广东科学技术职业学院《理论力学》2025 - 2026学年第一学期期末试卷.docx

广东科学技术职业学院
《理论力学》2025 - 2026学年第一学期期末试卷
院 (系)_______ 班级 _______ 学号 _______ 姓名 _______
题号
一
二
三
四
五
总分
得分

一、填空题（每题2分，共20分）
1. 力的三要素是大小、方向和_______。
2. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的_______等于零。
3. 作用与反作用定律指出，两物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，且沿_______，分别作用在两个物体上。
4. 刚体绕定轴转动时，转动方程为φ=φ(t)，其角速度ω等于_______，角加速度α等于_______。
5. 点的运动学中，自然法下点的加速度由切向加速度和_______加速度组成，切向加速度反映速度_______的变化，法向加速度反映速度_______的变化。
6. 质点系的动量定理表明，质点系动量的增量等于作用于质点系的_______的冲量的矢量和。
7. 平面任意力系向作用面内任一点简化，一般可以得到一个力和一个力偶，这个力称为_______，这个力偶的矩称为_______。
8. 达朗贝尔原理指出，在质点运动的每一瞬时，作用于质点的主动力、约束力和_______在形式上组成平衡力系。
9. 刚体的平面运动可以分解为随基点的_______和绕基点的_______。
10. 动能定理表明，质点系动能的变化等于作用于质点系的_______所作的功的和。
二、单项选择题（每题2分，共20分）
1. 以下关于力的说法，正确的是（ ）
A. 力是矢量，既有大小又有方向
B. 力可以在刚体上任意移动而不改变其作用效果
C. 两个大小相等、方向相反的力一定是平衡力
D. 力的单位是焦耳
2. 平面力偶系平衡的条件是（ ）
A. 力偶系中各力偶矩的代数和等于零
B. 力偶系中各力的矢量和等于零
C. 力偶系中各力的大小之和等于零
D. 力偶系中各力的方向相同
3. 刚体作平动时，其上各点的（ ）
A. 轨迹一定相同
B. 速度一定相同
C. 加速度一定相同
D. 以上都是
4. 点作曲线运动时，若切向加速度与速度方向相同，则点作（ ）
A. 加速运动
B. 减速运动
C. 匀速运动
D. 无法确定
5. 下列哪项不是质点系动量守恒的条件？（ ）
A. 作用于质点系的外力主矢恒等于零
B. 作用于质点系的内力主矢恒等于零
C. 作用于质点系的外力在某轴上投影的代数和恒等于零
D. 质点系所受外力的矢量和为零
6. 平面任意力系向其作用面内一点简化，若主矢不为零，主矩为零，则该力系可合成为（ ）
A. 一个力偶
B. 一个力
C. 一个力和一个力偶
D. 无法合成
7. 刚体绕定轴转动时，转动惯量与（ ）有关。
A. 刚体的质量
B. 刚体质量的分布
C. 转轴的位置
D. 以上都是
8. 用动静法求解动力学问题时，对作平面运动的刚体，需在其质心虚加（ ）
A. 一个力
B. 一个力偶
C. 一个力和一个力偶
D. 两个力偶
9. 刚体作平面运动时，其速度瞬心（ ）
A. 一定存在且唯一
B. 一定存在但不唯一
C. 不一定存在
D. 以上都不对
10. 以下关于功的说法，错误的是（ ）
A. 功是标量
B. 力在位移方向上的投影与位移大小的乘积等于该力所做的功
C. 合力的功等于各分力的功的代数和
D. 摩擦力做的功一定为负
三、名词解释题（每题5分，共20分）
1. 约束反力：约束反力是指约束物体对被约束物体运动的限制作用而产生的力 。约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动或运动趋势的方向相反，其大小通常需要根据物体的受力平衡条件或运动状态通过计算确定 。例如，光滑面约束的约束反力沿接触面公法线方向指向被约束物体，柔索约束的约束反力沿柔索背离被约束物体 。
2. 力的平移定理：力的平移定理是指作用在刚体上的力F，可以平行移动到刚体内任意一点O，但必须同时附加一个力偶，其力偶矩等于原力F对新作用点O的矩 。该定理是平面任意力系向一点简化的理论依据，通过力的平移，可以将复杂的力系问题转化为更便于分析和计算的形式 。
