2019-2020學(xué)期理論力學(xué)A卷及試題答案

1、東北石油大學(xué)考試命題審批表考試科目：理論力學(xué)交稿時間：2017年12月21日 考試時間：2018年1月5日8:30-10:30時命題人姓名唐友福院系部機(jī)械院教研室工程力學(xué)使用年級16級專業(yè)機(jī)自、車輛班級車輛161-162班機(jī)自161-166班人數(shù) 合計212試卷思貝數(shù)A卷3試卷答案及評分 標(biāo)準(zhǔn)總頁數(shù)A卷3B卷3B卷3考試形式開卷（）閉卷（，）口試（）其它（）卷面總分100A、B卷相同試題分值0試卷保管人簽名命題方式（在相應(yīng)欄內(nèi)劃“力”題庫抽題教研室命題任課教師出題他人命題其它V教研室總見：負(fù)責(zé)人簽名：年月日院系部意見：負(fù)責(zé)人簽名：年月日注：1、請在 教研室意見”欄或 院系部意見”欄簽署選用&q

2、uot;A'卷或”B卷的意見。2、 本登記表同試卷一并歸檔保存。3、本表要求必須用計算機(jī)打印。東北石油大學(xué)考試閱卷匯總表考試科目：理論力學(xué)考試時間：2018年1月5日8:30-10:30時閱卷時間：2018年1月7日使用年級16級專業(yè)機(jī)自、車輛班級車輛161-162班機(jī)自161-166班人數(shù)合計212試卷保管人簽名閱卷前閱卷后閱卷方式（在相應(yīng)欄內(nèi)劃“附”流水閱卷任課教師閱卷他人閱卷其它V試卷評閱人員簽字:題號一一三四五六七簽字題號八九十合分人核查人簽字試卷評閱情況說明試卷評閱負(fù)責(zé)人簽名：年 月 日注：1、本表的各項內(nèi)容必須在閱卷完畢后全部填寫齊全。2、本匯總表同試卷一并歸檔保存。題號一

3、一三四五六七八九十總分得分考試時間120分鐘，試卷6頁，共9道大題注意：裝訂 線左側(cè)請不 要答題，請 不要在試卷 上書寫與考 試無關(guān)的內(nèi) 容，否則將 按相應(yīng)管理 規(guī)定處理。、選擇題（本大題15分，每小題3分）1.已知點A的坐標(biāo)為（1,1,1）,則圖中力a b c FA. 22a cF對軸z的矩為（Ca b 1 FB.abFC. a。得分:abFD. 22c2.如圖所示，拖把頭的質(zhì)量為m,拖桿質(zhì)量可以忽略，某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時，設(shè)拖桿與豎直方向的夾角為條件時，不管同學(xué)施加的推力多大,A. arctan( ) B.以地面與拖把間的最大靜摩擦因數(shù)為都不能使拖把從靜止開始運(yùn)動。arctan

4、( ) C.arctan()2推桿0!施杷頭見則當(dāng)滿足。滿足（）D. 一 arctan()23. 一人以4公里/小時的速度向東行走時，感覺風(fēng)正從北吹來，如果將行走速度增加一倍,則感覺風(fēng)從東北吹來，那么風(fēng)速應(yīng)該是（）公里/小時。一:1:;需:宜緡-川福皿-道登一皿 - - -iT A. 2.2B. 4C. 4 24.卜列說法正確的是（）。A.機(jī)械做功越快，機(jī)械效率就越高B.C.功率大的機(jī)械比功率小的做功多D.做功時間越長，機(jī)械功率越大所有機(jī)械的機(jī)械效率都小于1D.85.如圖所示，一均質(zhì)長方形爐門擋板的長為40 cm,寬為30 cm,質(zhì)量為50 kg,由兩個銷A和B支承，如果銷B突然撤去，擋板會繞

5、銷 A發(fā)生轉(zhuǎn)動，那么擋板對銷 A的轉(zhuǎn)動慣量為（）kg m3。A. 2.08B. 6.25C. 8.33D.12.5二、判斷題（本大題10分，每小題2分） 1 .作用于剛體上的任何三個相互平衡的力，必定在同一平面內(nèi)。（）2 .平面任意力系，只要主矢不為0,最后必簡化為一個合力。（）3 .點作曲線運(yùn)動時，若切向加速度為正，則點作加速運(yùn)動。（）4 .質(zhì)點系的質(zhì)心位置守恒的條件是質(zhì)點系外力系的主矢恒等于零。（）5 .進(jìn)行點的合成運(yùn)動分析時，若牽連角速度和相對速度不為零，則科氏加速度也不為零。（）得分：三、填空題（本大題15分，每小題3分） 1. 一長為1 m的均質(zhì)等截面細(xì)直桿，若把它彎成半圓弧，則其重

