理論力學網(wǎng)上作業(yè)題參考答案20130711

1、理論力學網(wǎng)上作業(yè)題參考答案第一章NJ名詞解釋力:力是物體間相互的機械作用，這種作用使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生變化，或者使物體發(fā)生變形。剛體：在任何情況下都不發(fā)生變形的物體。平衡：物體相對地面保持靜止或作勻速直線運動的狀態(tài)。內(nèi)效應：使物體的發(fā)生變形的效應。外效應：使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化的效應。力系：作用在物體上的一群力。等效力系：一個力系和另一個力系分別單獨作用時，使物體產(chǎn)生的作用效果相同，則稱這兩個力系互為等效。合力：如果一個力和一個力系對物體作用效果相同，則稱這個力為這個力系的合力二力桿件：只在兩個力作用下處于平衡的構件，稱為二力構件。平衡力系：作用在物體上的一群力，使物體保持靜止或勻速直線

2、運動，這群力稱為平衡力系。單項選擇題A2.D3.D4.D5.B6.C7.A8.D9.B10.D11.B簡答題1力的三要素是什么？答：力的大小、方向、作用線。2什么是受力圖？答：將所研究的物體，從周圍物體的約束中分離出來，單獨畫出這個物體的輪廓圖形，并將作用在它上面的主動力和約束力全部畫在圖形上，這樣得到的圖形稱為受力圖。3理論力學有哪些研究內(nèi)容？答：三部分內(nèi)容：靜力學、運動學和動力學。4物體受匯交于一點的三力作用而處于平衡，三力是否共面？為什么？答：共面。根據(jù)三力匯交原理，三力匯交一點，處于平衡，一定共面。5二力平衡條件與作用力和反作用力定律的區(qū)別？答：二力平衡條件是二力作用在同一個物體上，而

3、作用力和反作用力是在兩個物體上。6畫物體受力圖時，有哪些步驟？答：首先確定研究對象，然后取分離體，畫主動力，最后畫約束力。7理論力學的研究對象是什么？答：研究物體機械運動一般規(guī)律的學科。8什么是矢量？答：具有大小、方向、多用點的量。9什么是代數(shù)量？矢量和代數(shù)量有什么區(qū)別？答：具有大小、方向的量稱為代數(shù)量。區(qū)別是矢量運算應用矢量法則，代數(shù)量運算應用代數(shù)相加減。10.什么是剛化原理？答：將處于平衡狀態(tài)的變形體剛化為剛體，則平衡狀態(tài)保持不變。只在兩點受力的構件是不是二力構件？為什么？答：不是，在兩點受力處于平衡的構件是二力構件。計算題畫出下列單個物體的受力圖。 # F3.FD畫出下列物體系統(tǒng)和單個物

4、體（AC、CB）的受力圖。FCPFAxFFN1Ay6.畫出下列物體系統(tǒng)和單個物體（AD、CB）受力圖。D #第二章平面匯交力系名詞解釋平面力系：所有各力的作用線都位于同一平面內(nèi)的力系。平面匯交力系：各力的作用線都在同一平面內(nèi)，且匯交于一點的力系。單項選擇題B2.D3.D4.A5.C如果力巧與F2在x軸上投影相等，那么，這兩個力是否一定相同？為什么？答：不一定。什么是平面匯交力學合力投影定理？答：合力在任意軸上的投影，等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。平面匯交力系主要解題步驟？答：首先確定研究對象，畫受力圖，最后列平衡方程。3.解：取節(jié)點A為研究對象，受力如圖所示3.解：取節(jié)點A為研究對象，受力

5、如圖所示若力在某軸上的投影為零，則該力是否一定為零？答：不一定。匯交于一點的三個平衡力，只要其中的兩個力在同一直線上，則不共線的第三個力是否必定為零？答：一定。能否利用兩個取矩方程工M(F)=0,工M(F)=0，求解平面匯交力系的平衡問題？如果AB能，有什么限制條件？答：能，限制條件為矩心A、B與匯交點0不能共線。平面匯交力系合成與平衡時所畫出的兩種力多邊形有何不同？答：平面匯交力系合成力多邊形：合力矢量由第一個力的矢端指向最后一個力的末端；平面匯交力系平衡時所畫出的力多邊形：各力矢量首尾相連構成封閉的力多邊形。用解析法求平面匯交力系的合力時，若取不同的直角坐標軸，所求得的合力是否不同？答：相

