理论力学(1001)样卷答案

第1页扬州大学试题纸（－学年第学期）水利科学与工程学院班(年)级课程理论力学（样卷答案）题目一二三四1四2四3四4总分得分一、判断题（对的打√，错的打×）10分1．三力平衡汇交定理表明：作用在物体上汇交于一点的三个力必是平衡力系。（×）2．力偶与一个力不等效，也不能与一个力平衡。（√）3．只有在摩擦系数非常大时，才会发生摩擦自锁现象。（×）4．点作曲线运动，其速度大小不变，则该点的切向加速度为零。（√）5．刚体作定轴转动时，与转动轴平行的同一直线上的各点，不但速度的方向相同而且加速度的方向也相同。（√）6．刚体受一力系作用，其质心的加速度与各个力的作用点有关。（×）7．刚体平面运动时所受外力主矢为零，刚体只能绕其质心转动。（×）8．任何情况下，质点系所有内力作功之和总是等于零。（×）9．不论刚体作何运动，其惯性力的主矢总是ICmFa。（√）10．几何约束限制质系中各质点的位置，不限制各质点的速度。（√）二、选择题20分1．考虑力对物体作用的运动效应，力是（A）。A．滑移矢量B．自由矢量C．定位矢量D．标量2．欲使图示的皮带输送机正常工作，它的最大倾角θ应为（C）。A．大于两材料之间的摩擦角B．小于两材料之间的摩擦角C．等于两材料之间的摩擦角D．无法确定学院系班级学号姓名---------------------------------------装---------------------------------------订-------------------------------------------线-----------------------------------------------第2页3．图示的力F分别对x、y、z三轴之矩为（D）。A．mx(F)=22F,my(F)=-32F/2,mz(F)=-62F/5B．mx(F)=-22F,my(F)=32F/2,mz(F)=62F/5C．mx(F)=-22F,my(F)=32F/2,mz(F)=0D．mx(F)=22F,my(F)=-32F/2,mz(F)=04．已知正方形板ABCD作定轴转动，转轴垂直于板面，A点的速度10cm/sAv，加速度2102cm/sAa，方向如图。则正方形板转动的角速度的大小为(B)。A．2rad/sB．1rad/sC．10rad/sD．无法确定5.图示圆盘以匀角速度绕定轴转动，动点相对圆盘以匀速vr沿圆盘直径运动，当动点到达圆盘中心点时，其科氏加速度为（B）。A．aC=0B．aC=2vr，方向水平向右C．aC=2vr，方向水平向左D．aC=vr，。方向垂直向下6．如图所示，曲柄OA的长为l，重为P1，以匀角速度o绕O轴转动，并带动长为l、重为P1的连杆AB以及重为P2的滑快B运动。设曲柄、连杆均为均质杆。当=90°时系统的动量大小为：（A）。A．2lo（P1+P2）／g；B．lo（3P1+2P2）／2g；C．lo（P1+P2）／g；D．lo（P1+P2）／2g.BAOoxyz345FvrOMvAaAABCD45第3页7．如图所示，无重杆OA以角速度o绕O轴转动，质量m=25kg、半径R=200mm的均质圆盘与OA杆在A点铰接，且相对OA杆以角速度r逆时针向转动，已知o=r=4rad/s，圆盘对O轴的动量矩为（D）。A．Lo=12kg·m2/s；B．Lo=16kg·m2/s；C．Lo=18kg·m2/s；D．Lo=20kg·m2/s.8．如图所示，OA为均质杆，其质量为m，在O端铰接，在B点由于铅垂弹簧的作用而使OA杆处于水平位置。弹性系数为k，图中a、l已知。如杆在铅垂面上作微小摆动，系统自由振动的周期为（B）。A．kmal2；B．kmal32；C．kmal32；D．kmal22。9．如图所示，均质圆盘的质量为m，半径为R。设在图示瞬时绕轴O转动的角速度为，角加速度为。惯性力系向O点简化的主矩为（C）。A．2I12OMmRB．2IOMmRC．2I32OMmRD．2I2OMmR10．如图所示平面机构中质点系ABC的约束为（C）。A．运动约束B．非定常约束C．几何约束D．非完整约束OoArR400mmAOmgBkal/2l/2OO1O2ABC第4页三、作图题6分图示机构由曲柄OA，滑块D，杆AB、BC、BD组成，BC=BD。图示位置OA平行于CD且与OB相垂直，D点的虚位移为Dr，试画出A、B两点相应的虚位移，并写出A、B两点的虚位移与D点的虚位移之间的关系。DArr2tan1分DBrrsin21分画虚位移4分四、计算题64分1．图示结构中，A处为固定端约束，C处为光滑接触，D处为铰链连接。已知N40021FF，mN300M，mm400BCAB，mm300CECD，45，不计各构件自重，求固定端A处与铰链D处的约束力。16分受力图6分DE杆：0DxF10,0.30.60DCMFMF1800NCF2分0yF10DyCFFF1400NDyF2分CA杆：0xF2cos450AxFF283NAxF2分0yF2cos450AyCFFFo2083NAyF2分0AM20.8cos450.40ACMFFo1178NmAM2分ABCDMF1F2EDEMF1FCFDxFDyABF2CFCMAFAxFAyδrDCBδrDDAOδrBδrABACOD第5页2．图示直角曲杆OBC绕O轴转动，使套在其上的小环M沿固定直杆OA滑动。已知：m1.0OB，曲杆的角速度srad5.0，角加速度为零。求当60时，小环M的速度和加速度。16分v图2分a图2分动点M，动系OBC2分e0.1m/svOM，ae30.173m/svv，0.173m/sMv（），re20.2m/svv4分aerCaaaa1分y轴投影：aCecos60cos60aaaoo，1分2Cr220.20.50.2m/sav1分222e0.20.50.05m/saOM1分2aCe20.35m/saaa1分20.350m/sMa（）1分3．均质鼓轮由绕于其上的细绳拉动。已知r＝30mm，R＝60mm，轮质量m＝10kg，对过轮心垂直于中心平面的轴的惯性半径ρ＝50mm，拉力F＝10N，轮与地面的摩擦因数f＝0.1。试求：（1）鼓轮是否作纯滚动？（2）鼓轮的角加速度及轮心的加速度。16分受力图2分fCFFma2分N0FP2分2fFrFRm2分（1）假设鼓轮作纯滚动，则CaR，2分acrCRFPFNFfPCrRFIvrvavearaaaCaeyABMCωO第6页解得：2f221.15NRrFFR1分N109.898NFPfmaxN0.1989.8NFfF1分ffmaxFF，所以鼓轮作纯滚动。1分（2）求鼓轮的角加速度及轮心的加速度22220.885m/s()CRRraFRm2分2/14.75rad/sCaR1分4．均质杆OA，长2l，质量为m，绕着通过O端的水平轴在铅直面内转动。试求杆从水平位置转动到与水平线成角φ=45°时的角速度与角加速度，以及此时O端约束反力的水平分力和铅锤分力。（16分）受力图3分（1）求及10T，22222112(2)233Tmlml122sin452Wmglmgl2112TTW，得：324gl4分cos45OJmgl，212(2)32mlmgl，得：328gl3分（2）求O端的反力n2Cal1分，tCal1分nt(cos45sin45)OxCCFmaa928mg2分ntsin45cos45OyCCFmaamg32(1)8mg2分FOxOFOyWACll