理论力学试卷4及答案.doc

湖南工程学院试卷用纸 至 学年第 学期
（装 订 线 内 不 准 答 题）
命题教师 审核____________

课程名称 理论力学 考试 _ __（A、B卷）

适用专业 班级 考试形式 （开、闭）

题号
一
二
三
四
五
六
七
八
总分

计分

1.填空及选择填空题（共6题,计30分）
1) 如图所示，长方体的棱长分别为在顶点沿线作用一力
试求：

2）在不求支座约束力的情况下采用截面法，可用一个平衡方程就可求出图示桁架的杆的轴力。答：
3）如图所示，不计重量的物块置于倾角的斜面上，物块上作用一水平力。两物体接触面间的静摩檫因数动摩檫因数。则接触面间的摩檫力的大小为：
答：；
专业班级 姓名____________ 学号_____ 共__2__页 第 1页
4) 求图示截面图形的形心坐标。
答：

5) 滚压机的滚子沿水平面滚动而不滑动，滚子的角速度为ω。试回答图示瞬时，当曲柄OA与连杆AB成90 o 时，作平面运动的连杆AB的速度瞬心的位置：
答：在点 ； ( O; C; OA的延长线与 OB的垂线的交点D; 无穷远处; )

6）如图所示，自动弹射器的弹簧自由长度l=20cm，欲使弹簧长改变1.2cm，需力2N。若弹簧被压缩δ=10cm，然后无初速地释放。求质量为0.02kg的小球从弹射器射出的最大速度。弹射器水平放置，摩擦不计。
答： m/s ; (0.292; 0.913; 2.92; 9.13;)

计算题（共4题，计70分）
2. 一平面机构如图所示，CF杆承受均布载荷，各杆之间均为铰链连接，假设各杆的重量不计，试求支座B的约束力。(18分)

湖南工程学院试卷用纸
（装 订 线 内 不 准 答 题）

3. 半径为的半圆形凸轮沿水平方向,匀速向右运动，带动从动杆沿铅直方向上升，如图所示。试求时,杆的速度和加速度。(18分)

4.已知 均质圆轮的质量半径转速常力作用于闸杆的点,轮经过后停止转动,已知闸杆与轮间的动摩擦因数,试求力的大小. (18分)

专业班级___________ 姓名____________ 学号______ 共_2页 第_2页

5．边长b =120mm的正方形均质板的质量为m，由三根绳拉住，如图所示。试求：当FG绳被剪断的瞬时，板的质心的加速度,AD和BE两绳的张力。(16分)

湖南工程学院试卷参考答案及评分标准
（装 订 线 内 不 准 答 题）

课程名称 理论力学

1.填空及选择填空题（共6题,计30分）
1)答: (6分)

2）答：F 1= P ; (6分)
3）答：Ff =1.2N ; (6分)
4) 答：xc= 3.22 cm，yc= 3.22cm (4分)
5）答： 在 D 点; (4分)
6）答：Vmax= 9.13 m/S ； (4分)

计算题（共4题，计70分）

2．(18分) 解：
(1) CF杆的受力分析: EF为二力杆, 如图（a）, (3分)

由 ∑MC=0得:,解得 FF=75kN; (3分)

(2) EB杆的受力分析: AD为二力杆, 如图（b）, (3分)
FE=FF=75kN;

专业班级 命题老师 至 学年第 学期
由 ∑MB=0得: , 解得: FD= 159.1 kN; (3分)
由 ∑Fx=0得: ,解得: FB x= -37.5 kN; (3分)
由 ∑Fy=0得: ,解得: F By= -112.5 kN; (3分)

3．(18分) 解：(1) 求杆AB的速度VAB:
将动系连于凸轮上,取杆AB上的A点为动点,于是,有 ,
作速度平行四边行如图所示. (3分)
由图得: VAB=Va=Votan45o=Vo; (3分)
Vr=V o /(cos45o)=×VO;………………(1) (3分)

(2) 求杆AB的加速度aAB:
动系,动点同前,因ae=0, 所以: (3分)
将上式向arn方向投影得 aacos45o=arn, (3分)

再将式(1)带入上式,解得
aAB=aa= arn/cos45o=×(v2r/R)= (3分)

湖南工程学院试卷参考答案及评分标准
（装 订 线 内 不 准 答 题）

4．(18分) 解：
(1)分别取闸杆和轮研究,受力图如图(a),(b)所示. (3分) (3分)

(2)在图a中,对于闸杆: 由 ∑MO=0得: ,
解得 FN=7F/3;------------------------------------------(1) (3分)
(3)在图b中,对于圆轮:由∑MO=0得: (3分)
所以 -------------------------------(2)
并将式(1)带入式(2)得: ---------- ---(3) (3分)
积分得: =269.1N (3分)

5．(16分) 解：
1) 绳FG被剪断的瞬时, 由于开始静止，板的初始速度和初始角速度均为零。
又 由于板作平移，板的角加速度为零,所以,惯性力偶 MIC =0;
设板的初始加速度为ac,方向与绳AD和BE垂直。根据达朗贝尔原理画出板的受力图如图所示.
图中: 惯性力 FIC = -maC ; (4分)

2) 在图示坐标系中,根据动静法：
, 将FIC = maC 带入得 aC = g (4分)

所以 FA=0 (4分)
再由 得 FB=mgsin45o-FA= (4分)