理論力學 期末考試試題(題庫 帶答案)

.z.理論力學期末考試試題A卷1-1、自重為P=100kN的T字形鋼架ABD,置于鉛垂面內(nèi)，載荷如圖所示。其中轉(zhuǎn)矩M=20kN.m，拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,長度l=1m。試求固定端A的約束力。解：取T型剛架為受力對象，畫受力圖.1-2如圖所示，飛機機翼上安裝一臺發(fā)動機，作用在機翼OA上的氣動力按梯形分布：=60kN/m，=40kN/m，機翼重=45kN，發(fā)動機重=20kN，發(fā)動機螺旋槳的反作用力偶矩M=18kN.m。求機翼處于平衡狀態(tài)時，機翼根部固定端O所受的力。解：1-3圖示構(gòu)件由直角彎桿EBD以及直桿AB組成，不計各桿自重，已知q=10kN/m，F(xiàn)=50kN，M=6kN.m，各尺寸如圖。求固定端A處及支座C的約束力。1-4已知：如圖所示結(jié)構(gòu)，a,M=Fa,,求：A，D處約束力.解：1-5、平面桁架受力如圖所示。ABC為等邊三角形，且AD=DB。求桿CD的內(nèi)力。1-6、如圖所示的平面桁架，A端采用鉸鏈約束，B端采用滾動支座約束，各桿件長度為1m。在節(jié)點E和G上分別作用載荷=10kN，=7kN。試計算桿1、2和3的內(nèi)力。解：2-1圖示空間力系由6根桁架構(gòu)成。在節(jié)點A上作用力F，此力在矩形ABDC平面內(nèi)，且與鉛直線成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK，F(xiàn)BM和NDB在頂點A，B和D處均為直角，又EC=CK=FD=DM。若F=10kN，求各桿的內(nèi)力。2-2桿系由鉸鏈連接，位于正方形的邊和對角線上，如圖所示。在節(jié)點D沿對角線LD方向作用力。在節(jié)點C沿CH邊鉛直向下作用力F。如鉸鏈B，L和H是固定的，桿重不計，求各桿的內(nèi)力。2-3裝訂線重為＝980N，半徑為r=100mm的滾子A與重為＝490N的板B由通過定滑輪C的柔繩相連。已知板與斜面的靜滑動摩擦因數(shù)=0.1。滾子A與板B間的滾阻系數(shù)為δ=0.5mm，斜面傾角α=30o，柔繩與斜面平行，柔繩與滑輪自重不計，鉸鏈C為光滑的。求拉動板B且平行于斜面的力F的大小。裝訂線2-4兩個均質(zhì)桿AB和BC分別重和，其端點Ａ和Ｃ用球鉸固定在水平面，另一端Ｂ由球鉸鏈相連接，靠在光滑的鉛直墻上，墻面與AC平行，如圖所示。如AB與水平線的交角為45o，∠BAC=90o，求A和C的支座約束力以及墻上點Ｂ所受的壓力。裝訂線裝訂線3-1已知：如圖所示平面機構(gòu)中，曲柄OA=r，以勻角速度轉(zhuǎn)動。套筒A沿BC桿滑動。BC=DE，且BD=CE=l。求圖示位置時，桿BD的角速度和角加速度。解：3-2圖示鉸鏈四邊形機構(gòu)中，==100mm，又=,桿以等角速度=2rad/s繞軸轉(zhuǎn)動。桿AB上有一套筒C,此套筒與桿CD相鉸接。機構(gòu)的各部件都在同一鉛直面內(nèi)。求當Φ=60o時桿CD的速度和加速度。（15分）4-1已知：如圖所示凸輪機構(gòu)中，凸輪以勻角速度ω繞水平O軸轉(zhuǎn)動，帶動直桿AB沿鉛直線上、下運動，且O，A，B共線。凸輪上與點A接觸的點為，圖示瞬時凸輪輪緣線上點的曲率半徑為，點的法線與OA夾角為θ，OA=l。求該瞬時AB的速度及加速度。（15分）解：4-2已知：如圖所示，在外嚙合行星齒輪機構(gòu)中，系桿以勻角速度繞轉(zhuǎn)動。大齒輪固定，行星輪半徑為r，在大輪上只滾不滑。設(shè)A和B是行星輪緣上的兩點，點A在的延長線上，而點B在垂直于的半徑上。求：點A和B的加速度。解：4-3已知：（科氏加速度）如圖所示平面機構(gòu)，AB長為l，滑塊A可沿搖桿OC的長槽滑動。搖桿OC以勻角速度ω繞軸O轉(zhuǎn)動，滑塊B以勻速沿水平導軌滑動。圖示瞬時OC鉛直，AB與水平線OB夾角為30o。求：此瞬時AB桿的角速度及角加速度。(20分)5-1如圖所示均質(zhì)圓盤，質(zhì)量為m、半徑為R,沿地面純滾動，角加速為ω。求圓盤對圖中A,C和P三點的動量矩。5-2（動量矩定理）已知：如圖所示均質(zhì)圓環(huán)半徑為r，質(zhì)量為m，其上焊接剛桿OA，桿長為r，質(zhì)量也為m。用手扶住圓環(huán)使其在OA水平位置靜止。設(shè)圓環(huán)與地面間為純滾動。求：放手瞬時，圓環(huán)的角加速度，地面的摩擦力及法向約束力。（15）解：5-311-23（動量矩定理）均質(zhì)圓柱體的質(zhì)量為m,半徑為r,放在傾角為60o的斜面上，一細繩繞在圓柱體上，其一端固定在A點，此繩和A點相連部分與斜面平行，如圖所示。如圓柱體與斜面間的東摩擦因數(shù)為f=1/3,求圓柱體的加速度。（15）5-411-28（動量矩定理）均質(zhì)圓柱體A和B的質(zhì)量均為m,半徑均為r,一細繩纏在繞固定軸O轉(zhuǎn)動的圓柱A上,繩的另一端繞在圓柱B上，直線繩段鉛垂，如圖所示。不計摩擦。求：（1）圓柱體B下落時質(zhì)心的加速度；（2）若在圓柱體A上作用一逆時針轉(zhuǎn)向力偶矩M,試問在什么條件下圓柱體B的質(zhì)心加速度將向上。（15分）解：6-1已知：輪O的半徑為R1，質(zhì)量為m1,質(zhì)量分布在輪緣上;均質(zhì)輪C的半徑為R2，質(zhì)量為m2，與斜面純滾動,初始靜止。斜面傾角為θ,輪O受到常力偶M驅(qū)動。求:輪心C走過路程s時的速度和加速度。（15分）6-2已知均質(zhì)桿OB=AB=l,質(zhì)量均為m，在鉛垂面內(nèi)運動，AB桿上作用一不變的力偶矩M,系統(tǒng)初始靜止,不計摩擦。求當端點A運動到與端點O重合時的速度。（15分）解：6-3已知：重物m,以v勻速下降，鋼索剛度系數(shù)為k。求輪D突然卡住時，鋼索的最大*力.（15分）6-4