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1、理论力学习题第一章 静力学公理与受力分析（1）一是非题1、 加减平衡力系公理不但适用于刚体，还适用于变形体。 （）2、 作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。 （）3、 刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。 （）4、 凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。 （）5、 力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。 （） 二.选择题1、在下述公理、法则、原理中，只适于刚体的有 （）二力平衡公理 力的平行四边形法则加减平衡力系公理 力的可传性原理 作用与反作用公理三画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑 接触。整体

2、受力图可在原图上画。四画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。第一章静力学公理与受力分析(2)画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑 接触。整体受力图可在原图上画。(a)杆AB、BC、整体Origi nal Figure(b )杆AB、BC、轮E、整体Aw F丿1w】FBD of the en tire frame(f )杆AD、杆DB、整体(e)杆CE、AH、整体(g )杆AB带轮及较A、整体(h )杆 AB、AC、AD、整体第二章平面汇交和力偶系是非题1、 因为构成力偶的两个力满足 F= -

3、 F所以力偶的合力等于零。 （）2、 用解析法求平面汇交力系的合力时，若选用不同的直角坐标系，则所求得的合力不同。 （）3、 力偶矩就是力偶。 （）二.电动机重P=500N，放在水平梁AC的中央，如图所示。梁的A端以铰链固定,另一端以撑杆BC支持，撑杆与水平梁的交角为 30。忽略梁和撑杆的重量，求撑杆BC的内力及铰支座 A的约束力。（Fa 5kN,FBc 5kN （压力）/!)/四.一大小为50N的力作用在圆盘边缘的 C点上，如图所示，试分别计算此力对O,A,B三点之矩。五.在图示结构中，各构件的自重不计。在构件 AB上作用一矩为 M的力偶，求支座 A 和 C 的约束力。(Fa Fc . 2M

4、 /(4a)六图示为曲柄连杆机构。主动力 F=400N作用在活塞上。不计构件自重，试问在曲柄上应加多大的力偶矩 M方能使机构在图示位置平衡 ?(M=60N m)第三章平面任意力系（1）一是非题1、 某一平面力系，如其力多边形不封闭，则该力系对任意一点的主矩都不可能为零。2、 当平面一般力系向某点简化为力偶时，如果向另一点简化，则其结果是一样的。（）3、 一汇交力系，若非平衡力系，一定有合力。 （）4、 若一平面力系对某点之主矩为零，且主矢亦为零，则该力系为一平衡力系。（ ）2.选择题1、平面内一非平衡汇交力系和一非平衡力偶系，最后可能合成的情况是（ ）合力偶 一合力 相平衡 无法进一步合成3.

5、平面力系中各力大小分别为 T + ，作用位置如图所示，尺寸单位为mm。试求力系向0点和Oi点简化的结果。五.图示悬臂梁中，求 A端的约束反力。(FAy F ,M A FL/2)六.在图示刚架中，已知 qm=3Kn/m , F=6 . 2 kN, M=10kN ?m，不计刚架自重。求固第三章 平面任意力系( 2).AC和CD梁通过铰链C连接。支承和受力如图所示。 均布载荷强度q = 10kN/m , 力偶矩 M=40kN?m。求支座 A、B、D的约束力和铰链 C处所受的力。(FA 15kN,FB 40kN,FC 5kN,FD 15kN ). 构架由杆 AB， AC 和 DF 铰接而成，如图所示。

6、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 所受的力。(FAx 0,FAy M /(2a),FDx 0,FDy M / a)三如图所示，组合梁由 AC和CD两段铰接构成，W1 50 kN，重心在铅直线 EC上，起重载荷 W2 10 kN 。如不计梁重, B 和 D 三处的约束反力。(Fa 48.3kN,FB 100kN,FD 8.33kN第三章平面任意力系（3）F为两腰中点，又.平面桁架的支座和载荷如图所示。 ABC为等边三角形，E,AD=DB。1）判断零杆，2）求杆CD的内力Fcd。平面悬臂桁架所受的载荷如图所示。1）判断零杆，2）求杆1，2和3的

7、内力。I2m I 2m I 2m i 2m Hhd 第七章 刚体的基本运动一是非题1、某瞬时，刚体上有两点的轨迹相同，则刚体作平动。 （ ）二. 揉茶机的揉桶由三个曲柄支持，曲柄的支座 A、B、C 与支轴 a、b、 c 恰成两全等等边三角形，如图所示。三个曲柄长度相等，均为 l =150mm ，并以相同的转速 n 45r / min 分别绕其支座在图示平面内转动。求揉桶中心点 O 的速度和加速度。R =100mm ，圆心 O1 在4rad / s绕O轴转动。求三 . 图示曲柄滑杆机构中，滑杆上有一圆弧形滑道，其半径 导杆 BC 上。曲柄长 OA =100mm ，以等角速度导杆 BC 的运动规律

