理论力学试卷3及答案

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1、湖南工程学院试卷用纸至学年第学期（装订线内不准答题）命题教师_____________________审核________________________课程名称理论力学考试___（A、B卷）适用专业班级考试形式（开、闭）题号一二三四五六七八总分计分一、填空题：（每小题6分，共30分）1.图示滑轮O重力不计，轴承摩擦也忽略不计。在滑轮的右边沿作用一个铅垂向下的力，同时轮上还作用一个逆时针力偶M。问：滑轮O是否有可能保持平衡？为什么？答：。2.长方体顶点B处有一力作用，F=1kN。则：力对x、y、z轴的

2、力矩分别为，，。3.如图示平面机构，其连杆为半圆形ABM。已知：O1A=O2B=R，O1O2=AB，O1A以匀角速度ω转动，则M点的速度vM=，加速度aM=。姓名学号共2页第1页4.物块放在水平面上，重量为P=200N，物块与水平面之间的静滑动摩擦系数为f=0.15，作用于物块上的水平力F=60N，物块做匀变速直线运动。则物块的惯性力为。5.虚位移和虚位移原理的概念是：虚位移即某瞬时，质点在条件下，可能实现的。虚位移原理即对于具有理想约束的质点系，使质点系平衡的充要条件是作用于质点系的在任何虚位移上等

3、于零。即二、多跨静定梁如图，由悬臂梁AB与铰支梁BC用铰链B连接而成，q和a为已知，不计梁的自重。求A、B、C三处的约束反力。（14分）湖南工程学院试卷用纸（装订线内不准答题）（装订线内不准答题）三、曲柄摆杆机构如图。已知曲柄OA长度为，在图示瞬时处水平位置，角速度为。摆杆与铅垂方向的夹角为=30º，求：摆杆O1B在图示位置的角速度1。（14分）四、曲柄长OA=20cm，绕O轴以等角速度ω=10rad/s转动。曲柄带动连杆，使连杆端点的滑块沿铅垂方向运动。连杆长AB=100cm，求当曲柄和连杆相互垂直

4、且与水平各成α=45˚、β=45˚时连杆的角速度、角加速度和滑块B的加速度。（14分）姓名学号共2页第2页五、图示为高炉上料卷扬系统，已知启动时料车的加速度为，料车及矿石的质量为m1，斜桥倾斜角为，卷筒O的质量为m2，并分布在轮缘上。摩擦忽略不计，试求启动时需要加在卷筒上的力矩。（14分）六、质量为m=2kg的物块M，放在倾角α=30º的斜面上。弹簧一端固定，另一端连物块，弹簧原长为AB，刚性系数k=3N/m。物块与斜面间的摩擦系数为f=0.1。物块由位置B从静止开始下滑，不计弹簧质量。求物块沿斜面下

5、滑的最大距离S。（14分）湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（卷）（装订线内不准答题）课程名称___理论力学___________一、填空题：（每小题6分，共30分）1.滑轮O有可能保持平衡，因F与O处的约束反力组成一对力偶与M平衡。2.,,3.M点的速度vM=Rω，加速度aM=Rω2。4.物块的惯性力为30N。5.虚位移和虚位移原理的概念是：虚位移即某瞬时，质点在约束许可的条件下，可能实现的任何无限小位移。虚位移原理即对于具有理想约束的质点系，使质点系平衡的充要条件是作用于质点系的主动力在任何虚位移

6、上所做虚功的和等于零。即。二、多跨静定梁如图，由悬臂梁AB与铰支梁BC用铰链B连接而成，q和a为已知，不计梁自重。求A、B、C三处的约束反力。（14分）解：先取BC梁为研究对象（3分）（3分）再取AB梁为研究对象（3分）专业班级命题老师至学年第学期（3分）（画受力图2分）三、曲柄摆杆机构如图。已知曲柄OA长度为，在图示瞬时处水平位置，角速度为。摆杆与铅垂方向的夹角为=30º，求：摆杆O1B在图示位置的角速度1。（14分）解取A为动点，摆杆O1B为动系A点的绝对运动为圆周运动，相对运动为A点沿摆杆O1B

7、的直线运动，牵连运动为摆杆O1B的定轴转动。（3分）在图中画出三种速度，并由点的速度合成定理做速度的平行四边形。（3分）由几何关系得（4分）1（4分）四、曲柄长OA=20cm，绕O轴以等角速度ω=10rad/s转动。曲柄带动连杆，使连杆端点的滑块沿铅垂方向运动。连杆长AB=100cm，求当曲柄和连杆相互垂直且与水平各成α=45˚、β=45˚时连杆的角速度、角加速度和滑块B的加速度。（14分）解：（1）先分析机构各部分的运动，选连杆AB为研究对象。（2）利用瞬心法求ωABvA=OA•ω=200cm/s（

8、2分）由几何关系，AB=AC=100cm,故湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（A卷）（装订线内不准答题）rad/s（3分）（3）利用加速度公式求αAB和aB以A为基点，则B点的加速度为(1)（2分）式中aA=OA•ω2=20m/s2aBAτ=AB•αABaBAn=AB•ωAB2将（1）式投影到x轴、y轴上可得0=-aAcos45˚+aBAτcos45˚+aBAncos45˚(2)（2分）aB=-aAcos45˚+aBAτcos45˚-aBAncos45