均质杆OA的质量为30kg，杆在铅直位置时弹簧处于自然状态，设弹簧常数k=3kN/m，为使杆能由铅直位置OA转到水平位置A

O'，在铅直位置时的角速度至少应为若干？

8-21 有一系统，如图所示。当M离地面h时，系统处于平衡。现在给M以向下的初速度v0，使其恰能到达地面处，问v0应为若干？已知物体M和滑轮A、B 的重量均为P，且滑轮可看成均质圆盘，弹簧的弹簧常数为k，绳重不计，绳与轮之间无滑动。

8-22 两均质杆AC和BC各重P，长均为l，在点C由铰链相连接，放在光滑的水平面上，如图所示。由于A和B端的滑动，杆系在其铅直面内落下，求铰链C 与地面相碰时的速度v，点C的初始高度为h，开始时杆系静止。

图8-22 图8-23

8-23 均质细杆长l，重Q，上端靠在光滑的墙上，下端A以铰链与圆柱的中心相连。圆柱重P，半径为R，放在粗糙的地面上，自图示位置（θ=45o）由静止开始滚动而不滑动。求点A在初瞬时的加速度。

8-24 周转齿轮传动机构放在水平面内，如图所示。已知动齿轮半径为r，重P，可看成均质圆盘；曲柄OA重Q，可看成均质杆；定齿轮半径为R。今在曲柄上作用一不变的力偶，其矩为M，使此机构由静止开始运动。求曲柄转过?角后的角速度和角加速度。

以下为动力学普遍定理综合应用题

理论力学习题

班级姓名学号 第一章静力学公理与受力分析(1) 一．是非题 1、加减平衡力系公理不但适用于刚体，还适用于变形体。（） 2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。（） 3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。（） 4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。（） 5、力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。（）二．选择题 1、在下述公理、法则、原理中，只适于刚体的有（） ①二力平衡公理②力的平行四边形法则 ③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理 三．画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。整体受力图可在原图上画。 )a(球A )b(杆AB d(杆AB、CD、整体 )c(杆AB、CD、整体)

f(杆AC、CD、整体 )e(杆AC、CB、整体) 四．画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。 )a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体

班级 姓名 学号 第一章 静力学公理与受力分析（2） 一．画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑 接触。整体受力图可在原图上画。 W A D B C E Original Figure A D B C E W W F Ax F Ay F B FBD of the entire frame )a (杆AB 、BC 、整体 )b (杆AB 、BC 、轮E 、整体 )c (杆AB 、CD 、整体 )d (杆BC 带铰、杆AC 、整体

理论力学题库(含答案)---1

理论力学---1 1-1.两个力，它们的大小相等、方向相反和作用线沿同一直线。这是 (A)它们作用在物体系统上，使之处于平衡的必要和充分条件； (B)它们作用在刚体系统上，使之处于平衡的必要和充分条件； (C)它们作用在刚体上，使之处于平衡的必要条件，但不是充分条件； (D)它们作用在变形体上，使之处于平衡的必要条件，但不是充分条件； 1-2. 作用在同一刚体上的两个力F1和F2，若F1 = - F2，则表明这两个力 (A)必处于平衡； (B)大小相等，方向相同； (C)大小相等，方向相反，但不一定平衡； (D)必不平衡。 1-3. 若要在已知力系上加上或减去一组平衡力系，而不改变原力系的作用效果，则它们所作用的对象必需是 (A)同一个刚体系统； (B)同一个变形体； (C)同一个刚体，原力系为任何力系； (D)同一个刚体，且原力系是一个平衡力系。 1-4. 力的平行四边形公理中的两个分力和它们的合力的作用范围 (A)必须在同一个物体的同一点上； (B)可以在同一物体的不同点上； (C)可以在物体系统的不同物体上； (D)可以在两个刚体的不同点上。 1-5. 若要将作用力沿其作用线移动到其它点而不改变它的作用，则其移动范围 (A)必须在同一刚体内； (B)可以在不同刚体上； (C)可以在同一刚体系统上； (D)可以在同一个变形体内。 1-6. 作用与反作用公理的适用范围是 (A)只适用于刚体的内部； (B)只适用于平衡刚体的内部； (C)对任何宏观物体和物体系统都适用； (D)只适用于刚体和刚体系统。 1-7. 作用在刚体的同平面上的三个互不平行的力，它们的作用线汇交于一点，这是刚体平衡的 (A)必要条件，但不是充分条件； (B)充分条件，但不是必要条件； (C)必要条件和充分条件； (D)非必要条件，也不是充分条件。 1-8. 刚化公理适用于 (A)任何受力情况下的变形体； (B)只适用于处于平衡状态下的变形体； (C)任何受力情况下的物体系统； (D)处于平衡状态下的物体和物体系统都适用。 1-9. 图示A、B两物体，自重不计，分别以光滑面相靠或用铰链C相联接，受两等值、反向且共线的力F1、F2的作用。以下四种由A、B所组成的系统中，哪些是平衡的？