8、以及当曲柄与水平线间的交角30 时，导杆 BC 的速度。当 45时，摇杆0C的角速度和角加速度。a的齿轮2啮合,l， b si nt，五.图示机构中齿轮 1紧固在杆AC上，AB=OiO2，齿轮1和半径为齿轮2可绕02轴转动且和曲柄 02B没有联系。设0,A 02B试确定t(S)时，轮2的角速度和角加速度。0 ,30 ,60时，杆BC的速度。第八章 点的复合运动（1）求当4时点C的速度的大小。图示曲柄滑道机构中，曲柄长 OA=r，并以等角速度 绕0轴转动。装在水平杆 上的滑槽DE与水平线成60角。求当曲柄与水平线的交角分别为三.在图a和b所示的两种机构中，已知 OQ2 a 200 mm , 1

9、3 rad/s。求图示位置时杆O2A的角速度。图示铰接平行四边形机构中,第八章点的复合运动（2）OiA=0 2B=100mm，又 OiO2=AB，杆 OiA 以等角速度3=2rad/s绕0i轴转动。杆AB上有一套筒C,此筒与杆CD相铰接。机构的各部件都在同一铅直面内。求当（=60 0时，杆CD的速度和加速度。.如图所示，曲柄 0A长0.4m，以等角速度 3=0.5rad/s绕0轴逆时针转向转动。 由于曲柄的A端推动水平板 B,而使滑杆C沿铅直方向上升。求当曲柄与水平线 间的夹角0=30时，滑杆C的速度和加速度.半径为R的半圆形凸轮D以等速V。沿水平线向右运动，带动从动杆AB沿铅直方 向上升，如

10、图所示求 9=30 0时杆AB相对于凸轮的速度和加速度。四图示曲柄滑杆机构中，滑杆上有一圆弧形滑道，其半径 R =100mm,圆心 Oi在导杆BC上。曲柄长 OA =100mm，以等角速度 4rad / s绕0轴转动。当曲柄与水平线间的交角 30时，用点的合成运动求导杆 BC的速度和加速度。第八章点的复合运动（3）一.在图a和b所示的两种机构中，已知 OQ2 a 200 mm , 1 3 rad/s。求图示位置时杆O2A的角加速度。二.牛头刨床机构如图所示。已知 O1A 200 mm，角速度2 rad/s。求图示位置滑枕CD的速度和加速度。1是非题1、 纯滚动时轮与平面接触点处的速度为零。 （

11、）2、 点的合成运动和刚体平面运动两种分析方法中，动坐标系的运动可以是任何一种刚体运动。 （ ）二.四连杆机构中，连杆 AB上固连一块三角板 ABD，机构由曲柄OjA带动，已知 曲柄的角速度 O1A 2rad/s， O1A 0.1m，水平距离OQ? 0.05m， AD 0.05m，当O1A O1O2时，AB平行于O1O2，且AD与AO1在同一直线 上， 30，求三角板速 ABD的角速度和点 D的速度。三.如图所示，在筛动机构中，筛子的摆动是由曲柄连杆机构所带动。 已知曲柄 OA的转速nOA 40r/min，OA = 0.3m。当筛子 BC运动到与点 O在同一水平线上 时， BAO 90。求此瞬

12、时筛子 BC的速度。四.图示机构中，已知：OA=0.1m, DE=0.1m ,EF=0.1 .3m,D 距 OB 线为 h =0.1m; 3OA=4rad/s。在图示位置时，曲柄 OA与水平线 OB垂直；且B、D和F在同一铅直线上。又 DE垂直于EF。求杆EF的角速度和点 F的速度。五图示配汽机构中，曲柄 OA的角速度 20 rad/s为常量。已知 OA=0.4m，AC=BC = 0.2 37 m。求当曲柄 OA在两铅直线位置和两水平位置时， 配汽机构中气阀推杆DE的速度。一.曲柄连杆机构中，曲柄 OA以匀角速度 绕0轴转动，计算图示瞬时连杆 AB的角速度及角加速度。二.在图示曲柄连杆机构中，

13、曲柄 0A绕0轴转动，其角速度为 0 ,角加速度为0。在图示瞬时曲柄与水平线间成 60角，而连杆AB与曲柄OA垂直。滑块B在圆形槽内滑动，此时半径 OiB与连杆AB间成30角。女口 OA=r，AB 2 3r，OiB=2r，求在该瞬时，滑块 B的切向和法向加速度。BC 3 . 3r，三.图示机构，曲柄 OA= r，绕0轴以等角速度 O转动,AB=6r当AB丄BC时，求滑块C的速度和加速度。第九章运动学综合应用一.图示曲柄连杆机构带动摇杆 OlC绕01轴摆动。在连杆 AB上装有两个滑块，滑块B在水平槽内滑动，而滑块D则在摇杆OiC的槽内滑动。已知：曲柄长OA=50 mm， 绕0轴转动的匀角速度 1

