理論力學(xué)試卷4及答案

1、_ _ _ _ _ _ 湖南工程院試卷用_ _ _ _ _ _ 至學(xué)年第學(xué)期專業(yè)班姓名 _ 學(xué)號 _共_2_頁第 求示截面圖形的形心坐標(biāo)。(4分)課程名稱理論力考試_ _（、B ）答：x _ cm, y 適用專業(yè) 班級考試形式 （開、閉）題號一二三四五六七八總_核審計分及選擇空題（ 題,計 30 ） 如所示，長方體的棱長分別為 4,40,30, 在點 F kN , 試： 分)A沿分AB線用力 滾機(jī)的滾子沿水平面滾動而不滑動，滾子的角速度為 試答圖示瞬時，當(dāng)曲柄 與連桿 AB 成 90 o 時作面運動的連桿 的度瞬心的位置： (4分)答：點 ； ( O; C; OA 的長線與 垂線的交點 D;

2、無窮遠(yuǎn); )）如所示，自動彈射器的彈簧自由長度 l=20cm欲彈簧長改變 12cm，需力 2N。若彈簧被壓 縮 ，后無初速地釋放。求質(zhì)量為 002kg 的球從彈射器射出的最大速度。彈射器水平放，擦計。(4分)答：m/s (0.292; 0 .92; .計算題 4 ，計 70 分） 一面機(jī)構(gòu)如圖所示CF 桿受均布載荷 100 / m，各桿間均為鏈連接設(shè)各的師教題命重不，求座 的束力。 分在不求支座約束力的情況下采用截面法一個平衡方程就可求出圖示桁架的的軸力F1。答：F _ (2 P / P 3P / 2 ) 分 1）圖所示，不計重量的物塊A置于傾角 tan / 4)的面，塊作一水平力 P 間的摩

3、檫力 F。兩物體接面間的靜摩檫因數(shù) 的大小為： 分)f 0.4,S動檫數(shù)f 0.2。接面答：F _ ；(1,2 ; ; N ; 10 N )湖南工程院試卷用專業(yè)班 姓名 _ 學(xué)號 _共_2 頁第_2 頁3 半為的半圓形凸輪D沿水平方向,勻速v向右運動從動桿AB沿直向上升，如圖所示。試求時,桿 的度和加速度。(18 分)長 b =120mm 正方形均質(zhì)板的質(zhì)量為 m由三根繩拉住，如圖所示。試求：FG 繩剪斷的瞬 時板質(zhì)的速 和 繩的張力(16 分)4. 已 均圓輪的質(zhì)量 ,半徑 轉(zhuǎn)速n r / n,常力 F 作于閘桿OB的B點 輪經(jīng)過10s后停止轉(zhuǎn)動 知閘桿與輪間的動摩擦因數(shù)f 0.1 試力的大

4、小 (18 分)B D B ByABABo o 1 r f ABa r C F a= rr E F湖南工程院試卷參答案及評B D B ByABABo o 1 r f ABa r C F a= rr E F專業(yè)班級命題老師至學(xué)年第學(xué)期課程名稱理論力由 得F o E D 解: F = . kN; 分)由 =0 :F cos 45 o 0 Bx D 解得: F = -37. ; )1.空及選填空（共 6 題計 分）答 分由 =0 : sin 45 Do0解得: F = -1125 ; 分3(18 分) ： 求 AB 速度 V :將系于輪上,桿 上 點動點于是有 v e rr作度行邊如所 分 由得:

5、=V tan45= ; (3 分)）答： = P ; (6 分)V V )=2 ; 分)）答： ; 分 答 ，y (4 分) ）答： 在 D 點; (4 分) ）答：V = ； (4 分)計算題 4 ，計 70 分2(18 分 解： 桿受力分: EF 為力 如（a）, (3 ) 求 AB 的加速度 :動,動點同前, 所:a a n AB rr 分將式向anr方投得a o=a n, )由 =0 得:12q 2 5 0 F解得 F ; 分再式(1)入上解得 EB 桿受力分: 為力桿 如（b (3 分a a a n/cos45o= 2 2 /R)=2 22 )F =F ;ICIC CN N N 2

