河北工程大学《理论力学》期末试卷.doc

河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷（ )卷
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
评分

评卷教师

一、（10分）已知力 力的作用点坐标为M（—2，—4，1），求力F对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。
二、（10分）图示梁，已知 m＝20 kN.m , q＝ 10 kN／m , l＝1m ， 求固定端支座A的约束力。
三、（20分）图示结构，已知AB=EC,BC=CD=ED＝a，力P作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。
四、(20分)桁架受力如图所示，已知F1＝10 kN，F2＝F3＝20 kN，。试求桁架6，7,8，9杆的内力。
五、(10分）平面曲柄摆杆机构如图所示,曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接.当曲柄OA以匀角速度绕固定轴O转动时,滑块在摇杆O1B上滑动，并带动摇杆O1B绕固定轴O1摆动。设曲柄长OA= r，两轴间距离OO1=l。求当曲柄OA在水平位置时摇杆的角速度和角加速度.
六、(10分）图示四连杆机构，O1B＝l ， AB=1.5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度转动,在图示瞬时，求 B、C 两点的速度和加速度，刚体AB 的角速度
七、（12分）质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动,图示为初始水平位置，由静止释放:
1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。
2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。
3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度。
八、（8分）用虚位移原理求梁B支座的约束力。
理论力学 期末考试 试卷（ ）参考答案
一、（10分）解：（4分) （各2分）
二、（10分）解：研究BC杆，由
研究整体，由， 由，
由
三、（20分）解：研究AB杆,得
研究EC杆，得
四、(20分）解：研究整体得：
研究截面右半部分得：
五、（10分）解：动点A,动系O1B
六、(10分)
解：利用瞬心法
（顺时针）
七、(12分）解:
1、 （4分）
2、 （4分）
3、 （4分）
八、（8分）解:解除B支座的约束，给系统一组虚位移，列虚功方程，解得：
河北工程大学 学年 第 学期 期末考试试卷（ ）卷
题号
一
二
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五
六
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八
九
十
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一、（10分）如图所示简支梁,不计梁重。求支座A，B约束力。
二、（15分）如图所示三铰刚架,已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不计自重，计算A、B、C的束力。
三、（20分）构架由杆AB，AC和DF铰接而成,如图所示.在DEF杆上作用一矩为M的力偶。不计各杆的重量,求AB杆上铰链A，D和B所受的力.
四、(15分) 求平面桁架结构各杆的内力,将零力杆标在图中.已知， ，。
五、在图示机构中,杆AB以速度u向左匀速运动。求当角时，OC杆的角速度。（10分）
六、在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m,以匀角速度转动,，；图示瞬时水平，铅直,。试求（1）该瞬时点的速度；（2）连杆的角速度.（10分）
七、质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动,以角速度逆时针转动，求该瞬时杆的动量、对转轴O的动量矩、以及动能。（20分）
河北工程大学 学年 第 学期
理论力学 期末考试 试卷（ ）参考答案
一、（10分）
解：
二、（15分）
解:
三、（20分)
解:研究DF杆，得
研究整体，得
研究ADF杆，得
四、(15分）
解： 其余各杆均为零力杆。
五、（10分)
解：动点A，动系OC，
六、（10分）
解：利用瞬心法，
七、(20分）
解：动量；动量矩
动能
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
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评卷教师

