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理论力学习题
第一章静力学公理与受力分析
(1)
一.是非题
1、加减平衡力系公理不但适用于刚体,还适用于变形体。
()
2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点,该刚体必处于平衡状态。
()
3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型,在自然界中并不存在。
()
4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。
()
5、力是滑移矢量,力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。
()
二.选择题
1、在下述公理、法则、原理中,只适于刚体的有()
①二力平衡公理②力的平行四边形法则
③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理
三.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
整体受力图可在原图上画。
球A杆AB
杆AB、CD、整体杆AB、CD、整体
杆AC、CB、整体杆AC、CD、整体
四.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
多杆件的整体受力图可在原图上画。
球A、球B、整体杆BC、杆AC、整体
第一章静力学公理与受力分析
(2)
一.画出下列图中指定物体受力图。
未画重力的物体不计自重,所有接触处均为光滑接触。
整体受力图可在原图上画。
杆AB、BC、整体杆AB、BC、轮E、整体
杆AB、CD、整体杆BC带铰、杆AC、整体
杆CE、AH、整体杆AD、杆DB、整体
杆AB带轮及较A、整体杆AB、AC、AD、整体
第二章平面汇交和力偶系
一.是非题
1、因为构成力偶的两个力满足F=-F’,所以力偶的合力等于零。
()
2、用解析法求平面汇交力系的合力时,若选用不同的直角坐标系,则所求得的合力不同。
()
3、力偶矩就是力偶。
()
二.电动机重P=500N,放在水平梁AC的中央,如图所示。
梁的A端以铰链固定,另一端以撑杆BC支持,撑杆与水平梁的交角为300。
忽略梁和撑杆的重量,求撑杆BC的内力及铰支座A的约束力。
()
三.拔桩机如图,图示位置DC水平、AC垂直,若,,求木桩所受的力F,并求两力的比值:
()
四.一大小为的力作用在圆盘边缘的点上,如图所示,试分别计算此力对三点之矩。
五.在图示结构中,各构件的自重不计。
在构件AB上作用一矩为M的力偶,求支座A和C的约束力。
()
六.图示为曲柄连杆机构。
主动力F=400N作用在活塞上。
不计构件自重,试问在曲柄上应加多大的力偶矩M方能使机构在图示位置平衡?
(M=60N·m)
第三章平面任意力系
(1)
一.是非题
1、某一平面力系,如其力多边形不封闭,则该力系对任意一点的主矩都不可能为零。
2、当平面一般力系向某点简化为力偶时,如果向另一点简化,则其结果是一样的。
()
3、一汇交力系,若非平衡力系,一定有合力。
()
4、若一平面力系对某点之主矩为零,且主矢亦为零,则该力系为一平衡力系。
()
二.选择题
1、平面内一非平衡汇交力系和一非平衡力偶系,最后可能合成的情况是()
①合力偶②一合力③相平衡④无法进一步合成
三.平面力系中各力大小分别为,作用位置如图所示,尺寸单位为mm。
试求力系向O点和O1点简化的结果。
四.图示简支梁中,求AB两端约束的约束反力。
()
五.图示悬臂梁中,求A端的约束反力。
