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《 理论力学 》试卷——答案 (B) 2008 --2009 学年第 一 学期 开课单位： 建筑工程系 ，考试形式：闭卷，允许带 计算器 入场 简答题（每题5分，共30分） 简述力螺旋的概念。 答：作用在一点上的力（或合力）与力偶（或合力偶）平行时，称为力螺旋。 （3分） 力螺旋不能进一步简化。 （2分） 简述二力杆的概念，举例说明。 答：只受两个力且平衡的刚体称为二力杆。 （3分） 若杆件两端光滑铰支，仅在两端受力，而杆中间不受任何力作用，则该杆件为二力杆。 （2分） 解释自由度和广义坐标的概念 答：（1）自由度：在具有完整约束的质点系中，确定其位置的独立坐标的个数称为该质点系的自由度数。 （3分） （2）广义坐标：用来确定质点系位置的独立变参量 （2分） 解释动点速度合成定理与加速度合成定理 答：速度合成定理：动点的绝对速度等于它的牵连速度与相对速度的矢量和。 （2分） 加速度合成定理：当牵连速度为平移时，动点的绝对加速度等于牵连加速度与相对加速度的矢量和。当牵连速度为转动时，动点的绝对加速度等于牵连加速度、相对加速度与科氏加速度的矢量和。 （3分） 叙述在理想约束的条件下，质点系动能定理的微分形式和积分形式的物理含义。 答：（1）微分形式：在理想约束的条件下，质点系动能的微分等于作用在质点系的主动力的元功之和。 （3分） （2）积分形式：在某一运动过程的始末，质点系动能的变化等于作用在质点系上所有主动力在该过程所做功的代数和。 （2分） 6、给出单自由度系统无阻尼自由振动运动表达式，指出哪些量与系统有关，哪些量与系统无关。 答： （2分） 其中： 与系统有关，A和与系统无关，由初始条件决定。 （3分） 二、图示桁架中左端为铰支，右端为滚动支撑。求杆BC、CG、CD所受内力，指出它们为受拉还是受压？（25分） 1、整体受力图 （5分） 由，得：， （3分） 2、截面法1，受力图如下： （5分） 由，得：，（压） 由，得：，（压） （5分） 3、截面法2，受力图如下： （5分） 由，得：，（压） （2分） 三、滑块B与AB铰接，可在CD上的滑槽内滑动。在图示瞬时AB绕A点以匀角速度转动，求此时刻杆CD的角速度和角加速度。（25分） 1、滑块B速度合成图 （5分） （5分） 2、加速度合成图： （5分） ，， （5分） 由，得： （5分） 四、图示滑块可在两光滑墙面间垂直滑动，滑块上作用一集中力F，AB杆上作用一力偶。系统在时静止，用虚位移原理方法确定集中力F的大小。（提示：时可求得AC=4.372cm）。（20分） 虚位移关系图 （5分） 由正弦定理，得： ，， ， ， ，， （10分） 由虚位移原理，有：，得： （5分） 《 理论力学 》试卷 B卷——答案　　第2页　共7页 _____________ ________ … 姓名: 学号: 系别: 年级专业: ( 密 封 线 内 不 答 题 ) ……………………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………线………………………………………