张林海理论力学课程--补考卷参考答案及评分标准..doc

南阳理工学院2009 —2010学年第一学期试卷 理论力学课程（补考）卷参考答案及评分标准 一、（9分）已知图示正方体边长为a, 在右侧面作用已知力，在顶面作用矩为M的已知力偶矩，如图所示。。 求：（1）力在x，y，z轴的投影；（3分） （2）该力系对x，y，z轴之矩。（6分） 解：（1） （1分） （1分） （1分） （2）C点坐标为： （0.5分） （0.5分） （0.5分） 则： （1.5分） （1.5分）(正负号判断失误-0.5) （1.5分） 二、（6分）如图所示，边长为的正方形薄板，截去四分之一后悬挂在A点。 求：（1）该板的重心距BC边和CD边的距离（4分） 图2 （2）点A距右端的距离x多少时，能使使BC边保持水平。（2分） 解：（1）以C点为原点，BC和CD为轴建立如图所示坐标系。 将板分割成如图所示的两部分，则每部分的重心坐标为： C1： (1分) C2： (1分) 则总重心坐标为： (1分) (1分) （2）要使BC边水平，则点A和重心C的连线CA必须垂直于BC。 所以，点A距BC的距离为：x = 5a/6 （2分） 三、（9分）平面力系如图，已知F1?=F2?=?F3?=?F4?=F。 求：（1）该力系向点O简化后的主矢和主矩？（在图中注明方向）（6分） （2）力系合力及其作用线距O点的距离？（合力的方向和作用位置应在图中画出）（3分） 解：（1）主失： （1分） （1分） 方向如图 （2分） 主矩： （2分） （2）力系合力： ，作用线位置如图. 四、（10分）如图所示，直角刚杆AO = 2m，BO = 3m，已知某瞬时A点的速度 = 6m/s；而B点的全加速度与BO成= 60°角。（注：所有主要指明方向的，请在图中指明） 求：（1）该瞬时刚杆的角速度ω的大小和方向（2.5） （2）B点法向加速度和切向加速度的大小和方向（5分） （3）该瞬时刚杆的角加速度的大小和方向？（2.5） 解：（1） （2分） （2） （2分） （2分） （2分） 所有方向指明正确给2分，一处0.5分。 五、(14分)如图所示的椭圆规机构，已知杆AB长为l=100mm，A点以速度10mm/s匀速向右运动，。 求：（1）杆AB的瞬心位置C，在图中标出。（4分） （2）B点的速度和加速度（10分） （注：所有主要指明方向的，请在图中指明） 解：（1）AB瞬心位于过点A和点B的垂线的交点上，如图所示C点。4分 （2） 4分 用基点法求B点加速度 4分 画出方向如右图所示给2分 六、（6） 平面机构如图所示。已知AB平行于，且AB==L，，ABCD是矩形板，AD=BC=b，杆以匀角速度绕轴转动，求矩形板重心点的速度和加速度的大小分别为v？ a？（6分） （应在图上标出它们的方向） V= （2分）a=。（2分）画出方向个1分 七、（12分）已知：如图所示的一均质细长杆OA，长l，重P，某瞬时以角速度、角加速度绕水平轴O转动。 求：（1）该杆的动量p、动量矩、动能T？ （6分） （2）惯性力系向O点的简化：主矢、主矩？（在图上标出它们的方向）（6分） ；； 八、6分）图示曲柄滑道机构中，曲柄长OA=10cm，绕O轴转动。在某瞬时，其角速度、角加速度、。（注：所有需要指明方向的，请在图中指明） 求：导杆BC的速度和滑块A在滑道上的相对速度。(6分) 解：设A点为动点，导杆ＢＣ为动系，(1分)速度分析如右图所示，则： (1分) Vr=Va.sin30o=(1分) Ve=Va.sin60o=(1分) 图中划出速度方向2分， 九、（13分）在图示构架中，匀质杆、的重量均为1.8 kN，杆的重量忽略不计，载荷，处为固定端，，，处为铰链。求固定端处及，铰链处的约束力。 取整体为研究对象，有 ，，。4分 再取杆为研究对象，有 （压），3分 ，3分 。3分 十、（共15分）在图示起重设备中，已知物块A重为P，滑轮O半径为R，绞车B的半径为r，绳索与水平线的夹角为β。若不计轴承处