6、2 b C A A B A 湖南工程院試卷參答案及評標(biāo)準(zhǔn)ICIC CN N N 2 2 b C A A B A (18 分 解(1)別取閘桿和輪研究,受力圖如圖(a),(b)所示. 分) (3 分 分) 解： 繩 FG 被斷的瞬, 由開始靜止，板的初始速度和初始角速度均為零。又 由板平，的加速為,以,慣性力偶 設(shè)的始速為 a,向與繩 BE 垂直。根據(jù)達(dá)朗貝爾原理畫出板的受力圖如圖所.圖中 慣力 F = ; 分(2)圖 中,對于閘桿: 由 M 得F 解得 F =7F/3;- 分) d(3)圖 中,對于圓輪:由M 得 fF 分 d fF所以 -(2)dt mR 并將式(1)入式2)得 - - 分d

7、t 3mR 積分得 F (3 ) ft 在示坐標(biāo)系中根動靜法：由Fx 得 mg cos F , 將 F ma 帶得 = (4 )IC C 得 F 2所以 (4 分2再由 0 得 F =mgsin45o-F mg (4 分)2_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1 1 21 M M 湖南工程院試卷用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1 1 21 M M 至學(xué)年第學(xué)期課程名稱理 論 力 學(xué)考試_ _（、B ）適用專業(yè)班級考試形式 （開、閉）題號一二三四五六七八總_核審_師教題命分計分一、填空題每小題

8、6 分，共 30 ）1. 圖示桿 長 l=1m，重力 =100N 作用在桿的中點，現(xiàn)在 A 作用一力偶 M 。問： OA 桿能否保持平衡？ 答： 。若能平衡，則力偶矩的大小應(yīng) 為 。第 圖 第 2 題圖2. 如圖示平面機(jī)構(gòu)，其連桿為半圓形 已知： A B=R， O = ， 以勻角速度 轉(zhuǎn)動，則 M 點的速度 ，加速度 a = 。 3.“全約束力與法線之間的夾角，即為摩擦角這樣的說法是否正確？若不 正確，應(yīng)怎樣改正。答： 。4. 飛輪作加速轉(zhuǎn)動，輪緣上一 M 的運動規(guī)律為 t3（S 的單位為 mt的單位 s）, 飛輪的半徑為 R =50cm。 的速度達(dá)到 時，該點的切向加速度 t，法向加速 。湖

9、南工程院試卷用專業(yè)班級姓名學(xué)號共2頁第1 頁5. 虛位移和虛位移原理的概念是：虛位移即某瞬時，質(zhì)點在條件下，可能實現(xiàn)的位移。虛位移原理即對于具有理想約束的質(zhì)點系，使質(zhì)點系平衡的充要條件是作用于質(zhì)點系的在任何虛位移上等于零。即 F i i二、已知梁 與 BC 點鉸接， 為活動鉸鏈支座，C 為固定端約束 。若力偶矩 MO=20kNm ，均布載荷集度 q =15kN/m ，不計梁的自重。求 A、 處的約束力。（14 ）四圖示機(jī)構(gòu)中曲柄 以勻角速度 繞 軸轉(zhuǎn)動當(dāng) =45時連桿 處于水平位置，BD 鉛垂。設(shè) OA，BD求該瞬時 連桿 和構(gòu)件 的角速度 分）三、半圓凸輪的半徑為 R，以勻速度 向右移動，桿

10、 AB 能在滑槽中上下平動，桿的端點 始終與凸輪接觸， 。求圖示位置時從動桿 AB 的速度和加速度14 分）1 2 M M 湖南程學(xué)院試參考案及評標(biāo)準(zhǔn)（1 2 M M 卷）專業(yè)班級姓名學(xué)號共2頁第2 頁五、高爐運送礦石用的卷揚機(jī)如圖，鼓輪的半徑為 R ，質(zhì)量為 m ，輪繞 軸轉(zhuǎn)動。小車 和礦石總質(zhì)量為 。作用在鼓輪上的力偶矩為 M ，鼓輪對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量為 J，軌道的課程名稱_理 論 力 學(xué)_傾角為 。設(shè)繩的質(zhì)量和各處摩擦都不計，求小車的加速度 14 分）一、填空題每小題 6 分，共 30 ）1. 答： 能平衡 ，力偶矩的大小應(yīng)為 25N 。2 M 點的速度 = R，加速度 a =R2。3.