6、心到圓心的距離為 m。2. 半徑為R,重為P1的輪靜止在水平面上，如圖所示。在輪上半徑為r的軸上纏有細(xì)繩，此細(xì)繩跨過滑輪A,在端部系一重為 P2的物體。繩的 AB部分與鉛直線成 0角。則輪與水平面接觸點C處的滑動摩擦力為 ,滾動摩阻力偶矩為3. 飛輪由靜止開始轉(zhuǎn)動，已知輪的半徑為300 mm,輪緣上一點 M的切向加速度為 450 mm/s2。則第4秒時點 M 的加速度為 m/s2;第 8秒時點 M 的速度為 m/So4. 一剛體作平面運(yùn)動，某瞬時其平面圖形上A、B兩點的速度矢分別為va和vb,加速度矢分別為 aA和aB,則該瞬時AB連線上中點 C的速度矢為 ,加速度矢為 。5. 一均質(zhì)圓盤作純

7、滾動，其質(zhì)量 m,半徑為R,某瞬時圓盤質(zhì)心的速度為v,加速度為a,則該瞬時若將圓盤的慣性力系向速度瞬心進(jìn)行簡化，則所得慣性主矢大小為 ，慣性主矩大小為 。得分:四、作圖題（本大題8分）畫出下列每個標(biāo)注字符物體（不包含銷釘與支座）的受力圖與系統(tǒng)整體的受力圖。不計各物體的自重，所有接觸處均為光滑接觸。BD得分:五、計算題（本大題8） 圖示梁AB和BC自重不計，B處為光滑鍍鏈，C處為固定端。已知： P 20kN ,qqABa 10kN/m, M 40kN m,30o, a 2m,求 A、B、C 三處的約束力。得分:如圖所示磨刀砂輪I質(zhì)20t7=2也彈WWlei 2學(xué)瑚理腌嘴學(xué)課槿期末考試誠尊Ae卷1

8、mm 。六、計算題（本大題10分）電機(jī)轉(zhuǎn)子出質(zhì)量 m3 = 8 kg,無偏心，帶動砂輪旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 n = 3000 r/min。求轉(zhuǎn)動時軸承 A、B的附加動約束力。1III線左裝于"要答題，請 不要在試卷 上書寫與考 試無關(guān)的內(nèi) 容，否則將 按相應(yīng)管理 規(guī)定處理。A點，其速度為1 m/so如果該摩托車保持切院系:七、計算題（本大題10分）專止T輛摩托車正沿如圖所示曲線的山坡向上騎行，初始時刻位于2 32向加速度大小為 m/s2,試計算摩托車在t = 5 s時的速度和加速度。（已知曲率半徑計算公式為八、計算題（本大題12分）平面機(jī)構(gòu)如圖所不，其中 OiC=2r, O2D=r, 的A端與

9、套筒焊接成 60°角，B端與套筒 B ACD=30° ,且 OiC，OiO2, O2D±OiO2,曲柄 沿CD桿的速度。得分：A和B為兩個可在桿上滑動的套筒，桿 AB校接。已知在圖示位置時，AD/O1O2, /O2D的角速度為 30,試計算此瞬時套筒 B九、計算題（本大題12分）如圖所示，質(zhì)量為 m、半徑為r的均質(zhì)圓柱，開始時其質(zhì)心位于與OB同一高度的點C。設(shè)圓柱由靜止開始沿斜面滾動而不滑動，當(dāng)它滾到半徑為R的圓弧AB上時，求在任意位置上對圓弧的正壓力和摩擦力。裝訂線注息：裝訂線左側(cè)請小0要答題，請IIII不要在試卷1 111上書寫與考|11試無關(guān)的內(nèi)111II容

10、，否則將1 1|按相應(yīng)管理1 1|規(guī)定處理。1 | 1>1 11院系：1 111II | 1 11 II >1II O專業(yè)：1 11 11 11 1 II1 1 i I班級：1 i I ci 1I 1 1 I姓名：1 I 11 |1 II I I學(xué)號：IO裝1J線本試卷6頁，共9道大題，滿分100分。一、選擇題（本大題15分，每小題3分）1. B 2. B 3. C 4. C 5. D二、判斷題（本大題10分，每小題2分）1. M 2. X; 3. X; 4. X, 5. X三、填空題（本大題15分，每小題3分）,21 .一或；2. Fs P2 sin ； Mf P2 Rsin r

11、 ；,1 .14.- Va Vb ;二 aA aB ;225.mamaR2四、作圖題（本大題8分）畫出下列每個標(biāo)注字符物體（不包含銷釘與支座）的受力圖與系統(tǒng)整體的受力圖。不計各 物體的自重，所有接觸處均為光滑接觸。評分標(biāo)準(zhǔn)：系統(tǒng)受力圖 2分，每個物體受力圖 3分。五、計算題（本大題8）圖示梁AB和BC自重不計，B處為光滑鍍鏈，C處為固定端。已知：P 20kN,q 10kN/m,M 40kN m,30°, a 2m,求A、B、C三處的約束力。解：（1）分別選整體和梁AB為研究對象，受力分析如圖所示（2）分別列平衡方程整體：Fx 0Fa sinFcx 0Fy 0 Fa cosFcy P

