一、是非题(正确用√,错误用×,填入括号内。每题2分,共10分)。
1、作用力与反作用力是一组平衡力系。 ( ) 2、牵连运动是动系相对于定系的运动。 ( ) 3、研究刚体的平移,可以归结为研究刚体内任一点的运动。 ( ) 4、刚体是其中任意两个质点间的距离保持不变的质点系。 ( ) 5、只受两个力作用的平衡刚体,不论刚体形状如何,两个力必定大小相等,方向相同。 ( ) 6、作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是:两个力的作用线相同,大小相等,方向相反。 ( ) 7、质点系中各质点都处于静止时,质点系的动量为零,于是可知如果质点系的动量为零,则质点系中各质点必须静止。 ( ) 8、在有摩擦的情况下,全约束力与法线间的夹角成为摩擦角。 ( ) 10、作用在刚体上的三个力汇交于一点,则该刚体一定平衡。 ( ) 11、作用在刚体上某点的力,可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点,并不改变该力对刚体的作用。 ( ) 12、刚体绕定轴转动时,刚体内任意一点的速度、加速度都与该点到转轴的距离成正比。 ( ) 13、质量为m,长为l的均质细直杆对于垂直于杆轴且通过质心C的轴zC的转动惯
量为J1zC=3ml2。 ( )
14、点的合成运动中,牵连运动是牵连点相对于定系的运动。 ( ) 二、单项选择题(每题3分,共24分。请将答案的序号填入划线内)。
1、沿边长为a=2m的正方形各边分别作用有
F1、F2、F3、F4,
且有F1=F2=F3=F4=4KN,该力系向B点简化的结果为:主矢大
'小为
FR= ,主矩大小为MB= 。
2、空间力偶矩是 。
A、代数量 B、滑动矢量 C、定位矢量 D、自由矢量 3、平面力偶系 。
A、可以与一个力等效 B、可以等效为一个力和一个力偶 C、可以与一个力偶等效 D、以上均错误
4、小球作半径为R的匀速圆周运动,速度大小为V,加速度大小为a,若小球速度变为2V,加速度变为 。
A、a B、2a C、3a D、4a
5、点作匀速圆周运动,则下列说法正确的是 。
A、a=常数 an=0 Ba=常数 an=常数 Ca=0 an=0 Da=0 an=常数 6、各力的矢量和等于零是 平衡的充要条件。
A、平面汇交力系 B、平面力偶系 C、平面平行力系 D、平面任意力系 7、下列关于动量矩的说法中不正确的是 。 A、质点动量对点之矩是矢量,对轴之矩是代数量
B、在直角坐标系中,动量在坐标原点的矩在x轴上的投影等于该动量对x轴的矩 C、质点动量矩对时间的一阶导数等于质点所受力对同一点的力矩
D、如果质点在运动中所受力的方向一直指向某固定点,则该质点对该固定点的动
量矩始终为零
8、 如图所示三种情况,力F沿作用线移动,其中 图是可以的。
9、若作用在A点的两个大小不等的力F1和F2,沿同一直线但方向相反。则其合力可以
表示为 。
A F1F2; B F2F1; C F1F2。
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1—
10、质量为m1的均质杆OA,一端铰接在质量为m2的均质圆盘中心,另一端放在水平面上,圆盘在地面上作纯滚动,圆心速度为V,则系统的动能为 。
A、1/2m221V1/2m2V
B、1/2m22v
1Vm2V
A C、1/2m221V1/4m2V D、1/2mV23/4m212V
11、根据力偶的特点,下列说法正确的是 。
A、力偶可以用力来维持平衡 B、 力偶的合成结果仍为一力偶
C、 力偶矩大小相等,方向相反的二力偶,互为等效力偶 D、 力偶不可以任意搬动
12、边长为L的均质正方形平板,位于铅垂平面内并置于光滑水平面上,如图示,若给平板一微小扰动,使其从图示位置开始倾倒,平板在倾倒过程中,其质心C点的运动轨迹是 。
A、半径为L/2的圆弧; B、抛物线;
C、椭圆曲线; D、铅垂直线。
13、图(a)、(b)为两种结构,则( ) A、 图(a)为静不定的,图(b)静定的 B、 B、图(a)、(b)均为静不定的 C、图(a)、(b)均为静定的 D、图(b)为静不定的,图(a)静定的