一、(10分）已知P＝100 N ，正方体的边长a＝0。5m ，试求力P对三个坐标轴之矩.
二、(15分）图示梁,已知 P＝20 kN ， q＝ 10kN／m , l＝2m ， 求固定端支座A的约束力。
三、（15分）三角刚架几何尺寸如图所示,力偶矩为M ，求支座A和B 的约束力。
四、（15分)图示摇杆机构，折杆AB 以等速度向右运动。摇杆长度OC＝a ，用点的合成运动知识求当(距离）时C点的速度、加速度.
五、（15分）图示四连杆机构,O1B＝l , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度转动，在图示瞬时，求 B、C 两点的速度、加速度及做平面运动刚体AB 的角速度
六、(15分）质量为m1和m2的两重物，分别挂在两条绳子上,绳又分别绕在半径为和并装在同一轴的两鼓轮上，已知两鼓轮对于转轴O的转动惯量为I ，系统在重力作用下发生运动，求鼓轮的角加速度。(m1＜m2)
七、（15分）均质细长杆质量为，长度L ,匀角速度转动，试计算图示位置杆的动量、对转轴的动量矩及动能；并虚加惯性力。
理论力学 期末考试 试卷 参考答案
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：
（顺时针）
六、解： 虚加惯性力和惯性力偶：
列方程：
解得:
七、解:动量;
动量矩
动能
虚加惯性力和惯性力偶:
题号
一
二
三
四
五
六
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一、
图示简支梁，梁长为4a，梁重P，作用在梁的中点C，在梁的AC段上受均布载荷q作用，在梁的BC段上受力偶M作用， 力偶矩M=Pa，试求A和B处的支座约束力.(本题10分）
二、如图所示刚架结构，已知P=20kN，q=10kN/m,不计自重，计算A、B、C的约束力.（本题15分）
三、已知F1=20kN，F2=10kN。 ①、计算图示平面桁架结构的约束力；②、计算8杆、9杆、10杆的内力（本题15分）。
四、平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接.当曲柄OA以匀角速度w 绕固定轴O转动时,滑块在摇杆O1B上滑动，并带动摇杆O1B绕固定轴摆动O1。设曲柄长OA= r，求当曲柄OA在水平位置、时，摇杆O1B的角速度、角加速度；动点的科氏加速度。（本题15分）
五、椭圆规尺的A端以速度vA向左运动，AB=l，在图示位置AB杆与水平线夹角为300。求B端的速度以及尺AB的角速度、角加速度。（本题15分）
六、质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动,以角速度逆时针转动,求该瞬时杆的动量、对转轴O的动量矩、以及动能，虚加惯性力。（15分)
七、已知均质圆轮绕轴O转动，轮的重量为P，半径为R，其上作用一主动力偶M，重物的质量为m，计算重物上升的加速度a(15分）
理论力学 期末考试 试卷（ )卷 参考答案
一、
（本题10分)解：受力如图所示（3分)
（1分）
（3分）
（3分）
二、（本题15分）
解:整体受力如图所示（3分）
（3分）
（3分）
（1分)
整体受力如图所示（3分）
(3分）
(1分） (3分)
三、(本题15分）。
解:画整体受力图
画8、9、10右半边受力图
四、（本题10分）
解： 速度矢量图如图所示, 绝对速度
牵连速度 角速度
五、（本题15分）解:
六、（15分）解：
七、（15分）解:
动量矩：
外力矩：
代入动量矩定理得：
解得:
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
总分
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评卷教师

一（10分）已知力 力的作用点坐标为M（2,4，1)，求力F对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩.
二（15分）图示结构，已知AB=EC,BC=CD=ED＝a=0。2m,P=20kN，作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。
三（15分)图示三铰刚架,已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不计自重,计算A、B、C的约束力。
四(15分） 求平面桁架结构1、2、3杆的内力,将零力杆标在图中。已知＝20kN,水平和竖杆长度均为，斜杆长度。
五10分）在图示机构中，杆AB以速度u向左匀速运动。求当角时，OC杆的角速度、角加速度。
六（10分）在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以匀角速度转动，，；图示瞬时水平，铅直，.试求（1）该瞬时点的速度;（2）连杆的角速度、角加速度。
七（各5分）质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动,图示为初始水平位置，由静止释放：
1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力.(5分）
2、计算杆初始瞬时O的支座约束力.（5分)
3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度。（5分）
八（10分）用虚位移原理计算简支梁支座B的约束力。
理论力学 期末考试 试卷（ )卷 参考答案
一、（10分）
解：（6分）
二、（15分）
解：研究AB杆，得
研究EC杆，得
三、(15分）
解:
四、(15分）
解:研究整体:
研究截面右半部分，
五、（10分）
解：动点A,动系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支座约束,代之以NB
2、给系统一组虚位移：
3、虚功方程为：
4、
5、解得：
题号
一
二
三
四
五
六
总分
评分