12、q 2a 0Ma(F) 0 Fcy 4a P a q 2a 2aM Mc 0 a梁 AB :Mb(F) 0FA cos 2a q a P a 02聯(lián)立求解，可得Fa 17.32(kN), Fcx8.66(kN),Fcy 45(kN), Mc 120(kN m)評分標(biāo)準(zhǔn)：第（1）步4分，第（2）步4分。六、計算題（本大題10分）注意：裝訂 線左側(cè)請不 要答題，請 不要在試卷 上書寫與考 試無關(guān)的內(nèi) 容，否則將 按相應(yīng)管理 規(guī)定處理。1D11解：（1）取整個系統(tǒng)為研究對象，受力如圖所示。如圖所示磨刀砂輪 I質(zhì)量 m1 = 1 kg,其偏心距e1 = mm,小砂輪n 質(zhì)量m2 = kg,偏 心距e2

13、 = 1 mm。電機(jī)轉(zhuǎn)子in質(zhì)量 m3 = 8 kg,無偏心，帶動砂輪旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速 n = 3000 r/min。求轉(zhuǎn) 動時軸承A、B的附加動約束力。（2）因為轉(zhuǎn)速n =常量，所以角加速度 a= 0,慣性力偶矩 Mi = 0223 30002FI1 嶼 21 0.5 10 35 2 N30223 30002F12 m）2e20.5 1 10 530因Fi1與Fi2大小相等、方向相反，故組成一個力偶，F(xiàn)na, Fnb也必成一個力偶，方向如圖所示。（3）由動靜法，M 0 得 Fh 30 Fna 20 0F na=F nb=74 N評分標(biāo)準(zhǔn)：第（1）步3分，第（2）步4分，第（3）步3分。裝訂線i:=

14、:iiii:!:?!» Balk VIBKL EGKh RBH rBBIh KIEL yaaq r 01:首 a;aaq / IELB rll> rLLrr bur . -Bi-A點，其速度為1 m/s。如果該摩托車保持切向解：（1）求t = 5 s時的速度七、計算題（本大題10分）一輛摩托車正沿如圖所示曲線的山坡向上騎行，初始時刻位于 加速度大小為 m/s2,試計算摩托車在t = 5 s時的速度和加速度。（已知曲率半徑計算公式為v v0 at 1 0.1 5 1.5 m/s（2）求t = 5 s時的加速度騎過的路程為vot1at22曲率半徑為法向加速度為1 0.123 252

15、 6.252 323.22=37.68 man=0.06m2/s37.68全加速度為 aa2a：0.12 0.0620.12m2/s評分標(biāo)準(zhǔn)：第（1）步2分，第（2）步8分訂線注息：裝訂 線左側(cè)請不1 要答題，請 不要在試卷 上書寫與考 試無關(guān)的內(nèi) 容，否則將 按相應(yīng)管理 規(guī)定處理。L)院系：r)專業(yè)：班級：姓名：學(xué)號：(i)裝訂 ，« ! B ? ! t e'B S 8 t rn 9 ! t B'S ! t e'B 1 , ra nan aina rn man 1 c 口(線i) a2a 1 1 ,r 1narBaiinaBnriamEraBainaars&

16、#39;a八、計算題(本大題12分)平面機(jī)構(gòu)如圖所示，其中 OiC=2r, O2D=r, A和B為兩個可在桿上滑動的套筒，桿 AB的A端與套筒焊接成60°角，B端與套筒B較接。已知在圖示位置時，AD/O1O2, /ACD=30且O1CO1O2, O2DXO1O2,曲柄O2D的角速度為 30,試計算此瞬時套筒 B沿CD桿的速度。根據(jù)速度合成定理：vA vAe vAr(a)11其中，VAeVcr 022(3)以套筒B為動點，CD為動系，則根據(jù)速度合成定理：vB vBe vBr(b)其中，VBe Vd r 0(4) AB桿作平面運(yùn)動，由基點法，以A為基點，則Vb Va Vba(C)r1其中

17、，vba AB ab=1r 024將式(a),(b)帶入式(c),有VBeVBrVAeVArvba3上式向 x 軸投影，可得 VBe VBr cos601 VAe VBAcos60、，即 VBr r 0評分標(biāo)準(zhǔn)：第(1)步2分，第(2)步3分，第4(3)步3分，第(4)步4分。(2)以套筒A為動點，OQ為動系，則九、計算題（本大題12分）如圖所示，質(zhì)量為m、半徑為r的均質(zhì)圓柱，開始時其質(zhì)心位于與OB同一高度的點 Co設(shè)圓柱由靜止開始沿斜面滾動而不滑動，當(dāng)它滾到半徑為R的圓弧AB上時，求在任意位置上對圓弧的正壓力和摩擦力。O解：（1）圓柱由靜止開始沿斜面然后進(jìn)入圓弧軌道過程中只滾不滑，受力及運(yùn)動分析見圖設(shè)圓柱質(zhì)心速度為