3. 牵连速度：在点的合成运动中，牵连速度是指在某瞬时，动系上与动点重合的点（牵连点）的速度 。它是由于动系的运动而使动点具有的速度，其大小和方向与动系的运动形式和运动状态有关 。例如，当动系作平动时，牵连速度等于动系的平动速度；当动系作转动时，牵连速度的大小和方向需要根据转动的角速度和牵连点的位置来确定 。
4. 机械运动：机械运动是指物体在空间的位置随时间的变化 。它是物质运动的最基本形式之一，包括平动、转动、振动等多种形式 。理论力学主要研究物体机械运动的基本规律和力系的平衡条件，通过对机械运动的分析，可以解决工程实际中的动力学和静力学问题 。
四、简答题（每题10分，共20分）
1. 简述静力学公理体系，并说明其在静力学分析中的重要性。
静力学公理体系由四个公理组成。公理一为二力平衡公理，作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上 。该公理揭示了作用于刚体上的最简单的力系平衡时所必须满足的条件，是力系平衡分析的基础 。（2分）
公理二是加减平衡力系公理，在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用 。此公理为力系的等效变换提供了依据，通过在力系中加减平衡力系，可以将复杂力系简化为更便于分析的形式 。（2分）
公理三为力的平行四边形法则，作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定 。它是力系合成与分解的基本法则，通过平行四边形法则，可以将多个力合成为一个合力，或者将一个力分解为多个分力 。（2分）
公理四是作用与反作用定律，两物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，且沿同一直线，分别作用在两个物体上 。该定律揭示了物体间相互作用力的关系，是分析物体受力时必须遵循的基本规律，在研究多个物体组成的系统时尤为重要 。（2分）
静力学公理体系是静力学分析的基础和出发点，它们相互关联、相互补充，为建立静力学的各种定理、公式和方法提供了理论依据 。通过运用这些公理，可以对各种力系进行分析、简化和求解，解决工程实际中的静力学问题，如结构的受力分析、物体的平衡计算等 。（2分）
2. 阐述动能定理的内容及其在动力学问题中的应用。
动能定理的内容为：质点系动能的变化等于作用于质点系的力所作的功的和 。对于质点，其动能定理表达式为T2-T1=W12，其中T1、T2分别为质点在初始和末了位置的动能，W12为作用于质点的力在质点从初始位置到末了位置过程中所作的功；对于质点系，动能定理表达式为T2-T1=∑W12，∑W12表示作用于质点系的所有力所作功的代数和 。（4分）
在动力学问题中，动能定理具有广泛的应用。首先，它可以用于求解物体的速度和加速度 。通过分析物体的受力情况，计算各力所作的功，结合动能定理可以建立速度或加速度与其他物理量之间的关系，进而求解未知量 。例如，在研究物体在斜面上的滑动问题时，利用动能定理可以方便地求出物体到达斜面底端时的速度 。（3分）
其次，动能定理可以用于分析系统的能量转化和守恒问题 。通过计算系统动能的变化和各力所作的功，可以了解系统中能量的传递和转化过程，判断系统是否满足能量守恒定律 。在机械系统的动力学分析中，动能定理有助于分析各个部件之间的能量关系，优化系统的设计 。（3分）
五、计算题（共20分）
1. （10分）如图所示，平面桁架，已知F=10kN，a=2m，求杆1、2、3的内力。
（此处应插入平面桁架的示意图，可根据实际情况绘制或描述图形：一个简单的三角形桁架结构，顶点受竖直向下的力F，三角形的底边长为2a，左右两斜边中点分别连接一根竖向杆件，分别为杆1和杆3，三角形底边中点连接一根竖向杆件为杆2 ）
2. （10分）质量为m的物块，在水平力F的作用下，沿倾角为θ的斜面向上运动，物块与斜面间的摩擦因数为μ。已知物块初速度为v0，求物块向上运动的距离s时的速度v。
拓展知识： 广东科学技术职业学院简介
广东科学技术职业学院是经广东省人民政府批准、教育部备案的全日制公办普通高等职业院校，位于广东省珠海市和广州市。学校秉持 “厚德、高能、求实、创新” 的校训，坚持 “质量立校、特色兴校、创新强校、服务荣校” 的办学理念，以工科为主，文、经、管、艺术等多学科协调发展，致力于培养德才兼备、技能精湛、适应社会需求的高素质技术技能人才，在职业教育领域发挥着重要的示范引领作用，为区域经济社会发展和产业转型升级提供有力的人才支撑和智力保障。
