理论力学期末考试题.docx

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1、f12-3图2009-2010学年第一学期期终考试试卷审批表共6页课程名称理论力学考试班级机械0801-0808材料0801-0805乍辆0801-0802参加考试学生人数任课教师徐世耀池德汝盛冬发命题教师盛冬发试卷类型（A、B）A卷考试形式x?XBZ(Zfx卷卷开闭答卷纸（张）草稿纸（张）1审核人意见审核人签名：教研室意见（签字）系（部）意见（签字）试题参考答案及评分标准一、是非题（对的打J,错的打X,每小题1分，共10分）1、作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力也作用在该点上，其大小和方向由这两个力为边构成的平行四边形的对角线来确定。（V）2、平面汇交力系平衡必要与充分的几

2、何条件是力系中各力构成的力多边形自行封闭“0）3、平面力偶系可用力多边形自行封闭来判定它的平衡。（X）4、空间任意力系平衡的必要与充分条件是力系的主矢和力系对任点的主矩都等于零。（）5、计算一物体的重心，选择不同的坐标系，计算结果是不一样的，因而说明物体的重心位置是变化的。（X）6、当物体静止在支承面上时，支承面全约束反力与法线间的偏角不小于摩擦角。（X）7、刚体作瞬时平动时，刚体内各点的速度和加速度都相同。（）8、在实际问题中，只存在加速度为零而速度不为零的情况，不存在加速度不为零而速度为零的情况。（X）9、在曲线上减速运动的质点，其全加速度与速度方向的夹角总是大于9（凡（）10、刚体绕定轴

3、转动时，若它的角速度很大，则作用在它上面的转矩（即力矩或力偶矩）也一定很大。（X）二、简单计算题（将正确的答案填写在空格内，每题4分，共16分）2、如图2-2所示，一物块重量为P,放在倾角为6斜面上，斜面与物块间的摩擦角为Om,旦网，今在物块上作用一力产，其大小为P,则物块能在斜面上保持平衡时力尸与斜面法线间的夹角的最大值应是2n-o3、如图23所示圆盘在水平面上无滑动地滚动，角速度G=常数，轮心A点的加速度为（），轮边B点的加速度为加r,轮。地面接触点C的加速度为Uh.4、两均质细杆OA和BC的质量均为m=8依，长度均为/=0.5,”，固连成如图2-4所示的7字型构件，可绕通过点。的水平轴转

4、动。当杆OA处于图示水平位置时，该构件的角速度3=4mds,则该瞬时轴。处约束反力的铅垂分力的大小为32.3N三、支架CDE上受均布载荷作用，载荷集度夕=IoON/，支架的一端E悬挂重为W=500N的物体。尺寸如图3所示。求支座A的约束反力以及8。杆所受的压力。（本题共18分）（3）分别列平衡方程IW整体：由WZ=O,有Fu-cos300=0由E=,有5y+%sin301-qx3-W=0由ZMA（尸）=0,有7s30o4-31.5-W3=0（6分）杆CDE：由ZMC（尸）=0,有sin452-g31.5-WX3=0（2分）联立求解，可得/=487.5N,工=518.5N,Fim=1379JV（

5、2分）四、平面机构的曲柄OA长为2/,以匀角速度g绕。轴转动。在如图4所示位置时，AB=BO,并且OA4。求此时套筒。相对于杆BC的速度和加速度。（提示：先分别计算套筒。和杆BC的绝对速度和加速度，然后再求套筒。相对于杆BC的速度和加速度。本题共18分）合成图。由图可知V=-2=,v=如（4分）“sin603rtan6003上面所求套筒6的绝对速度匕也即杆BC的运动速度，方向水平向左。（2）然后再分析套筒。的速度。由于杆A力作平面运动，以4为基点分析套筒。的速度，由y。=%+%J乍套筒。的速度合成图。由速度合成图，有V.431.Mo2y31nvn=-4=2,vd.=V.tan300=、-Dco

6、s3003mA3（3）套筒。相对于杆SC的速度为VDr=VD-4=115，方向水平向左。（4分）（2分）（4）再进行加速度分析。选套筒B为动点，杆OA为动系，由%=。；+%+%作套筒B的加速度合成图。列为方向的投影方程，得FaCOS30。=ak其中：=2绮，=复等,代入上式，可得ca=（2分）再分析套筒。的加速度。由于杆八。作平面运动，以A为基点分析套筒。的加速度，由即=；+GM+瓦M作套筒D的加速度合成图。列吟、方向投影方程,沏=华（4分）相对力口速度为q=q,4=等.，方向水平向左。（2分）五、跨过定滑轮O的细绳，端缠绕在均质圆柱体A上，另一端系在光滑水平面上的物块B上（见图5）。已知圆柱

7、A的半径是,，质量是叫，物块8的质量吗O试求物块B的加速度和圆柱质心C的加速度外以及绳索的拉力5滑轮和细绳的质量以及轴承摩擦都忽略不计。（本题共18分）解：（D分别选择均质圆柱体A和物块8为研究对象（2分）（2）受力及运动分析如图所示（8分）（3）列动力方程圆柱体A：m,ac=myg-Fa121-ntiFr物块B：FB=m2an（6分）其中：FA=FB，ac=a+r=a1i+r,联立求解，可得怎=Vg,（2分）/M1+3m2叫+n+3n2六、如图6所示的系统中，物块及两均质轮的质量为小，轮半径为R。轮C上缘缠绕一刚度系数为女的无重弹簧，轮C在地而上作无滑动地滚动。初始时，弹簧无伸长，此时在轮。

8、上挂一重物，试求当重物由静止下落为力时的速度和加速度，以及轮C与地面间的摩擦力。（本题共20分）解：分别选整体和轮C为研究对象，受力及运动分析如图所示。系统初始静止，其动能Z=o。（4分）重物下降h高度时设重物下降的速度为V,则圆轮/和滑轮转动的角速度分别为他=g=工，轮C质心的速度为VC=叫R=h此时系统的动能为7；=Imv1+1.c+1Jo1+1mv2=mv2（4分）重物由静止开始下降力高度的过程中，系统所受的全部力做功为Z叱=mgIi-qk(2t)2=gh-2kr由动能定理乙-7；=2叱，有解得重物的速度为v2=mgh-21d2(1)2(nifh-2k)V3m将（1）式对时间求导数，得到重物的加速度为_mg-4kh3m对轮C应用刚体平面运动微分方程，有Jci=FxR-FR解得h1AkhmgF=-na+F=+2-（4分）（2分）（2分）（2分）（2分）$236