华南理工-理论力学静力学与动力学习题 主观题.doc

第一章 静力学基础
一． 填空题
1．理论力学的任务是研究物体作 机械运动 的规律
2．平衡是指 （相对于地球）静止或作匀速直线运动 .
3．力是物体之间 相互的机械 作用，这种作用使物体的 运动 或
形状 发生改变。

4．刚体是受力作用而 不变形 的物体。

5．刚体受到两个力作用而平衡的充分必要条件是 此两力等值、反向、共线 。

6．对刚体而言，力的三要素是大小、方向、作用线。

7．对刚体而言，力是 物体位移 矢量。

第二章 平面汇交力系与平面力偶系

一、填空题
1．平面汇交力系平衡的几何条件是 力多边形自行封闭 。

2．同一平面内两力偶的等效条件是 两力偶矩矢量相等 。

3．研究平面汇交力系时, 采用两种方法, 即 几何法 和 解析法 。

4．一个力在某轴上的分力是 量、投影是 量。

5．力偶使刚体转动的效果与 矩心位置 无关，完全由 力偶矩 决定。

6．力偶可在作用平面内任意 移动 ，也可向平行平面 移动 。

三、计算题
1．不计杆重，求图示结构中AB、AC两杆所受的力。

第三章 平面任意力系
一、填空题
1．平面任意力系平衡的充要条件为：该力系的主矢 和 主矩 同时为零。

2．平面平行力系独立的平衡方程有 3 个，可解 3 个未知量的问题。
3．作用在刚体上A点的力可以等效平移到刚体上任意点B，但必须附加一个力偶，此附加力偶的矩等于 。

4．平面任意力系向一点简化，需要将力系中的各力 简化 到作用面内选定的一点上，该点称为 简化中心 。

三、计算题
1．求图示简支梁A、B处的约束力。

第四章 空间力系

一、填空题

1．空间力偶系的独立平衡方程有 3 个。

2．在空间任意力系的简化结果中，当主矢主矩互相 定位时，称为力螺旋。

3．空间任意力系平衡的充分必要条件是：该力系的主矢和主矩分别为零。

4．空间任意力系有 3 个独立的平衡方程。

三、计算题
1.如图所示，沿长方体正面的对角线作用一个力，求此力在三个坐标轴投影及对三个坐标轴之矩。

第五章 摩 擦

一、填空题
1．摩擦角是全约束力与公法线的滑动方向（滑动趋势） 。

3．自锁现象是指：当 当主动力的合力作用线落在摩擦角之内 时，物体便一定平衡。

三、计算题
1．如图所示，物块重为Q = 20KN，水平推力P = 20KN，接触面之间的摩擦因数 求摩擦力的大小。

第六章 点的运动学
一、填空题
1．已知点沿直线运动，其运动方程为：，x以m计，t以s计。则t =2 s时，点的速度大小为 8m/s ，加速度大小为 4m/s2 。
2．在自然法中，点的加速度在 副法线 方向的投影恒为零。
3．点沿半径为的圆周运动，其速度为，是有量纲的常数。则点的全加速度为__静止或匀速直线运动___。
4．在自然法中，法向加速度的大小等于点的 时间 除以 方向 ，它的方向沿着主法线，指向曲率中心。

第七章 刚体的简单运动
一、填空题
1．刚体作平移运动的特征是：刚体内任意一条直线始终与初始位置 平行。
2．刚体作定轴转动时，如角速度和角加速度同号，则刚体作 加速 转动；如角速度和角加速度异号，则刚体作 减速 转动。
3．转动刚体内任一点的切向加速度的大小等于刚体的角加速度 与该点到轴线垂直距离的乘积；法向加速度的大小等于刚体的 角速度的平方 与该点到轴线垂直距离的乘积。

第八章 点的合成运动
一、填空题
1．在点的合成运动中，牵连速度是指 动系上与动点相重合的那一点（或：牵连点） 的速度，
2．牵连点是某瞬时 上与 相重合的那一点。
三、计算题
1．如图所示，倾角为的三角形物块以速度v0沿水平线向右运动，带动从动杆AB沿导槽在铅直方向运动。求此时杆AB上B点的速度。