14、图中的分力F1、F2、F3作用于一点,其合力为R,则以下力的多边形中错误的是 。
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2—
15、在图示机构中,杆O1 A//O2 B,杆O2 C//O3 D,且O1 A = 200mm,O2 C = 400mm,若杆AO1 以角速度 ω= 3 rad / s 匀速转动,则D点的速度的大小为 cm/s。
A、60; B、120; C、150; D、360。
16、如图,已知A重100kN,B重25kN,A物与地面间摩擦系数为0.2。端铰处摩擦不计。则物体A与地面间的摩擦力的大小为 。
A、15KN B、16KN C、20KN D、12KN
三、填空题(每题4分,共16分。请将简要答案填入划线内。)
1、图示滚轮,已知R=4m,r=2m,=45,作用于B点的力F=2KN,
求力F对点A之矩
MA= 。
2、均质杆AB长为L,质量为m,绕z轴转动的角速度和角加速度分别为ω,α,如图所示。则此杆上各点惯性力
向A点简化的结果:主矢的大小是 ml224 ;主矩的大小是 13ml2 。
3、下列各图为平面汇交力系所作的力多边形,试写出各力多边形几个力之间的关系。
(1)图 ; (2)图 。
F3F4 F1 F F1F32 F(1)图 2(2)图
4、机构如图,O1A与O2B均位于铅直位置,已知O1A=3m,O2B=5m,
O2B=3rad/s,则杆
O1A的角速度
O1A= ,C点的速度
vC= 。
5、已知:滑块 B 沿水平线按规律s=a +bsinωt 运动,杆 AB 长为 l ,以匀角速度绕点 B 转动,其转动方程为 φ=ωt,其中 a ,b 为常数
。
试
求
点
A
的
轨
迹
方
程
为 。
6、如图所示,已知滑轮半径为R,转动惯量为J,带动滑轮的皮带拉力为F1和F2 。则滑轮的角加速度a为 。
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3—
7、平面汇交力系有 个的平衡方程;平面任意力系有 个的平衡方程;空间汇交力系有 个的平衡方程;空间任意力系 个的平衡方程。
四、计算题(本题6分)
梁的尺寸及载荷如图,求A、B处的支座反力。
五、计算题(本题8分)
丁字杆ABC的A端固定,尺寸及载荷如图,求A端支座反力。
六、计算题(本题8分)
图示结构的尺寸及载荷如图所示,q=10KN/m,q0=20KN/m,求A、C处约束反力。
七、计算题(本题8分) 在图示机构中,已知
O1A=
O2B=r=0.4m,
O1O2=AB,
O1A杆的角速度=4rad/s,
角加速度=2rad/s2,求三角板C点的速度和加速度。
八、计算题(本题8分)
图示机构中,曲柄OA=r,以角速度=4rad/s逆时针绕O轴转动,
O1C‖
O2D,O1C=O2D=r,求杆O1C的角速度
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4—
九、计算题(本题8分)
平底顶杆凸轮机构如图所示,顶杆AB可沿导轨上下移动,偏心圆盘绕轴O转动,轴O十、计算题(本题14分)
图示机构中,曲柄OA长为r,绕O轴以等角速度w0转动,AB=6r,BC=33r。求图位于顶杆轴线上。工作时顶杆的平底始终接触凸轮表面。该凸轮半径为R,偏心距OC = e,凸轮绕轴O转动的角速度为w,角加速度为ε。求OC与水平线成夹角φ时顶杆的速度和加速度。
示位置时滑块C的速度和加速度。
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5—
C 90º B A 60º O O 60º
十一、计算题(本题14分)
物块A和B的质量分别为m1、m2,且 m1>m2 ,分别系在绳索的两端,绳跨过一定滑轮,如图。滑轮的质量为m,并可看成是半径为r的均质圆盘。假设不计绳的质量和轴承摩擦,绳与滑轮之间无相对滑动,试求物块A的加速度和轴承O的约束反力。
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6—