理论力学练习题-基础题

理论力学练习 一、填空题 １、理论力学是研究物体______一般规律的科学，包括静力学、_____和_____。静力学主要研究物体______和物体在外力作用下的_________。２、平衡是指物体相对地球处于______或作______运运。 ３、力是物体间的相互______，这种作用使物体的_____和____发生变化。４、力是矢量，具有_____和______。矢量的长度（按一定比例）表示力的_____，箭头的指向表示力的______，线段的起点或终点表示力的_____。 通过作用点，沿着力的方向引出的直线称为力的____。 ５、只受两个力作用并处于_______的物体称______，当构件呈杆状时则称_______。 ６、限制物体自由运动的_______称为约束。 ７、物体所受的力分为主动力、____两类。重力属_____ ８、光滑面约束不能限制物体沿约束表面______的位移，只能阻碍物体沿接触面法线并向_______的位移。 ９、确定约束反力的原则：(1)约束反力的作用点就是约束与被约束物体的_______或______；(2)约束反力的方向与该约束阻碍的运动趋势方向 ______；(3)约束反力的大小可采用______来计算确定。 10、作用在物体上的_____称力系。如果力系中的__________都在___内，且 ____________，则称平面汇交力系。人们常用几何法、_____研究平面汇交力系的合成和平衡问题。 11、任意改变力和作图次序，可得到______的力多边形，但合力的______ 仍不变，应注意在联接力多边形的封闭边时，应从第一个力的_______指向最后一个力的______。 12、共线力系的力多边形都在____上。取某一指向力为正，___指向力为负， 则合力的____等于各力代数和的______，代数和的___表示合力的_____。 13、平面汇交力系平衡的必要与充分几何条件是：该力系的___是______的。 14、平面汇交力系平衡的解析条件：力系中各力在两直角坐标上_______分 别等于______。其表达式为_______和________。 15、合力投影定理是指合力在任一坐标轴上的投影等于_____在同一轴上投 影的________。 16、为求解平面汇交力系平衡问题，一般可按下面解题步骤： (1)选择______;(2)进行_____分析;(3)选取合适的______计算各力的投 影；(4)列____，解出未知量。若求出某未知力值为负，则表明该力的_____与受力图中画出的指向______，并须在____中说明。 17、力F使刚体绕某点O的转动效应，不仅与F的____成正比，而且与O至力作 用线的____成正比。为此，力学上用乘积F·d加上适当的_____，称为_____，简称力矩。O点称为_____，简称矩心。矩心O到F作用线的_____称为力臂。 18、力矩的平衡条件：各力对转动中心O点的____的_____等于零，用公式表 示Σmo(F)＝________。

理论力学习题答案

精选文档 第一章 静力学公理和物体的受力分析 一、是非判断题 1.1.1 在任何情况下，体内任意两点距离保持不变的物体称为刚体。 ( ∨ ) 1.1.2 物体在两个力作用下平衡的必要与充分条件是这两个力大小相等、方向相反，沿同一直线。 ( × ) 1.1.3 加减平衡力系公理不但适用于刚体，而且也适用于变形体。 ( × ) 1.1.4 力的可传性只适用于刚体，不适用于变形体。 ( ∨ ) 1.1.5 两点受力的构件都是二力杆。 ( × ) 1.1.6 只要作用于刚体上的三个力汇交于一点，该刚体一定平衡。 ( × ) 1.1.7 力的平行四边形法则只适用于刚体。 ( × ) 1.1.8 凡矢量都可以应用平行四边形法则合成。 ( ∨ ) 1.1.9 只要物体平衡，都能应用加减平衡力系公理。 ( × ) 1.1.10 凡是平衡力系，它的作用效果都等于零。 ( × ) 1.1.11 合力总是比分力大。 ( × ) 1.1.12 只要两个力大小相等，方向相同，则它们对物体的作用效果相同。 ( × ) 1.1.13 若物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态，则物体处于平衡。 ( ∨ ) 1.1.14 当软绳受两个等值反向的压力时，可以平衡。 ( × ) 1.1.15 静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。 ( ∨ ) 1.1.16 静力学公理中，作用力与反作用力公理和力的平行四边形公理适用于任何物体。 ( ∨ ) 1.1.17 凡是两端用铰链连接的直杆都是二力杆。 ( × ) 1.1.18 如图1.1所示三铰拱，受力F ，F 1作用，其中F 作用于铰C 的销子上，则AC 、BC 构件都不是二力构件。 ( × ) 二、填空题 1.2.1 力对物体的作用效应一般分为 外 效应和 内 效应。 1.2.2 对非自由体的运动所预加的限制条件称为 约束 ；约束力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向 相反 ；约束力由 主动 力引起，且随 主动 力的改变而改变。 1.2.3 如图1.2所示三铰拱架中，若将作用于构件AC 上的力偶M 搬移到构件BC 上，则A 、B 、C 各处的约束力 C 。 图1.2

理论力学复习题

1.图示结构中的各构件自重不计。已知P =5 kN ，M=5 kN. m，q = 2.5kN/m 。 试求固定端A及滚动支座B处的约束反力。 2、一重W的物体置于倾角为α的斜面上，若摩擦系数为f， 且tgα

