河北工程大學(xué)《理論力學(xué)》期末試卷.docx

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河北工程大學(xué) 學(xué)年 第 學(xué)期 期末考試 試卷（ ）卷 題號(hào) 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 評(píng)分 評(píng)卷教師 一、（10分）已知力 力的作用點(diǎn)坐標(biāo)為M(-2，-4，1)，求力F對(duì)三個(gè)坐標(biāo)軸之矩以及對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的力矩。 二、（10分）圖示梁，已知 m＝20 kN.m ， q＝ 10 kN／m , l＝1m ， 求固定端支座A的約束力。 三、（20分）圖示結(jié)構(gòu)，已知AB=EC，BC=CD=ED＝a，力P作用在AB中點(diǎn)，求支座A和E的約束力以及BD、BC桿的內(nèi)力。 四、（20分）桁架受力如圖所示，已知F1＝10 kN，F(xiàn)2＝F3＝20 kN，。試求桁架6，7，8，9桿的內(nèi)力。 五、（10分）平面曲柄擺桿機(jī)構(gòu)如圖所示，曲柄OA的一端與滑塊A用鉸鏈連接。當(dāng)曲柄OA以勻角速度繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊在搖桿O1B上滑動(dòng)，并帶動(dòng)搖桿O1B繞固定軸O1擺動(dòng)。設(shè)曲柄長(zhǎng)OA= r，兩軸間距離OO1=l。求當(dāng)曲柄OA在水平位置時(shí)搖桿的角速度和角加速度。 六、（10分）圖示四連桿機(jī)構(gòu)，O1B＝l , AB=1.5 l 且C 點(diǎn)是AB 中點(diǎn)，OA 以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，在圖示瞬時(shí)，求 B、C 兩點(diǎn)的速度和加速度，剛體AB 的角速度 七、（12分）質(zhì)量為m長(zhǎng)為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圖示為初始水平位置，由靜止釋放： 1、計(jì)算桿初始瞬時(shí)的角加速度。并求出該瞬時(shí)的慣性力。 2、計(jì)算桿初始瞬時(shí)O的支座約束力。 3、計(jì)算桿轉(zhuǎn)動(dòng)到鉛垂位置時(shí)的角速度。 八、（8分）用虛位移原理求梁B支座的約束力。 理論力學(xué) 期末考試 試卷（ ）參考答案 一、（10分）解：（4分） （各2分） 二、（10分）解：研究BC桿，由 研究整體，由， 由， 由 三、（20分）解：研究AB桿，得 研究EC桿，得 四、（20分）解：研究整體得： 研究截面右半部分得： 五、（10分）解：動(dòng)點(diǎn)A，動(dòng)系O1B 六、（10分） 解：利用瞬心法 （順時(shí)針） 七、（12分）解： 1、 （4分） 2、 （4分） 3、 （4分） 八、（8分）解：解除B支座的約束，給系統(tǒng)一組虛位移，列虛功方程，解得： 河北工程大學(xué) 學(xué)年 第 學(xué)期 期末考試試卷（ ）卷 題號(hào) 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 評(píng)分 評(píng)卷教師 一、（10分）如圖所示簡(jiǎn)支梁，不計(jì)梁重。求支座A，B約束力。 二、（15分）如圖所示三鉸剛架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不計(jì)自重，計(jì)算A、B、C的束力。 三、（20分）構(gòu)架由桿AB，AC和DF鉸接而成，如圖所示。在DEF桿上作用一矩為M的力偶。不計(jì)各桿的重量，求AB桿上鉸鏈A，D和B所受的力。 四、(15分) 求平面桁架結(jié)構(gòu)各桿的內(nèi)力，將零力桿標(biāo)在圖中。已知， ，。 五、在圖示機(jī)構(gòu)中，桿AB以速度u向左勻速運(yùn)動(dòng)。求當(dāng)角時(shí)，OC桿的角速度。（10分） 六、在圖示四連桿機(jī)構(gòu)中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，，；圖示瞬時(shí)水平，鉛直，。試求（1）該瞬時(shí)點(diǎn)的速度；（2）連桿的角速度。