6、同，但表達形式可能不同。計算題(b)Fx=-F2cosa2，F(xiàn)y=F2sina2分別計算如圖所示中力F在x軸和y軸上的投影的計算式。(a)F=Fcosa,F=Fsinax11y11(c)Fx=-cosa3，F(xiàn)y=-估血a3=-F6，F(xiàn)y=0 # CBx工F二oFcos30C+Fcos30-W=0B。工F=0F+Wcos60=0F=-1WxB。B2工F=0F+Wcos30=0F二-旦WyC。C2解：取節(jié)點A為研究對象，受力如圖所示7.解：取節(jié)點A為研究對象，受力如圖所示7.解：取節(jié)點A為研究對象，受力如圖所示cos30+W二0工F=0y6.解：取節(jié)點A為研究對象,工F=0y工F=0 xF+Fco

7、s60二0BC。受力如圖所示Fcos20+W二0F=B。Bcos20F+Fcos70二0F=Wcos70cb。Bcos20 DTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark28 o Current Document F-Pcos60+Fcos30=0F=13P HYPERLINK l bookmark30 o Current Document B。丁B2F+Pcos30+Fcos60=0F=1+、忌PC。T。C2第三章力矩平面力偶系名詞解釋力偶：大小相等、方向相反、作用線互相平行的兩個力力偶矩：力和力偶臂的乘積。力偶臂：兩個力作用線間的垂直距離。力臂：點到力的作用線的垂直

8、距離。力矩：力和力臂的乘積。單項選擇題D2.D3.C4.D5.D6.A簡答題力對點之矩的大小取決于什么？答：力的大小和矩心的位置。如何規(guī)定力對點之矩的正負號？答：力使物體繞矩心作逆時針方向轉動時為正。反之為負。力偶對物體的作用效應取決于什么？答：力偶矩的大小，力偶的轉向，力偶的作用平面。力偶的性質是什么？答：力偶只能用力偶等效，無合力；只要保持力偶的大小和方向不變，可以任意改變力和力偶臂的大小。保持力偶的大小和方向不變，力偶可以在力偶作用面內(nèi)任意搬移。一力偶(F,F)作用在0 xy平面內(nèi)，另一力偶(F,F)作用在0yz平面內(nèi)，力偶矩之絕對值相1122等，試問兩力偶是否等效？為什么？答：不等效。

9、兩個力偶作用面不同。分析如圖所示4個力偶，哪些是等效的？哪些是不等效的？答：第一和第二等效。第三和第四等效。剛體受同平面內(nèi)的二力偶的作用(圖a),其力多邊形封閉(圖b),問該物體是否處于平衡？為什么？答：不平衡，因為保證投影平衡，物體不移動。但構成力偶，物體轉動。力矩與力偶矩有什么區(qū)別與聯(lián)系？答：區(qū)別：力矩是力對點的矩，與矩心選取有關，除產(chǎn)生轉動效應外，還產(chǎn)生沿作用力方向的移動效應；而力偶矩與矩心選取無關，只產(chǎn)生轉動效應。相同點：都是轉動效應的度量，二者的單位和正負號的規(guī)定都相同。力和力偶都能使物體產(chǎn)生轉動效應，如圖所示，力F與力偶M對圓盤的轉動效應是否一致？答：在力對轉軸的矩和力偶矩相等時，

10、轉動效應一致。大小相等的兩個力FA和FB，其作用點分別是A，B。若A點到矩心O的距離OA大于B點到矩心O的距離OB，那么是否一定有M(F)M(F)？oAoB答：不一定。作用在剛體上僅有兩個力偶，力偶矩分別為MA，MB，且有MA+MB=0，則此剛體是否一定平衡？答：一定若已知兩平面力偶(F,F)和(F,F，)中的力FROON，F(xiàn)2=150N。能否說明力偶(F,F，)的11221222轉動效應大于(F,F)的轉動效應，為什么？11答：不能，因為還要看力偶臂的大小。剛體上A，B，C，D四點組成一個平行四邊形，如在其四個頂點作用有四個力，此四個力沿四個邊恰好組成封閉的力多邊形，如圖所示。此剛體是否平衡

11、？若F和F都改變相11反方向，此剛體是否平衡？答：不平衡。若F和F都改變相反方向，此剛體是平衡。11力或力偶對點A的矩都相等，它們引起的支座約束力是否相等？答：圖(a)、圖(b)中B處約束力相同，其余不同。計算題1.分別計算如圖所示中力F對0點之矩。解：(a)Fl(b)0(c)Flsin0(d)a(e)F(l+r)(f)Fsinaia2+b2解：MMF-2a=0解得：F=F=1kN12BBA40-120-F-400cos30二0解得：F=F=8込NDA5解：6如圖所示，作用在直角彎桿B端的力偶(F,F)的力偶矩為M,試確定該力偶對A點的矩。F=F=M121AF=F=-4M/御AD第四章平面一般

