理论力学题目
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13-1 圆盘的半径r=0.5m,可绕水平轴O 转动。
在绕过圆盘的绳上吊有两物块A,B,质量分别为m A=3 kg ,m B=2 kg。
绳与盘之间无相对滑动。
在圆盘上作用一力偶,力偶矩按的规律变化(M以N·m计,以rad计)。
求到时,力偶M与物块A,B的重力所做的功之总和。
13-2 图示坦克的履带质量为m,两个车轮的质量均为,车轮视为均质盘,半径为R,两车轮轴间距离为.设坦克前进速度为,计算此质点系的动能。
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解:
1.先研究车轮,车轮作平面运动,角速度
;两车轮的动能为
2.再研究坦克履带,AB部分动能为零,CD部分为平动,其速度为2v ;圆弧AD与BC
部分和起来可视为一平面运动圆环,环心速度为v ,角速度为,则履带的动能为
3.此质点系的动能为
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理论力学考试题及答案详解一、选择题(每题2分,共10分)1. 牛顿第一定律又称为惯性定律,它指出:A. 物体在受力时,会改变运动状态B. 物体在不受力时,会保持静止或匀速直线运动C. 物体在受力时,会做圆周运动D. 物体在受力时,会保持原运动状态答案:B2. 根据胡克定律,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,比例系数称为:A. 弹性系数B. 刚度系数C. 硬度系数D. 柔度系数答案:A3. 在理论力学中,一个系统动量守恒的条件是:A. 系统外力为零B. 系统外力和内力都为零C. 系统外力和内力之和为零D. 系统外力和内力之差为零答案:C4. 一个物体做自由落体运动,其加速度为:A. 0B. g(重力加速度)C. -gD. 取决于物体的质量答案:B5. 刚体的转动惯量与以下哪个因素无关?A. 质量B. 质量分布C. 旋转轴的位置D. 物体的形状答案:A二、填空题(每空2分,共10分)6. 一个物体受到三个共点力平衡,如果撤去其中两个力,而保持第三个力不变,物体的加速度将________。
答案:等于撤去的两个力的合力除以物体质量7. 根据动能定理,一个物体的动能等于工作力与物体位移的________。
答案:标量乘积8. 在光滑水平面上,两个冰球相互碰撞后,它们的总动能将________。
答案:守恒9. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,其向心力的方向始终________。
答案:指向圆心10. 刚体的角速度与角动量的关系是________。
答案:成正比三、简答题(共20分)11. 什么是达朗贝尔原理?请简述其在解决动力学问题中的应用。
答案:达朗贝尔原理是分析动力学问题的一种方法,它基于牛顿第二定律,用于处理作用在静止或匀速直线运动的物体上的力系。
在应用达朗贝尔原理时,可以将物体视为受力平衡的状态,即使物体实际上是在加速运动。
通过引入惯性力的概念,可以将动力学问题转化为静力学问题来求解。
12. 描述一下什么是科里奥利力,并解释它在地球上的表现。
第一章静力学基础一、是非题1.力有两种作用效果,即力可以使物体的运动状态发生变化,也可以使物体发生变形。
()2.在理论力学中只研究力的外效应。
()3.两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
()4.作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是:两个力的作用线相同,大小相等,方向相反。
()5.作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。
()6.三力平衡定理指出:三力汇交于一点,则这三个力必然互相平衡。
()7.平面汇交力系平衡时,力多边形各力应首尾相接,但在作图时力的顺序可以不同。
()8.约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。
()二、选择题1.若作用在A点的两个大小不等的力F1和F2,沿同一直线但方向相反。
则其合力可以表示为。
①F1-F2;②F2-F1;③F1+F2;2.作用在一个刚体上的两个力F A、F B,满足F A=-F B的条件,则该二力可能是。
①作用力和反作用力或一对平衡的力;②一对平衡的力或一个力偶。
③一对平衡的力或一个力和一个力偶;④作用力和反作用力或一个力偶。
3.三力平衡定理是。