（10分） 七、質(zhì)量為m長(zhǎng)為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，求該瞬時(shí)桿的動(dòng)量、對(duì)轉(zhuǎn)軸O的動(dòng)量矩、以及動(dòng)能。（20分） 河北工程大學(xué) 學(xué)年 第 學(xué)期 理論力學(xué) 期末考試 試卷（ ）參考答案 一、（10分） 解: 二、（15分） 解: 三、（20分） 解:研究DF桿，得 研究整體，得 研究ADF桿，得 四、(15分) 解： 其余各桿均為零力桿。 五、(10分) 解：動(dòng)點(diǎn)A，動(dòng)系OC， 六、（10分） 解：利用瞬心法， 七、（20分） 解：動(dòng)量；動(dòng)量矩 動(dòng)能 題號(hào) 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 評(píng)分 評(píng)卷教師 一、（10分）已知P＝100 N ，正方體的邊長(zhǎng)a＝0.5m ，試求力P對(duì)三個(gè)坐標(biāo)軸之矩。 二、（15分）圖示梁，已知 P＝20 kN , q＝ 10kN／m , l＝2m , 求固定端支座A的約束力。 三、（15分）三角剛架幾何尺寸如圖所示，力偶矩為M ，求支座A和B 的約束力。 四、（15分）圖示搖桿機(jī)構(gòu)，折桿AB 以等速度向右運(yùn)動(dòng)。搖桿長(zhǎng)度OC＝a ，用點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)知識(shí)求當(dāng)（距離）時(shí)C點(diǎn)的速度、加速度。 五、（15分）圖示四連桿機(jī)構(gòu)，O1B＝l , AB=1.5 l 且C 點(diǎn)是AB 中點(diǎn)，OA 以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，在圖示瞬時(shí)，求 B、C 兩點(diǎn)的速度、加速度及做平面運(yùn)動(dòng)剛體AB 的角速度 六、（15分）質(zhì)量為m1和m2的兩重物，分別掛在兩條繩子上，繩又分別繞在半徑為和并裝在同一軸的兩鼓輪上，已知兩鼓輪對(duì)于轉(zhuǎn)軸O的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I ，系統(tǒng)在重力作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，求鼓輪的角加速度。（m1＜m2） 七、（15分）均質(zhì)細(xì)長(zhǎng)桿質(zhì)量為，長(zhǎng)度L ,勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，試計(jì)算圖示位置桿的動(dòng)量、對(duì)轉(zhuǎn)軸的動(dòng)量矩及動(dòng)能；并虛加慣性力。 理論力學(xué) 期末考試 試卷 參考答案 一、解： Mz(P)=25Nm。 二、解： NB=20kN；XA=0kN YA=40kN ;MA=120kN.m 三、解： RA=RB=M/b 四、解： 五、解： （順時(shí)針） 六、解： 虛加慣性力和慣性力偶： 列方程： 解得： 七、解：動(dòng)量； 動(dòng)量矩 動(dòng)能 虛加慣性力和慣性力偶： 題號(hào) 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 評(píng)分 評(píng)卷教師 一、 圖示簡(jiǎn)支梁，梁長(zhǎng)為4a，梁重P，作用在梁的中點(diǎn)C，在梁的AC段上受均布載荷q作用，在梁的BC段上受力偶M作用, 力偶矩M=Pa，試求A和B處的支座約束力。（本題10分） 二、如圖所示剛架結(jié)構(gòu)，已知P=20kN，q=10kN/m，不計(jì)自重，計(jì)算A、B、C的約束力。（本題15分） 三、已知F1=20kN，F(xiàn)2=10kN。 ①、計(jì)算圖示平面桁架結(jié)構(gòu)的約束力；②、計(jì)算8桿、9桿、10桿的內(nèi)力（本題15分）。 四、平面曲柄擺桿機(jī)構(gòu)如圖所示，曲柄OA的一端與滑塊A用鉸鏈連接。當(dāng)曲柄OA以勻角速度w 繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊在搖桿O1B上滑動(dòng)，并帶動(dòng)搖桿O1B繞固定軸擺動(dòng)O1。設(shè)曲柄長(zhǎng)OA= r，求當(dāng)曲柄OA在水平位置、時(shí)，搖桿O1B的角速度、角加速度；動(dòng)點(diǎn)的科氏加速度。