11、答：這樣的說法不正確。應(yīng)改為大約束力與法線之間的夾角，即為 摩擦角4.t=6m/s ， a =1800 m/s2n六、物塊重 置于傾角 的斜面上，受水平推力 F 作用沿斜面向上 移動的距離為 S =5m，物塊與斜面間的摩擦系數(shù)為 f 。求力 F 對物塊所作的功及物塊 動能的增量14 分）5. 虛位移和虛位移原理的概念是：虛位移即某瞬時，質(zhì)點在 約束許可的 條 件下可能實現(xiàn)的 任何無限小 位移位移原理即對于具有理想約束的質(zhì)點 系質(zhì)點系平衡的充要條件是作用于質(zhì)點系的 主動力 在任何虛位移上所做 虛功的和 等于零。即 F i i二、已知梁 與 在 點鉸接 為活動鉸鏈支座，C 為固定端約束 。若 力偶

12、矩 M ，均布載荷集度 =15kN/m ，不計梁的自重。求 、B、 三處的約束力14 分）解： 先取 AB 梁為研究對象（3 ）M ( F ) F F kNB A FyF F A B （3 ）再取 梁為研究對象FyF kN （3 ）MC( F ) F M C C（3 分）ABr 0 1 2 a e rt n r 湖南程學(xué)院試參考案及評標(biāo)準(zhǔn)（ABr 0 1 2 a e rt n r 卷）專業(yè)班級命題老師至學(xué)年第學(xué)期（第二大題畫受力圖 分）四圖示機(jī)構(gòu)中曲柄 OA 以勻角速度 =4rad/s 繞 軸轉(zhuǎn)動當(dāng) 時連桿三半圓凸輪的半徑為 R以勻速度向右移動桿 能在滑槽中上下平動桿的端點 A 處于水平位置，

13、BD 鉛垂。設(shè) OA，BD求該瞬時始終與凸輪接觸，60。求圖示位置時從動桿 的速度和加速度14 分）連桿 和構(gòu)件 的角速度 分）解 選 桿為研究對象 先找到速度瞬心 （2 ）vrOvvtrOnrav 由幾何關(guān)系 B v A2 2 v 2OA 2 2v B .414rad/s BC （3 ）（3 ）（3 ）解：選取桿 的端點 A 作為動點，動參考系隨凸輪一起平動。 v va r3 由幾何關(guān)系得 v v3 （2 ）（3 ）v 77rad/s （ 分） 五、高爐運送礦石用的卷揚機(jī)如圖，鼓輪的半徑為 R ，質(zhì)量為 m ，輪繞 軸轉(zhuǎn)動。小車和礦石總質(zhì)量為 。作用在鼓輪上的力偶矩為 ，鼓輪對轉(zhuǎn) 軸的轉(zhuǎn)動慣量為 J，軌道的傾角為 。設(shè)繩的質(zhì)量和各處摩擦都不計，求小車 的加速度 a 14 分）牽連運動為平移時，動點的加速度合成 a a 牽連加速度 ，相對加速度 a e r r ra a t n a r r，于是（*（2 ）v 4 2 r 0R （2 ）將式（*向 x 方向投影解：取小車和鼓輪組成質(zhì)點系，此質(zhì)點系的動量矩為a arL O （3 ）解得 2 0（3 ）外力對 軸的矩為M sin（3 ）（畫速度和加速度圖各 1 ，共 2 分）F 專業(yè)班級F 至學(xué)年第學(xué)期由外力對 軸的動量矩定理ddt sin2 2（4 分）解得 M