理论力学T

系班级学号（9位）姓名———————————阅————卷————密————封————装————订————线——————————第1页/共3页《理论力学》考试试卷（T卷）一、选择题（每题2分，共20分）1．某刚体在五个力作用下平衡，若其中的四个力作用线汇交于一点，则第五个力的作用线使（A）A．一定通过汇交点；B．不一定通过汇交点；C．一定不通过汇交点。2．若力系向A点简化，其主矢、主矩都为零，则下述说法正确的是（A）A．该力系为平衡力系；B．力系向其它点简化可能得到一合力；C．力系向其它点简化可能得到一力偶；D．力系向其它点简化得到一对不为零的主矢和主矩。3．如图所示，以AB为研究对象，如下各方程组中哪组方程相互独立（A）A．0)(00FMFFAyxB。0)(0)(0FMFMFBAyC。0)(0)(0FMFMFCBx第3题图第4题图4．图示正方体，在A点作用两个力F1、F2，分别沿两条棱的方向，下列说法正确的是（C）A．能否在B点加一适当的力，使力系平衡；B．能否在B点加一适当的力偶，使力系平衡；C．能否在B点加一适当的力，使力系简化为一合力。5．满足下述哪个条件的刚体运动一定是平移（D）A．刚体运动时，其上某直线始终与其初始位置保持平行；B．刚体运动时，其上某两条直线始终与各自初始位置保持平行；C．刚体运动时，其上所有点到某固定平面的距离始终保持不变；D．刚体运动时，其上某两条相交直线始终与各自初始位置保持平行。6．建立刚体平面运动的运动方程时，下述说法正确的是（D）A．必须以速度为零的点为基点；B．必须以加速度为零的点为基点；C．必须以速度和加速度为零的点为基点；D．基点可任意选取。7．刚体作平面运动时，某瞬时的角速度为ω，角加速度为α，则其上任意两点A、B的加速度在A、B连线上投影（B）A．必相等；B．相差2AB；C．相差AB；D．相差2AB。8．两质点质量相同，初始速度大小相同但方向不同。如果在任意时刻两质点所受外力大小、方向完全相同，下述结论正确的是（B）A．任意时刻两质点的速度大小相同；B．任意时刻两质点的加速度相同；C．两质点运动轨迹形状相同；D．两质点的切向加速度相同。9．下述说法正确的是（A）A．质点系的动能是质点系内各质点动能的代数和；B．不考虑机械能与其他能量的转换，则只要有力对其做功，物体的动能就会增加；C．平面运动刚体的动能可由其质量及质心速度、角速度完全确定；D．内力不能改变质点系的动能。10．下述哪些系统中机械能守恒的是（D）A．有理想约束的系统；B．存在有势力作功的系统；C．内力不作功的系统；D．机械能不能转换为其他能量的系统。二、简答题（每题6分，共30分）1．在空间约束中，球铰链约束和圆柱轴承约束对物体的运动限制有何差别？其约束力又有何差别？球铰链约束限制被约束体向任意方向的移动，即在三个坐标轴上的位移分量均为零，相应的约束力为Fx，Fy，Fz；而圆柱轴承约束限制被约束体的径向位移和除绕轴线z旋转的其他两种转动,相应的约束力为Fx，Fy，Mx，My———————————阅————卷————密————封————装————订————线——————————第2页/共4页2．应用速度合成定理解题有哪几步？在动坐标系作平移或转动时有何区别？应用速度合成定理解题第一，确定动点，动系；第二，确定绝对速度，相对速度，牵连速度的大小和方向六个量中的已知量；第三，利用速度合成定理，确定未知量。在动坐标系作平移时牵连速度等于动坐标系的速度；当动坐标系作转动时，牵连速度等于动坐标系的转动速度乘以转动半径（轨迹的曲率半径）。3.分析构件的平面运动时，为什么说基点的速度就是动点的牵连速度？分析构件的平面运动，动系建立在基点上，即动系在随着基点做平动，故牵连速度等于动系的平动速度，也等于基点的速度。4．图示系统中，均质轮对质心的转动惯量分别为J1、J2。则轮1的角加速度为：2111JJM，对否？请简要说明。不对。两个轮子的角加速度也不同。计算过程如下：1111JFRM222JFR2211RR三个方程联立解得：2122212211RJRJRM5．刚体定轴转动时，轴承约束力由哪两部分组成？轴承动约束力为零的条件是什么？轴承约束力分为动约束力和静约束力；轴承动约束力为零的条件为：转轴通过质心，刚体对转轴的惯性积等于零。三、计算题（每题10分，共50分）1．求图示桁架中杆件1、2、8、9的内力。解：分析得杆件1、2、3、4、5、6、8的内力为零。将8、9、10杆截开研究有半部分，以1、2杆的交点为距心，有0445cos690FF得FF3229故杆件9承受压力F322———————————阅————卷————密————封————装————订————线——————————第3页/共4页2．半径为r，重量为Q的均质圆盘如图所示，其在固定面间的静摩擦因数均为sf。试求保持圆盘静止不动的最大力偶矩maxM的大小。解：0rFrNMMSAAB0BSAyNFQF0SBAxFNF补充方程：sASAfNF，sBSBfNF解得sQrfMMmax3．图示曲柄摇杆机构，已知曲柄OA以匀角速度ω顺时针转动，机构尺寸如图。rl2。试求在00a、090时，摇杆的角速度。解：00a时，55sin1rBOOrverrlrlveBO2222551同理当090a时，lrBO14．图示复合机构，曲柄AO1以匀角速度srad/15.0转动，机构尺寸如图，cmCBACAO101，cmDOCD202。试求在图示瞬时DC杆中点M的速度和杆DO2的角速度。解：经判断B滑块速度为零———————————阅————卷————密————封————装————订————线——————————第4页/共4页05.05.0ACvv2305.030cos0CDvvsradDOvDDO/0325.0832.0205.032280282.0205.030sin0CDMCCCDMCCMCDvCDvvvv又因为C点速度方向和M点相对于C点的速度方向夹角为120度，smvvvvvMCCMCCM/01875.060cos20225、如图所示，均质杆OA长l，质量为1m，均质圆盘质量为2m，半径为r。设在初始位置杆OA与铅垂方向成45角，求当杆OA运动到铅垂位置时铰链O的约束力。解：根据动能定理有：22121102012121)45cos1()45cos1(2vmvmglmlgm又有：212vvlvmlvmgmgmFOy222211212由以上各式解得：gmgmgmmmmFOy21212214)2)(22(