()
六.在图示刚架中,已知qm=3Kn/m,F=6kN,M=10kN•m,不计刚架自重。
求固定端A处的约束力。
()
第三章平面任意力系
(2)
一.AC和CD梁通过铰链C连接。
支承和受力如图所示。
均布载荷强度q=10kN/m,力偶矩M=40kN•m。
求支座A、B、D的约束力和铰链C处所受的力。
()
二.构架由杆AB,AC和DF铰接而成,如图所示。
在DEF杆上作用一矩为M的力偶。
不计各杆的重量,求AB杆上铰链A,D所受的力。
()
三.如图所示,组合梁由AC和CD两段铰接构成,起重机放在梁上。
已知起重机重,重心在铅直线EC上,起重载荷。
如不计梁重,求支座A、B和D三处的约束反力。
()
第三章平面任意力系(3)
一.平面桁架的支座和载荷如图所示。
ABC为等边三角形,E,F为两腰中点,又AD=DB。
1)判断零杆,2)求杆CD的内力FCD。
二.平面悬臂桁架所受的载荷如图所示。
1)判断零杆,2)求杆1,2和3的内力。
三.桁架受力如图所示,已知,。
试求桁架4、5、6各杆的内力。
第七章刚体的基本运动
一.是非题
1、某瞬时,刚体上有两点的轨迹相同,则刚体作平动。
()
二.揉茶机的揉桶由三个曲柄支持,曲柄的支座A、B、C与支轴a、b、c恰成两全等等边三角形,如图所示。
三个曲柄长度相等,均为l=150mm,并以相同的转速分别绕其支座在图示平面内转动。
求揉桶中心点O的速度和加速度。
三.图示曲柄滑杆机构中,滑杆上有一圆弧形滑道,其半径R=100mm,圆心O1在导杆BC上。
曲柄长OA=100mm,以等角速度绕O轴转动。
求导杆BC的运动规律以及当曲柄与水平线间的交角时,导杆BC的速度。
四.机构如图所示,假定杆AB在某段时间内以匀速运动,开始时。
试求当时,摇杆OC的角速度和角加速度。
五.图示机构中齿轮1紧固在杆AC上,AB=O1O2,齿轮1和半径为的齿轮2啮合,齿轮2可绕O2轴转动且和曲柄O2B没有联系。
设,,试确定时,轮2的角速度和角加速度。
第八章点的复合运动
(1)
一.图示曲柄滑道机构中,曲柄长OA=r,并以等角速度绕O轴转动。
装在水平杆上的滑槽DE与水平线成60°角。
求当曲柄与水平线的交角分别为时,杆BC的速度。
二.如图所示,摇杆机构的滑杆AB以等速v向上运动。
摇杆长OC=a,距离OD=l。
求当时点C的速度的大小。
三.在图a和b所示的两种机构中,已知,。
求图示位置时杆的角速度。
第八章点的复合运动
(2)
一.图示铰接平行四边形机构中,O1A=O2B=100mm,又O1O2=AB,杆O1A以等角速度ω=2rad/s绕O1轴转动。
杆AB上有一套筒C,此筒与杆CD相铰接。
机构的各部件都在同一铅直面内。
求当φ=600时,杆CD的速度和加速度。
二.如图所示,曲柄OA长0.4m,以等角速度ω=0.5rad/s绕O轴逆时针转向转动。
由于曲柄的A端推动水平板B,而使滑杆C沿铅直方向上升。
求当曲柄与水平线间的夹角θ=300时,滑杆C的速度和加速度
三.半径为R的半圆形凸轮D以等速vo沿水平线向右运动,带动从动杆AB沿铅直方向上升,如图所示求θ=300时杆AB相对于凸轮的速度和加速度。
四图示曲柄滑杆机构中,滑杆上有一圆弧形滑道,其半径R=100mm,圆心O1在导杆BC上。
曲柄长OA=100mm,以等角速度绕O轴转动。
当曲柄与水平线间的交角时,用点的合成运动求导杆BC的速度和加速度。
第八章点的复合运动(3)
一.在图a和b所示的两种机构中,已知,。
求图示位置时杆的角加速度。
二.牛头刨床机构如图所示。
已知,角速度。
求图示位置滑枕CD的速度和加速度。
第九章刚体的平面运动
(1)
一.是非题
1、纯滚动时轮与平面接触点处的速度为零。
()
