理論力學(xué)試卷7及答案

1、課程名稱理論力學(xué)考試 （A、B卷）專業(yè)班級(jí)姓名 學(xué)號(hào) 共2頁(yè) 第二頁(yè)精品資料適用專業(yè)班級(jí) 考試形式 （開、閉）題號(hào)一二三四五六七八總分計(jì)分一、填空題：（每小題6分，共30分）1 .圖示桿OA長(zhǎng)l=1m ,重力P=100N作用在桿的中點(diǎn)，現(xiàn)在A端作用一力偶 M。問(wèn)：OA桿能否保持平衡？ 答： 。若能平衡，則力偶矩的大小應(yīng) 為 。2 .如圖示平面機(jī)構(gòu)，其連桿為半圓形 ABM。已知：0iA=02B=R,0i。2= AB, OiA以勻角速度 轉(zhuǎn)動(dòng)，則M點(diǎn)的速度vm=,加速度aM= 。3 .”全約束力與法線之間的夾角，即為摩擦角?！边@樣的說(shuō)法是否正確？若不正 確，應(yīng)怎樣改正。4 .飛輪作加速轉(zhuǎn)動(dòng)，輪緣上

2、一點(diǎn) M的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為S=0.1t3 （S的單位為m, t 的單位s）,飛輪的半徑為R =50cm。當(dāng)點(diǎn)M的速度達(dá)到v=30m/s時(shí)，該點(diǎn) 的切向加速度at = ,法向加速度an = 。條件下，可能實(shí)現(xiàn)的 位移。虛位移原理即對(duì)于具有理想約束的質(zhì)點(diǎn)系，使質(zhì)點(diǎn)系平衡的充要條件是作用于質(zhì)點(diǎn)系的 在任何虛位移上 等于零。即二 F i -ri =0二、已知梁AB與BC在B點(diǎn)較接，A為活動(dòng)較鏈支座，C為固定端約束。若力偶矩M 二20kN m ,均布載荷集度q =15kN/m ,不計(jì)梁的自重。求 A、B、C三處的約束力。（14 分）5.虛位移和虛位移原理的概念是：虛位移即某瞬時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在三、半圓凸輪的半徑為R,

3、端點(diǎn)A始終與凸輪接觸，9以勻速度Vo向右移動(dòng)，桿AB能在滑槽中上下平動(dòng)，桿的 =60二。求圖示位置時(shí)從動(dòng)桿AB的速度和加速度。（14分）lm 2m 2m湖南工程學(xué)院試卷用紙專業(yè)班級(jí)姓名 學(xué)號(hào) 共2頁(yè) 第2頁(yè)四、圖示機(jī)構(gòu)中，曲柄 OA以勻角速度 =4rad/s繞。軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)k450時(shí)連桿AB處于水平位置，BD鉛垂。設(shè)OA=20cm , AB=40cm , BD=15cm 。求該精品資料五、高爐運(yùn)送礦石用的卷?yè)P(yáng)機(jī)如圖，鼓輪的半徑為 R ,質(zhì)量為mi ,輪繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。小車 和礦石總質(zhì)量為m2。作用在鼓輪上的力偶矩為 M ,鼓輪對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 J,軌道的 傾角為日。設(shè)純的質(zhì)量和各處摩擦都不計(jì)，求小

4、車的加速度 a。（14分）精品資料六、物塊重P =200N ,置于傾角a =300的斜面上，受水平推力F =500N的作用沿斜面向 上移動(dòng)的距離為S =5m,物塊與斜面間的摩擦系數(shù)為f =0.25。求力F對(duì)物塊所作的功及物 塊動(dòng)能的增量。（14分）湖南工程學(xué)院試卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（卷）專業(yè)班級(jí)命題老師至 學(xué)年第 學(xué)期課程名稱 理論力學(xué)一、填空題：（每小題6分，共30分）1 .答：能平衡，力偶矩的大小應(yīng)為 25N m 。2 . M點(diǎn)的速度vm= Reo ,力口速度aM= Rd 。3 .答：這樣的說(shuō)法不正確。應(yīng)改為：最大全約束力與法線之間的夾角，即為摩擦角4 . at =6m/s2 , an =

