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 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 評分 評卷教師 一、（10分）已知力 力的作用點坐標(biāo)為M(-2，-4，1)，求力F對三個坐標(biāo)軸之矩以及對坐標(biāo)原點的力矩。 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，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)動時，滑塊在搖桿O1B上滑動，并帶動搖桿O1B繞固定軸O1擺動。設(shè)曲柄長OA= r，兩軸間距離OO1=l。求當(dāng)曲柄OA在水平位置時搖桿的角速度和角加速度。 六、（10分）圖示四連桿機構(gòu)，O1B＝l , AB=1.5 l 且C 點是AB 中點，OA 以角速度轉(zhuǎn)動，在圖示瞬時，求 B、C 兩點的速度和加速度，剛體AB 的角速度 七、（12分）質(zhì)量為m長為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動，圖示為初始水平位置，由靜止釋放： 1、計算桿初始瞬時的角加速度。并求出該瞬時的慣性力。 2、計算桿初始瞬時O的支座約束力。 3、計算桿轉(zhuǎn)動到鉛垂位置時的角速度。 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：動點A，動系O1B 六、（10分） 解：利用瞬心法 （順時針） 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 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 評分 評卷教師 一、（10分）如圖所示簡支梁，不計梁重。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不計自重，計算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、在圖示機構(gòu)中，桿AB以速度u向左勻速運動。求當(dāng)角時，OC桿的角速度。（10分） 六、在圖示四連桿機構(gòu)中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以勻角速度轉(zhuǎn)動，，；圖示瞬時水平，鉛直，。試求（1）該瞬時點的速度；（2）連桿的角速度。（10分） 七、質(zhì)量為m長為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動，以角速度逆時針轉(zhuǎn)動，求該瞬時桿的動量、對轉(zhuǎn)軸O的動量矩、以及動能。（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：動點A，動系OC， 六、（10分） 解：利用瞬心法， 七、（20分） 解：動量；動量矩 動能 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 評分 評卷教師 一、（10分）已知P＝100 N ，正方體的邊長a＝0.5m ，試求力P對三個坐標(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）圖示搖桿機構(gòu)，折桿AB 以等速度向右運動。搖桿長度OC＝a ，用點的合成運動知識求當(dāng)（距離）時C點的速度、加速度。 五、（15分）圖示四連桿機構(gòu)，O1B＝l , AB=1.5 l 且C 點是AB 中點，OA 以角速度轉(zhuǎn)動，在圖示瞬時，求 B、C 兩點的速度、加速度及做平面運動剛體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，已知兩鼓輪對于轉(zhuǎn)軸O的轉(zhuǎn)動慣量為I ，系統(tǒng)在重力作用下發(fā)生運動，求鼓輪的角加速度。（m1＜m2） 七、（15分）均質(zhì)細(xì)長桿質(zhì)量為，長度L ,勻角速度轉(zhuǎn)動，試計算圖示位置桿的動量、對轉(zhuǎn)軸的動量矩及動能；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： （順時針） 六、解： 虛加慣性力和慣性力偶： 列方程： 解得： 七、解：動量； 動量矩 動能 虛加慣性力和慣性力偶： 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 評分 評卷教師 一、 圖示簡支梁，梁長為4a，梁重P，作用在梁的中點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，不計自重，計算A、B、C的約束力。（本題15分） 三、已知F1=20kN，F(xiàn)2=10kN。 ①、計算圖示平面桁架結(jié)構(gòu)的約束力；②、計算8桿、9桿、10桿的內(nèi)力（本題15分）。 四、平面曲柄擺桿機構(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)動時，滑塊在搖桿O1B上滑動，并帶動搖桿O1B繞固定軸擺動O1。設(shè)曲柄長OA= r，求當(dāng)曲柄OA在水平位置、時，搖桿O1B的角速度、角加速度；動點的科氏加速度。（本題15分） 五、橢圓規(guī)尺的A端以速度vA向左運動，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長為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動，以角速度逆時針轉(zhuǎn)動，求該瞬時桿的動量、對轉(zhuǎn)軸O的動量矩、以及動能，虛加慣性力。（15分） 七、已知均質(zhì)圓輪繞軸O轉(zhuǎn)動，輪的重量為P，半徑為R，其上作用一主動力偶M，重物的質(zhì)量為m，計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, 絕對速度 牽連速度 角速度 五、（本題15分）解: 六、（15分）解: 七、（15分）解: 動量矩： 外力矩： 代入動量矩定理得： 解得： 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 總分 評分 評卷教師 一（10分）已知力 力的作用點坐標(biāo)為M(2,4,1)，求力F對三個坐標(biāo)軸之矩以及對坐標(biāo)原點的力矩。 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，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不計自重，計算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，水平和豎桿長度均為，斜桿長度。 五10分）在圖示機構(gòu)中，桿AB以速度u向左勻速運動。求當(dāng)角時，OC桿的角速度、角加速度。 