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 m20 kN.m , q 10 kNm , l1m ， 求固定端支座A的约束力。三、（20分）图示结构，已知AB=EC,BC=CD=EDa，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F110 kN，F2F320 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，O1Bl ， 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（ ）卷题号一二三四五六七八九十总分评分评卷教师一、（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总分评分评卷教师一、(10分）已知P100 N ，正方体的边长a0。5m ，试求力P对三个坐标轴之矩.二、(15分）图示梁,已知 P20 kN ， q 10kNm , l2m ， 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OCa ，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,O1Bl , 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。(m1m2) 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:题号一二三四五六七八九十总分评分评卷教师一、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。 、计算图示平面桁架结构的约束力；、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（15分）图示结构，已知AB=EC,BC=CD=EDa=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NB2、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 m20 kN.m ， q 10kNm , l1m , 求固定端支座A的约束力。二（20分)图示结构，已知AB=EC，BC=CD=EDa,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F110 kN，F2F320 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，O1Bl ， 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（ ）卷题号一二三四五六七八九十总分评分评卷教师一、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。（m1m2） (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=EDa=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评分评卷教师一、（15分）图示结构，已知AB=EC，BC=CD=EDa=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）