（本題15分） 五、橢圓規(guī)尺的A端以速度vA向左運(yùn)動(dòng)，AB=l，在圖示位置AB桿與水平線夾角為300。求B端的速度以及尺AB的角速度、角加速度。（本題15分） 六、質(zhì)量為m長(zhǎng)為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，求該瞬時(shí)桿的動(dòng)量、對(duì)轉(zhuǎn)軸O的動(dòng)量矩、以及動(dòng)能，虛加慣性力。（15分） 七、已知均質(zhì)圓輪繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，輪的重量為P，半徑為R，其上作用一主動(dòng)力偶M，重物的質(zhì)量為m，計(jì)算重物上升的加速度a（15分） 理論力學(xué) 期末考試 試卷（ ）卷 參考答案 一、 （本題10分）解:受力如圖所示（3分） （1分） （3分） （3分） 二、（本題15分） 解:整體受力如圖所示（3分） （3分） （3分） （1分） 整體受力如圖所示（3分） （3分） （1分） （3分） 三、（本題15分）。 解:畫整體受力圖 畫8、9、10右半邊受力圖 四、（本題10分） 解: 速度矢量圖如圖所示, 絕對(duì)速度 牽連速度 角速度 五、（本題15分）解: 六、（15分）解: 七、（15分）解: 動(dòng)量矩： 外力矩： 代入動(dòng)量矩定理得： 解得： 題號(hào) 一 二 三 四 五 六 七 八 總分 評(píng)分 評(píng)卷教師 一（10分）已知力 力的作用點(diǎn)坐標(biāo)為M(2,4,1)，求力F對(duì)三個(gè)坐標(biāo)軸之矩以及對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的力矩。 二（15分）圖示結(jié)構(gòu)，已知AB=EC，BC=CD=ED＝a=0.2m，P=20kN，作用在AB中點(diǎn)，求支座A和E的約束力以及BD、BC桿的內(nèi)力。 三（15分）圖示三鉸剛架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不計(jì)自重，計(jì)算A、B、C的約束力。 四(15分) 求平面桁架結(jié)構(gòu)1、2、3桿的內(nèi)力，將零力桿標(biāo)在圖中。已知＝20kN，水平和豎桿長(zhǎng)度均為，斜桿長(zhǎng)度。 五10分）在圖示機(jī)構(gòu)中，桿AB以速度u向左勻速運(yùn)動(dòng)。求當(dāng)角時(shí)，OC桿的角速度、角加速度。 六（10分）在圖示四連桿機(jī)構(gòu)中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，，；圖示瞬時(shí)水平，鉛直，。試求（1）該瞬時(shí)點(diǎn)的速度；（2）連桿的角速度、角加速度。 七（各5分）質(zhì)量為m長(zhǎng)為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圖示為初始水平位置，由靜止釋放： 1、計(jì)算桿初始瞬時(shí)的角加速度。并求出該瞬時(shí)的慣性力。（5分） 2、計(jì)算桿初始瞬時(shí)O的支座約束力。（5分） 3、計(jì)算桿轉(zhuǎn)動(dòng)到鉛垂位置時(shí)的角速度。（5分） 八（10分）用虛位移原理計(jì)算簡(jiǎn)支梁支座B的約束力。 理論力學(xué) 期末考試 試卷（ ）卷 參考答案 一、（10分） 解：（6分） 二、（15分） 解：研究AB桿，得 研究EC桿，得 三、(15分) 解: 四、（15分） 解:研究整體： 研究截面右半部分， 五、（10分） 解：動(dòng)點(diǎn)A，動(dòng)系OC， 六、（10分） 解：利用瞬心法， 七、（15分）解： 1、 2、 3、 八、（10分）解： 1、解除B支座約束，代之以NB 2、給系統(tǒng)一組虛位移： 3、虛功方程為： 4、 5、解得： 題號(hào) 一 二 三 四 五 六 總分 評(píng)分 評(píng)卷教師 一（20分）圖示梁，已知 m＝20 kN.m , q＝ 10kN／m , l＝1m , 求固定端支座A的約束力。 二（20分）圖示結(jié)構(gòu)，已知AB=EC，BC=CD=ED＝a，力P作用在AB中點(diǎn)，求支座A和E的約束力以及BD、BC桿的內(nèi)力。 三（20分）桁架受力如圖所示，已知F1＝10 kN，F(xiàn)2＝F3＝20 kN，。試求桁架8，9，10桿的內(nèi)力。 