六（10分）在圖示四連桿機構(gòu)中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以勻角速度轉(zhuǎn)動，，；圖示瞬時水平，鉛直，。試求（1）該瞬時點的速度；（2）連桿的角速度、角加速度。 七（各5分）質(zhì)量為m長為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動，圖示為初始水平位置，由靜止釋放： 1、計算桿初始瞬時的角加速度。并求出該瞬時的慣性力。（5分） 2、計算桿初始瞬時O的支座約束力。（5分） 3、計算桿轉(zhuǎn)動到鉛垂位置時的角速度。（5分） 八（10分）用虛位移原理計算簡支梁支座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：動點A，動系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 一 二 三 四 五 六 總分 評分 評卷教師 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，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)動時，滑塊在搖桿O1B上滑動，并帶動搖桿O1B繞固定軸O1擺動。設(shè)曲柄長OA= r，兩軸間距離OO1=l。求當(dāng)曲柄OA在水平位置時搖桿的角速度、角加速度。 五（10分）圖示四連桿機構(gòu)，O1B＝l , AB=1.5 l 且C 點是AB 中點，OA 以角速度轉(zhuǎn)動，在圖示瞬時，求 B、C 兩點的速度、加速度及做平面運動剛體AB 的角速度 六（20分）均質(zhì)細(xì)長桿質(zhì)量為，長度L , 繞轉(zhuǎn)軸O做定軸轉(zhuǎn)動，角速度，角加速度，都為逆時針方向。求圖示位置桿的動量、對轉(zhuǎn)軸的動量矩、桿的動能、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：動點A，動系O1B 五（10分） 解：利用瞬心法 （順時針） 六（20分） 解： 動量； 動量矩 動能 慣性力： 慣性力偶： 順時針。 河北工程大學(xué) ～ 學(xué)年 第一學(xué)期 期末考試 試卷（ ）卷 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 評分 評卷教師 一、簡答題（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 ，作用點分別為A、B、C、D，假設(shè)圖中虛線所示的四個小正方形的邊長均為a，計算力系向O點簡化的主矢量和主矩。（5分） 2、已知重物與斜面之間的靜滑動摩擦系數(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不計自重，計算A、B、C的束力。（15分） 三、計算桁架結(jié)構(gòu)各桿內(nèi)力。（15分） 三、刨床的急回機構(gòu)如圖所示。曲柄OA以勻角速度繞O作定軸轉(zhuǎn)動，滑塊在搖桿上滑動，并帶動桿繞定軸擺動。設(shè)曲柄長為，在圖示位置時OA水平，鉛垂，。求：該瞬時搖桿角速度和角加速度。（20分） 四、已知的角速度為，另外=，圖示瞬時與平行且位于鉛垂位置 ，求圖示瞬時的角速度。（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，已知兩鼓輪對于轉(zhuǎn)軸O的轉(zhuǎn)動慣量為I ，系統(tǒng)在重力作用下發(fā)生運動，求鼓輪的角速度、角加速度。（m1＜m2） （15分） 六、質(zhì)量為m，長度為L的均質(zhì)細(xì)長桿，繞轉(zhuǎn)軸O作定軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸到桿的左端點A距離為，如圖所示，計算桿的動量；對轉(zhuǎn)軸O的動量矩；動能；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、運動不可能 二、（15分） 解: 三、(20分) 解： 選取動點、動系、靜系： 動點: OA桿上A點, 動系: 擺桿O1B ，靜系: 固連地面。 由速度合成定理： （方向均已知，兩個未知量） 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： 動量； 動量矩 動能 虛加慣性力和慣性力偶： 題號 一 二 三 四 五 六 總分 評分 評卷教師 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，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不計自重，計算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，水平和豎桿長度均為，斜桿長度。 四、在圖示機構(gòu)中，桿AB以速度u向左勻速運動。求當(dāng)角時，OC桿的角速度、角加速度。（10分） 五、在圖示四連桿機構(gòu)中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以勻角速度轉(zhuǎn)動，，；圖示瞬時水平，鉛直，。試求（1）該瞬時點的速度、加速度；（2）連桿的角速度。（15分） 六、質(zhì)量為m長為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動，圖示為初始水平位置，由靜止釋放： 1、計算桿初始瞬時的角加速度。并求出該瞬時的慣性力。（10分） 2、計算桿初始瞬時O的支座約束力。（10分） 3、計算桿轉(zhuǎn)動到鉛垂位置時的角速度。（10分） 題號 一 二 三 四 五 六 總分 評分 評卷教師 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，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不計自重，計算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，水平和豎桿長度均為，斜桿長度。 四、在圖示機構(gòu)中，桿AB以速度u向左勻速運動。求當(dāng)角時，OC桿的角速度、角加速度。（10分） 五、在圖示四連桿機構(gòu)中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以勻角速度轉(zhuǎn)動，，；圖示瞬時水平，鉛直，。試求（1）該瞬時點的速度、加速度；（2）連桿的角速度。（15分） 六、質(zhì)量為m長為l的均質(zhì)桿OA，可繞O軸轉(zhuǎn)動，圖示為初始水平位置，由靜止釋放： 1、計算桿初始瞬時的角加速度。并求出該瞬時的慣性力。（10分） 2、計算桿初始瞬時O的支座約束力。（10分） 3、計算桿轉(zhuǎn)動到鉛垂位置時的角速度。（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：動點A，動系OC， 五、（15分） 解：利用瞬心法， 六、解： 1、 （10分） 2、 （10分） 3、 （10分）