完整word版理论力学思考题答案.docx

1、完整word版理论力学思考题答案理论力学思考题答案1-1 （1）若F1=F2表示力，贝般只说明两个力大小相等，方向相同（2） 若F1=F2表示力，则一般只说明两个力大小相等，方向是否相同，难以判定（3） 说明两个力大小、方向、作用效果均相同。1-2前者为两个矢量相加，后者为两个代数量相加。1-3 （ 1）B处应为拉力，A处力的方向不对。（2） C、B处力方向不对，A处力的指向反了。（3） A处力的方向不对，本题不属于三力汇交问题。（4） A、B处力的方向不对。1-4不能。因为在B点加和力F等值反向的力会形成力偶。1-5不能平衡。沿着AB的方向。1-6 略。1-7提示：单独画销钉受力图，力 F作

2、用在销钉上；若销钉属于AC，则力F作用在AC上。受力图略。2-1根据电线所受力的三角形可得结论。2-2不同。2-3（a）图和（b）图中B处约束力相同，其余不同。2-4（a）力偶由螺杆上的摩擦力和法向力的水平分力形成的力偶平衡， 螺杆上的摩擦力与法向力的铅直方向的分力与 Fn平衡。（b）重力P与0处的约束力构成力偶与M平衡。2-5可能是一个力和平衡。2-6可能是一个力；不可能是一个力偶；可能是一个力和一个力偶。2-7 一个力偶或平衡。2-8（ 1）不可能；（2）可能；（3）可能；（4）可能；（5）不可能；（6）不可能。2M c aF ra2-9主矢：F rc F ra，平行于B0；主矩： 2 ，

3、顺时针。2-10正确：B;不正确：A，C, D。2-11提示：左段OA部分相当一个二力构件，A处约束力应沿OA，从右段可以判别B处约束力应平行于DE3-1T见（玛2亍昭 必）=0 主矢：码=（峙氏+少） 主矩:亦嗚R+咅脑T-丰3-2（1）能；（2）不能；（3）不能；（4）不能；（5）不能；（6）能。3-7空间任意力系简化的最终结果为合力、合力偶、力螺旋、平衡四种情况，分别考虑两个力能否与一个力、一个力偶、力螺旋（力螺旋可以看成空间不确定的 两个力）、平衡四种情况平衡。3-8 一定平衡。3-9 （2）（4）可能；（1）（3）不可能。3-10在杆正中间。改变。4-1摩擦力为100N。4-2三角带

4、传递的拉力大。取平胶带与三角带横截面分析正压力， 可见三角带的 正压力大于平胶带的正压力。4-3在相同外力（力偶或轴向力）作用下，参看上题可知，方牙螺纹产生的摩擦 力较小，而三角螺纹产生的摩擦力较大，这正符合传动与锁紧的要求。4-4 1 : = 2；. ?：34-5物块不动。主动力合力的作用线在摩擦角内且向下4-6:,4-7都达到最大值。不相等。若 A , B两处均未达到临界状态，贝U不能分别求 出A，B两处的静滑动摩擦力；若 A处已达到临界状态，且力F为已知，则 可以分别求出A，B两处的静滑动摩擦力。4-8设地面光滑，考虑汽车前轮（被动轮）、后轮（主动轮）在力与力偶作用下 相对地面运动的情况

5、，可知汽车前后轮摩擦力的方向不同。自行车也一样。需根 据平衡条件或动力学条件求其滑动摩擦力。 一般不等于动滑动摩擦力。一般不等 于最大静滑动摩擦力。4-9 Rfs Fa dvdv dv dr5-仁表示的是点的全加速度，：e表示的是点的加速度的大小； 匚表示的是点的dr速度，：- -6 P二W2V3W) p1=fntoa2(e) p =(0 p=?SP10-2C对。10-3(1) Ixmv, I y mv;.7(2)lx 2mv,ly 0. ( 3) I010-4F 3e tr 2si nt j 15cos51k10-5不对。动量定理中使用的是绝对速度10-6花二卞时，点 铅垂下落，轨迹为直线;

6、0工5时，点C的轨迹为曲线。10-7都一样。肚屛戸)二逼2 =卫孑+ 2A刁-k11-111-2质点系对任一点的动量矩为 ;，当；I |时，对所有点的动量矩工都相等，即I .%11-3Ca) 11。二 严(b)厶。二 加b ：53(c) Lo = ； 1) Lo = ?3(w6211-4不对。11-5圆盘作平移，因为圆盘所受的力对其质心的矩等于零，且初始角速度为零11-6( a)质心不动，圆盘绕质心加速转动。(b)质心有加速度a=F/m，向左；圆盘平移。(c)质心有加速度a=F/m，向右；圆盘绕质心加速转动。11-7轮心加速度相同，地面摩擦力不同。11-8( 1)站在地面看两猴速度相同，离地面

7、的高度也相同；(2)站在地面看两猴速度相同，离地面的高度也相同。11-9 A，C正确。11-10均不相同。由对定点的动量矩定理判定。12-1可能。如：传送带上加速运动物体，水平方向上仅受到静摩擦力，静摩擦 力做正功。12-2三者由A处抛出时，其动能与势能是相同的，落到水平面 H - H时，势能相同，动能必相等，因而其速度值是相等的，重力作功是相等的。然而，三者由 抛出到落地的时间间隔各不相同，因而重力的冲量并不相等。12-3小球运动过程中没有力作功，小球动能不变，速度大小不变，其方向应与 细绳垂直，但对z轴的动量矩并不守恒。因为绳拉力对圆柱中心轴z有力矩; 使小球对z轴的动量矩L 】减小。小球

