清华大学2012-2013学年度理论力学试卷.doc

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1、学号专业姓名清华大学2012-2013学年度上学期《理论力学》期末考试试题（考试时间：90分钟）题号一二三四总分分数20103040得分得分评卷人一、填空（每空1分，共20分）1.如图1.1所示，AB杆自重不计，在5个未知力作用下处于平衡，则作用于B点的4个力的合力的大小=，方向沿。2.如图1.2所示，梁A支座约束力大小为，B支座约束力大小为。3.工程中常用转速表示刚体转动的快慢，用n表示单位为（r/min），角速度与转速的关系是。4.如图1.4所示，平面系统受力偶矩M=10KN•m的作用，杆AC、BC

2、自重不计，A支座约束力大小为，B支座约束力大小为。5.判断如图1.5所示桁架的零杆个数为。6.点运动方程x=rcoswt、y=rsinwt，点的轨迹方程。7.力偶是由、、的两个力组成。8.点运动方程x=2cos2t²、y=2sin2t²，当t=0时点的速度v=;点的加速度a=；轨迹的曲率半径ρ=。9.如图1.9所示不计重量的直杆AB与折杆CD在B处用光滑铰链连接，若结构受力F作用，则支座C处的约束力大小，方向。10.如图1.10所示，已知一正方体，各边长a，对角线BH处作用一个力F，则该力在x、y、z轴

3、上的投影Fx=、Fy=、Fz=。得分评卷人二、选择（每题2分，共10分）1.如图2.1所示三力矢F1、F2、F3的关系是（）A.F1+F+2F3=0B.F3=F1+F2C.F2=F1+F3D.F1=F2+F32.作用在一个刚体上的两个力FA、FB满足FA=—FB的条件，则该二力可能是（）A．作用力和反作用力B.一对平衡的力或力偶C.一对平衡的力或一个力和一个力偶D.作用力和反作用力或一个力偶3.已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系如图2.3所示为平行四边形，由此可知()A.

4、力系可合成为一个力偶B.力系可合成一个力F1C.力系简化为一个力D.力系的合力为零4.桁架结构形式与荷载Fp均已知，如图2.4所示，结构中杆件内力为零的杆件数为（）A.零根B.2根C.4根D.6根5.如图2.5所示，物块A的重力W=10N。被大小为Fp=50N的水平力挤压在粗糙的铅垂墙面B上，且处于平衡。物块与墙间的摩擦系数f=0.3。A与B间摩擦力大小为（）A.F=15NB.F=10NC.F=3ND.无法确定得分评卷人三、判断：对画√，错画×（每题1.5分，共30分）1.静滑动摩擦力F应是一个范围值。

5、（）2.任意两个力都可以合成为一个合力。（）3.空间力偶系可以合成为一个合力。（）4.凡在二力作用下的物体称为二力构件。（）5.空间力系的主矢为零，则力系简化为力偶。（）6.质点运动方向与所受的力同向。（）7.平面任意力系中主矢的大小与简化中心的位置有关。（）8.力偶使刚体只能转动，而不能移动。（）9.质量是物体的惯性量度。（）10.平移刚体上各点的轨迹形状相同，同一瞬时刚体上各点的速度相等，各点的加速度相等。（）11.牛顿定律适合于任何坐标系。（）12.平移刚体上各点的轨迹一定是直线。（）13.某瞬时

6、动点的速度为零，则动点的加速度必为零。（）14.法线加速度的方向是恒指向轨迹曲线的曲率中心。（）15.凡矢量都可以用平行四边形法则来合成。（）得分评卷人四、计算题（每题8分，共40分）1.如图4.1所示，画出图中用字母标注的物体的受力图，不计其各杆自重。2.直角杆CDA和BDE在D处铰接，如图4.2所示，系统受力偶M作用，各杆自重不计，试求支座A、B处的约束力。3.一平面桁架的受力及几何尺寸如图4.3所示，试求1、2、3、4杆的内力。4.已知动点的运动方程为x=20t，y=5t²-10。式中x、y以米计

7、，t以秒计，试求t=0时动点的速度、加速度及曲率半径。5.鼓轮绕O轴转动，其半径为R=0.2m，转动方程为φ=-t²+4t（rad）,如图4.5所示。绳索缠绕在鼓轮上，绳索的另一端悬挂重物A，试求当t=1s时，轮缘上的点M和重物A的速度和加速度。