12、力系名詞解釋1.平面一般力系：作用在物體上各力的作用線都分布在同一平面內(nèi)，既不匯交于一點，也不完全平行，這種力系稱為平面一般力系。平面平行力系：各力的作用線都在同一平面內(nèi)且相互平行的力系。桁架：一種由桿件彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結構，其受力后幾何形狀不發(fā)生變化。節(jié)點（結點）：桁架結構中各桿的連接點稱為節(jié)點。物體系統(tǒng)：由許多物體通過約束按一定方式連接而成的系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)稱為物體系統(tǒng)。結點（節(jié)點）法：逐個取各個節(jié)點為研究對象的方法。截面法：假想用一截面把桁架截成兩部分，取其中任一部分為研究對象的方法。單項選擇題1.A2.A3.A4.A5.A6.D7.D8.A9.B10.B簡答題1.什么是力線平

13、移定理？答：作用在剛體上的力可以平行移動到剛體內(nèi)任一點，但必須附加一個力偶，其力偶矩等于原力對平移點之矩。應用力線平移定理時注意什么？答：作用物體是剛體，并且力只能平行移動到同一個物體。平面一般力系應用什么定理簡化？答：應用力線平移定理。平面一般力系簡化結果是什么？答：平面一般力系向一點簡化，得到主矢和主矩。什么是平面一般力系的合力矩定理？答：當平面力系可以合成為一個合力時，則其合力對于作用面內(nèi)任一點之矩，等于力系中各分力對于同一點之矩的代數(shù)和。平面一般力系平衡的必要與充分條件是什么？答：平面一般力系平衡的必要與充分條件是主矢和主矩都等于零。平面一般力系二力矩式平衡方程成立有什么條件？答：矩心

14、兩點的連線不能與坐標軸垂直。平面一般力系三力矩式平衡方程成立有什么條件？答：矩心三點不能選在同一直線上。平面平行力系平衡的必要和充分條件是什么答：力系中各力在不與力作用線垂直的坐標軸上投影的代數(shù)和等于零及各力對任一點之矩的代數(shù)和等于零。什么是靜定、靜不定問題？答：如果所研究的問題的未知量的數(shù)目等于對應的獨立平衡方程的數(shù)目時，則可由平衡方程求得全部未知量。這類問題稱為靜定問題。如果所研究的問題的未知量的數(shù)目多于對應的獨立平衡方程的數(shù)目時，僅僅用平衡方程不能求得全部未知量。這類問題稱為靜不定問題。如何判斷靜定、靜不定問題？答：兩種方法。一種是未知量數(shù)目和平衡方程數(shù)目是否相等，如果相等，就是靜定問題

15、；另一種是去掉多余桿件，物體仍然平衡，就是靜定問題。求解物體系的平衡問題，有幾種方法？答：兩種方法。一種是取系統(tǒng)為研究對象；另一種是取單個物體為研究對象。平面簡單桁架有哪些假設答：桁架中的桿件都是直桿；桿件兩端為鉸鏈連接，不計摩擦；桁架所受的力都作用在桁架平面內(nèi)的節(jié)點上；不計桁架各桿件的自重或將桿重平均分配到桿的兩端節(jié)點上。平面簡單靜定桁架的內(nèi)力計算有幾種方法？答：兩種方法：節(jié)點法和截面法。用截面法求平面桁架桿件內(nèi)力時，每一次最多只能截取幾根桿件？答：最多截取3根桿件。16.判斷下圖中各平衡問題是靜定還是靜不定a),(d)(e)靜定有：(b),(c),靜不定有:計算題1.解：工F=0 xFco

16、s30+F二02oAxFAxF3a-F2a-Fsin30Ay12FAy+F-F-F-sin30=0F工F=0FBN2.解：工M(F)-0BF3a-F2a-Fa-0AyFAyFBNcos60+F二0AxFAx2F+4F213F+Fsin60-F-F=0AyBN12百2厲2F+F)屮21BN95=0A2 5=0A2 3.解：工M(F)-0F-3a-F-2z-M-0FBAyAy工F-0F-0 xAxF0F+F-F-0Fa-MFyAyBNbn3aFBN2Fa+M3aFAy4.解：工M(F)=0BF-2a+F-a-M-0AyFAy-Fa+M2a-F二0F+FAxx工F=0F=0AxxFBN3Fa-M2a