四（10分）平面曲柄擺桿機(jī)構(gòu)如圖所示，曲柄OA的一端與滑塊A用鉸鏈連接。當(dāng)曲柄OA以勻角速度繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊在搖桿O1B上滑動(dòng)，并帶動(dòng)搖桿O1B繞固定軸O1擺動(dòng)。設(shè)曲柄長(zhǎng)OA= r，兩軸間距離OO1=l。求當(dāng)曲柄OA在水平位置時(shí)搖桿的角速度、角加速度。 五（10分）圖示四連桿機(jī)構(gòu)，O1B＝l , AB=1.5 l 且C 點(diǎn)是AB 中點(diǎn)，OA 以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，在圖示瞬時(shí)，求 B、C 兩點(diǎn)的速度、加速度及做平面運(yùn)動(dòng)剛體AB 的角速度 六（20分）均質(zhì)細(xì)長(zhǎng)桿質(zhì)量為，長(zhǎng)度L , 繞轉(zhuǎn)軸O做定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度，角加速度，都為逆時(shí)針方向。求圖示位置桿的動(dòng)量、對(duì)轉(zhuǎn)軸的動(dòng)量矩、桿的動(dòng)能、慣性力、慣性力偶。 理論力學(xué) 期末考試 試卷（ ）卷 參考答案 一（20分） 解：研究BC桿，由 研究整體，由， 由， 由 二（20分） 解：研究AB桿，得 研究EC桿，得 三（20分） 解：研究整體得： 研究截面右半部分得： 四（10分） 解：動(dòng)點(diǎn)A，動(dòng)系O1B 五（10分） 解：利用瞬心法 （順時(shí)針） 六（20分） 解： 動(dòng)量； 動(dòng)量矩 動(dòng)能 慣性力： 慣性力偶： 順時(shí)針。 河北工程大學(xué) ～ 學(xué)年 第一學(xué)期 期末考試 試卷（ ）卷 題號(hào) 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 評(píng)分 評(píng)卷教師 一、簡(jiǎn)答題（只寫出主要步驟和結(jié)果）（10分） 1、如圖所示平面力系，已知F1=F2=F3=F4=F ，作用點(diǎn)分別為A、B、C、D，假設(shè)圖中虛線所示的四個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)均為a，計(jì)算力系向O點(diǎn)簡(jiǎn)化的主矢量和主矩。（5分） 2、已知重物與斜面之間的靜滑動(dòng)摩擦系數(shù)f=0.38 ,如圖所示，問重物在斜面上能否自鎖？（5分） 二、如圖所示三鉸剛架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不計(jì)自重，計(jì)算A、B、C的束力。（15分） 三、計(jì)算桁架結(jié)構(gòu)各桿內(nèi)力。（15分） 三、刨床的急回機(jī)構(gòu)如圖所示。曲柄OA以勻角速度繞O作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊在搖桿上滑動(dòng)，并帶動(dòng)桿繞定軸擺動(dòng)。設(shè)曲柄長(zhǎng)為，在圖示位置時(shí)OA水平，鉛垂，。求：該瞬時(shí)搖桿角速度和角加速度。（20分） 四、已知的角速度為，另外=，圖示瞬時(shí)與平行且位于鉛垂位置 ，求圖示瞬時(shí)的角速度。（10分） 五、質(zhì)量為m1和m2的兩重物，分別掛在兩條繩子上，繩又分別繞在半徑為和并裝在同一軸的兩鼓輪上，已知兩鼓輪對(duì)于轉(zhuǎn)軸O的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I ，系統(tǒng)在重力作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，求鼓輪的角速度、角加速度。（m1＜m2） （15分） 六、質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的均質(zhì)細(xì)長(zhǎng)桿，繞轉(zhuǎn)軸O作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸到桿的左端點(diǎn)A距離為，如圖所示，計(jì)算桿的動(dòng)量；對(duì)轉(zhuǎn)軸O的動(dòng)量矩；動(dòng)能；慣性力；慣性力偶。