评卷教师

一（20分）图示梁，已知 m＝20 kN.m ， q＝ 10kN／m , l＝1m , 求固定端支座A的约束力。
二（20分)图示结构，已知AB=EC，BC=CD=ED＝a,力P作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。
三（20分）桁架受力如图所示，已知F1＝10 kN，F2＝F3＝20 kN，。试求桁架8，9，10杆的内力。
四（10分)平面曲柄摆杆机构如图所示，曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接。当曲柄OA以匀角速度绕固定轴O转动时，滑块在摇杆O1B上滑动，并带动摇杆O1B绕固定轴O1摆动。设曲柄长OA= r,两轴间距离OO1=l.求当曲柄OA在水平位置时摇杆的角速度、角加速度。
五（10分）图示四连杆机构，O1B＝l ， AB=1。5 l 且C 点是AB 中点，OA 以角速度转动，在图示瞬时,求 B、C 两点的速度、加速度及做平面运动刚体AB 的角速度
六（20分）均质细长杆质量为，长度L , 绕转轴O做定轴转动，角速度，角加速度，都为逆时针方向。求图示位置杆的动量、对转轴的动量矩、杆的动能、惯性力、惯性力偶.
理论力学 期末考试 试卷（ )卷 参考答案
一（20分)
解：研究BC杆，由
研究整体,由， 由,
由
二（20分）
解:研究AB杆,得
研究EC杆,得
三(20分）
解：研究整体得：
研究截面右半部分得:
四（10分）
解:动点A,动系O1B
五（10分）
解：利用瞬心法
(顺时针）
六（20分）
解: 动量；
动量矩
动能
惯性力：
惯性力偶： 顺时针。
河北工程大学 ～ 学年 第一学期 期末考试 试卷（ ）卷
题号
一
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一、简答题（只写出主要步骤和结果）（10分）
1、如图所示平面力系,已知F1=F2=F3=F4=F ，作用点分别为A、B、C、D，假设图中虚线所示的四个小正方形的边长均为a，计算力系向O点简化的主矢量和主矩。（5分）
2、已知重物与斜面之间的静滑动摩擦系数f=0。38 ，如图所示,问重物在斜面上能否自锁？（5分）
二、如图所示三铰刚架,已知P=20kN，m=10kN。m，q=10kN/m不计自重，计算A、B、C的束力。（15分）
三、计算桁架结构各杆内力。（15分）
三、刨床的急回机构如图所示。曲柄OA以匀角速度绕O作定轴转动，滑块在摇杆上滑动，并带动杆绕定轴摆动.设曲柄长为，在图示位置时OA水平，铅垂，。求：该瞬时摇杆角速度和角加速度。（20分）
四、已知的角速度为，另外=，图示瞬时与平行且位于铅垂位置
,求图示瞬时的角速度。（10分）
五、质量为m1和m2的两重物，分别挂在两条绳子上，绳又分别绕在半径为和并装在同一轴的两鼓轮上，已知两鼓轮对于转轴O的转动惯量为I ，系统在重力作用下发生运动，求鼓轮的角速度、角加速度。（m1＜m2） (15分）
六、质量为m，长度为L的均质细长杆，绕转轴O作定轴转动，转轴到杆的左端点A距离为，如图所示，计算杆的动量;对转轴O的动量矩；动能；惯性力；惯性力偶.(15分)
理论力学 期末考试 试卷（ )卷 参考答案
一、(15分）
1：主矢量和主矩： 最终合力:
2、不自锁.
3、运动不可能
二、（15分）
解:
三、(20分） 解：
选取动点、动系、静系：
动点： OA杆上A点，动系： 摆杆O1B ，静系： 固连地面。
由速度合成定理： (方向均已知,两个未知量）
作速度矢量关系图求解：
由速度合成定理 作出速度平行四边形如图示.
四、（20分）解:
1、
2、
3、
五、(15分）解：
虚加惯性力和惯性力偶:
列方程：
解得：
六、（15分）解：
动量；
动量矩
动能
虚加惯性力和惯性力偶：
题号
一
二
三
四
五
六
总分
评分

评卷教师

一、（15分)图示结构，已知AB=EC，BC=CD=ED＝a=0。2m，P=20kN,作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。
二、(15分）图示三铰刚架，已知P=20kN,m=10kN。m，q=10kN/m不计自重,计算A、B、C的约束力。
三、(15分） 求平面桁架结构1、2、3杆的内力，将零力杆标在图中。已知＝20kN,水平和竖杆长度均为,斜杆长度。
四、在图示机构中，杆AB以速度u向左匀速运动.求当角时，OC杆的角速度、角加速度。（10分）
五、在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以匀角速度转动,，;图示瞬时水平,铅直，。试求（1）该瞬时点的速度、加速度；（2）连杆的角速度。（15分)
六、质量为m长为l的均质杆OA,可绕O轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：
1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。（10分）
2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。(10分）
3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度。（10分）
题号
一
二
三
四
五
六
总分
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评卷教师

一、（15分）图示结构，已知AB=EC，BC=CD=ED＝a=0.2m,P=20kN，作用在AB中点，求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。
二、（15分）图示三铰刚架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不计自重，计算A、B、C的约束力.
三、（15分) 求平面桁架结构1、2、3杆的内力，将零力杆标在图中.已知＝20kN，水平和竖杆长度均为，斜杆长度。
四、在图示机构中,杆AB以速度u向左匀速运动。求当角时，OC杆的角速度、角加速度。（10分）
五、在图示四连杆机构中，已知：曲柄OA= r =0.5 m，以匀角速度转动，,;图示瞬时水平,铅直,.试求（1)该瞬时点的速度、加速度;（2）连杆的角速度.（15分)
六、质量为m长为l的均质杆OA，可绕O轴转动，图示为初始水平位置，由静止释放：
1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。（10分）
2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。（10分）
3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度.(10分)
河北工程大学 学年 第 学期
理论力学 期末考试 试卷（ ）卷 参考答案
一、(15分）
解：研究AB杆，得
研究EC杆,得
二、（15分)
解：
三、（15分）
解:研究整体：
研究截面右半部分，
四、（10分)
解:动点A,动系OC,
五、(15分)
解：利用瞬心法，
六、解:
1、 （10分)
2、 （10分）
3、 (10分）