工程力學(xué)I模擬試題二答案分析

1、工程力學(xué)I模擬試題二考試時(shí)間：120分鐘題號一二三四總分復(fù)核人分得分一、單選題（每小題3分，共15分）作用力與反作用力原理適用于（C ）。A .剛體B,變形體C,剛體和變形體2.已知尸、F2、尸3、烏為作用于剛體上平面匯交力系，其力矢關(guān)系如圖示，由此可知（D ）。A .力系的合力Fr=0；B .力系平衡；C .力系的合力FR手0, Fr= F4；D .力系的合力Fr的作用線通過力系的匯交點(diǎn)，且Fr=2 F/3.重P的均質(zhì)圓柱放在V型槽里，考慮摩擦柱上作用一力 偶M,圓柱處于極限平衡狀態(tài)。此時(shí)接觸點(diǎn)處的法向約束力Fna與Fnb的關(guān)系為（B）。A Fna=FnbB Fna

2、FnbC FnaFnb；4.邊長為2a的正方形薄板，截去四分之一后懸掛在A點(diǎn)，今若使BC邊保持水平，則點(diǎn)A距右端的距離x=（ D ）。A、a；B、3a/2；C、6a/7；d、5a/6。5.如圖6,質(zhì)量為m、長度為Z的均質(zhì)細(xì)直桿OA，一端與地面光滑鉸接，另一端用繩AB維持在水平平衡位置。若將繩AB突然剪斷，則該瞬時(shí)，桿OA的角速度和角加速度僅分別為( B )。A、m = 0， a = 0；B、m = 0， a 豐 0；C、m = 10，a = 0；D、m 豐 0， a 豐 0。二、判斷題（對的請打“ /”，錯(cuò)的請打“X”，每題2分，共10分） 大小相等、方向相反、作用在同一直線上的兩個(gè)力，一定是

3、二平衡力。（X ）如圖2.2,繩索ACB的兩端A、B分別固定在水平面上，中點(diǎn)受鉛垂力P作用，則AB兩點(diǎn)相距愈遠(yuǎn)，繩索愈容易被拉斷。（V ）如圖2.3,用鋼楔劈物，欲使劈入后楔不滑出，則鋼楔兩個(gè)平面間的夾角0應(yīng)不超過接觸面間的摩擦角po(X) TOC o 1-5 h z 圖2.2圖2.3剛體做平移時(shí)，它的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的情況與單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同，可直接用質(zhì)心代替剛體進(jìn)行分析。（V ）5.已知點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為x=2t3+4, y=3t3 3,則其軌跡方程為3x2y18 =0。（V ）風(fēng)八 三、填空題（每題5分，共25分）得分1.當(dāng)作用在物體上的 主動(dòng)力系 的合力作用線與接觸面法線間的夾角a小于摩擦角p

4、時(shí) 不論該合力大小如何，物體總是處于平衡狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為 自鎖 。2.已知 A （1, 0, 1）, B （0, 1, 2）（長度單位為米），F(xiàn)=3kN。則力F對x軸的矩為 -1kN-m，對y軸的矩為-2kNm,對z軸的矩為kN-mo3,曲桿AB自重不計(jì)，在5個(gè)已知力的作用下處于平衡，試問作用于點(diǎn)B的四個(gè)力的合力冬的大小為F5，方向沿 AB o4.已知物體的轉(zhuǎn)動(dòng)方程為中=3t2 -13，式中轉(zhuǎn)角中的單位為時(shí)間t的單位為So當(dāng)t=2s時(shí)物體的角速度為 ad/s,角加速度a為 -6 rad/s2。四、計(jì)算題（每小題10分，共50分）得分求如圖梁的支座反力長度單位為m。1.,解：研究AB桿，折桿O

5、AB在圖示瞬時(shí)繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為0，角加速度 為a。=J2氣，轉(zhuǎn)向都為逆時(shí)針。已知OA=AB=l，則在該瞬 時(shí)點(diǎn)B的加速度大小為3啤。l.SkKm21B5 1J 1. C受力分析，畫受力圖X = 0: -Xx + 2xcos45 = 0列平衡方程：ZV = ：+- 2xsin45 = 0Z件(玲=0： Yax6-1.5-Ns x2 = 0解方程組：XA=1.41kN YA=1.08kN NB=2.49kN2,平面結(jié)構(gòu)的受力和幾何尺寸如圖示，已知F = 3ql 自重和各接觸處摩擦解：M = 12ql 2 , C為鉸鏈，若不計(jì)桿件，試求A、B、D處的約束反力。，(a)(b)以桿AC為研究對象，受

6、力如圖(a)所示YMC = 0 Fx4l-FNAx3l=以整體為研究對象，受力如圖(b)所示以 = 0 f X 41 Fna x 12】Fg x + 6ql x 3! + A/ = 0 4 =。Fg + F = 0 FBx 3q】馬=。環(huán).+ -6ql +FBy =0 英了 = 7機(jī)3.制動(dòng)器的構(gòu)造和主要尺寸如圖示，制動(dòng)塊與鼓輪表面間的摩擦因數(shù)為孑，求制動(dòng)鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng) 所必需的最小力Fp。Ft r FR= 0其中Ft= G，列平衡方程:解：1)先取鼓輪為研究對象，受力如下圖所示。當(dāng)Fp為最小值時(shí)，鼓輪與制動(dòng)塊間處于臨界平衡狀態(tài)，則有：l M (F ) = 0i=1,1r.得 F= F=-GR t

7、RF = max = G N f Rf.一bn2)取杠桿OAB為研究對象，受力分析，列平衡方程： M (F ) = 0O ii=1Fp a + FC- F.b = 0得Fp = GJL f c)Fp是按臨界狀態(tài)求得的最小值，所以制動(dòng)鼓輪的力必須滿足的條件為Gr b4.攪拌機(jī)原理如圖示，已知OA=O2B=RABM上M點(diǎn)的軌跡及其速度和加速度。，O1O2=AB，桿OA以不變轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)動(dòng)。試分析構(gòu)件解：1)運(yùn)動(dòng)分析剛體ABM作平動(dòng)2)求軌跡、速度和加速度由平動(dòng)特征知，M點(diǎn)的軌跡與A為R的圓，如圖(a)所示。故M點(diǎn)的速的速度、加速度相同。Rn兀VM = V A =如=a = Ra = 0cRn 2 兀

8、2a =廠 R2 = 900-oA(a)異徑02度、加速度與FP 3 志(7 r)vM與aM的方向如圖所示。工程力學(xué)I模擬試題5.如圖所示一均質(zhì)圓盤質(zhì)量m =50kg，半徑r =0.25m,轉(zhuǎn)速n =1500r/m，繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。閘塊解：制動(dòng)到圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)所需的時(shí)間。與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)f =0.8。開始加制動(dòng)閘，使閘塊對輪緣產(chǎn)生正壓力Fr=500N，求開始圓盤的受力如圖所示，只有摩擦力F對O軸的力矩不為零，由剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)微分方程可得：J a = J 四 = -Fr又 J = mr 2F - f FR1:】二則，空mr2=f F - r 貝=R2 dt Rdt mr設(shè)開始制動(dòng)時(shí)，0 = 0，圓盤的角速度、又二