理论力学试题

-1-河北工程大学学年第学期期末考试试卷（1）卷一、（10分）已知力kjiF526力的作用点坐标为M(-2，-4，1)，求力F对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。二、（10分）图示梁，已知m＝20kN.m，q＝10kN／m,l＝1m，求固定端支座A的约束力。三、（20分）图示结构，已知AB=EC，BC=CD=ED＝a，力P作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。四、（20分）桁架受力如图所示，已知F1＝10kN，F2＝F3＝20kN，。试求桁架6，7，8，9杆的内力。五、（10分）平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接。当曲柄OA以匀角速度绕固定轴O转动时，滑块在摇杆O1B上滑动，并带动摇杆O1B绕固定轴O1摆动。设曲柄长OA=r，两轴间距离OO1=l。求当曲柄OA在水平位置时摇杆的角速度和角加速度。六、（10分）图示四连杆机构，O1B＝l,AB=1.5l且C点是AB中点，OA以角速度转动，在图示瞬时，求B、C两点的速度和加速度，刚体AB的角速度AB七、（12分）质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度ω。第3题第2题第6题第5题-2-八、（8分）用虚位移原理求梁B支座的约束力。kNmMkNFkNFkNF16201416321河北工程大学学年第学期理论力学期末考试试卷（2）参考答案一、（10分）解：kjiFrFMo281618（4分）18FMx16FMy28FMz（各2分）二、（10分）解：研究BC杆，由kNNMCB100研究整体，由mkNMMAA.400，由00AXX，由kNYYA300三、（20分）解：研究AB杆，得05.05.0BDBCASPSPY研究EC杆，得PaMPYXEEE5.00四、（20分）解：研究整体得：kNYB5.50研究截面右半部分得：kNFSkNSkNSkNS205.60S5.245.502710698五、（10分）解：动点A，动系O1BrvvaA222221111222222221,sin,sinlrrlrrlrAOvAOvlrrvvlrreeae又六、（10分）解：利用瞬心法lvA232AB（顺时针）llABB5.1七、（12分）解：1、lmgml21312lg230gxRmglRgy23mgllgmlMg2123312（4分）2、0OCxXmamgYllgmmaOCy223mgYO41（4分）3、1212WTT20312122lmgmllg3（4分）八、（8分）解：解除B支座的约束，给系统一组虚位移，列虚功方程，解得：kNYB31河北工程大学学年第学期期末考试试卷2一、（10分）如图所示简支梁，不计梁重。求支座A，B约束力。二、（15分）如图所示三铰刚架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不计自重，计算A、B、C的束力。-3-三、（20分）构架由杆AB，AC和DF铰接而成，如图所示。在DEF杆上作用一矩为M的力偶。不计各杆的重量，求AB杆上铰链A，D和B所受的力。四、(15分)求平面桁架结构各杆的内力，将零力杆标在图中。已知P，l，l2。五、在图示机构中，杆AB以速度u向左匀速运动。求当角45时，OC杆的角速度。（10分）知：曲柄OA=r=0.5m，以匀角速度rad/s40转六、在图示四连杆机构中，已动，rAB2，rBC2；图示瞬时OA水平，AB铅直，45。试求（1）该瞬时点B的速度；（2）连杆AB的角速度。（10分）七、质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，以角速度ω逆时针转动，求该瞬时杆的动量、对转轴O的动量矩、以及动能。（20分）河北工程大学学年第学期第5题第6题-4-理论力学期末考试试卷（）参考答案一、（10分）解:01215AABXkNYkNY二、（15分）解:kNXkNXkNYkNYABAB5.175.1225.675.13三、（20分）解:研究DF杆，得)(DaMY研究整体，得)(20aMYXBB研究ADF杆，得)(2AaMY0ADXX四、(15分)解：PSPSSBCACAB2其余各杆均为零力杆。五、(10分)解：动点A，动系OC，lulvuvveOCer2222六、（10分）解：利用瞬心法，sradvsmrvAABA/21/2smrvABB/22七、（20分）解：动量mLmvKC61；动量矩])6(121[22LmmLILOO291mL动能22218121mLITO河北工程大学学年第学期期末考试试卷（3）卷一、（10分）已知P＝100N，正方体的边长a＝0.5m，试求力P对三个坐标轴之矩。二、（15分）图示梁，已知P＝20kN,q＝10kN／m,l＝2m,求固定端支座A的约束力。-5-三、（15分）三角刚架几何尺寸如图所示，力偶矩为M，求支座A和B的约束力。四、（15分）图示摇杆机构，折杆AB以等速度向右运动。摇杆长度OC＝a，用点的合成运动知识求当45（距离lOA）时C点的速度、加速度。五、（15分）图示四连杆机构，O1B＝l,AB=1.5l且C点是AB中点，OA以角速度转动，在图示瞬时，求B、C两点的速度、加速度及做平面运动刚体AB的角速度AB六、（15分）质量为m1和m2的两重物，分别挂在两条绳子上，绳又分别绕在半径为1r和2r并装在同一轴的两鼓轮上，已知两鼓轮对于转轴O的转动惯量为I，系统在重力作用下发生运动，求鼓轮的角加速度。（m1＜m2）七、（15分）均质细长杆质量为m，长度L,匀角速度转动，试计算图示位置杆的动量、对转轴的动量矩及动能；并虚加惯性力。