14、0 rad/s。在图示位置时，曲柄与水平线间 90角，OAB 60，摇杆与水平线间成 60角；距离OiD 70 mm。求摇杆的角速度 和角加速度。二.轮O半径R=0.2m，在铅垂平面内沿水平方向作纯滚动， 轮与杆AB在A点铰接,AB 杆长为0.8m。在图示位置时，A点在轮的最高处，轮心 O的速度V。 2m / s，加速2度a。 2m / s ；试求该瞬时 B点的速度和加速度。A第三题图三如图所示，轮 0在水平面上滚动而不滑动，轮心以匀速 v=o.2m/s运动。轮缘上 固连销钉 B，此销钉在摇杆 OiA的槽内滑动，并带动摇杆绕 Oi轴转动。已知：轮 的半径 R=o.5m，在图示位置时，AOi是轮

15、的切线，摇杆与水平面间的交角为 60。求摇杆在该瞬时的角速度和角加速度。四.已知图示机构中滑块 A的速度为常值，VA=0.2m/s, AB=0.4m 。图示位置 AB = BC，第十二章 动量矩定理(1)一.小球由不可伸长绳系住， 可绕铅垂轴 Oz转动。绳的另一端穿过铅垂小管被力 向下慢慢拉动。不计绳的质量。开始时小球在 Mo位置，离Oz轴的距离为Ro, 以转速n 120r / min绕Oz轴旋转。当小球在 Mi位置时，R1 Ro / 2，F小球求此时小球绕 Oz轴转动的转速n 1 (r / min)。.如图所示，均质圆盘半径为 R，质量为 m，不计质量的细杆长 I，绕轴动，角速度为3,求下列

16、三种情况下圆盘对固定轴的动量矩：(a)圆盘固结于杆；(b)圆盘绕A轴转动，相对于杆 OA的角速度为-3；(c) 圆盘绕 A轴转动，相对于杆 OA的角速度为3三水平圆盘可绕铅直轴 转动，如图所示，其对 轴的转动惯量为Jz。一质量为 m的质点，在圆盘上作匀速圆周运动，质点的速度为 vo,圆的半径为r，圆心到盘中心的距离为I。开始运动时，质点在位置 Mo,圆盘角速度为零。求圆盘角速度 3与角 0间的关系，轴承摩擦不计。A2it：,1 E四质量为mi, m2的重物系在绳子的两端，两绳分别绕在半径为 ri,2，并固结在一起的两鼓轮上，鼓轮质量为 m,对O轴的转动惯量为 J。求鼓轮的角加速度和轴承的约束反

17、力。.质量为100kg、半径为1m的均质圆轮，以转速 n=120r/min绕O轴转动，如图所 示。设有一常力 F作用于闸杆，轮经 10s后停止转动。已知摩擦系数 f=0.1，求力F的大小。.如图所示，为了求得半径 R=50cm的飞轮A对于通过其重心 O的轴的转动惯量， 在飞轮上系一细绳。 绳的末端系一质量 mi= 8kg的重锤，重锤自高度 h =2m处 落下，测得落下时间Ti=i6s。为了消去轴承摩擦的影响， 再用质量m2=4kg的重锤作第二次试验，此重锤自同一高度落下来的时间是 T2=25s。假定摩擦力矩为一常量，且与重锤的重量无关，试计算转动惯量 J。已知均质三角形薄板质量为 m，高为h，

18、求其对底边轴的转动惯量 Jx。四试求下图所示各均质物体对其转轴的动量矩。图示均质杆 AB长I，质量为mi。杆的B端固连质量为 m2的小球，其大小不计。 杆上点D连一弹簧，刚度系数为 k,使杆在水平位置保持平衡。设初始静止， 求给小球B一个垂直向下的微小初位移 3 o后杆AB的运动规律和周期。均质圆柱体质量为 m，半径为尸，放在倾斜角为60的斜面上，如图所示。一细 绳缠在圆柱体上，其一端固定于 A点，AB平行于斜面。若圆柱体与斜面间的摩擦系数f=1/3，试求柱体中心 C的加速度。tiO*三均质实心圆柱体 A和薄铁环 B的质量均为 m，半径都等于 r，两者用杆 AB 铰接，无滑动地沿斜面滚下，斜面与水平面的夹角为 0，如图所示。如杆的质量忽略不计，求杆AB的加速度和杆的内力。四.图示均质杆AB长为I ,放在铅直平面内，杆的一端 A靠在光滑的铅直墙上，另一端B放在光滑的水平地板上，并与水平面成 0o角。此后，令杆由静止状态倒下。求（1）杆在任意位置时的角加速度和角速度； （2）当杆脱离墙时，此杆与水平面所夹的角。