理論力學(xué)期末試卷-模擬試卷05(帶答案).doc

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1、.系班姓名座號(hào)成績(jī).......................................................密....................................封................................線......................................................………………….密………………………..封…………………………..線………………………………………………………………………《理論力學(xué)》期末考試模擬試卷05題序一二三四五六總分得分一．判斷題（認(rèn)為正確的請(qǐng)?jiān)诿款}括號(hào)內(nèi)打√

2、，否則打×；每小題3分，共30分）1.當(dāng)牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)，相對(duì)加速度等于相對(duì)速度對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)。（對(duì)）2.用合成運(yùn)動(dòng)的方法分析點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，若牽連角速度ωe≠0，相對(duì)速度υr≠0，則一定有不為零的科氏加速度。（錯(cuò)）3.設(shè)一質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m，其速度與x軸的夾角為，則其動(dòng)量在x軸上的投影為mvx=mvcos。（對(duì)）4.力有兩種作用效果，即力可以使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，也可以使物體發(fā)生變形。???（對(duì)）5.剛體作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，繞基點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度和角加速度與基點(diǎn)的選取無關(guān)。（對(duì)）若平面力系對(duì)一點(diǎn)的主矩為零，則此力系不可能合成為一個(gè)合力。（錯(cuò)）6.當(dāng)平面力系的主矢為零時(shí)，其主矩一定與簡(jiǎn)化中心的位置無關(guān)

3、。（對(duì)）7.在平面任意力系中，若其力多邊形自行閉合，則力系平衡。（錯(cuò)）8.圓輪沿直線軌道作純滾動(dòng)，只要輪心作勻速運(yùn)動(dòng)，則輪緣上任意一點(diǎn)的加速度的方向均指向輪心。（對(duì)）9.剛體平行移動(dòng)一定是剛體平面運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例。（錯(cuò)）10.力對(duì)于一點(diǎn)的矩在過該點(diǎn)的一軸上投影等于該力對(duì)于該軸的矩。（對(duì)）二．填空題（把正確答案括號(hào)內(nèi)，每題3分，共15分）1.同一個(gè)平面內(nèi)的兩個(gè)力偶，只要它們的力偶矩相等，這兩個(gè)力偶就一定等效。2.虛位移是假想的，極微小的位移，它與時(shí)間、主動(dòng)力以及運(yùn)動(dòng)的初始條件無關(guān)。3.桿AB、BC、CD用鉸B、C連結(jié)并支承如圖，受矩為M=10KN.m的力偶作用，不計(jì)各桿自重，則支座D處反力的大

4、小為10kN，方向水平向左。4.作用在剛體上的一個(gè)力，可以從原來的作用位置平行移動(dòng)到該剛體內(nèi)任意指定點(diǎn)，但必須附加一個(gè)力偶，附加力偶的矩等于原力對(duì)指定點(diǎn)的矩。5.如右圖，兩直角剛桿ABC、DEF在F處鉸接，并支承如圖。若各桿重不計(jì)，則當(dāng)垂直BC邊的力從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，A處約束力的作用線與AB方向的夾角從0度變化到90度。三．如左下圖所示，剛架結(jié)構(gòu)由直桿AC和折桿BC組成，A處為固定端，B處為輥軸支座，C處為中間鉸。所受荷載如圖所示。已知F=40kN，M=20kN·m，q=10kN/m，a=4m。試求A處和B處約束力。（15分）解：（1）取折桿BC為研究對(duì)象，畫出受力圖列平衡方程組中

5、的一個(gè)方程得：；解得：。（2）取整體為研究對(duì)象，畫出受力圖列出平衡方程組：解得：（逆時(shí)針）。四．在圖示機(jī)構(gòu)中，輪I的質(zhì)量為m，半徑為r，輪II的質(zhì)量為M，半徑為R，兩輪均被視為均質(zhì)圓盤。在輪I上作用矩為=常數(shù)的力偶，無重繩和斜面平行，系統(tǒng)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，輪II做純滾動(dòng)。求：（1）輪I的角加速度，繩的拉力，（2）輪II為于梁的正中間時(shí)，滾動(dòng)支座處的約束力。（20分）ABCO1ⅠⅡO2M解：MⅠO1所以五．均質(zhì)圓盤和均質(zhì)薄圓環(huán)的質(zhì)量均為m，外徑相同，用細(xì)桿AB絞接于二者的中心，如圖所示。設(shè)系統(tǒng)沿傾角為的斜面作無滑動(dòng)地滾動(dòng)，不計(jì)細(xì)桿的質(zhì)量，試求桿AB的加速度、桿的內(nèi)力及斜面對(duì)圓盤和圓環(huán)的約束力。

6、（20分）解：設(shè)A點(diǎn)沿斜面下滑s時(shí)，其速度為v。采用動(dòng)能定理：，其中：，，，即：。對(duì)上式求一次導(dǎo)數(shù)，并注意到，，有（此即桿AB的加速度）。取圓環(huán)進(jìn)行受力分析，由剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程（或達(dá)朗培爾原理），有，，由此求出斜面對(duì)圓環(huán)的切向約束力（摩擦力）和法向約束力分別為，，桿AB的內(nèi)力為。取圓輪，同理有，得圓輪的切向約束力（摩擦力）及圓輪的法向約束力。