①共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点;②共面三力若平衡,必汇交于一点;③三力汇交于一点,则这三个力必互相平衡。
4.已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上的平面共点力系,其力矢关系如图所示为平行四边形,由此。
①力系可合成为一个力偶;②力系可合成为一个力;③力系简化为一个力和一个力偶;④力系的合力为零,力系平衡。
5.在下述原理、法则、定理中,只适用于刚体的有。
①二力平衡原理;②力的平行四边形法则;③加减平衡力系原理;④力的可传性原理;⑤作用与反作用定理。
三、填空题1.二力平衡和作用反作用定律中的两个力,都是等值、反向、共线的,所不同的是。
2.已知力F沿直线AB作用,其中一个分力的作用与AB成30°角,若欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小,则此二分力间的夹角为度。
理论力学考试试卷(附答案)一、 名词解释(每个4分,共20分)1、刚化原理2、加减平衡力系公理3、相对运动、牵连运动4、质点系动量守恒定理5、质点系动能定理二、 单项选择题(每个4分,共20分)1、已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上A 、B 、C 、D 四点的平面一般力系,其力矢关系如下图所示为平行四边形,由此可知 ( )。
2(A )力系可以合成为一个力偶 (B )力系可以合成为一个力(C )力系可以合成为一个力和一个力偶 (D )力系的合力为零,力系平衡2、物块重P ,与水面的摩擦角o20m ϕ=,其上作用一力Q ,且已知P=Q ,方向如图,则物块的状态为( )。
(A )静止(非临界平衡状态) (B )临界平衡状态(C )滑动状态 (D )不能确定 3、图(a )、(b)为两种结构,那么( )。
(A )图(a )为静不定,图(b )为静定 (B )图(a )、(b )均为静不定 (C )图(a )、(b )均为静定 (D )图(a )为静定,图(b )为静不定4、点作匀变速曲线运动是指( )。
(A )点的加速度大小a =常量 (B )点的加速度a =常矢量(C )点的切向加速度大小τa =常量 (D )点的法向加速度大小na =常量5、边长为a 2的正方形匀质薄板,截去四分之一后悬挂在A 点,今若使BC 边保持水平,则点A 距右端的距离x= ( )。
(A) a (B) 3a /2 (C) 6a /7 (D)5a /6三、计算题(15分)结构的尺寸及荷载如下图所示,已知q=1.5kN/m ,试求支座A 的反力。
(a)(b)a aaaxBAC四、计算题(15分)已知P=5kN ,试求图示桁架中1、2、3杆的内力。
五、计算题(15分)在图示机构中,已知m r B O A O 4.021===,AB O O =21,A O 1杆的角速度4rad s ω=,角加速度22rad s α=,求三角板C 点的加速度,并画出其方向。
理论力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 牛顿第一定律描述的是:A. 物体在受力时的运动状态B. 物体在不受力时的运动状态C. 物体在受力时的加速度D. 物体在受力时的位移答案:B2. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力和物体质量的关系是:A. 加速度与作用力成正比,与质量成反比B. 加速度与作用力成反比,与质量成正比C. 加速度与作用力成正比,与质量成正比D. 加速度与作用力成反比,与质量成反比答案:A3. 以下哪个不是刚体的运动特性?A. 刚体的质心保持静止或匀速直线运动B. 刚体的各部分相对位置不变C. 刚体的各部分速度相同D. 刚体的各部分加速度相同答案:C4. 角动量守恒定律适用于:A. 只有重力作用的系统B. 只有内力作用的系统C. 外力矩为零的系统D. 外力为零的系统答案:C5. 以下哪个是能量守恒定律的表述?A. 一个封闭系统的总动能是恒定的B. 一个封闭系统的总势能是恒定的C. 一个封闭系统的总能量是恒定的D. 一个封闭系统的总动量是恒定的答案:C二、简答题(每题10分,共20分)6. 简述牛顿第三定律的内容及其在实际中的应用。
答案:牛顿第三定律,又称作用与反作用定律,表述为:对于两个相互作用的物体,它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。
在实际应用中,例如在推门时,门对人的作用力和人对门的作用力大小相等,方向相反。