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《理论力学》试题库 第一部分 填空题： 第一类： 1，已知某质点运动方程为x=2bcoskt,y=2bsinkt,其中b 、k 均为常量，则其运动轨迹方程为————————————，速度的大小为————————————，加速度的大小为————————————。 2、已知某质点运动方程为x=2cos3t,y=2sin3t,z=4t 则其运动速度的大小为 ，加速度的大小为 。 3、已知某质点运动方程为r=e ct ,θ=bt,其中b 、c 是常数，则其运动轨道方程为——————————————————————，其运动速度的大小为——————————，加速度的大小为————————————。 4、已知某质点的运动方程为x=2bcos 2kt ，y=bsin2kt ，则其运动轨道方程为 ；速度大小为 ；加速度大小为 。 5、已知质点运动的参数方程为y=bt ，θ=at ，其中a 、b 为常数，则此质点在极坐标系中的轨道方程式为 ，在直角坐标系中的轨道方程式为 。 6、已知某质点的运动方程为r=at,θ=bt,其中a 、b 是常数，则其运动轨道方程为——————————————————————，其运动速度的大小为——————————，加速度的大小为————————————。 7、已知某质点运动方程为r=at,θ=b/t,其中a 、b 是常数，则其运动轨道方程为———————————————，其运动速度的大小为——————————，加速度的大小为—————————。 8、已知某质点的运动方程为x=at,y=a(e t －e －t )/2,其中a 为常数，则其运动轨道方程为——————————————————————，曲率半径为——————————。 第二类： 9、质点在有心力作用下，其————————————————————均守恒，其运动轨道的微 分方程为——————————————————————，通常称此轨道微分方程为比耐公式。 10、柯尼希定理的表达式为————————————————————，其中等式右边第一项和第

理论力学试题和答案

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 ，AC ＝BC ＝AD ＝a ，则CD 杆所受的力F CD ＝（ ），A 点约束反力F Ax =（ ）。 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 B ∥CD 。则B 处的约束反力F B =（ ）；CD 杆所受的力F CD =（ ）。 E 1.1 1.2 3、如图1.3所示，已知杆OA L ，以匀角速度ω绕O 轴转动，如以滑块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v r =（ ）；科氏加速度a C =（ ）。 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v B ，OA 杆、AB 杆、轮B 的质量均为m 。则杆AB 的动能T AB =（ ），轮B 的动能T B =（ ）。 1.3 1.4 5、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ω2=（ ）。 6、图1.6所示机构中,当曲柄OA 铅直向上时,BC 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ω=10rad/s 时,则AB 杆的角速度ωAB =（ ）rad/s,BC 杆的角速度ωBC =（ ）rad/s 。 　 A B 1.5 7、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F A 、F B 的作用线方位和箭头指向为（ ）（要求保留作图过程）。

922174-理论力学之静力学-第一章习题答案

第一章 部分习题解答 1-3 试画出图示各结构中构件AB 的受力图 1-4 试画出两结构中构件ABCD 的受力图 F Ax F A y F B (a) (a) F A F B F Bx F C F B F C F By F B F D F D F Bx F By

1-5 试画出图a 和b 所示刚体系整体合格构件的受力图 1-5a F Ax F A y F D F By F A F Bx F B F A F A F B F D N ’ F B F D F A N

1-5b 1- 8在四连杆机构的ABCD 的铰链B 和C 上分别作用有力F 1和F 2，机构在图示位置平衡。 试求二力F 1和F 2之间的关系。 解： 杆AB ，BC ，CD 为二力杆，受力方向分别沿着各杆端点连线的方向。 解法1(解析法) 假设各杆受压，分别选取销钉B 和C 为研究对象，受力如图所示： 由共点力系平衡方程，对B 点有： ∑=0x F 045cos 02=-BC F F 对C 点有： ∑=0x F 030cos 01=-F F BC F Ax F A y F Dx F Dy W T E F Cx F C y W F Ax F A y F Bx F B y F Cx F C y F Dx F Dy F Bx F By T E 045 030

解以上二个方程可得：22163.13 6 2F F F == 解法2(几何法) 分别选取销钉B 和C 为研究对象，根据汇交力系平衡条件，作用在B 和C 点上的力构成封闭的力多边形，如图所示。 对B 点由几何关系可知：0245cos BC F F = 对C 点由几何关系可知： 0130cos F F BC = 解以上两式可得：2163.1F F = F F

理论力学到题库及答案

理论力学部分 第一章 静力学基础 一、是非题 1．力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。 （ ） 2．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。 （ ） 3．作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。 （ ） 4．作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。 （ ） 5．三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。 （ ） 6．约束反力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。 （ ） 二、选择题 线但方向相反。 1．若作用在A 点的两个大小不等的力1F 和2F ，沿同一直则其合力可以表示为 。 ① 1F －2F ； ② 2F －1F ； ③ 1F ＋2F ； 2．三力平衡定理是 。 ① 共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点； ② 共面三力若平衡，必汇交于一点； ③ 三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。 3．在下述原理、法则、定理中，只适用于刚体的有 。 ① 二力平衡原理； ② 力的平行四边形法则； ③ 加减平衡力系原理； ④ 力的可传性原理； ⑤ 作用与反作用定理。 4．图示系统只受F 作用而平衡。欲使A 支座约束力的作用线与AB 成30?角，则斜面的倾角应为 ________。 ① 0?； ② 30?； ③ 45?； ④ 60?。 5．二力A F 、B F 作用在刚体上且 0=+B A F F ，则此刚体________。 ①一定平衡； ② 一定不平衡； ③ 平衡与否不能判断。 三、填空题 1．二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是等值、反向、共线的，所不同的是 。 2．已知力F 沿直线AB 作用，其中一个分力的作用与AB 成30°角，若欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小，则此二分力间的夹角为 度。 3．作用在刚体上的两个力等效的条件是

