2007-2008学年理论力学试卷b卷答案

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1、第1页2007-2008学年第一学期期终考试试卷审批表共6页课程名称理论力学考试班级车辆0601车辆0602参加考试学生人数任课教师盛冬发命题教师盛冬发试卷类型(A、B或C)B卷教研室意见(签字)系(部)意见(签字)教务处意见一、填空题(每空1分，共10分)1、在静力学中主要研究三个方面的问题，即物体的受力分析、力系的简化和各种力系的平衡条件。2、空间力偶的三个要素是力偶矩的大小、力偶作用面的方位和力偶的转向。3．如图1所示，物块重，平行于斜面的推力，设物块在斜面上处于临界平衡状态，斜面与水平方向夹角，则物块与斜面间的摩擦角为，物块与斜面间的静摩擦系数为

2、。4．如图2所示的机构中，若取杆上的点为动点，动系与杆固连，定系与机座固连。已知转动的角速度为，，则当杆与杆垂直时，该瞬时动点的相对速度为，牵连速度为。图2AB图1图3A二、选择题(每题2分，共10分)1、一平面任意力系向点简化后，得到如图3所示的主矢和主矩，则该力系的最后合成结果应是(A)(A)作用在点左边的一个合力(B)作用在点右边的一个合力(C)作用在点的一个合力(D)一个合力偶第2页2、已知点的运动方程为，其中、均为常数，则(C)。(A)点的轨迹必为直线(B)点必作匀速直线运动(C)点必作匀速运动图4ABOM(D)点的加速度必定等于零3、直管AB

3、以匀角速度绕过点O且垂直于管子轴线的定轴转动，小球M在管内相对于管子以匀速度运动，在图4所示瞬时，小球M正好经过轴O点，则在此瞬时小球M的绝对速度和绝对加速度大小是（D）。(A)，(B)，(C)，(D)，图5O4、如图5所示的均质圆盘质量为，半径为，可绕轴转动，某瞬时圆盘的角速度为，求此瞬时圆盘的动量大小为（A）。(A)(B)(C)(D)5、如图6所示组合体由均质细长杆和均质圆盘组成，均质细长杆质量为，长为，均质圆盘质量为，半径为，则刚体对轴的转动惯量为（A）。LORC图6(A)(B)(C)(D)第3页三、水平组合梁的支承情况和载荷如图7所示。已知，，。

4、求梁平衡时支座，，处反力。（图中长度单位:）（本题共20分）DC1ABEM1222图7DC1ABEM1222DEM22解：（1）分别选整体和梁CE为研究对象（3分）（2）受力分析如图所示（6分）（3）分别列平衡方程整体：由，有由，有由，有（6分）梁CE：由，有（3分）联立求解，可得，，，（2分）第4页BACODCABODBACOD图8四、在剪切机构中，弯成直角的曲柄，绕过点而垂直图面的定轴转动，并带动顶杆沿导槽滑道（见图8），已知：，当时，，，试求该瞬时顶杆的速度和加速度，以及顶杆点相对曲柄的速度和加速度。(本题共20分)解：（1）选MP：C；MS：OA

5、B（3分）（2）由和作B点的速度和加速度合成图。（6分）（3）由图可知（4分）由加速度合成图，列方向的投影，可得列方向的投影，可得（4分）其中：，，联立求解，可得，（3分）第5页五、重物A重P，系在绳子上，绳子跨过固定滑轮D，并绕在鼓轮B上，如图9所示。由于重物下降带动了轮C，使它沿水平轨道滚动而不滑动。设鼓轮半径为r，轮C的半径为R，两者固连在一起，总重为Q，对于其水平轴O的回转半径为。求重物A下降的加速度以及轮C与地面接触点处的静摩擦力。（本题共20分）QrRBCDAO图9BCA解：（1）分别选重物和鼓轮为研究对象（3分）（2）受力分析如图所示（6分

6、）（3）分别列平衡方程重物：鼓轮：（6分）其中：，，（2分）联立求解，可得（2分）第6页DOBAP六、如图10所示，椭圆规机构由曲柄、规尺以及滑块，组成。已知曲柄长，质量是,规尺长，质量是，且两者都可以看成均质细杆；两滑块的质量都是。整个机构被放在水平面上，并在曲柄上作用常值转矩，试求曲柄的角加速度，各处的摩擦不计。（本题共20分）图10OBAD解：不妨设初始时OA杆处于OD位置，当OA杆与水平线的夹角成角时，其角速度为，此时点为杆的速度瞬心，杆的角速度为。滑块，的速度分别为,(6分)此时，系统的动能为(6分)所有的力做功代数和为由动能定理，有(6分)上

7、式两边同时对时间求导，可得曲柄的角加速度为(2分)