8、的速度总是与细绳垂直。12-4由于两人重量相同，因此整个系统对轮心的动量矩守恒；又由于系统初始 静止，因此系统在任何时刻对轮心的动量矩都为零。由此可知，两人在任何时刻 的速度大小和方向都相同。如果他们初始在同一高度，则同时到达上端。任何时 刻两人的动能都相等。由于甲比乙更努力上爬，甲作的功多。甲和乙的作用力都在细绳上，由于甲更努力上爬，因此甲手中的细绳将向下运动， 同时甲向上运动。设乙仅仅是拉住细绳，与绳一起运动，其上升高度为 h，又上爬h，甲肌肉作功为2FTh，乙作功为零。如果乙也向上爬，相对细绳上爬高 度为b,由于甲更努力上爬，有h b，甲将细绳拉下h - b，又上爬h,甲肌 肉作功为FT

9、（2h - b）;乙作功为FTb。12-5质心的特殊意义体现在：质心运动定理，平面运动刚体动能的计算，平面运动刚体的运动微分方程等。12-6 （ 1）动量相同，均为零；动量矩相同；动能不同。（2）动量相同，均为零；动量矩不同；动能相同。12-7（ 1）重力的冲量由大到小依次为薄壁筒、厚壁筒、圆柱、球；（2） 重力的功相同；（3） 动量由大到小依次序与（1）相反；（4） 对各自质心的动量矩由大到小次序与（1）相同。12-8（ 1）重力的冲量相同；（2） 重力的功由大到小次序为球、圆柱、厚壁筒、薄壁筒；（3） 动量由大到小同次序（2）；（4） 动能由大到小同次序（2）；（5） 对各自质心的动量矩由

10、大到小的次序与（2）相反。12-9（ 1）两盘质心同时到达底部(2) A.两盘重力冲量相等。B 两盘动量相等。C 两盘动能相等。D 大盘对质心动量矩较大。12-10 ( 1)力的功不同，两盘的动能、动量及对盘心的动量矩都不同。( 2)力的功不同，两盘的动能、动量及对盘心的动量矩也不同。(3) A盘。( 4)不等。( 5)当连滚带滑上行时， 两轮摩擦力相等， 质心加速度相等，但角加速度不等。 因而当轮心走过相同路径时， 所需时间相同， 同时到达顶点。 力的功、盘的动能、 对盘心的动量矩不等，但动量相等。( 6)当斜面绝对光滑时，结论是( 5)的特例，摩擦力为零。12-11A 错；B 错；C错；D

11、对。13-1 惯性力与加速度有关，对静止与运动的质点，要看其有没有加速度。13-2 相同。13-3 相同；不相同。13-4 平移；惯性力系向质点简化，为通过质心的一个力，也可用两个分力表示， 大小与方向，略；在此种情况下，惯性力与杆是不是均质杆无关。13-5 对；不对。13-6 图 a 满足动平衡；图 c， d 既不满足静平衡，又不满足动平衡。14-1(1)若认为B处虚位移正确，则A , C处虚位移有错：A处位移应垂直于0A向左 上方，C处虚位移应垂直向下。若认为 C处虚位移正确，则B, A处虚位移有错：B处虚位移应反向，A处虚位移应垂直于OA向右下方。C处虚位移可沿力的作用 线，A处虚位移不

12、能沿力的作用线。(2)三处虚位移均有错，此种情况下虚位移均不能沿力的作用线。杆 AB， DE 若运 动应作定轴转动，B，D点的虚位移应垂直于杆AB，DE；杆BC，DE作平面运动， 应按刚体平面运动的方法确定点 C 虚位移。14-2 (1)可用几何法，虚速度法与坐标(解析)法；对此例几何法与虚速度法比 坐标(解析)法简单，几何法与虚速度法难易程度相同。（2） 可用几何法，虚速度法与坐标（解析）法。几何法与虚速度法相似，比较简单。用坐标法也不难，但要注意 S的正负号。（3） 同（2）（4） 用几何法或虚速度法比较简单，可以用坐标法，但比较难。（5） 同（4）14-3（ 1）不需要。（2）需要。内力

13、投影，取矩之和为零，但内力作功之和可以不为零。14-4弹性力作功可用坐标法计算，也可用弹性力作功公式略去高阶小量计算；摩 擦力在此虚位移中作正功。14-5在平面力系所在的刚体平面内建立一任意的平面直角坐标系，在此刚体平面内任选一点作为基点，写出此平面图形的运动方程。设任一力：的作用点为（Xi， yi ），且把此坐标以平面图形运动方程表示，设此点产生虚位移，把力 耀投影到坐标轴上，且写出此点直角坐标的变分，用解析法形式的虚位移表达式，把力的 投影与直角坐标变分代入，运算整理之后便可得。也可以在平面力系所在的刚体平面内任选一点 0 （简化中心），把平面力系向此 点简化得一主矢与主矩，把主矢以 -表示，分别给刚体以虚位移由虚位移原理也可得平衡方程。