7. 描述什么是简谐振动,并给出一个生活中的例子。
答案:简谐振动是一种周期性振动,其回复力与位移成正比,且总是指向平衡位置。
生活中的例子包括弹簧振子,当弹簧被拉伸或压缩后释放,它会在原始平衡位置附近做周期性的往复运动。
三、计算题(每题15分,共30分)8. 一个质量为m的物体,从静止开始,沿着一个斜面下滑,斜面的倾角为θ。
如果斜面的摩擦系数为μ,求物体下滑的加速度。
答案:首先,物体受到重力mg的作用,分解为沿斜面方向的分力mg sinθ和垂直斜面方向的分力mg cosθ。
理论力学测试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 牛顿第一定律描述的是:A. 物体在没有外力作用下的运动状态B. 物体在受到平衡力作用下的运动状态C. 物体在受到非平衡力作用下的运动状态D. 物体在任何力作用下的运动状态答案:A2. 以下哪个不是惯性参考系的特点?A. 牛顿第一定律在其中成立B. 牛顿第二定律在其中成立C. 牛顿第三定律在其中成立D. 物体在其中不受任何力的作用答案:D3. 动量守恒定律适用于:A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 只有摩擦力作用的系统D. 只有保守力作用的系统答案:D4. 以下哪个是矢量?A. 质量B. 速度C. 时间D. 温度答案:B5. 以下哪个是标量?A. 力B. 位移C. 功D. 速度答案:C二、填空题(每空1分,共10分)1. 牛顿第二定律的数学表达式为:\[ F = ma \],其中\( F \)代表______,\( m \)代表______,\( a \)代表______。
答案:力;质量;加速度2. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向______,作用在______。
答案:相反;不同物体上3. 动量的定义是质量与______的乘积。
答案:速度4. 功的定义是力与力的方向上的______的乘积。
答案:位移5. 动能的定义是\( \frac{1}{2}mv^2 \),其中\( m \)代表______,\( v \)代表______。
答案:质量;速度三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述牛顿第二定律的物理意义。
答案:牛顿第二定律表明,物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比,即力是改变物体运动状态的原因。
2. 描述动量守恒定律在碰撞过程中的应用。
答案:在没有外力作用的系统中,两个或多个物体发生碰撞时,碰撞前后系统的总动量保持不变。
这意味着碰撞前后各物体动量的矢量和相等。
四、计算题(每题15分,共30分)1. 一辆质量为1500kg的汽车以20m/s的速度行驶,突然刹车,经过5秒后停止。
理论力学试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 一个物体在水平面上以速度v匀速直线运动,其动摩擦因数为μ,若物体所受的摩擦力为F,则F等于:A. μvB. μmgC. μND. μ(v^2)答案:B2. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比。
这一定律的数学表达式为:A. F = maB. F = m/aC. a = F/mD. a = mF答案:A3. 一个物体从静止开始自由下落,其下落的高度h与时间t的关系为:A. h = gt^2B. h = 1/2gt^2C. h = 2gtD. h = gt答案:B4. 两个物体A和B用轻杆连接,A的质量为mA,B的质量为mB,系统在水平面上以共同速度v向右做匀速直线运动。
若杆的力为F,则F的方向是:A. 向左B. 向右C. 不确定D. 无法判断答案:B5. 一个物体在竖直平面内做圆周运动,当物体通过最高点时,其向心力的来源是:A. 重力B. 杆的支持力C. 绳子的张力D. 重力和杆的支持力的合力答案:D二、填空题(每空2分,共10分)1. 一个物体的质量为2kg,受到的合外力为10N,根据牛顿第二定律,其加速度为______ m/s²。
答案:52. 一个物体做匀加速直线运动,初速度为3m/s,加速度为2m/s²,经过4秒后的速度为______ m/s。
答案:153. 在光滑水平面上,一个物体受到一个大小为5N,方向向右的恒定力作用,物体的质量为1kg,其加速度为______ m/s²。
答案:54. 一个物体在竖直上抛运动中,当其上升的最大高度为20m时,其初速度为______ m/s。
