广东金融学院《理论力学》2025 - 2026学年第一学期期末试卷.docx

广东金融学院
《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： 电子科技大学中山学院简介
电子科技大学中山学院位于广东省中山市，是由中山市人民政府与电子科技大学合作举办，实行省市共管、以市为主的管理体制的全日制普通本科高校。学校秉持 “厚德、博学、求是、创新” 的校训，坚持 “立足中山、服务广东、面向全国，以工为主，多学科协调发展” 的办学定位，致力于培养具有创新精神、实践能力和国际视野的高素质应用型人才，在推动区域经济社会发展和产业转型升级中发挥着重要作用。
历史沿革：携手共建，稳步发展
电子科技大学中山学院的办学历史可追溯至 1986 年成立的中山大学孙文学院。当时，为满足中山市经济社会快速发展对人才的迫切需求，学校应运而生，开启了为地方培养应用型人才的征程。建校初期，学校依托中山大学的优质教育资源，在学科建设、师资培养等方面逐步发展，开设了多个适应地方产业需求的专业，为中山市乃至广东省输送了大批专业人才。1995 年，学校更名为中山学院，进一步明确办学方向，加强内涵建设，不断提升办学水平。2002 年，学校与电子科技大学合作，更名为电子科技大学中山学院，开启了校地合作办学的新篇章。电子科技大学作为国内电子信息领域的顶尖高校，为学校带来了先进的教育理念、优质的教学资源和强大的科研支持。此后，学校在学科专业建设、师资队伍培养、科研创新等方面取得了显著进步，逐步发展成为一所特色鲜明、具有较高知名度的应用型本科高校。2016 年，学校被遴选为 “广东省首批普通本科转型试点高校”，2018 年，成为广东省教育厅和中山市人民政府共建高校，办学实力和社会影响力持续提升。
学科建设：工科引领，多元融合
学校学科门类涵盖工学、管理学、经济学、文学、法学艺术学、理学、医学等多个领域，现有 19 个二级学院（教学部），62 个本科专业，构建起以工为主，多学科相互支撑、协同发展的学科专业体系。在工学领域，电子信息工程、计算机科学与技术、机械设计制造及其自动化等专业是学校的王牌专业。电子信息工程专业依托电子科技大学的学科优势，聚焦通信技术、信号处理等方向，建有省级重点实验室和工程技术研究中心，与华为、中兴等企业开展深度合作，培养的学生在电子信息系统设计与开发等方面具备较强的专业能力；计算机科学与技术专业紧跟信息技术发展趋势，在软件开发、大数据分析、人工智能应用等领域开展深入教学与研究，与腾讯、百度等企业共建联合实验室，共同培养适应行业需求的高素质计算机专业人才；机械设计制造及其自动化专业立足智能制造产业需求，在数控加工、机电一体化等方向形成特色，与本地多家机械制造企业建立实习实训基地，让学生参与实际工程设计与制造项目，提升实践创新能力。
在管理学、经济学等学科领域，学校也形成了一定的专业优势。财务管理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，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；市场营销专业以市场需求为导向，在品牌策划、网络营销等方向不断探索，通过引入企业真实营销项目开展教学，培养学生的市场敏锐度和营销策划能力。此外，学校积极顺应社会发展需求，开设了新能源科学与工程、数据科学与大数据技术、电子商务等新兴专业，不断优化专业结构，提升专业与产业的契合度。目前，学校拥有省级重点学科 2 个，省级一流本科专业建设点 6 个，省级特色专业 11 个，建成省级及以上教学科研平台 30 余个，为学科建设和专业发展提供了有力支撑。
师资力量：专兼结合，德能并重
电子科技大学中山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 1000 余人，其中具有高级职称教师 300 余人，博士学位教师 400 余人。师资队伍中汇聚了包括国家杰出青年科学基金获得者、教育部新世纪优秀人才、广东省教学名师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。
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，如邀请企业高级工程师参与工科专业课程教学和实践指导，邀请企业高管为管理类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，学校还依托电子科技大学的优质师资资源，定期邀请电子科技大学的教授来校授课、讲学和指导科研工作，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，创新育人
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” 的人才培养体系，致力于培养适应社会发展需求的高素质应用型人才。学校与 300 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，与明阳智慧能源集团共建 “明阳产业学院”，开展新能源科学与工程专业人才订单式培养；与中山市信息技术企业合作建立 “IT 创新实践基地共同培养计算机科学与技术、电子信息工程等专业人才。
学校高度重视实践教学，实践教学学分占总学分比例超过 40%，建有多个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，学生在全国大学生电子设计竞赛、全国大学生数学建模竞赛、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 200 余项、省级奖项 800 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，众多毕业生在电子信息、装备制造、金融服务等行业成为业务骨干和创新人才，为地方经济社会发展贡献力量。
科研实力：立足地方，服务产业
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，在电子信息、智能制造、新能源、新材料等领域开展科研攻关，取得了一系列重要成果。学校建有广东省重点实验室、广东省工程技术研究中心等多个省级科研平台。在电子信息领域，开展 5G 通信技术应用、人工智能算法研究等项目，研发的多项技术已应用于企业生产实际；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；在新能源领域，围绕太阳能利用、储能技术等方向开展研究，取得了多项技术创新成果。
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，部分科研成果实现转化应用，为企业创造良好经济效益和社会效益。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，为中山市乃至广东省的产业升级和经济社会发展提供了有力的技术支持和智力保障。
校园文化：多元包容，特色鲜明
“厚德、博学、求是、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、多元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、创新创业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，现代化教学设施与人文景观相得益彰，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、加拿大、澳大利亚等多个国家和地区的高校建立合作关系，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，在国际教育交流与合作中发挥积极作用。