理论力学习题及答案(全)

第一章静力学基础 一、是非题 1．力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。 （） 2．在理论力学中只研究力的外效应。（） 3．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。（）4．作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。（）5．作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。（） 6．三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。（） 7．平面汇交力系平衡时，力多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序可以不同。 （）8．约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。（） 二、选择题 1．若作用在A点的两个大小不等的力 1和2，沿同一直线但方向相反。则 其合力可以表示为。 ①1－2； ②2－1； ③1＋2； 2．作用在一个刚体上的两个力A、B，满足A=－B的条件，则该二力可能是 。 ①作用力和反作用力或一对平衡的力；②一对平衡的力或一个力偶。 ③一对平衡的力或一个力和一个力偶；④作用力和反作用力或一个力偶。 3．三力平衡定理是。 ①共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点； ②共面三力若平衡，必汇交于一点； ③三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。 4．已知F 1、F 2、F 3、F4为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢 关系如图所示为平行四边形，由此。 ①力系可合成为一个力偶； ②力系可合成为一个力； ③力系简化为一个力和一个力偶； ④力系的合力为零，力系平衡。 5．在下述原理、法则、定理中，只适用于刚体的有。 ①二力平衡原理；②力的平行四边形法则； ③加减平衡力系原理；④力的可传性原理； ⑤作用与反作用定理。 三、填空题

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《理论力学》试题库 第一部分填空题： 第一类： 1，已知某质点运动方程为x=2bcoskt,y=2bsinkt,其中b、k均为常量，则其 运动轨迹方程为 ————————————，速度的大小为 ———————————— ，加速度的大小为 ———— ———————— 。 2、已知某质点运动方程为x=2cos3t,y=2sin3t,z=4t则其运动速度的大小为，加速度的大小为。 3、已知某质点运动方程为r=e ct,θ=bt,其中b、c是常数，则其运动轨道方程 为 ——————————————————————，其运动速度的大小为 —————————— ，加速度的大小为 — ——————————— 。 4、已知某质点的运动方程为x=2bcos2kt，y=bsin2kt，则其运动轨道方程 为 ；速度大小为；加速度大小为。 5、已知质点运动的参数方程为y=bt，θ=at，其中a、b为常数，则此质点在极坐标系中的轨道方程式为，在直角坐标系中的轨道方程式为。 6、已知某质点的运动方程为r=at,θ=bt,其中a、b是常数，则其运动轨道方 程为 ——————————————————————，其运动速度的大小为 —————————— ，加速度的大小为 ———————————— 。 7、已知某质点运动方程为r=at,θ=b/t,其中a、b是常数，则其运动轨道方 程为 ———————————————，其运动速度的大小为 —————————— ，加速度的大小为 —————— ——— 。 8、已知某质点的运动方程为x=at,y=a(e t－e－t)/2,其中a为常数，则其运动 轨道方程为 ——————————————————————，曲率半径为 —————————— 。 第二类： 9、质点在有心力作用下，其 ———————————————————— 均守恒，其运动轨道的微

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第一章 静力学基础 一、 选择题 1.如图所示三铰刚架，受水平力P 作用，有以下四种说法，其中错的是（ ）。 A.AC 为二力平衡杆件 B.BC 为三力平衡构件 C.反力R A 和R B 的方向都指向C D.R A 的方向指向C ，R B 的方向不确定 2．光滑面对物体的约束力，作用在接触点处，方向沿接 触面的公法线，且（ ） A ．指向受力物体，恒为拉力 B ．指向受力物体，恒为压力 C ．背离受力物体，恒为拉力 D ．背离受力物体，恒为压力 3．力的可传性原理是指作用于刚体上的力可在不改变其对刚体的作用效果下（ ） A ．平行其作用线移到刚体上任一点 B ．沿其作用线移到刚体上任一点 C ．垂直其作用线移到刚体上任一点 D ．任意移动到刚体上任一点 4.柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索( ) A.指向该被约束体，恒为拉力 B.背离该被约束体，恒为拉力 C.指向该被约束体，恒为压力 D.背离该被约束体，恒为压力 5.图示平面结构，由两根自重不计的直角弯杆组成，C 为铰链。不计各接触处摩擦，若在D 处作用有水平向左的主动力F ，则支座A 对系统的约束反力为（ ） A.F ，方向水平向右 B. 2 F ，方向铅垂向上 C. 2 2 F ，方向由A 点指向C 点 D. 2 2 F ，方向由A 点背离C 点 6.加减平衡力系公理适用于( ) A.刚体 B.变形体 C.任意物体 D.由刚体和变形体组成的系统 7.如图所示，不计自重的杆AB ，其A 端与地面光滑铰接，B 端放置在倾角为30°的光滑斜面上，受主动力偶M 的作用，则杆AB 正确的受力图为( )