5、1800 m/s 25 .虛位移和虛位移原理的概念是：虛位移即某瞬時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在 約束許可的條 件下，可能實(shí)現(xiàn)的任何無(wú)限小位移。虛位移原理即對(duì)于具有理想約束的質(zhì)點(diǎn) 系,使質(zhì)點(diǎn)系平衡的充要條件是作用于質(zhì)點(diǎn)系的主動(dòng)力在任何虛位移上所做虛功的和等于零。即F Fi 6ri =0二、已知梁AB與BC在B點(diǎn)較接，A為活動(dòng)較鏈支座，C為固定端約束。 若力偶矩M =20kN m ,均布載荷集度q =15kN/m ,不計(jì)梁的自重。求A、 B、C三處的約束力。（14分）解：先取AB梁為研究對(duì)象Mb（F）=0 Fa 3-q 21 = 0Fa =10 kN（3 分） Fy =0 Fa+Fb-q2 = 0Fb =20 kN

6、（3 分）再取BC梁為研究對(duì)象 Fy =0- Fb+Fc=0Fc = 20 kN（3 分） Mc（F）=0FB2 + M+Mc=0Mc = -60kN m （3 分）（第二大題畫受力圖2分）湖南工程學(xué)院試卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（卷）三、半圓凸輪的半徑為A始終與凸輪接觸，eAt ar；VaV0AVe（2分）R,以勻速度向右移動(dòng)，桿AB能在滑槽中上下平動(dòng)，桿的端點(diǎn)=60 =0求圖示位置時(shí)從動(dòng)桿 AB的速度和加速度。（14分）arO/ Z Z / Z 7 Z Z解：選取桿AB的端點(diǎn)A作為動(dòng)點(diǎn)，動(dòng)參考系隨凸輪一起平動(dòng)。Va = VeVra e i由幾何關(guān)系得3VAB =V032VrV0 3（3分）牽連運(yùn)

7、動(dòng)為平移時(shí)，動(dòng)點(diǎn)的加速度合成aa=aear（2分）牽連加速度ae = 0 ,相對(duì)加速度araa=a； + a：,于是t n二 ar ar（*）n ar22Vr4V0R 3R（2分）將式（*）向x方向投影aacos30 - - an解得2aa =-1.54 區(qū) R（3分）（畫速度和加速度圖各1分，共2分）專業(yè)班級(jí)至 學(xué)年第 學(xué)期四、圖示機(jī)構(gòu)中，曲柄OA以勻角速度 =4rad/s繞。軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)k450時(shí)連 桿AB處于水平位置，BD鉛垂。設(shè)OA=20cm , AB=40cm , BD=15cm。求該 瞬時(shí)連桿AB和構(gòu)件BD的角速度。（14分）解選AB桿為研究對(duì)象先找到速度瞬心C（2分）由幾何關(guān)系VB

8、 = BD BDv a = OA（3分）、2Vb :一Va2vBvB=1.414rad/sBC ABvB bd -3.77rad/sBD（3分）（3分）（3分）五、高爐運(yùn)送礦石用的卷?yè)P(yáng)機(jī)如圖，鼓輪的半徑為 R ,質(zhì)量為mi ,輪繞O 軸轉(zhuǎn)動(dòng)。小車和礦石總質(zhì)量為 m2。作用在鼓輪上的力偶矩為 M ,鼓輪對(duì)轉(zhuǎn) 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J,軌道的傾角為日。設(shè)純的質(zhì)量和各處摩擦都不計(jì)，求小車 的加速度a。（14分）（3分）（3分）解： 取小車和鼓輪組成質(zhì)點(diǎn)系，此質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩為L(zhǎng)O = J m2vR外力對(duì)O軸的矩為M（e ）= M -m2g sin9 R（4分）（2分）由外力對(duì)O軸的動(dòng)量矩定理d IJ，:，m2vRl- M -m2gsin 1 R dt解得2MR -m2gR sin2Jm2R（第五大題畫受力圖2分）六、物塊重P =200N ,置于傾角a =30 o的斜面上，受水平推力F =500N的作用沿斜面向 上移動(dòng)的距離為S =5m,物塊與斜面間的摩擦系數(shù)為f =0.25。求力F對(duì)物塊所作的功及物 塊動(dòng)能的增量。（14分）解：取物塊為研究對(duì)象、, Fy =0Fn -F sin30 -Wcos30 =0Fn = 423.2N（3