17、F-qa-F-0AyFAy二qa+F(F)=0M-qa上AA288=06.解：工F=0 x工F=0y工M(F)=0FAxF二0AyM=0Ay=0M-M=07.解：工FxFAxFAyFAyql2ql2M=J+M+F-aa8Ma-q|-4-M-F-a=0E3aM(F)=0M-q-3a一+F-5a-M=0A12BN2F=丄(M-M+9qa)BN5a212 F工F=0AxF-FsinAxF-3qa-F=0BNFAyF=3qa+(M5a29.解：工F=0 x0F=FsiiaAxF-a-W-匕cosaB2-F-b=0F=1(W-cosa+F-b)Ba2F-W-Fcosa+F二0BAy解：工M(F)=0W-

18、1-F-4=0W60kNB解：工M(F)=0P-2-P-2.5-P-5.5=0P=7.4kNTOC o 1-5 h zA13解：取BC為研究對象，受力如圖所示 HYPERLINK l bookmark160 o Current Document 工M(F)=0F=0BCN取系統(tǒng)為研究對象，受力如圖所示工F=0 x工M(F)=0M-q-2a-a=0M二2qaA工F=0yF=0AxF-2qa二0AyF二2qaAy工F=0 xF=0AxF3qa+F=0AyCNF=2qaAyE3aM(F)=0MF-4a+q-3a一=0CAAy214.解：取BC為研究對象，受力如圖所示工M(F)=0BMa=竽F-2a-

19、M=0FCNCNM2aBy取系統(tǒng)為研究對象，受力如圖所示=-MAM乙F=0F+F二0F=一工F=0F=0 xAx工M(F)=0M+F-4a-M=0AACN解：取BC為研究對象，受力如圖所示工M(F)=0F=0BCN取系統(tǒng)為研究對象，受力如圖所示工F=0F=0 xAx工M(F)=0M-M=0M=MAAA工F=0F+F二0F二0yAyCNAyMFCNFAxFAy19 第四章摩擦名詞解釋滑動摩擦力：兩物體接觸面作相對滑動或具有相對滑動趨勢時的摩擦力。靜滑動摩擦力：兩物體接觸面具有相對滑動趨勢時產(chǎn)生的摩擦力。動滑動摩擦力：兩物體接觸面相對滑動時產(chǎn)生的摩擦力。摩擦角：當摩擦力達到最大值時，全反力與法向反

20、力之間的夾角，稱為摩擦角。單項選擇題B2.D3.C4.A5.C6.C7.B8.D9.B10.C11.C12.C簡答題什么是自鎖現(xiàn)象？答：如果作用于物體的主動力的合力的作用線在摩擦角之內(nèi)，則無論這個力怎么大，總有一個全反力與之平衡，物體保持靜止，反之，如果主動力的合力的作用線在摩擦角之外，則無論這個力怎樣小，物體也不可能保持靜止，物體在這種條件下的平衡現(xiàn)象稱為自鎖現(xiàn)象。什么是自鎖條件？答：如果作用于物體的主動力的合力的作用線在摩擦角之內(nèi)，則無論這個力怎么大，總有一個全反力與之平衡，物體保持靜止，反之，如果主動力的合力的作用線在摩擦角之外，則無論這個力怎樣小，物體也不可能保持靜止，這種與力的大小無

21、關而與摩擦角有關的平衡條件稱為自鎖條件。正壓力FN是否一定等于物體的重力？為什么？答：不一定。取決于物體放置的情況。只要受力物體是處于平衡狀態(tài)，摩擦力的大小一定是F=fFN?為什么？答：不是。在摩擦力達到最大時，摩擦力的大小一定是F=fFN如果兩個粗糙接觸面間有正壓力作用，能否說該接觸面間一定出現(xiàn)摩擦力？答：不能一物體放在傾角為a的斜面上，斜面與物體間的摩擦角為弔，若弔a，則物體將沿斜面ff滑動還是靜止？答：滑動。只要兩物體接觸面不光滑，并有正壓力作用，則接觸面處的摩擦力一定不為零，對否？為什么？答：錯。摩擦力是未知約束力，其大小和方向完全可以由平衡方程來確定，對嗎？答：錯。9物塊重P,力F作

22、用在摩擦角之外，如圖所示，已知9=25，摩擦角20，F(xiàn)=P,問。/物塊動不動，為什么？答：不動。因為力F和P的合力與法向反力之間的夾角為12.5，小于摩擦角申-20。f010.如圖所示，砂石與膠帶間的靜摩擦因數(shù)fs=0.5，試問輸送帶的最大傾角9為多大？答：90NAAs解得：F=fFASANbW0.75cmdb+acoa=d第六章空間力學重心名詞解釋空間力系：作用在物體上的力系，其作用線分布在空間，而且不能簡化到某一平面時，這種力系稱為空間力系。重心：物體受地球引力作用，把物體想象分割無數(shù)微小部分，每個微小部分受地球引力作用，這些引力組成平行力系，平行力系合力的作用點就是重心。一次投影法：已知

