理论力学试卷

发布 2021-04-22 20:47:28 阅读 9517

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2004学年第一学期期终考试试卷审批表。

一、判断题。

1、平面汇交力系中各力在任意的两个轴、上的投影之代数和分别为和,则合力的大小为。

2、力偶的两个力对任一点之矩的和恒等于力偶矩,与矩心的位置无关。(√

3、点沿轨迹的运动方程为,则有和。

4、在点的合成运动问题中,牵连运动是指牵连点相对于定坐标系的运动。(√

5、在同一地点、同一坐标系内,以相同大小的初速度斜抛两质量相同的小球,若不计空气阻力,则两者的运动方程一定相同。

6、如果质点系的动能很大,则该质点系的动量也一定很大。

二、选择题。

1、若一个平面任意力系向点简化,所得的主矢和主矩都不为零,则该力系的最终合成结果为( c )。

a)作用线通过点的一个合力 (b)一个合力偶。

c)作用线不通过点的一个合力 (d)无合力,也无合力偶。

2、设螺旋千斤顶的螺杆与螺母之间的摩擦系数为,螺纹的升角为,则其自锁条件是( a )。

a)≤ b) =c)≥ d) >

3、圆轮绕定轴转动,某瞬时轮缘上一点的速度和加速度如图示,其中( c )。

第 2页。a) (1)和(2)是不可能的 (b) (2)和(3)是不可能的;

c) (1)和(3)是不可能的 (d) (1)、(2)和(3)均不可能。

4、若各平面图形作瞬时平移,在该瞬时图形上各点的速度、加速度关系为( b )。

a)速度相同,加速度相同 (b)速度相同,加速度不同。

c)速度不同,加速度相同 (d)速度不同,加速度不同。

5、圆轮的质量为、半径为,一不计质量的细绳跨过圆轮,绳的一端挂一质量为的重物,另一端作用一力,使轮的角加速度为,如图所示。设挂物绳的张力大小为,受力绳的张力大小,则其关系为( c )。

a) (b) (c) (d)要考虑初始条件来确定。

6、图示质量为,长度为的均质细杆以角速度、角加速度绕定轴转动,若将杆的惯性力系向点简化,所得主矩的绝对值( d )。

a) (b) (c) (d)

三、填空题(共16分,请将答案填入划线内。)

1、图示力通过a(3,4,0)、b(0,4,4)两点(长度单位为)。若,则该力在轴上的投影 ,对轴的矩。

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2、一平面机构,尺寸如图所示,在图示瞬时,槽杆的角速度为,若以的点为动点,动系固定在上,则在该瞬时:(1)杆的角速度的大小, 动点的相对速度的大小。(2)动点的科氏加速度的大小,方向在图上标出。

3、在图示系统中,、两物块的质量皆为,均质轮的质量为,半径为。若已知物的速度大小为,则系统动量的大小,对轴的动量矩。

四、图示小车沿水平直线行驶,匀质杆端铰接在小车上,端靠在车的光滑竖直壁上。已知:杆长,杆质量,车的加速度大小, ,重力加速度大小。试用动静法求支座、处的约束力。(本题15分)

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解:选为研究对象,受力分析如图所示。应有动静法列平衡方程,有。

其中:,联立求解,可得。

五、图示梁和及杆自重不计,、、处均为光滑铰链。已知:,,求、、三处的约束反力。(本题18分)

解:解:(1)分别选整体和梁为研究对象。

(2)受力分析如图所示。

(3)分别列平衡方程。

整体: 梁:

联立求解,可得, ,

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六、滚压机的机构如图示。已知曲柄长,以匀角速度作逆时针向转动,连杆长,滚轮半径为,在水平面上作纯滚动,点与点在一水平线上。在图示位置时,,,试求该瞬时连杆的角速度、轮心的加速度和轮的角速度、角加速度。

(本题15分)

解:(1)先进行速度分析。杆作平面运动,以为基点分析点的速度,由作点的速度合成图如图所示。由图可知:

杆连杆的角速度为。

滚轮的角速度为。

(6分)2)再进行加速度分析。以为基点分析点的加速度。由作点的加速度合成图如图所示。(3分)

列方向投影方程,有。

解得:,故滚轮的角速度为。

列方向投影方程,有。

解得:,故连杆的角速度为。

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七、在图示机构中,滚子借一不计质量的绳绕在鼓轮上,滚子在斜台的斜面上只滚动不滑动,已知滚子质量为,鼓轮质量为,半径均为,都可视为均质圆盘,放在光滑基础上的斜台的质量为,其斜面倾角为。若在鼓轮上作用一常力偶,试求滚子质心的加速度和斜台作用于基础凸出部分的水平压力。(本题18分)

解:解:(1)求滚子质心的加速度。分别选滚子和鼓轮为研究对象,受力分析和运动分析如图所示。列动力学方程5分)

滚子: 滑轮6分)

其中,联立求解,可得。

滚子质心的加速度为。

1分)2)求楔块作用于基础凸出部分的水平压力。选整体为研究对象,受分及运动分析如图所示。应用质点系的动量定理有。

5分)解得。1分)

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