8、( )是平面一般力系简化的基础。 A.二力平衡公理 B.力的可传性定理 C.作用和与反作用公理 D.力的平移定理 9.三直角折杆AB 、BC 、BD 连接如图所示，不计自重。其中属二力杆的杆件是（ ） A.AB 杆 B.BC 杆 C.AB 杆和BC 杆 D.BD 杆 10.如图所示简支梁，受P 力作用，对于反力R A 、R B 有以下四种表述，其中正确的是（ ）。 A.R A 、R B 的方向都是向上的。即↑ B.反力R A ↓，R B ↑ C.反力R A 方向不定，R B ↑ D.反力R A 、R B 的方向都是向下的，即↓ 一选择题 1D2B 3B 4B 5C 6A 7C 8D 9A 10A 二 .填空题 1、力矩的三要素为大小、方向、 。 2、静力学是是研究物体在力系作用下的 的科学。 3．作用于刚体上的力，可沿其作用线任意移动其作用点，而不改变该力对刚体的作用效果，称为力的_________。 4.只在两点受力而处于 无重杆，称为二力杆。 5．作用在刚体上的力F ，可以平行移动到刚体上任一点O ，但必须附加一力偶，此附加力偶的矩等于____________。

理论力学习题

第一章静力学公理与受力分析(1) 一．是非题 1、加减平衡力系公理不但适用于刚体，还适用于变形体。（） 2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。（） 3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。（） 4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。（） 5、力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。（）二．选择题 1、在下述公理、法则、原理中，只适于刚体的有（） ①二力平衡公理②力的平行四边形法则 ③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理 三．画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。整体受力图可在原图上画。 )a(球A )b(杆AB d(杆AB、CD、整体 )c(杆AB、CD、整体)

精选文库 -- - 2 - )e (杆AC 、CB 、整体 )f (杆AC 、CD 、整体 四．画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。 )a (球A 、球B 、整体 )b (杆BC 、杆AC 、整体

精选文库 -- - 3 - 第一章 静力学公理与受力分析（2） 一．画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑 接触。整体受力图可在原图上画。 W A D B C E Original Figure A D B C E W W F Ax F Ay F B FBD of the entire frame )a (杆AB 、BC 、整体 )b (杆AB 、BC 、轮E 、整体 )c (杆AB 、CD 、整体 )d (杆BC 带铰、杆AC 、整体

理论力学考试的试题

本部理论力学复习资料 计算各题中构件的动量、对转轴的转动惯量，对转轴的动量矩、动能。图a-d 中未标注杆长L ，质量m ，圆盘半径R ，质量M ，均为均质构件,转动角速度均为w 。 填空题 1.平面任意力系平衡的充分必要条件是力系的（ ）（ ）为零。 2.力系向一点简化得到的主矢与简化中心位置（ ）关，主矩矢一般与简化中心位置（ ）关。平面一般力系向一点简化可能得到的结果为力系简化为（ ）、（ ）或力系平衡。 4.平面汇交力系独立的平衡方程有（ ）个，空间汇交力系有（ ）个独立 平衡方程。 5.动点作曲线运动时的全加速度等于（ ）与（ ）两者矢量和。 6．已知质点运动方程为22,x t t y t =-+=，式中单位均为国际单位，则2t =秒时质点速度在,x y 轴投影分别为（ ）（ ）；质点速度大小为（ ）；加速度在,x y 轴投影大小分别为（ ）（ ）。 8. 力F 在x 轴上投影Fx=0和力F 对x 轴之矩Mx(F)=0，那么力F 应与（ ）轴（ ）并且（ ）。 9. 力偶矩矢的三个基本要素是（ ）（ ）和（ ）。 10. 直角刚杆AO=2m ，BO=3m ，已知某瞬时A 点的速度V A =4m/s,而B 点加速度与BO 成?=α60角。则该瞬时刚杆的角速度ω=（ ）rad/s ，角加速度ε=（ ）rad/s 2。 (a)(b) (c) e f

11.物体保持原有的（ ）（ ）状态的性质称为惯性。 12.平面一般力系向一点简化可能得到的结果为力系简化为（ ）、（ ）或力系平衡。 13.质心运动定理在空间直角坐标系下的三个投影方程为：（ ）；（ ）；（ ）。 14.摩擦角是指临界平衡时（ ）与（ ）夹角。 15.瞬时平动刚体上各点的速度（ ）；各点加速度一般（ ）。（填相等、不相等）。 选择题 斜面倾角为30α= ，物块质量为m ，与斜面间的摩擦系数0.5s f =，动滑动摩擦系数 d f = （A ） （B ） （C ） (D)质量为m 压力大小为(A) mg （C ） 点 （t 以厘米计），则点（ ） (C)6cm,8cm/s 2 (D) 16cm,8cm/s 2 点的合成运动中的速度合成定理a e r v v v =+ ,适用于哪种类型的牵连运动? (A) 只适用于牵连运动为平动的情况 (B) (C) (D) 楔形块A ,B 自重不计,大小相等,方向相反,(A) A ,B 都不平衡(C) A 平衡, B 不平衡