（15分） 理論力學(xué) 期末考試 試卷（ ）卷 參考答案 一、（15分） 1：主矢量和主矩： 最終合力： 2、不自鎖。 3、運(yùn)動(dòng)不可能 二、（15分） 解: 三、(20分) 解： 選取動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系、靜系： 動(dòng)點(diǎn): OA桿上A點(diǎn), 動(dòng)系: 擺桿O1B ，靜系: 固連地面。 由速度合成定理： （方向均已知，兩個(gè)未知量） 作速度矢量關(guān)系圖求解： 由速度合成定理 作出速度平行四邊形如圖示。 四、（20分）解： 1、 2、 3、 五、（15分）解： 虛加慣性力和慣性力偶： 列方程： 解得： 六、（15分）解： 動(dòng)量； 動(dòng)量矩 動(dòng)能 虛加慣性力和慣性力偶： 題號(hào) 一 二 三 四 五 六 總分 評(píng)分 評(píng)卷教師 一、（15分）圖示結(jié)構(gòu)，已知AB=EC，BC=CD=ED＝a=0.2m，P=20kN，作用在AB中點(diǎn)，求支座A和E的約束力以及BD、BC桿的內(nèi)力。 二、（15分）圖示三鉸剛架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不計(jì)自重，計(jì)算A、B、C的約束力。 三、(15分) 求平面桁架結(jié)構(gòu)1、2、3桿的內(nèi)力，將零力桿標(biāo)在圖中。已知＝20kN，水平和豎桿長(zhǎng)度均為，斜桿長(zhǎng)度。 四、在圖示機(jī)構(gòu)中，桿AB以速度u向左勻速運(yùn)動(dòng)。求當(dāng)角時(shí)，OC桿的角速度、角加速度。（10分） 五、在圖示四連桿機(jī)構(gòu)中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，，；圖示瞬時(shí)水平，鉛直，。試求（1）該瞬時(shí)點(diǎn)的速度、加速度；（2）連桿的角速度。（15分） 六、質(zhì)量為m長(zhǎng)為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圖示為初始水平位置，由靜止釋放： 1、計(jì)算桿初始瞬時(shí)的角加速度。并求出該瞬時(shí)的慣性力。（10分） 2、計(jì)算桿初始瞬時(shí)O的支座約束力。（10分） 3、計(jì)算桿轉(zhuǎn)動(dòng)到鉛垂位置時(shí)的角速度。（10分） 題號(hào) 一 二 三 四 五 六 總分 評(píng)分 評(píng)卷教師 一、（15分）圖示結(jié)構(gòu)，已知AB=EC，BC=CD=ED＝a=0.2m，P=20kN，作用在AB中點(diǎn)，求支座A和E的約束力以及BD、BC桿的內(nèi)力。 二、（15分）圖示三鉸剛架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不計(jì)自重，計(jì)算A、B、C的約束力。 三、(15分) 求平面桁架結(jié)構(gòu)1、2、3桿的內(nèi)力，將零力桿標(biāo)在圖中。已知＝20kN，水平和豎桿長(zhǎng)度均為，斜桿長(zhǎng)度。 四、在圖示機(jī)構(gòu)中，桿AB以速度u向左勻速運(yùn)動(dòng)。求當(dāng)角時(shí)，OC桿的角速度、角加速度。（10分） 五、在圖示四連桿機(jī)構(gòu)中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，，；圖示瞬時(shí)水平，鉛直，。試求（1）該瞬時(shí)點(diǎn)的速度、加速度；（2）連桿的角速度。（15分） 六、質(zhì)量為m長(zhǎng)為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圖示為初始水平位置，由靜止釋放： 1、計(jì)算桿初始瞬時(shí)的角加速度。并求出該瞬時(shí)的慣性力。（10分） 2、計(jì)算桿初始瞬時(shí)O的支座約束力。（10分） 3、計(jì)算桿轉(zhuǎn)動(dòng)到鉛垂位置時(shí)的角速度。（10分） 河北工程大學(xué) 學(xué)年 第 學(xué)期 理論力學(xué) 期末考試 試卷（ ）卷 參考答案 一、（15分） 解：研究AB桿，得 研究EC桿，得 二、（15分） 解: 三、(15分) 解:研究整體： 研究截面右半部分， 四、（10分） 解：動(dòng)點(diǎn)A，動(dòng)系OC， 五、（15分） 解：利用瞬心法， 六、解： 1、 （10分） 2、 （10分） 3、 （10分）