23、力與三個坐標軸的夾角，根據(jù)力的投影定義，直接把力投影到坐標軸上的方法。二次投影法：先將力投影到xy坐標平面上，然后再將力投影到x、y坐標軸上。合力矩定理：空間力系的合力對某一軸之矩等于力系中各分力對同一軸之矩的代數(shù)和。單項選擇題C2.B3.A簡答題對空間匯交力系，其平衡方程有幾個？并寫出平衡方程。答：有三個。平衡方程為z對空間平行力系（力系平行于z軸），其平衡方程有幾個？并寫出平衡方程工m（F）=0答：有三個。平衡方程為ym(F)=0ExF=0z對于空間特殊力系，如空間匯交力系，空間平行力系（力系平行于z軸），空間力偶系，能由空間一般力系推出嗎？如何推出？答：能平面力系的合力矩定理，空間力系對

24、軸的合力矩定理有什么區(qū)別？答：平面力系的合力矩定理是力對點的矩，空間力系對軸的合力矩定理是對軸的矩。空間力偶等效的條件是什么？答：力偶矩矢相等。空間的兩個力F1和F2對某固定點O的力矩矢相等，那么這兩個力的作用線是否必平行?答：不是空間的兩個力F1和F2對某固定點O的力矩矢相等，則這兩個力必在同一平面內(nèi)，這種說法是否正確?答：正確空間的兩個力F1和F2對某固定點O的力矩矢相等，則這兩個力的大小與點O到各力作用線的距離成反比，這種說法是否正確?答：正確對空間任意兩個不共線的力，一定能找到一根軸，使這兩個力對該軸的矩相等，且不為零，這種說法是否正確?答：正確對空間任意兩個力，一定能找到一根軸，使這

25、兩個力在該軸上的投影分別為零，這種說法是否正確?答：正確空間任意力系向某點O簡化得到MO=0,則主矩與簡化中心無關，這種說法是否正確?答：不正確12空間任意力系向某點O簡化得到F=0，則主矩與簡化中心無關，這種說法是否正確？RO答：正確某空間力系向A點簡化得到一主矢，向B點簡化僅得一主矩，這是否可能？答：不可能某空間力系向不在一條直線上的三點簡化都僅得一個力，是否可能？答：不可能某空間力系向不在一條直線上的三點簡化都僅得一個力偶，是否可能？答：可能計算一物體重心位置時，如果選取的坐標系不同，重心的坐標是否變化？重心在物體內(nèi)的位置是否改變？答：重心的坐標會改變，重心在物體內(nèi)的位置不改變等截面均質

26、細直桿的重心在A點，將桿彎成半圓形時，桿的重心位置是否改變？答：改變計算題1解：M(F)=FcosaR=丄FRz2M(F)=-Fsin卩R=一旦z解：F=-Fcosa=-FxF=Fsina=Fza2+c2M(F)=Fb=FzabM(F)=Fb=FxzcbM(F)=-Fa=-Fyzac解：F=Fcos60cos45xo=212NF-Fcos60siny45N1F=Fsin60=520NzoM(F)=F0.05=10.6NmzyM(F)=F0.2=42.4NmxyM(F)=一F0.05一F0.yzx一68N.4m5.解：M(F)=0，F(xiàn)2r一F2r122-F2r=033解得：Fr一FrF=_122

27、36.解：工AxiiA兀R2R一兀r2-(R+a)八廠-9.6cm兀R2一兀r27.解：工Axy=iicA50 x27X)1召5x30 x30X5=105mm50 x270+30 x3008.解：y=0c工x=cAx75x5x2x37.百5200占5=x=17.5mmc7555200第七章點的運動名詞解釋質點:只有質量而無大小的幾何點。參考體:研究一個物體的機械運動，必須選取另一個物體作為參考，這個參考的物體稱為參考體。參考系:固定在參考體上的坐標系為參考坐標系。自然法:利用已知點的運動軌跡建立弧坐標及自然軸系，并利用它們描述點的運動特征。弧坐標:已知動點的軌跡，在軌跡上任取一點為原點，并設軌

