(高等教育)2005-2006學年理論力學試卷b卷

第 1 頁班級:姓名:學號: 福建工程學院 2005-2006學年第一學期期末考試 共 6 頁 理 論 力 學課程考試試題 ( B卷)題號一二三四五六七八九十總分一、 填空題(每空1分，共10分)1在靜力學中主要研究三方面問題，即 、 、 。2平面任意力系平衡方程可用三矩式表示，即， ，其中力系平衡的附加條件是 。3點作圓周運動，加速度由切向加速度和法向加速度組成，其中切向加速度反映了 速度的大小隨時間的變化率，方向是 ；法向加速度反映了 隨時間的變化率，方向是 。4.質點運動微分方程自然坐標投影形式為 ， ， 。二、 選擇題(每題2分，共10分)1、A，B為某平面力系作用面內任意兩點，該力系向A點簡化的結果是主矢和主矩，向B點簡化的主矩為，則下述哪種結論是正確的：( )A當時，必有 B. 當時，可能有C當時，可能有 D. 當時，必有2、當物體處于臨界平衡狀態(tài)時，靜摩擦力的大小( ) A與物體的重量成正比 B與物體的重力在支承面的法線方向的大小成正比 C與相互接觸物體之間的正壓力大小成正比 D由力系的平衡方程來確定3、滿足下述哪個條件的運動是剛體的平面運動( ) A剛體運動時，其上某直線始終與其初始位置保持平行 B剛體運動時，其上某兩條相交直線始終與各自初始位置保持平行C剛體運動時，其上所有點到某固定平面的距離始終保持不變D剛體運動時，其上每一點都在某固定平面上運動。4、質點系動量定理的微分形式為，式中指的是( ) A所有主動力的元沖量的矢量和 B所有約束力的元沖量的矢量和C所有外力的元沖量的矢量和 D所有內力的元沖量的矢量和第 2 頁5、下列說法中正確的是( ) A若質點的動量守恒，則該質點對任一定點的動量矩也一定守恒 B若質點對某定點的動量矩守恒，則其動量也一定守恒 C若質點動量發(fā)生變化，則其動能一定發(fā)生變化 D若質點的動能發(fā)生變化，則其動量也一定發(fā)生變化450ACBDEqaaaa三、構架由ABC、CDE、BD三桿組成，尺寸如圖所示。B、C、D、E處均為鉸鏈。各桿重不計，已知均布載荷q，求E點反力和BD桿所受力。（ 本題共15分）解： 第 3 頁O1BADOR班級: 姓名:學號:四、圖示大圓環(huán)的半徑R=200mm，在其自身平面內以勻角速度=1rad/s繞軸O順時針方向轉動，小圓環(huán)A套在固定立柱BD及大圓環(huán)上。當AOO=60時，半徑OO與立柱BD平行，求這瞬時小圓環(huán)A的絕對速度和絕對加速度。(本題共15分)解： 第4 頁五、重物A重P，系在繩子上，繩子跨過固定滑輪D，并繞在鼓輪B上，如圖所示。由于重物下降帶動了輪C，使它沿水平軌道滾動而不滑動。設鼓輪半徑為r，輪C的半徑為R，兩者固連在一起，總重為Q，對于其水平軸O的回轉半徑為。求重物A下降的加速度以及輪C與地面接觸點處的靜摩擦力。（本題共15分）POQrRBCDA 第 5 頁班級: 姓名:學號:六、在對稱連桿的A點上作用一鉛垂方向的恒力F，開始時系統(tǒng)靜止，且知OA與水平線間的夾角為，求當連桿達到的位置時的角速度的值。設OA=AB=L，質量均為m1，均質圓盤B的質量為m2，半徑為r，在水平面上作純滾動。（本題共17分）BOFrA解： 第6 頁七、均質圓盤O，質量，半徑，有一長質量為的均質直桿AB鉸接在圓盤邊緣的A點，如圖所示。設圓盤上有一偶矩的力偶作用。求在開始運動()時：(1) 圓盤和桿的角加速度；(2) 軸承O點的約束反力。(本題共18分，要求用動靜法進行求解)OABr 第1頁2005-2006 學年第 一 學期期 終 考試試卷答案一、 填空題(每空1分，共10分)1在靜力學中主要研究三方面問題，即物體的受力分析、 力系的簡化 、力系的平衡方程。2平面任意力系平衡方程可用三矩式表示，即，其中力系平衡的附加條件是 A、B、C三點不共線 。