《理论力学》试卷(A).DOC

2009-2010学年度第一学期考试试题 （A ）卷 课程名称《理论力学 课程名称《理论力学》 出题教师签名 集体 考试方式（闭）卷 任课教师签名 审题教师签名 适用专业 考试时间 （120 ）分钟 题号 — 二 三 四 五 六 总分 得分 评卷人 一、判断题（每小题2分，共10分，正确打7,错误打X,填入括号内。） 1、 当刚体受三个不平行的力作用时，只要这三个力的作用线汇交于同 TOC \o 1-5 \h \z 一点，则该刚体就一定处于平衡状态。 （） 2、 力偶是一对平衡力。 （） 3、 力对点之矩是代数量，其正负号由右手定则确定。 （） 4、 牵连速度是指刚体（动参考系）上与动点重合的一点的速度。（） 5、 若系统仅在重力作用下运动，则该系统机械能守恒。 （） 二、填空题（每空2分，共20分） 1、如图1中所示为Fl、F2组成的任意空间力系，则力F1对点D之 矩为 ，力F2对点D之矩为 。 2、 刚体作匀速定轴转动，角速度为叫其上一点P转动半径为R,则点 P的法向加速度大小为 ,切向加速度大小为 … 。 3、 如图2所示平行四边形机构，曲柄CHA以匀角速威慮Oi翳逆时针 方向转动，小环M沿AB杆运动的相对速度为V,则小球M的科 氏加速度的大小为 O 4、 已知点沿其轨迹的运动方程为S=2+3t,则该点必作 运动, 且速度大小为 。（单位不考虑） 5、 动点相对于 的运动称为相对运动， 对于定 参考系的运动称为牵连运动。 6＞如图3所示系统中，已知弹簧刚度k=5N/cm,原长lo=2Ocm, OA=40cm,AB=30cm,则刚滑块从A点运动到B点的过程中，弹性 力所做的功为 o （图3） 三、作图题（第一个图5分，第二、三个图分别10分，共25分） 请分别画出下列结构中的杆件的受力图（请将所有的受力图画在答 题纸上，不要直接在题目上面画图，注意毎个杆件分开画图。） 3. 3. 图  （图 3.3 ） （图 3.3 ） U!（15分）如图4中所示之结构由杆AB与BC在B处饺接而成。结构 U! A处为固定端，C处为辘轴支座。DE段结构上承受均布载荷作用， 荷载集度为q； E处作用有外力偶，其力偶矩为M。若q、M、d等 为已知，求A、C二处的约束力。 （图4） 五、（15分）如图5所示机构中滑块A的速度为常值,Va二0. 2m/s, AB=0. 4m. 求当AC=CB, 0=30。时杆CD的速度和加速度。 c c、o （图5） 2009-2010学年第1学期考试试题 （A）卷 答案与评分标准 一、 判断题（10分） TOC \o 1-5 \h \z 1、X 2、X 3、X 4、7 5、7 二、 填空题（20分，每空2分） 1、 （-12, 9, T2） ； 0 2、 J _； Q ； 3、 0 ； 4、 匀速 ; 3 ; 5、 动参考系 ； 动参考系 ； 6、 —12.5J 三、 作图题（第一个图5分，第二、三个图分别10分，共25分） (2分) (2分) (图 3.1 （3分） ） (5) (5) （图 3.2 ） Fb F ZF./ （3分） 四、（15分）解: （3分） （图 3.3 ） C 、F F./ D丿 Xa A/ Ya （4分） E c EC 1、受力分析 对于结构整体，在固定端A处有3个约束力，设为八/%.、Ma；在辘轴支 座C处有一个竖直方向的约束力耳c。如图4所示。（5分） 工他（尸）二0, FRC 工他（尸）二0, FRCx2d-M-qdx^ = O 求得：Fkc = + （a） （5 分） “ 2d 4 再考察整体平衡，将DE段的分布载荷简化为作用于B处的集中力，其值为2qd, 由平衡方程 工 Fy=0,FA、,-2qd+FRc=0 工Ma =0,Ma -Iqdx2d-M + FRC x4d = 0 将式（a）代入后，解得： 五、（15分）解: (a) (b) (a) (b) 己知点A和B的速度方向，AB的速度瞬心，如图5 (a)所示，AB杆的角速 度 3ab =^=-=1 rad/s (2) PA 动系建立在AB上，套筒C为动点，有 Vc = + Vr °) 由图5 (a) 所示的速度合成关系可解出 為当必心⑵ 再做加速度分析。以点A为基点，点B的加速度如图5 (b)所示，并有 (2) (2) 考虑到 aA=0 则 tan —=如? 6 aBA 式屮，anBA= coAB2xAB = lx0A = 0Am/s21 代入上式，得 a；A= 0.4 V3/?:/ s2 杆AB的角加速度为 二 -羽yd Is2 (1) AB 再以点A为基点，杆AB上与套筒C重合的点C］的加速度为 化=色+ 4人+。氛 ⑵ 动系在AB上，套筒C为动点，有 %二匕+4 +4 式中ae= aa ,