理论力学第一章习题答案

理论力学第一章习题答案 设开始计时的时刻速度为,由题可知枪弹作匀减速运动设减速度大小为. 则有: 由以上两式得 再由此式得 证明完毕. { { S S t t 题1.1.1图 0v a ()()??? ??? ? +-+=-=2 2121021102122 1t t a t t v s at t v s 1102 1 at t s v += () () 2121122t t t t t t s a +-= () 1第1.3题图

由题分析可知，点的坐标为 又由于在中，有 （正弦定理）所以 联立以上各式运用 由此可得 得 得 化简整理可得 此即为点的轨道方程. （2）要求点的速度，分别求导 y 题1.3.2图 C ? ? ?=+=ψψ ?sin cos cos a y a r x ?AOB ? ψsin 2sin a r = r y r a 2sin 2sin == ψ?1cos sin 22=+??r y a x r a x 2 2cos cos --= -=ψ?12422 222222=---++r y a x y a x r y 22222223y a x r a x y -=-++()() 2 222222234r a y x y a x -++=-C C ??? ? ?? ? =--=2cos sin cos 2cos sin ?ωψψ?ω?ωr y r r x

又因为 对两边分别求导 故有 所以 ①② 对①求导 ③ 对③求导 ④ 对②求导 ⑤ 对⑤求导 ⑥ 对于加速度，我们有如下关系见题1.7.1图 ? ω =ψ?sin 2sin a r =ψ ? ωψ cos 2cos a r = 22y x V +=4cos sin cos 2cos sin 2222 ? ωψψ?ω?ωr r r +??? ? ??--=()ψ?ψ??ψ ω ++= sin cos sin 4cos cos 22r ? ? ?==θθ sin cos r y r x θθθ sin cos r r x -=θθθθθθθcos sin sin 2cos 2 r r r r x ---=θθθcos sin r r y +=θθθθθθθsin cos cos 2sin 2 r r r r y -++= a 题1.7.1图

理论力学习题(1)

第一章 思考题 1.1 平均速度与瞬时速度有何不同？在什么情况下，它们一致？ 答：平均速度因所取时间间隔不同而不同，它只能对运动状态作一般描述，平均速度的方向只是在首末两端点连线的方向；而瞬时速度表示了运动的真实状况，它给出了质点在运动轨道上各点处速度的大小和方向（沿轨道切线方向）。只有在匀速直线运动中，质点的平均速度才与瞬时速度一致。 1.2 在极坐标系中，θθ r v r v r ==，为什么2θ r r a r -=而非r ？为什么θθθ r r a 2+=而非θθθ r r a +=？你能说出r a 中的2θ r -和θa 中另一个θ r 出现的原因和它们的物理意义吗？ 答：在极坐标系中，径向速度和横向速度，不但有量值的变化，而且有方向的变化，单位矢量对时间的微商不再等于零，导致了上面几项的出现。实际上将质点的运动视为径向的直线运动以及以极点为中心的横向的圆周运动。因此径向加速度分量r a 中，除经 向直线运动的加速度r 外，还有因横向速度的方向变化产生的加速度分量2θ r -；横向加速度分量中除圆周运动的切向加速度分量θ r 外，还有沿横向的附加加速度θ r 2，其中的一半θ r 是由于径向运动受横向转动的影响而产生的，另一半θ r 是由于横向运动受径向运动的影响而产生的。 1.3 在内禀方程中，n a 是怎样产生的？为什么在空间曲线中它总沿着主法线的方向？当质点沿空间曲线运动时，副法线方向的加速度b a 等于零，而作用力在副法线方向的分量b F 一般不等于零，这是不是违背了牛顿运动定律呢？ 答：由于自然坐标系是以轨道切线、主法线和副法线为坐标系，当质点沿着轨道曲线运动时，轨道的切线方向始终在密切平面内，由于速度方向的不断变化，产生了n a 沿主法线方向且指向曲率中心。在副法线方向不存在加速度分量，b a 等于零，这并不违背牛顿运动定律，因为在副法线方向作用的主动外力不一定为零，但可做到∑=0b F ，即所有外力之和在副法线方向平衡。

理论力学复习题

1.物体重P=20KN,用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞D上，如图所示，转动绞，物体便能升起。设滑轮的大小，AB与CD杆自重及摩擦忽略不算，A,B,C三处均为铰链链接。当物体平衡时，求拉杆AB和支杆CB所受的力。 2.在图示刚架的点B作用一水平力F尺寸如图，钢架重量忽略不计，求支座A,D的约束力 Fa和Fd。 3.已知梁AB上作用一力偶，力偶矩为M，梁长为L，梁重不计，求在图a,b,c三种情况下，

支座A,B的约束力。 4.无重水平梁的支撑和载荷如图a,b所示，已知力F，力偶矩M的力偶和强度为q的均布载荷，求支座A,B处的约束力。

5.由AC和CD构成的组合梁通过铰链C链接，它的支撑和受力如图所示，已知均布载荷强度q=10kN/m，力偶矩M=40kN·m，不计梁重，求支座A,B,D的约束力和铰链C处的所受的力。 6.在图示构架中，各杆单位长度的重量为300N/m，载荷P=10kN,A处为固定端，B,C,D,处为铰链，求固定端A处及B,C铰链处的约束力。