3點作圓周運動，加速度由切向加速度和法向加速度組成，其中切向加速度反映了 速度的大小隨時間的變化率，方向是 該點的切線方向 ；法向加速度反映了 隨時間的變化率，方向是 該點的法線方向 。4.質點運動微分方程自然坐標投影形式為，。二、 選擇題(每題2分，共10分)1、A，B為某平面力系作用面內任意兩點，該力系向A點簡化的結果是主矢和主矩，向B點簡化的主矩為，則下述哪種結論是正確的：(A，C)A當時，必有 B. 當時，可能有C當時，可能有 D. 當時，必有2、當物體處于臨界平衡狀態(tài)時，靜摩擦力的大小( C ) A與物體的重量成正比 B與物體的重力在支承面的法線方向的大小成正比 C與相互接觸物體之間的正壓力大小成正比 D由力系的平衡方程來確定第 2 頁3、滿足下述哪個條件的運動是剛體的平面運動(C) A剛體運動時，其上某直線始終與其初始位置保持平行 B剛體運動時，其上某兩條相交直線始終與各自初始位置保持平行C剛體運動時，其上所有點到某固定平面的距離始終保持不變D剛體運動時，其上每一點都在某固定平面上運動。4、質點系動量定理的微分形式為，式中指的是( C ) A所有主動力的元沖量的矢量和 B所有約束力的元沖量的矢量和C所有外力的元沖量的矢量和 D所有內力的元沖量的矢量和5、下列說法中正確的是( D ) A若質點的動量守恒，則該質點對任一定點的動量矩也一定守恒 B若質點對某定點的動量矩守恒，則其動量也一定守恒450ACBDEqaaaa C若質點動量發(fā)生變化，則其動能一定發(fā)生變化 D若質點的動能發(fā)生變化，則其動量也一定發(fā)生變化三、 構架由ABC、CDE、BD三桿組成，尺寸如圖所示。B、C、D、E處均為鉸鏈。各桿重不計，已知均布載荷q，求E點反力和BD桿所受力。（ 本題共15分）CBaAq解：(1)分別選擇整體和ABC為研究對象 (2分) (2)分別進行受力分析(兩圖每圖各3分) (3) 分別列平衡方程 整體：， ， (4分) ABC桿： 第 3 頁， (3分)四、圖示大圓環(huán)的半徑R=200mm，在其自身平面內以勻角速度=1rad/s繞軸O順時針方向轉動，小圓環(huán)A套在固定立柱BD及大圓環(huán)上。當AOO=60時，半徑OO與立柱BD平行，求這瞬時小圓環(huán)A的絕對速度和絕對加速度。(本題共15分)解：(1) 選擇小環(huán)A為動點，大圓環(huán)O1為動系(2分) (2) 分別畫出A點的速度合成圖和加速度合成圖(6分)O1BADOR (3) 由速度合成圖，可得 (3分) 由加速度合成圖，列方向的投影，可得 其中： (3分)將上面各式代入投影方程，可得 (1分) 第4 頁五、重物A重P，系在繩子上，繩子跨過固定滑輪D，并繞在鼓輪B上，如圖所示。由于重物下降帶動了輪C，使它沿水平軌道滾動而不滑動。設鼓輪半徑為r，輪C的半徑為R，兩者固連在一起，總重為Q，對于其水平軸O的回轉半徑為。求重物A下降的加速度以及輪C與地面接觸點處的靜摩擦力。（本題共15分）解：(1) 分別選擇鼓輪及重物A為研究對象(1分)(2) 分別進行受力分析(4分)POQrRBCDA(3) 列動力學方程 鼓輪： (4分) 重物A：OaOQQFNFSN (2分)其中：，PaAA (2分)聯立求解，可得 (2分) 第 5 頁六、在對稱連桿的A點上作用一鉛垂方向的恒力F，開始時系統(tǒng)靜止，且知OA與水平線間的夾角為，求當連桿達到的位置時的角速度的值。設OA=AB=L，質量均為m1，均質圓盤B的質量為m2，半徑為r，在水平面上作純滾動。（本題共17分）BOFrAFOxFOyxFNFSm1gm1gm2g解：(1) 取整體為研究對象(2分) (2) 分析受力(4分) (3) 應用動能定理，可知 (2分) 其中： (6分) 代入后，可得 (3分) 第6 頁七、均質圓盤O，質量，半徑，有一長質量為的均質直桿AB鉸接在圓盤邊緣的A點。設圓盤上有一偶矩的力偶作用。求在開始運動()時：(1) 圓盤和桿的角加速度；