1、一、选择题(每小题4分,共20分)
1、 空间汇交力系独立平衡方程的个数为( )。
A、2个
B、3个
C、4个
D、5个
2、 图示简单理想桁架,则杆内力为( )。
A、(压)
B、(拉)
C、(压)
D、(拉)
题2图 题3图 题4图
3、 若斜面倾角为,物体与斜面间的静摩擦系数为,欲使物体能静止在斜面上,则必须满足的条件是( )。
A、
B、
C、
D、
4、 均质杆直立于粗糙桌角上,受扰动后无初速绕点翻到后落在水平地面上,则运动过程中杆质心的运动轨迹为( )。
A、先圆
2、弧曲线后任意曲线
B、先圆弧曲线后抛物线
C、先圆弧曲线后螺线线
D、先圆弧曲线后直线
5、 平面图形上两点的速度及加速度如图示,其中(1)图,(2)图,(3)图,(4)图。则关于可能存在的运动状态下列说法正确的是( )。
A、(1)(2)可能
B、(1)(4)可能
C、(1)可能
D、都不可能
题5图
二、填空题(共30分)
6、 图示工字形均质薄板的质心坐标为 ,。(5分)
题6图 题7图
7、 图示圆周半径为,刚度为,原长也为的弹簧一端固定于点,另一端从点沿圆周运动至点,则运动过程中弹性力做功为
3、 。(5分)
8、 图示立方体边长为,作用力。则该力系向顶点简化后所得力系主矢大小 ,主矩大小 。(10分)
题8图 题9图
9、 图示直角折杆由两段质量为,长为的均质杆连接而成,绕固定轴转动到图示瞬时的角速度为ω,角加速度为。系统动量大小 ;系统对轴的转动惯量为 ;系统对轴的动量矩大小 ;系统的动能 ;为的中点,则点加速度大小 (10分)
三、计算题(共
4、50分)
10、 图示构架由、、光滑铰接组成,不计各杆自重,在杆上作用一力偶。求杆在铰链、、处所受的力。(14分)
题10图
11.曲柄以恒定角速度绕轴转动,并借助曲柄驱动半径为的均质圆轮在半径为的圆弧槽中作纯滚动,设。在图示瞬时,求此时点和点的速度和加速度。(18分)
题11图
11、 均质圆柱体自桌角滚离桌面,时,初速度为零,时发生滑动现象。求(1)圆柱体产生滑动时的角速度和角加速度(2)圆柱体与桌面间的摩擦系数。(18分)
图
一、选择题(每题4分,共20分)
1、B 2、B 3、C 4、B; 5、D
二、填空题(30分)
1、
5、 (5分)
2、 (5分)
3、; (10分)
4、;;;; (10分)
三、计算题(50分)
1、 解:选整体为研究对象
, (2分)
,, (2分)
(2分)
选杆为研究对象
,,
(2分)
选杆为研究对象
,, (2分)
,, (2分)
,, (2分)
综
6、上
,;,;,
2、解: 以为基点研究点的速度
,、方向如图
杆之角速度,作瞬时平动
(6分)
轮之角速度
为轮之速度瞬心,点之速度
(6分)
以为基点研究点的加速度
其中,
将上式向方向投影,得
轮作纯滚动,其角加速度,
以为基点研究点的加速度,
其中,
上式分别向轴、轴投影得
3、解:产生相对滑动前,圆轮绕定轴转动,受力如图,
且运动过程只有重力做功。
系统在初位置与末位置(产生滑动瞬时)动能分别为:
过程中外力的功为:
应用动能定理,
(6分)
产生滑动瞬时,,则有,
上式两边对时间求导,并考虑到,有
(4分)
有质心运动定理,
其中
所以, (2分)