文理工程力学I考试题解.ppt

* 一.单项选择题(每小题3分, 共21分) 1. 一平面任意力系向O点简化后得到一力FR 和力矩为MO 的力偶,则该力系最后合成的结果是: ( 3 ) . 作用于O点的一个力; 作用在O点右边的一个力; 作用在O点左边的一个力; 合力偶. 2. 正方体的ABCD面上沿BD方向作用一力F, 则该力( 2 ) . 对x、y轴的矩相等; 对y、z轴的矩相等; 对x、y、z的矩全不相等; 对x、y、z的矩全相等. 3. 物块与水平面间的摩擦角?m = 150 , 物块上作用有力P、Q, 且 P = Q, 若? = 300 , 则物块的状态为( 2 ) . 临界平衡状态; 静止( 非临界平衡状态); 滑动状态; 无法确定. 4. 图示机构中, OA杆以匀角速度? 绕O轴转动, 若选OA上的A点为动点, 动系固结在BC杆上, 则在图示瞬时, 动点的相对加速度ar 与牵连加速度ae 它们的方向是: ( 3 ) . ar 铅垂向上, ae 向下; ar 铅垂向下, ae 向上; ar 水平向左, ae 向下; ar 水平向右, ae 向上 . (5) 若刚体作瞬时平动, 则该瞬时刚体的角速度?, 角加速度?分别为 ( 3 ). ( 1) ? = 0 , ? = 0 ; ( 2 )　? ≠0, ? = 0 ; ( 3 ) ? = 0, ?≠0 ; ( 4 ) ? ≠0; ?≠0. (6) 一均质杆AB, 长为L, 质量为m, 以匀角速度? 绕O轴转动, 则杆对过O点的Z轴的动量矩LZ 的大小为( 2 ) . (7)在上题图示, AB杆的动量大小为( 1 ) . 二. 判断题 (每小题3分, 共6分) (正确的打√,不正确的打×. ) 1. 均质圆盘绕其质心作定轴转动时, 则系统的动量为零, 对转轴的动量矩也为零. ( ) 2. 点作匀速运动时, 其加速度不等于零. ( ) 三. 简单计算题 ( 每小题10分, 共30分) 1. 在图示刚架中, 已知q = 4kN/m, F = 4kN, M = 8kN.m, 不计刚架自重, 求固定端A处的约束反力. 解: 取刚架分析,固定端处受力如图. 刚架A处约束力方向如图示, 约束力偶与图示相反. 2. 在图示机构中, 已知O1A∥O2C∥O3D, 2O1A = O2C=O3D =2r, ?为常数, 求三角板M点的速度和加速度, 并在图中画出其方向. 解: 图示结构中, O1A杆、O2B杆、O3D杆皆为定轴转动, AB杆和三角板CDM作平动. M点速度加速度方向如图示. 3.均质杆长为2L, 直立在光滑的水平面上, 求它从铅垂位置无初速倒下时,端点A相对于图示坐标系的轨迹(方程). 解: 均质杆在运动过程中,始终有 质心 xc = 0 消去参数? 可得: 于是可有杆端A点的坐标为 L (A) 四. 组合结构如图示, 其中q = 5kN/m, P = 10kN, M = 20kN.m , 杆自重不计. 求杆1、2、3所受的力及固定端A处的约束力. (15分) 解: 取BD梁分析受力平衡 取E铰链分析受力平衡 此处的F是什么啊？ 对于整个结构, 解除A端约束及3号杆件, 作受力图 答: 结构中, 1、3号杆受拉, 大小分别为50kN和40kN, 2号杆受压, 大小为30kN. A处约束力为: Fx = 40kN, Fy = 50kN, MA = 100kN.m , 其方向如图所示. 又解: 取BD梁分析受力平衡 取E铰链分析受力平衡 取AB梁(含B铰链)分析受力平衡 取AB梁(含B铰链)分析受力平衡 五. 构架的尺寸及其上的载荷如图示. 已知q0 = 4kN/m, M = 10kN.m, 不计各杆自重, 求A、B、C处所受的力. (15分) 解: 取DEG杆分析受力平衡 再取ABC杆分析受力平衡 * * *