28、跡的某一側為正方向，則動點的位置可由弧長表示，這個弧長叫作弧坐標。曲率半徑：曲率的倒數(shù)稱為曲率半徑。切向加速度:表示速度大小的變化率，它的大小等于速度的代數(shù)值對時間的導數(shù)，方向沿軌跡的切線。法向加速度:表示速度方向的變化率，它的大小等于速度的平方除以曲率半徑，方向沿軌跡的法線指向曲率中心。全加速度:切向加速度與法向加速度的矢量和。速度:大小等于弧坐標對時間的一階導數(shù)，它的方向沿軌跡的切線，并指向運動的一方。加速度:點的速度矢量對時間的一階導數(shù)。單項選擇題B2.B3.D4.D5.C6.C7.D8.A簡答題答：常用的有三種方法。矢量法、自然法、直角坐標法。答：不同。位移表示點位置的改變，是矢量；路

29、程表示點軌跡走過的長度，是算數(shù)量；弧坐標是確定點在空間位置的一種方法，是代數(shù)量。答：點的運動方程可確定點的軌跡、速度、加速度等，而點的軌跡方程只能確定點的軌跡。一般情況下，由點的運動方程可求得點的軌跡，但只由點的軌跡方程不能求得運動方程。答：不等于零。答：點作曲線運動時，加速度a分為切向加速度和法向加速度。切向加速度表示點的速度大小變化快慢，而法向加速度表示點的速度方向的改變快慢。答：平均速度是表示某一段時間內(nèi)的速度。瞬時速度是某一點在瞬時的速度。當時間趨近于零時，平均速度與瞬時速度相等。7.答:dv和dv不相同；dr和dr不相同dtdtdtdt8答：勻速直線運動時，既無法向加速度，又無切向加

30、速度。勻變速直線運動時，只有nt切向加速度a，沒有法向加速度a。勻變速曲線運動時，只有法向加速度a，沒有切向加Tnn速度a。變速曲線運動時，既有法向加速度a，又有切向加速度a。TnT答：可能為直線運動或該瞬時速度為零的曲線運動。答：不對。因為速度、加速度方向及法向加速度還依賴于點的軌跡。計算題1.解：選取O點為坐標系，活塞B的運動方程打=R2-(vt)2=64-12cm2.3.4.fl-At速度為v=cm/s方向向下。AJ64-12解：選取O點為坐標系，從動桿AB的運動規(guī)律x=acos*+Jr2-a2sin29解：方程式s=0.1t3，速度為v=0.3t2=30,則時間t=10s,v2法向加速

31、度為a=450m/s2nPdv切向加速度為a=0.6t=6m/s2Tdt解：v=v+at，得a=10m/s20TT速度為v=150m/s,法向加速度為anv2=11250m/s2Pds5.解：弧長s=R-29=2oRt,速度v=2Rdta=空=0，a=號=4Ratdtnpdx=50，dy6.解：v:xdtvyJdtdvdv=2a=x：=0，a=yxdtydt=It,v=,;v2+v2=2500+4t2xy全加速度a=dv點的切向加速度叮石=2，所以a=Ja2+a2=2Tn4t2500+4t2，dv當t=0時，3=dt=0v=50,a2=a2+a2=4，貝ya=2m/s2,Tnn軌跡的曲率半徑p

32、=1250man第八章剛體的基本運動平移：如果在物體內(nèi)任取一直線，在運動過程中這條直線段始終與它的最初位置平行，這種運動稱為平移。轉動：剛體在運動時，其上或其擴展部分有兩點保持不動，稱這種運動為剛體繞定軸的轉動，簡稱剛體的轉動。角速度：轉角對時間的一階導數(shù)。角加速度：角速度對時間的一階導數(shù)。勻速轉動：如果剛體的角速度不變，這種運動稱為勻速轉動。單項選擇題1.D2.C3.D4.C5.C6.C7.C8.B9.C10.B簡答題答：剛體平移時，在某瞬時，各點的軌跡相同，個點的速度、加速度相等。答：轉動剛體上各點的速度方向與角速度轉動方向相同。答：轉動剛體上各點的法向加速度方向與角速度方向相同，切向加速

33、度方向與角加速度方向相同。答：剛體作平移時，其上各點軌跡可能是直線，也可能是曲線。答：不能，必須是任一直線始終與它的初始位置保持平行。答：不是答：如果在物體內(nèi)任取一直線，在運動過程中這條直線段始終與它的最初位置平行，貝是平移；剛體在運動時，其上或其擴展部分有兩點保持不動，貝是剛體的轉動。答：由于角速度與角加速度方向相同，物體是愈轉愈快。答：不對。答：飛輪勻速轉動，若半徑增大一倍，邊緣上點的速度和加速度都增大一倍。若飛輪轉速增大一倍，邊緣上點的速度增大一倍，加速度不是增大一倍。11答：（b）可能的，（a）、（c）是不可能的。答：不正確，在w是常數(shù)時正確。13答：不對，在a是常數(shù)時正確。14.答：