历史沿革：砥砺奋进，开拓创新
学校创办于 1985 年，前身是广东省科技干部进修学院，主要承担广东省科技干部的培训任务，为提升全省科技管理干部和专业技术人员的业务水平、推动科技事业发展发挥了重要作用。随着时代发展和职业教育的需求变化，1996 年更名为广东省科技干部学院，办学方向逐渐向成人高等教育和职业培训拓展，通过举办各类成人学历教育班、职业技能培训班等形式，为社会培养了大批应用型人才。在多年的办学实践中，学校积累了丰富的教学经验和优质的教育资源，为进一步发展奠定了坚实基础。
2001 年，经广东省人民政府批准，学校与珠海教育学院合并，转制为普通高等职业院校，并更名为广东科学技术职业学院，开启了全日制普通高等职业教育的新篇章。转型后的学校，在保持科技培训传统优势的基础上，不断加强学科专业建设、师资队伍培养和教学科研工作，逐步发展成为一所特色鲜明、具有较高办学水平的高等职业院校。2008 年，学校被批准为 “广东省示范性高等职业院校” 建设单位；2010 年，成为国家骨干高职院校立项建设单位；2015 年，通过国家骨干高职院校验收；2019 年，入选 “中国特色高水平高职学校建设单位”，在职业教育领域的影响力和竞争力不断提升，持续为国家和地方经济社会发展输送优质人才。
学科专业：多元协同，特色鲜明
学校学科门类丰富，现有 23 个二级学院，开设 71 个专科专业，构建起以工科为主体，多学科相互支撑、协同发展的学科专业体系。在工科领域，软件技术、计算机网络技术、机械制造及自动化等专业是学校的王牌专业。软件技术专业作为国家高水平专业群建设专业、国家骨干高职院校重点建设专业，聚焦软件开发、移动应用开发、人工智能应用开发等方向，与华为、腾讯、阿里巴巴等知名企业建立深度合作关系，共建产业学院、联合实验室和校外实践教学基地，共同开展人才培养和科研项目，学生能够接触到行业前沿技术和实际项目，培养软件开发和技术应用能力；计算机网络技术专业紧跟信息技术发展趋势，在网络工程、云计算、网络安全等领域开展深入教学与研究，是广东省品牌专业，与思科、华为等企业合作，引入企业课程体系和认证标准，联合培养网络技术领域专业人才；机械制造及自动化专业立足智能制造产业需求，在数控加工、工业机器人应用、精密制造等方向不断探索，通过引入企业真实项目开展教学，让学生掌握机械设计、制造、装配等核心技能，建有省级以上实训基地，为学生提供充足的实践场所。
在经管、艺术等学科领域，学校也形成了显著的专业优势。会计专业注重培养学生扎实的财务理论知识和熟练的财务软件操作技能，是广东省重点专业，与会计师事务所、金融机构建立合作关系，开展实习实训和订单式培养；电子商务专业以培养具备电商运营、网络营销、跨境电商等能力的复合型人才为目标，与京东、淘宝等电商平台合作，共建实践教学基地，引入企业真实项目开展教学，学生在各类电商技能竞赛中表现优异；艺术设计专业突出创意设计和实践应用能力培养，在广告设计、室内设计、产品设计等方向形成特色，与文化创意企业合作，为学生提供项目实践和作品展示机会。目前，学校拥有国家高水平专业群 1 个，国家骨干专业 10 个，省级高水平专业群 5 个，省级品牌专业 14 个，建成省级及以上教学实践基地和科研平台 50 余个，为学科专业发展提供了坚实保障。
师资力量：德技双馨，专兼结合
广东科学技术职业学院拥有一支结构合理、素质优良、专兼结合的师资队伍。截至目前，学校有专任教师 1200 余人，其中具有高级职称教师 400 余人，博士学位教师 150 余人，硕士及以上学位教师占比超过 80%。师资队伍中汇聚了包括国家级教学名师、省级教学名师、南粤优秀教师、广东省技术能手等在内的众多优秀人才。这些教师不仅在教学一线严谨治学，注重将理论知识与实践应用相结合，通过项目式教学、案例教学、工作坊教学等多样化教学手段，激发学生的学习兴趣和创新思维，还在科研领域成果丰硕，主持国家自然科学基金、国家社会科学基金等国家级科研项目，在国内外权威学术期刊发表大量高水平论文，在软件技术、智能制造、电子商务等领域取得众多突破性科研成果。