7..杆OA长L,有推杆推动而在图面内绕点O转动，如图所示，假定推杆的速度为v，其弯头高为a。求杆端A的速度大小（表示为x的函数）。

8.平底顶杆凸轮机构如图所示，顶杆AB课沿导槽上下移动，偏心圆盘绕轴O转动，轴O 位于顶杆轴线上。工作时顶杆的平底始终接触凸轮表面。该凸轮半径为R，偏心距OC=e，凸轮绕轴O 转动的角速度为w，OC与水平线成夹角φ。当φ=0°时，顶杆的速度。 9.图示铰接四边形机构中，O1A=O2B=100mm，又O1O2=AB,杆O1A以等角速度w=2rad/s绕轴O1转动。杆AB上有一套筒C，此套筒与杆CD相铰接。机构的各部件都在同一铅直面内。求φ=60°时，杆CD的速度和加速度。

《理论力学》第一章-力的分析试题及答案

理论力学2章作业题解 1-1 支座受力F ，已知F ＝10kN ，方向如图所示。求力F 沿x 、y 轴及沿x ′、y ′轴分解的结果，并求力F 在各轴上的投影。 解答 分力的大小需按平行四边形法则进行计算。 F 在x ，y 轴上的分力大小为：kN F F x 66.830cos ||0 ==r ，kN F F y 0.530sin ||0==r 。 F 在x ￠，y ￠轴上的分力大小为：kN F F x 0.10||==￠r ，kN F F y 17.515sin 2||0=′=￠r 。 F 在x ，y 轴上的投影大小为：kN F F x 66.830cos 0==，kN F F y 0.530sin 0==。 F 在x ￠，y ￠轴上的投影大小为：kN F F x 66.830cos 0==￠，kN F F y 59.275cos 0-=-=￠。 1-3计算图中F 1、F 2、F 3三个力分别在x 、y 、z 轴上的投影。已知F 1＝2kN ，F 2＝1kN ，F 3＝3kN 。 解答 0.0,6.18.0,2.16.011111==′=-=′-=z y x F kN F F kN F F . kN F F kN F F kN F F z y x 707.0,566.08.0,424.06.022 2222222222=′==′′==′′ = kN F kN F kN F z y x 0.3,0.0,0.0333=== 1-5 力F 沿正六面体的对顶线AB 作用，F ＝100N 。求F 在ON 上的投影。 解答 计算ON 方向的单位矢量n 。 k j k j n 447.0894.020040020040022+=++= 力F 的解析表达式为： k j i k j i F 470.62470.62852.46 400400300)400400300(1002 22++-=++++-= 力F 在ON 轴的投影为 N F ON 78.83447.047.62894.047.62=′+′=×=n F 题1-1 附图 题1-3 附图 题1-5 附图

理论力学习题

第一章静力学公理与受力分析(1) 一.就是非题 1、加减平衡力系公理不但适用于刚体,还适用于变形体。( ) 2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点,该刚体必处于平衡状态。( ) 3、刚体就是真实物体的一种抽象化的力学模型,在自然界中并不存在。( ) 4、凡就是受两个力作用的刚体都就是二力构件。( ) 5、力就是滑移矢量,力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。 ( ) 二.选择题 1、在下述公理、法则、原理中,只适于刚体的有( ) ①二力平衡公理②力的平行四边形法则 ③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理 三.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。整体受力图可在原图上画。 )a(球A )b(杆AB d(杆AB、CD、整体 )c(杆AB、CD、整体) )e(杆AC、CB、整体)f(杆AC、CD、整体

四.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。 )a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体

第一章静力学公理与受力分析(2) 一.画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接 触。整体受力图可在原图上画。 W A D B C E Original Figure A D B C E W W F Ax F Ay F B FBD of the entire frame )a(杆AB、BC、整体)b(杆AB 、BC、轮E、整体 )c(杆AB、CD、整体) d(杆BC带铰、杆AC、整体 )e(杆CE、AH、整体)f(杆AD、杆DB、整体

理论力学__期末考试试题(题库_带答案)[1]

理论力学 期末考试试题 1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内，载荷如图所示。其中转矩M=20kN.m ，拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 解：取T 型刚架为受力对象，画受力图. 1-2 如图所示，飞机机翼上安装一台发动机，作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布： 1q =60kN/m ，2q =40kN/m ，机翼重1p =45kN ，发动机重2p =20kN ，发动机螺旋桨的反作用 力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O 所受的力。 解：

1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成，不计各杆自重，已知q=10kN/m，F=50kN，M=6kN.m，各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。

1-4 已知：如图所示结构，a, M=Fa, 12F F F ==, 求：A ，D 处约束力. 解： 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形，且AD=DB 。求杆CD 的内力。

1-6、如图所示的平面桁架，A 端采用铰链约束，B 端采用滚动支座约束，各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ，G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解：

2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F，此力在矩形ABDC平面内，且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK，FBM和NDB在顶点A，B和D处均为直角，又EC=CK=FD=DM。若F=10kN，求各杆的内力。