34、對計算題解：由于OA與CB平行且相等，構件ABM作平移，各點速度、加速度相等。v=R，方向垂直AO，與角速度w致。Man=R2，方向由A指向0，與角速度w致。Mae=R，方向垂直A0，與角加速度a一致。M解：由于OA=O2B且OO2=AB，則AB槽作平移，各點速度、加速度相等。甲=15冗trad，貝V=15冗，dtv=rw=9.42m/s，方向垂直A0.，與角速度w一致。M1an=rw2=443.68m/s2，方向由A指向0，與角速度w一致。M1ae=ra=0，則m點的加速度a=443.68m/s2MM解：OA=O2B=R,O1O2=AB，則BAM作平移，各點速度、加速度相等。0A轉速n為常量

35、，則角速度3=空，130廠兀Rnv=Rw=，方向垂直A0.，與角速度w一致。M301與角速度w一致。anM=RW2=R（3Q）2，方向由A指向01ae=Ra=0，方向垂直A01，與角加速度a一致。M1兀n、則M點的加速度a=R（）2M30dw4.5.解：角速度w=烽=OE/$，切削速度v=Rw=亍=0.166m1sdw解：角速度宀=94.2rad/s，切削速度v=RW=亍=9.42m/s，an=恥2=丁=888m/s2atR0M6.解：a3，則卜dw3pdt,3tdt00當t=10s時，速度v=18m/s,法向加速度anRw2540m/s2,切向加速度atRa1.8m/s2M第九章點的合成運動

36、名詞解釋1.動點:我們所要研究的運動的點。靜參考系:習慣上把固定在地球上的坐標系稱為靜坐標系。動參考系:固定在其他相對于地球運動的參考體上的坐標系稱為動參考系。絕對運動:動點相對于靜參考系的運動。相對運動:動點相對于動參考系的運動。牽連運動:動參考系相對于靜參考系的運動。絕對速度:動點相對于靜參考系的運動時的速度。相對速度:動點相對于動參考系的運動時的速度。牽連點:在某瞬時，動點與動坐標系重合的點。牽連速度:牽連點相對于靜參考系的運動時的速度。單項選擇題1.D2.B3.B4.B1.答：動點是運動的點；動點和動系必須在兩個物體上，動點相對動系運動軌跡清楚。答：靜力學中的平衡方程中，等式的一側是零

37、；速度合成定理的投影出現(xiàn)在等式兩邊，大部分情況下兩邊均不為零。答：有區(qū)別。vv+v是矢量合成，畫出平行四邊形；vv+v是代數(shù)合成。aeraer答：不相等。答：選擇動點與動系，分析三種運動，畫出速度平行四邊形，解速度平行四邊形。答：應用速度合成定理解題時，在動坐標系作平移或轉動時沒有區(qū)別。答：不可以。因為速度平行四邊形為一平面圖形。答：不可以，如果在同一個物體上，動點相對動系沒有相對運動。答：不一定。計算題1.解：套筒A為動點，曲桿O2B為動系,2.解：速度合成定理v=v+aev,rv二OA-w,a1二v-sin45二2lwo1三角形塊為動系，活塞B為動點,v=v+v,ae速度合成定理解：AB上

38、A為動點,偏心凸輪為動系,3.=v=vtan申=vtan申,Be0v=v+v,aer速度合成定理=OA=2e002J3二v-tan9二ewe30解：銷子K為動點，搖桿OC為動系，速度合成定理V=v+v,aerv=OK-w,veave,COS申vD106r7ads/解：滑塊A為動點，搖桿OC為動系速度合成定理v=v+v,aerv=v-COs,eawOAvuOA=2l桿BCE為動系v=v+v,aerv=OA-w=200cm/s,10cm0s/7.解：滑塊A為動點，桿0占為動系,速度合成定理v=v+vO1B轉動角速度為零。aer解：取滑塊A為動點，桿0A為動系,8.速度合成定理v+ver解：取滑塊A

39、為動點，vaecos300O2Aa二2rad/sOA29.桿O2A為動系，+ver=OA,v二vcos3011eaoO2Ava=1.5adSOA2取凸輪C為動點，12.解：平底頂桿AB為動系速度合成定理V=V+Vaev=OC3=e，v=vcosQ=ee13解：曲柄的A為動點，滑桿C為動系,8CVOr”e10.取小環(huán)M為動點，直角桿為動系速度合成定理V=v+vaer解得：V=0.1732,a11.解：取套筒C為動點，直桿AB為動系速度合成定理V=V+VaerOA=O2B,又Op=AB,因此AB桿平行移動。v=v=OA，v=vco=0m1s/eA1ae速度合成定理v=OA=0.2m/，v=vcos