学校高度重视 “双师型” 教师队伍建设，积极聘请行业企业专家、技术骨干担任兼职教师，目前兼职教师占比达 40% 以上。例如，邀请软件企业高级工程师参与软件技术专业课程教学和实践指导，邀请企业财务总监为会计专业学生授课并分享实战经验。同时，学校通过实施 “教师能力提升计划”，鼓励教师参加国内外学术交流、专业培训和企业实践锻炼，不断提升教师的教学科研水平和专业能力。此外，学校还建立了教师企业实践基地，定期组织教师到企业进行实践锻炼，了解行业最新动态和技术发展趋势，为提高学校教育教学质量和人才培养水平奠定坚实基础。
人才培养：产教融合，知行合一
在人才培养方面，学校坚持 “以学生为中心，以产出为导向”，深化产教融合、校企合作，构建了 “通识教育 + 专业教育 + 实践教育 + 创新创业教育” 四位一体的人才培养体系，致力于培养适应社会发展需求的高素质技术技能人才。学校与 600 余家企业建立了紧密的合作关系，共建产业学院、校企联合实验室、校外实践教学基地，共同制定人才培养方案、开发课程资源、开展教学实践。例如，与华为技术有限公司共建 “华为 ICT 学院”，引入华为课程体系和认证标准，联合培养信息技术领域专业人才；与珠海格力电器股份有限公司共建 “格力产业学院”，开展订单式人才培养，学生在校期间就能参与企业实际生产项目，毕业后可直接进入企业工作。
学校高度重视实践教学，实践教学学分占总学分比例超过 50%，建有多个国家级和省级实验教学示范中心，涵盖工科实验实训中心、商科综合实训中心、艺术设计工作室等，配备先进的实验实训设备，为学生提供充足的实践场所。同时，学校积极推进创新创业教育，设立创新创业学院，开设创新创业课程，举办创新创业大赛，建设大学生创新创业孵化园，构建了完善的创新创业教育生态系统。近年来，学生在全国职业院校技能大赛、中国国际 “互联网 +” 大学生创新创业大赛等赛事中屡获佳绩，近三年累计获得国家级奖项 150 余项、省级奖项 500 余项。学校培养的毕业生以扎实的专业知识、较强的实践能力和良好的综合素质，受到用人单位广泛认可，初次就业率连续多年保持在 98% 以上，众多毕业生在广东省的信息技术、智能制造、金融服务、文化创意等行业成为业务骨干和技术能手，为区域经济社会发展贡献力量。
科研实力：立足应用，服务社会
学校科研紧密围绕区域经济社会发展和产业转型升级需求，在软件技术、智能制造、电子商务、文化创意等领域开展科研攻关，取得了一系列重要成果。学校建有广东省工程技术研究中心、广东省普通高校工程技术研究中心等多个省级科研平台，以及多个市级科研平台和校企联合实验室。在软件技术研究方面，开展人工智能算法研究、软件开发技术创新等项目，研发的多项软件产品已应用于企业生产和管理；在智能制造领域，针对工业机器人应用、智能装备研发等问题深入研究，提出创新性解决方案；在电子商务研究中，围绕跨境电商运营模式、农村电商发展等方向开展探讨，为企业和政府提供决策参考；在文化创意领域，开展传统工艺创新、数字媒体艺术创作等研究，推动文化产业发展。
学校承担了大量国家级和省部级科研项目，科研成果荣获多项国家级和省级奖励；在国内外权威学术期刊发表高水平论文数量持续增长，专利申请与授权量位居广东省高职院校前列。学校积极推进产学研合作，与地方政府、企业共建产学研合作基地和技术创新中心，开展技术研发、成果转化、技术咨询与服务等工作，为广东省产业升级和经济社会发展提供了强大的技术支持和智力保障。
校园文化：传承创新，特色彰显
“厚德、高能、求实、创新” 的校训深刻体现了学校的办学理念和精神追求。学校注重校园文化建设，营造积极向上、开放包容的校园文化氛围。以 “科技文化节” 为代表的系列活动，如科技创新竞赛、学术讲座、科技成果展示等，激发学生的创新思维和科研兴趣；“校园文化艺术节” 通过文艺演出、艺术作品展览、文化创意比赛等活动，丰富学生课余生活，提升学生艺术修养和文化品位；“志愿服务文化节” 鼓励学生积极参与社会实践和志愿服务活动，培养学生社会责任感和奉献精神。
学校积极推进文化传承创新，建设校史馆、科技创新成果展示中心等特色文化场馆，深入挖掘和弘扬学校办学历史中的文化内涵；同时，高度重视校园环境建设，校园环境优美，现代化教学设施与自然景观相得益彰，为师生提供良好的学习、工作和生活环境。此外，学校积极开展国际交流与合作，与美国、英国、德国、澳大利亚等多个国家和地区的职业院校建立合作关系，开展学生交换、教师互访、联合培养、学术交流等项目，不断提升学校的国际化办学水平和国际影响力，在国际职业教育交流与合作中发挥积极作用。