2、点的合成运动和刚体平面运动两种分析方法中,动坐标系的运动可以是任何一种刚体运动。
()
二.四连杆机构中,连杆AB上固连一块三角板ABD,机构由曲柄带动,已知曲柄的角速度,,水平距离,,当时,平行于,且与在同一直线上,,求三角板速ABD的角速度和点D的速度。
三.如图所示,在筛动机构中,筛子的摆动是由曲柄连杆机构所带动。
已知曲柄OA的转速,OA=0.3m。
当筛子BC运动到与点O在同一水平线上时,。
求此瞬时筛子BC的速度。
四.图示机构中,已知:
OA=0.1m,DE=0.1m,EF=0.1m,D距OB线为h=0.1m;ωOA=4rad/s。
在图示位置时,曲柄OA与水平线OB垂直;且B、D和F在同一铅直线上。
又DE垂直于EF。
求杆EF的角速度和点F的速度。
五.图示配汽机构中,曲柄OA的角速度为常量。
已知OA=0.4m,AC=BC=m。
求当曲柄OA在两铅直线位置和两水平位置时,配汽机构中气阀推杆DE的速度。
第九章刚体的平面运动
(2)
一.曲柄连杆机构中,曲柄OA以匀角速度绕O轴转动,计算图示瞬时连杆AB的角速度及角加速度。
二.在图示曲柄连杆机构中,曲柄OA绕O轴转动,其角速度为,角加速度为。
在图示瞬时曲柄与水平线间成600角,而连杆AB与曲柄OA垂直。
滑块B在圆形槽内滑动,此时半径O1B与连杆AB间成300角。
如OA=r,,O1B=2r,求在该瞬时,滑块B的切向和法向加速度。
三. 图示机构,曲柄OA=r,绕O轴以等角速度转动,AB=6r,,当AB⊥BC时,求滑块C的速度和加速度。
四.如图所示机构中,各杆长均为0.4m,已知杆OA及O1D的角速度分别为及,且。
试求图示位置时:
(1)杆AB和杆BD的角速度;
(2)杆AB和杆BD的角加速度。
第九章运动学综合应用
一.图示曲柄连杆机构带动摇杆O1C绕O1轴摆动。
在连杆AB上装有两个滑块,滑块B在水平槽内滑动,而滑块D则在摇杆O1C的槽内滑动。
已知:
曲柄长OA=50mm,绕O轴转动的匀角速度。
在图示位置时,曲柄与水平线间90°角,,摇杆与水平线间成60°角;距离。
求摇杆的角速度和角加速度。
二.轮O半径R=0.2m,在铅垂平面内沿水平方向作纯滚动,轮与杆AB在A点铰接,AB杆长为0.8m。
在图示位置时,A点在轮的最高处,轮心O的速度,加速度;试求该瞬时B点的速度和加速度。
三.如图所示,轮O在水平面上滚动而不滑动,轮心以匀速vo=0.2m/s运动。
轮缘上固连销钉B,此销钉在摇杆O1A的槽内滑动,并带动摇杆绕O1轴转动。
已知:
轮的半径R=0.5m,在图示位置时,AO1是轮的切线,摇杆与水平面间的交角为600。
求摇杆在该瞬时的角速度和角加速度。
四.已知图示机构中滑块A的速度为常值,vA=0.2m/s,AB=0.4m。
图示位置AB=BC,θ=300。
求该瞬时杆CD的速度和加速度。
第十二章动量矩定理
(1)
一.小球由不可伸长绳系住,可绕铅垂轴Oz转动。
绳的另一端穿过铅垂小管被力F向下慢慢拉动。
不计绳的质量。
开始时小球在M0位置,离Oz轴的距离为R0,小球以转速绕Oz轴旋转。
当小球在M1位置时,,求此时小球绕Oz轴转动的转速。
二.如图所示,均质圆盘半径为R,质量为m,不计质量的细杆长l,绕轴O转动,角速度为ω,求下列三种情况下圆盘对固定轴的动量矩:
(a)圆盘固结于杆;
(b)圆盘绕A轴转动,相对于杆OA的角速度为-ω;
(c)圆盘绕A轴转动,相对于杆OA的角速度为ω
三.水平圆盘可绕铅直轴转动,如图所示,其对轴的转动惯量为Jz。
一质量为m的质点,在圆盘上作匀速圆周运动,质点的速度为vO,圆的半径为r,圆心到盘中心的距离为
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