40、0=0.173m/s14.解：從動桿AB的A為動點，半圓形凸輪D為動系,vrv=v,e0veCOS申2v第十章質點的運動微分方程名詞解釋慣性：任何物體都有保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的屬性，這種屬性稱為慣性。單項選擇題C2.B3.A4.C5.C6.A7.D8.C9.B簡答題什么是慣性定律？答：如果質點不受力作用，那么它或者靜止，或者為勻速直線運動，這個定律稱為慣性定律。什么是牛頓第二定律？答：質點受力作用時所獲得的加速度與力的大小成正比，與質點的質量成反比，加速度的方向與力的方向相同。什么是牛頓第三定律？答：兩物體間相互作用力，它們總是大小相等，方向相反，并且沿著同一直線。質點在空間運動，已知作

41、用力，為求質點的運動方程需要幾個初始條件？答：六個凡是做勻速運動的質點都不受到力的作用，對嗎？為什么？答：不對質點運動狀態(tài)的改變，不僅決定于作用于質點上的力，對嗎？為什么？答：對只要知道作用在質點上的力，那么質點在任一瞬時的運動狀態(tài)就完全確定了，對嗎？答：不對質點在常力作用下，一定作勻加速直線運動，對嗎？答：不對一個質點只要有運動，就一定有力的作用，而且運動的方向就是它受力的方向，對嗎？為什么？答：不對質點受到的力越大，運動的速度也一定越大，對嗎？答：不對質點的運動方向一定是合外力的方向，質點的加速度方向一定是合外力的方向，對嗎？答：質點的運動方向一定是合外力的方向，不對；質點的加速度方向一定

42、是合外力的方向，對已知質點的質量和作用于質點的力，質點的運動規(guī)律就完全確定，對嗎？答：不對質量和重量的物理意義？答：質量是慣性的度量；重量是物體所在地的重力。質點的運動微分方程，解決哪兩類問題？答：第一種是已知質點的運動，求它所受的力；另一種是已知質點所受的力，求它的運動。計算題1.解：fmg=mr2解得y：fg由于當物體不致因轉臺旋轉而滑出時，水平臺的最大轉速n=30fgr/min兀Yr解：對于物體A，mg-T=ma11對于物體B，T-mg=ma22解得：m-ma=r2gm+m12則時間t:m-mi3解：m=F+mgcos0，RN冗nv=R=R30解得：弟冷(Fn+mgcos6)在e=e時鐵

43、球掉下來，這時f二o，于是得,0Nn-9.549、；cos6R04.解：dvF=ma=100(1t)=mdt，即J0dv二A10(1t)dt，求解t=2.02sv005解：FF=ma，F(xiàn)=0.005mg，由于v=v+at=at，0因此，F(xiàn)=59.8KNa=7=60=0.25m/s2ss第十一章剛體繞定軸轉動微分方程名詞解釋慣性半徑：把物體的質量全部集中一點，并使此質點對轉軸的轉動慣量等于此物體對同一軸的轉動慣量，則此點到轉軸的距離叫做此物體對該軸的回轉半徑。單項選擇題C2.D簡答題答：剛體的轉動慣量與角加速度的乘積等于作用于剛體上的外力對轉軸之矩的代數(shù)和。2答：轉動慣量為I=mr2zii答：已

44、知剛體轉動規(guī)律，可以求作用于剛體上的外力對軸的力矩；已知外力的力矩，可以求轉動角速度和轉動規(guī)律。答：物體對任意軸Z的轉動慣量等于物體對過質心且與Z軸平行的軸Z的轉動慣量，再加上物體的總質量與兩個平行軸之間距離的平方的乘積。答：把質量分布在離轉軸較遠的地方，或者增大半徑。答：圓盤轉動的快些。答：不對答：根據(jù)剛體繞定軸轉動微分方程，剛體的轉動慣量與角加速度的乘積等于作用于剛體上的外力對轉軸之矩的代數(shù)和。答：圓環(huán)轉動慣量大。答：轉動慣量的大小不僅與質量的大小有關，而且還和質量的分布狀態(tài)有關。答：圓盤計算題1解:叮需=40rad/s，轉動慣量Iz=2MR2=4.905T根據(jù)定軸轉動微分方程I-竺=一FR，則f0Ido=-J60FRdtzdto0z0解得：F=6.53N兀n2.解：o=8兀rad/s，轉動慣量I=Mp2=1125kg.m2,030z根據(jù)定軸轉動微分方程I-空=一M，則J0Ido=-f600Mdtdto0z0解得：M=47.1N.m3.解：根據(jù)定軸轉動微分方程程豈