解：

第九章 刚体的平面运动
一、填空题
1．刚体作平面运动时，刚体内任意两点的速度在 这两点连线 上的投影相等。
2．若刚体在运动过程中，其上任一点到某一 固定平面 的距离保持不变，则该刚体作平面运动。
3．平行于某固定平面作平面运动的刚体，其上任一条与此固定平面垂直的直线都作 平移 。
三、计算题
1．在图示四连杆机构中，已知曲柄长OA =r，以匀角速度转动，AB = 2r， BC = r。在图示瞬时，杆BC处于水平位置，杆AB处于铅垂位置，，求此时杆BC的角速度和角加速度。

解：

第十章 质点动力学的基本方程

二、计算题
1．如图所示，小球M自A点开始以 的规律沿半径为的圆周运动（以计，以计），求时，小球受到的力。

解：；；（M为重物的质量）

第十一章 动量定理
一、填空题
1．动量是 矢量，对于质点系来说，动量的方向和 质心速度方向 相同。

2．无论质点系中的各质点如何运动，质点系的动量总是等于 冲量与矢量的乘积。

3．系统质心位置保持不变的条件是 。
4．质点系的内力只能改变质点系内 质心速度的运动，不能改变质点系的 质点系总质量 。

三、计算题
1．下列图中，图（a）为均质圆盘作定轴转动，图（b）为均质圆盘作纯滚动，图（c）为长度为L的均质杆作定轴转动。求其动量。

（a）； （b）； （c）

第十二章 动量矩定理
一、填空题
1．质点对某轴的动量矩等于 质点到轴的距离 和 质点的动量在与轴垂直平面上的投影 的乘积

2．刚体对某轴的动量矩等于 刚体对转轴的转动惯量 和 转动角速度 的乘积

3．在所有平行轴中, 刚体对 质心 轴的转动惯量最小.

4．若作用于质点系的外力对某轴之矩保持不变，则质点系 对该轴的动量矩保持不变。

5．质点系的内力只能改变质点系内 各质点 的动量矩，而不能改变整个质点系的 动量矩 。

6．刚体对某轴的转动惯量是转动刚体对 对转动轴的惯性 大小的 度量 。

三、计算题

1．图示均质杆长为L，质量为M，求杆对轴O的动量矩。

解：（a）；（b）

第十三章 动能定理
一、填空题
1．弹性力作功与路径 无关 。
2．理想约束是指 作功为零 的约束。
3．已知均质杆AB长L，质量为m，在图示瞬间端点A的速度为v，则该瞬时AB杆的动能为 -270 J, 320 J 。

4．均质圆盘质量为m，半径为R，角速度为。
（a）若圆盘绕质心轴O转动，其动能为 －147 J ；
（b）若圆盘绕盘缘上的轴O转动，其动能为 －36.33 J ；
（c）若圆盘在水平面上作纯滚动，其动能为 413.6 J 。
（a） （b）
（c）纯滚动（）

5．如图所示的均质杆重为W，
（a）杆长为L，以角速度绕轴O转动，杆的动能为 。
（b）杆长为2L，以角速度绕轴O转动，杆的动能为 。
（a） （b）

6．已知曲柄OA长，以角速度转动，均质圆盘半径为R，质量为m，在固定水平面上作纯滚动，求图示瞬间圆盘的动能。

（a） (b) (C)

三、计算题
1．如图所示，长为L，重为P的杆由水平位置OA无初速地转动而下，求（a）、（b）两种情况下当杆OA到达铅垂位置OA′时的角速度和角加速度。

（a）
（b）

（a） （b）

第十四章 达朗贝尔原理（动静法）
一、填空题

1．惯性力作用于 施力物体 物体上。
2．质点的达朗贝尔原理表述为：作用在质点上的主动力、约束力和虚加的惯性力组成 平衡 力系。
3．质量为m长为l的均质杆，可绕O轴转动。图示瞬时其角速度为，角加速度为。则该均质杆的惯性力系向O点的简化结果为：主矢=__________，主矩＝______。（在图上标出它们的方向）

三、计算题
1．如图所示，质量为m、长为L的杆OA用绳AB悬挂，求突然剪断绳AB瞬时杆OA的角加速度及支座O的约束力。