11级理论力学试卷(水工期中)

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1、2012～2013学年第一学期理论力学期中试卷（2011级水工1、2、3班）班级：______学号：__________姓名：_________成绩：_______一、计算题（70分）qMABC123lll2lD1.（题分20）图示结构由横梁AB、BC和三根支撑杆组成，荷载及尺寸如图示，其中M=ql2。求固定端A处的约束力及1、2、3杆的内力。解：（1）考察BC，受力如图(a)。(2)考察D铰，受力如图(b)。（3）考察AB，受力如图(c)。BAqF¢BF¢2FAxFAyMA(c)(b)DMBCF3(a)FB第6页

2、，共6页2．（题分15）均质杆AB和BC在B端铰接，A端铰接在地上，C端由地面摩擦阻挡，如图示。C端与地接触处的摩擦因数fs＝0.5，试求平衡时最大角θ。已知两杆长l、重W。铰链中的摩擦略去不计。ABCθ思路：先取整体为研究对象，画示力图，由再考察BC杆，画示力图，由第6页，共6页3．（题分20）已知长为l的杆O1A绕轴O1匀速转动，图示瞬时，O1A杆水平，，杆O2B的倾角为q=450。试用合成法求该瞬时：(1)杆O2B的角速度；(2)杆O2B的角加速度。O1O2ABwq动点：销钉A动系：O2B静系：地面绝对运动：

3、圆周运动相对运动：直线运动O1O2ABwqw¢图(a)牵连运动：定轴转动（1）杆O2B的角速度O1O2ABwqa¢图(b)araCx（2）杆O2B的角加速度(*)将（*）式向x轴上投影：解得：第6页，共6页4.（题分15）附图为一机构的简图，已知轮的转速为一常量n=60r/min，在图示位置OA//BC，AC^BC，求齿条MN的速度和加速度。图中长度单位为m。MN解：图示瞬时，AB瞬时平移：以A为基点分析B点加速度如图（a）：ABx图(a)将向x轴投影，得：第6页，共6页二、基本题（本大题共6小题，每题5分，总计3

4、0分）1、若使图示力系的合力经过点（1，1，0），试确定力F的大小。z4kN28kNF=4kN4yFOx尺寸单位：m2.不计重量的圆柱被压在杆OA和地面之间，两边均有摩擦力作用。如果在力F作用下，圆柱恰好被挤出，并且只滑动而不滚动，问A、B两处的摩擦角应分别为多少？OA300FB3.试求图示平面桁架1、2杆的内力，其中水平杆长为a，铅垂杆长为b。12F1F21、2杆均为零杆。第6页，共6页4.指出图示机构中作平面运动的构件，并在图中标出该瞬时作平面运动构件的速度瞬心。其中轮B纯滚动、OA水平、AC铅垂。OABCDq

5、qICBIBAC瞬时平移，速度瞬心在无穷远处CB速度瞬心在ICBB轮速度瞬心在IB5．一空间力系：若各力作用线都平行于某一平面，则独立平衡方程最多有几个？若各力作用线都垂直于某一平面，则独立平衡方程最多有几个？若各力作用线都与某一直线相交，则独立平衡方程最多有几个？5;3;56．判断题，以下说法正确者，在括号中打“√”，反之，打“´”。1）空间任意力系向某点O简化得到的主矢和主矩皆不为零，则该力系最终可简化为一合力。（´）2）任一平衡的空间汇交力系，只要A、B、C三点不共线，则和是一组独立的平衡方程。（Ö）3)若刚

6、体上各点的轨迹都是圆，则该刚体一定作定轴转动。（´）4）点沿其轨迹运动时，若其加速度始终垂直于速度，则点作匀速率运动。（Ö）5）作平面运动的刚体，若某瞬时其上有二点加速度相同，则该瞬时刚体上各点的速度都相同。(Ö)第6页，共6页