理论力学1课后习题答案

一、判断题(共268小题） 1、试题编号：200510701005310,答案：RetEncryption(A)。 质点是这样一种物体:它具有一定的质量,但它的大小和形状在所讨论的问题中可忽略不计。（） 2、试题编号：200510701005410,答案：RetEncryption(A)。 所谓刚体，就是在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。（）3、试题编号：200510701005510,答案：RetEncryption(B)。 在研究飞机的平衡、飞行规律以及机翼等零部件的变形时，都是把飞机看作刚体。（）4、试题编号：200510701005610,答案：RetEncryption(B)。 力对物体的作用，是不会在产生外效应的同时产生内效应的。（） 5、试题编号：200510701005710,答案：RetEncryption(A)。 力学上完全可以在某一点上用一个带箭头的有向线段显示出力的三要素。（） 6、试题编号：200510701005810,答案：RetEncryption(B)。 若两个力大小相等，则这两个力就等效。（）7、试题编号：200510701005910,答案：RetEncryption(B)。 凡是受二力作用的直杆就是二力杆。（） 8、试题编号：200510701006010,答案：RetEncryption(A)。 若刚体受到不平行的三力作用而平衡，则此三力的作用线必汇交于一点。（） 9、试题编号：200510701006110,答案：RetEncryption(A)。 在任意一个已知力系中加上或减去一个平衡力系，会改变原力系对变形体的作用效果。（） 10、试题编号：200510701006210,答案：RetEncryption(A)。 绳索在受到等值、反向、沿绳索的二力作用时，并非一定是平衡的。（） 11、试题编号：200510701006310,答案：RetEncryption(A)。 若两个力系只相差一个或几个平衡力系，则它们对刚体的作用是相同的，故可以相互等效替换。（） 12、试题编号：200510701006410,答案：RetEncryption(B)。 作用与反作用定律只适用于刚体。（） 13、试题编号：200510701006510,答案：RetEncryption(A)。 力沿其作用线移动后不会改变力对物体的外效应，但会改变力对物体的内效应。（）14、试题编号：200510701006610,答案：RetEncryption(B)。 固定在基座上的电动机静止不动，正是因为电动机的重力与地球对电动机吸引力等值、反向、共线，所以这两个力是一对平衡力。（）15、试题编号：200510701006710,答案：RetEncryption(B)。 皮带传动中，通常认为皮带轮轮缘处的受力总沿着轮缘切线方向，其指向与每个轮的转动的方向一致。（） 16、试题编号：200510701006810,答案：RetEncryption(A)。 两个零件用圆柱销构成的铰链连接只能限制两个零件的相对移动，而不能限制两个零件的相对传动。（） 17、试题编号：200510701006910,答案：RetEncryption(A)。当力作用于一物体时，若将此力沿其中作用线滑动一段距离，则不会改变力对某一点的力矩。（） 18、试题编号：200510701007010,答案：RetEncryption(A)。 作用在同一刚体上的两个力F1、F2，若有 2 1 F F- =，，则该二力是一对平衡的力，或者组成一个偶。（） 19、试题编号：200510701007110,答案：RetEncryption(A)。 力对于一点的矩不因为沿其作用线移动而改变。（） 20、试题编号：200510701007210,答案：RetEncryption(A)。 力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。（）21、试题编号：200510701007310,答案：RetEncryption(A)。 在理论力学中只研究力的外效应。（）22、试题编号：200510701007410,答案：RetEncryption(B)。 两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。（） 23、试题编号：200510702004710,答案：RetEncryption(A)。 论平面汇交力系所含汇交力的数目是多小，都可用力多边形法则求其合力。（） 24、试题编号：200510702004810,答案：RetEncryption(A)。 用力多边形法则求合力时，若按不同顺序画各分力矢，最后所形成的力多边形形状将是不同的。（） 25、试题编号：200510702004910,答案：RetEncryption(B)。 用力多边形法则求合力时，所得合矢量与几何相加时所取分矢量的次序有关。（） 26、试题编号：200510702005010,答案：RetEncryption(B)。 平面汇交力系用几何法合成时，所得合矢量与几何相加时所取分矢量的次序有关。（）27、试题编号：200510702005110,答案：RetEncryption(A)。 一个平面汇交力系的力多边形画好后，最后一个力矢的终点，恰好与最初一个力矢的起点重合，表明此力系的合力一定等于零。（）28、试题编号：200510702005210,答案：RetEncryption(B)。 用几何法求平面汇交力系的合力时，可依次画出各个力矢，这样将会得到一个分力矢与合力矢首尾相接并自行封闭的力多边形。（）29、试题编号：200510702005310,答案：RetEncryption(B)。 一平面力系作用于一刚体，这一平面力系的各力矢首尾相接，构成了一个自行封闭的力多边形，因此可以说该物体一定是处于平衡状态。（） 30、试题编号：200510702005410,答案：RetEncryption(B)。 若两个力在同一轴上的投影相等，则这两个力的大小必定相等。（） 31、试题编号：200510702005510,答案：RetEncryption(B)。 力在两个坐标轴上的投影与力沿这两个坐标轴方向进行分解得到的分力的意义是相同的。（） 32、试题编号：200510702005610,答案：RetEncryption(B)。 用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时，所取两投影轴必须相互垂直。（） 33、试题编号：200510702005710,答案：RetEncryption(A)。