理论力学试题及答案

2010造价2班内部共享资料，2011年6月2002～2003学年第一学期五理论力学(AⅠ)期终试题01级土木(80学时类)用(一)单项选择题（每题2分，共4分）1.物块重P，与水面的摩擦角o20m，其上作用一力Q，且已知P=Q，方向如图，则物块的状态为()。A静止(非临界平衡)状态B临界平衡状态C滑动状态D不能确定第1题图第2题图2.图(a)、(b)为两种结构，则()。A图(a)为静不定的，图(b)为为静定的B图(a)、(b)均为静不定的C图(a)、(b)均为静定的D图(a)为静不定的，图(b)为为静定的(二)填空题(每题3分，共12分)1.沿边长为ma2的正方形各边分别作用有1F，2F，3F，4F，且1F=2F=3F=4F=4kN，该力系向B点简化的结果为：主矢大小为RF=____________，主矩大小为BM=____________向D点简化的结果是什么？____________。第1题图第2题图2.图示滚轮，已知2mR，1mr，30，作用于B点的力4kNF，求力F对A点之矩AM=____________。(a)(b)PQo30PQo30DCABF1F2F3F4DCABF1F2F3F4RrFABORrFABO2010造价2班内部共享资料，2011年6月3.平面力系向O点简化，主矢RF与主矩OM如图。若已知10kNRF，20kNmOM，求合力大小及作用线位置，并画在图上。第3题图第4题图4.机构如图，AO1与BO2均位于铅直位置，已知13mOA，25mOB，23radsOB，则杆AO1的角速度AO1=____________，C点的速度C=____________。(三)简单计算题(每小题8分，共24分)1.梁的尺寸及荷载如图，求A、B处的支座反力。2.丁字杆ABC的A端固定，尺寸及荷载如图。求A端支座反力。3.在图示机构中，已知mrBOAO4.021，ABOO21，AO1杆的角速度4rads，角加速度22rads，求三角板C点的加速度，并画出其方向。ORFOMORFOMO2O1CAB2OBO2O1CAB2OBq0=6kN/mP=6kNM=4kN·mCABq0=6kN/mP=6kNM=4kN·mCABO1OCABO1OCAB1m1m2mq0=2kN/mM=4kN·mP=2kNAB1m1m2mq0=2kN/mM=4kN·mP=2kNAB2010造价2班内部共享资料，2011年6月(四)图示结构的尺寸及载荷如图所示，q＝10kN/m，q0＝20kN/m。求A、C处约束反力。(五)多跨静定梁的支撑、荷载及尺寸如图所示。已知q＝20kN/m，l＝2m，求支座A、D、E处的约束反力。(六)复合梁的制成、荷载及尺寸如图所示，杆重不计。已知q＝20kN/m，l＝2m，求1、2杆的内力以及固定端A处的约束反力。(七)图示机构中，曲柄OA＝r，以角速度4rads绕O轴转动。12//OCOD，O1C＝O2D＝r，求杆O1C的角速度。4.5m3mqq0CAB4.5m3mqq0CABqDCABE2m2m2m2mqDCABE2m2m2m2mo60GBACHD12llqEqo60GBACHD12llqEqo30BArrrO1OO2CDo30BArrrO1OO2CD2010造价2班内部共享资料，2011年6月五理论力学(AⅠ)期终试题解答01级土木(80学时类)用(一)单项选择题1.A2.B(二)填空题1.0；16kNm；0,16kNmRDFM2.2.93kNmAM3.合力10kNRF，合力作用线位置（通过1O）2md4.4.5rads；9ms(三)简单计算1.取梁为研究对象，其受力图如图所示。有0,0()0,2305kN0,00kNAxABBAyBAyXFMFPMFYFFPQFF2.取丁字杆为研究对象，其受力图如图所示。有000,06kN10,1.5024.5kN1()0,41.510232.5kNmAxAxAyAyAAAXFPFYFqFMMMPqMF3.三角板ABC作平动，同一时刻其上各点速度、加速度均相同。故CAAnAaaaa2220.446.4msCnAnaar20.420.8msCAaaOA(四)解：(1)以BC为研究对象。其受力图如图(a)所示，分布荷载得d=2mO1ORFRFOMd=2mO1ORFRFOMq0=6kN/mP=6kNM=4kN·mCABAxFAyFAM1.5m1.5m4mq0=6kN/mP=6kNM=4kN·mCABAxFAyFAMq0=6kN/mP=6kNM=4kN·mCABAxFAyFAM1.5m1.5m4mO1OCABCnaCaAnaAaO1OCABCnaCaAnaAaCFq0CB4.5mBxFByFQ=22.5kNCFq0CB4.5mBxFByFCFq0CB4.5mBxFByFQ=22.5kN(a)1m1m2mq0=2kN/mM=4kN·mP=2kNAxFAyFABBFQ=3kN1m1m2mq0=2kN/mM=4kN·mP=2kNAxFAyFABBFQ=3kN2010造价2班内部共享资料，2011年6月合力Q＝22.5kN0,4.53015kNBCCMFQF所以F(2)以整体为研究对象。其受力图如图(b)所示。010,4.502=7.5kNAxCAxXFFqF所以0,30=30kNAyAxYFqF所以2001134.534.502245kNAACAMMqqFM所以F(五)解：(1)以BC部分为研究对象，其受力图如图(b)所示。201220220kNBCyCyMFqF所以F0,00,20=20kNBxCxByCyByXFFYFFqF所以(2)以CD部分为研究对象，其受力图如图(c)所示。