河北工程大学学年第学期-6-理论力学期末考试试卷参考答案一、解：Mz(P)=252Nm。二、解：NB=20kN；XA=0kNYA=40kN;MA=120kN.m三、解：RA=RB=M/b四、解：vvvveA2245cosvlavC22五、解：lvA232AB（顺时针）llABB5.1六、解：虚加惯性力和惯性力偶：IIMamRamROQOQQ,,222111列方程：00,0)(222111221122112211IramramgrmgrmMrRrRgrmgrmFmQOQQO解得：gIrmrmrmrm2222111122七、解：动量mLmvKC61；动量矩])6(121[22LmmLILOO291mL动能22218121mLITO虚加惯性力和惯性力偶：0,mL612OQOnQIMR河北工程大学学年第学期期末考试试卷（4）卷一、图示简支梁，梁长为4a，梁重P，作用在梁的中点C，在梁的AC段上受均布载荷q作用，在梁的BC段上受力偶M作用,力偶矩M=Pa，试求A和B处的支座约束力。（本题10分）二、如图所示刚架结构，已知P=20kN，q=10kN/m，不计自重，计算A、B、C的约束力。（本题15分）-7-三、已知F1=20kN，F2=10kN。①、计算图示平面桁架结构的约束力；②、计算8杆、9杆、10杆的内力（本题15分）。四、平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接。当曲柄OA以匀角速度绕固定轴O转动时，滑块在摇杆O1B上滑动，并带动摇杆O1B绕固定轴摆动O1。设曲柄长OA=r，求当曲柄OA在水平位置、30时，摇杆O1B的角速度、角加速度；动点的科氏加速度。（本题15分）五、椭圆规尺的A端以速度vA向左运动，AB=l，在图示位置AB杆与水平线夹角为300。求B端的速度以及尺AB的角速度、角加速度。（本题15分）六、质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，以角速度ω逆时针转动，求该瞬时杆的动量、对转轴O的动量矩、以及动能，虚加惯性力。（15分）七、已知均质圆轮绕轴O转动，轮的重量为P，半径为R，其上作用一主动力偶M，重物的质量为m，计算重物上升的加速度a（15分）v河北工程大学学年第学期理论力学期末考试试卷（）卷参考答案一、（本题10分）解:受力如图所示（3分）第四题第五题-8-00AXX（1分）qaPYMaPaaqaYMBBA214302240（3分）qaPYPaqYYYABA2341020（3分）二、（本题15分）解:整体受力如图所示（3分）kNYYMBBA5.1903205.13440（3分）kNYYYYABA5.00200（3分）0340BAXXX（1分）整体受力如图所示（3分）kNXXMBBC33.6012025.1930（3分）kNXA67.5kNXXC37.60（1分）kNYYC5.00（3分）三、（本题15分）。解:画整体受力图kNNaaaNMBBA1002102040画8、9、10右半边受力图02209BNSYkNS12.149008aNaSMBOkNS10802209108SSSXkNS2010四、（本题10分）解:速度矢量图如图所示,绝对速度rva-9-牵连速度rvvae5.030sin角速度421rve五、（本题15分）解:ABvv3ABAvv2lvlvABA21六、（15分）解:mlK21231mlLO2261mlT七、（15分）解:动量矩：mRvRgPLO22外力矩：mgRMMO代入动量矩定理得：mgRMamRRgP)2(解得：gmgRPRmgRMa222河北工程大学学年第学期期末考试试卷（5）卷一（10分）已知力kjiF543力的作用点坐标为M(2,4,1)，求力F对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。二（15分）图示结构，已知AB=EC，BC=CD=ED＝a=0.2m，P=20kN，作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。三（15分）图示三铰刚架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不计自重，计算A、B、C的约束力。四(15分)求平面桁架结构1、2、3杆的内力，将零力杆标在图中。已知P＝20kN，水平和竖杆长度均为ml1，斜杆长度l2。第二题第三题-10-五10分）在图示机构中，杆AB以速度u向左匀速运动。求当角45时，OC杆的角速度、角加速度。六（10分）在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA=r=0.5m，以匀角速度rad/s40转动，rAB2，rBC2；图示瞬时OA水平，AB铅直，45。试求（1）该瞬时点B的速度；（2）连杆AB的角速度、角加速度。七（各5分）质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。（5分）2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。（5分）3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度ω。（5分）八（10分）用虚位移原理计算简支梁支座B的约束力。河北工程大学科信学院学年第学期理论力学期末考试试卷（）卷参考答案一、（10分）解：kjiFrFMo4716（6分）16FMx7FMy4FMz二、（15分）解：研究AB杆，得0105.0105.0BDBCASkNPSkNPY研究EC杆，得kN