B0,00CxxXFF所以08420393.3kNECyDDMFQFF所以F0,0=33.3kNEDCyEYFFFQF(3)以AB部分为研究对象，其受力图如图(d)所示。0,000AxBxBxAxXFFFF所以0,20=60kNAyByAyYFqFF4.5m3mqq0CABCFAxFAyFAM4.5m3mqq0CABCFAxFAyFAM(b)qDCABE2m2m2m2mqDCABE2m2m2m2mq=20kN/mBCCxFCyF2mBxFByFq=20kN/mBCCxFCyF2mBxFByF(a)(b)DCE2m2mDFEFCxFCyFQ=40kNqDCE2m2mDFEFCxFCyFQ=40kNq(c)ABq=20kN/m2mAxFAyFAMBxFByFABq=20kN/m2mAxFAyFAMBxFByF(d)2010造价2班内部共享资料，2011年6月210,220280kNmAAByAMMqFM所以F(六)解：(1)取BC部分为研究对象，其受力图如图(b)所示。21110,20220kNBMFqF所以F(2)取ED部分为研究对象，其受力图如图(c)所示。o221210,sin302220280kNEMFqFF所以F(3)取ABC部分为研究对象，其受力图如图(d)所示。10,00,40=60kNAxAyAyXFYFqFF所以2110,440280kNmAAAMMqFM所以F(七)解：杆AB作平面运动，A、B两点的速度方向如图。由速度投影定理，有ocos3023BABr杆O1C的角速度为14.62radsBOr1F2FDEq=20kN/mExFEyFl=2m1F2FDEq=20kN/mExFEyFl=2m(c)o60GBACHD12llqEqo60GBACHD12llqEq(a)CBq=20kN/mBxFByF1Fl=2mCBq=20kN/mBxFByF1Fl=2m(b)BAC1FAxFAyFAMq=20kN/m2m2mBAC1FAxFAyFAMq=20kN/m2m2m(d)o30BArrrO1OO2CDABo30BArrrO1OO2CDAB2010造价2班内部共享资料，2011年6月PAB060PAB060(a)CABD(b)CABD(a)CABD(b)CABD2003～2004学年第一学期七理论力学（AI）期终试题02级土木(80学时类)用（一）概念题（每题2分，共6题）1.图示两种构架均不计杆重，在AB杆上作用一力F，若将力F沿作用线移至AC杆上，试问两构架在B、C处的约束反力有无变化()。A两构架在B、C处约束反力均有变化；B两构架在B、C处约束反力均无变化；C图(a)构架在B、C处约束反力有变化；图(b)构架在B、C处约束反力无变化；D图(a)构架在B、C处约束反力无变化；图(b)构架在B、C处约束反力有变化。第1题图第2题图第3题图2.大小相等、方向与作用线均相同的4个力F1、F2、F3、F4对同一点O之矩分别用M1、M2、M3、M4表示，则()。AM1M2M3M4；BM1M2M3M4；CM1+M2M3M4；DM1=M2=M3=M4。3.图(a)、(b)为两种结构，则()。A图(a)、(b)都是静定的；B图(a)、(b)都是静不定的；C仅图(a)是静定的；D仅图(b)是静定的。4.图示桁架中的零杆为。第4题图第5题图ABBvABBvFFAB123456789101112131415FFABFFAB123456789101112131415F4F3F2F1OABCDF4F3F2F1OABCDAFBC(b)FABC(a)AFBC(b)FABC(a)2010造价2班内部共享资料，2011年6月lllFABClllFABCaCBADM030aCBADMaCBADM030第6题图5.均质杆AB重P＝6kN，A端置于粗糙地面上，静滑动摩擦系数fs=0.3，B端靠在光滑墙上，杆在图示位置保持平衡，则杆在A端所受的摩擦力Fs为()。AFs=1.5kN；BFs=3kN；CFs=1.8kN；DFs=2kN。6.杆AB作平面运动，某瞬时B点的速度B＝2m/s，方向如图所示，且＝45°，则此时A点所有可能的最小速度为()。AA＝0；BA＝1m/s；CA＝2m/s；DA＝2m/s。（二）图示刚架自重不计，受水平力F＝10kN。求支座A、B的约束反力。(7分)（三）图示构架不计自重，受力偶M＝6kN·m作用，且a=2m，求支座A的约束反力。(7分)（四）图示构架不计自重，已知AC⊥BC，BC杆受力偶M＝6kN·m作用，且l=22m，求支座A的约束反力。(7分)（五）图示机构中，已知AO=AB=BC=AC=l=2m。O、A、C位于同一水平线上。OA杆的角速度为ωOA＝2rad/s，求AB杆、BC杆的角速度。(7分)lABCMlllABCMlABCωOAOABCωOAO2010造价2班内部共享资料，2011年6月qaaq0060ACBDEG12qaaq0060ACBDEG12（六）图示结构中，已知F＝190N，q＝100N/m，BC＝l=3m，AD＝10m。求A、B处的约束反力。(15分)（七）多跨静定梁如图所示，已知q＝10kN/m，M＝10kN·m，a＝2m。求A处的约束反力。(15分)(八)在图示结构中，已知oq＝10kN/m，q＝10kN/m，a＝3m。求A、D处的约束反力。(15分)(九)在图示平面机构中，AB＝CD＝r=2m，AB∥CD，AB以匀角速度ω＝2rad/s绕A轴转动，求图示位置时导杆EF的速度和加速度。(15分)qM3aa2aABCqM3aa2aABCABCDqF60°ABCDqF60°ABCDEF60°ωABCDEF60°ω20