答案:205. 根据动能定理,物体的动能变化等于合外力做的功,若一个物体的动能增加了30J,合外力做的功为______ J。
答案:30三、简答题(共20分)1. 解释什么是科里奥利力,并给出其表达式。
《理论力学》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有习题【说明】:本课程《理论力学》(编号为 06015)共有单选题 , 计算题 , 判断题 ,填空题等多种试题类型,其中,本习题集中有[ 判断题 ] 等试题类型未进入。
一、单选题1. 作用在刚体上仅有二力F A、 F B,且 F A F B 0 ,则此刚体________。
⑴、一定平衡⑵、一定不平衡⑶、平衡与否不能判断2. 作用在刚体上仅有二力偶,其力偶矩矢分别为M A、M B,且M A+M B 0 ,则此刚体 ________ 。
⑴、一定平衡⑵、一定不平衡⑶、平衡与否不能判断3. 汇交于 O 点的平面汇交力系,其平衡方程式可表示为二力矩形式。
即m A F i 0 ,m B F i 0 ,但________。
⑴、 A 、 B 两点中有一点与O 点重合⑵、点 O 不在 A 、 B 两点的连线上⑶、点 O 应在 A 、 B 两点的连线上⑷、不存在二力矩形式,X 0, Y 0 是唯一的4. 力F在 x 轴上的投影为 F ,则该力在与x 轴共面的任一轴上的投影________ 。
⑴、一定不等于零⑵、不一定等于零⑶、一定等于零⑷、等于 F________。
5. 若平面一般力系简化的结果与简化中心无关,则该力系的简化结果为⑴、一合力⑵、平衡⑶、一合力偶⑷、一个力偶或平衡6.若平面力系对一点 A 的主矩为零,则此力系________。
⑴、不可能合成一个力⑵、不可能合成一个力偶⑶、一定平衡⑷、可能合成一个力偶,也可能平衡7.已知 F1、 F2、 F3、 F4为作用刚体上的平面共点力系,其力矢关系如图所示为平行四边形,因此可知________。
⑴、力系可合成为一个力偶⑵、力系可合成为一个力⑶、力系简化为一个力和一个力偶⑷、力系的合力为零,力系平衡8. 已知一平衡的平面任意力系F1、 F2F n1,如图,则平衡方程m A 0 ,m B 0 ,Y 0中(AB y ),有________个方程是独立的。
理论力学课程试题及答案理论力学是物理学中的一个重要分支,它主要研究宏观物体在力的作用下的运动规律。
理论力学课程通常包括静力学、动力学、运动学、能量守恒定律、动量守恒定律、角动量守恒定律等内容。
以下是一份理论力学课程的试题及答案,供学习者参考。
试题一、选择题(每题2分,共10分)1. 理论力学的研究对象是()A. 微观粒子B. 宏观物体C. 流体D. 热力学系统2. 在国际单位制中,力的单位是()A. 牛顿(N)B. 帕斯卡(Pa)C. 焦耳(J)D. 瓦特(W)3. 一个物体的动量是()A. 物体的质量与速度的乘积B. 物体的动能C. 物体的势能D. 物体的位移4. 根据牛顿第三定律,作用力与反作用力()A. 大小相等,方向相反B. 大小不等,方向相反C. 大小相等,方向相同D. 大小不等,方向相同5. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,其受到的摩擦力()A. 等于物体的重力B. 等于物体的动能C. 等于物体的动量D. 与物体的牵引力大小相等,方向相反二、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述牛顿运动定律的三个定律。
2. 什么是角动量守恒定律?它在什么条件下成立?3. 简述能量守恒定律,并说明其在实际应用中的重要性。
4. 何为虚功原理?它在解决静力学问题中有何作用?三、计算题(每题10分,共30分)1. 一个质量为2kg的物体在水平面上以3m/s的速度做匀速直线运动,若摩擦系数为0.1,请计算物体受到的摩擦力大小。
2. 一个质量为5kg的物体从静止开始自由下落,忽略空气阻力,求物体在2秒后的速度和位移。
3. 一个质量为3kg的物体在竖直平面内做圆周运动,其半径为1m,角速度为2rad/s,请计算物体在最高点时所需的最小速度。
四、解答题(每题15分,共30分)1. 一个质量为m的物体在竖直方向上受到一个向上的力F作用,物体向上做匀加速直线运动。
若物体的加速度为a,试证明牛顿第二定律在该情况下的表达式,并说明力F与物体质量m和加速度a之间的关系。
理论力学试题一、填空题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。
求力系对x,y,z 轴的力矩。
(6分)=( ), =( )zM=( )2.已知: 图示机构位于铅垂面内, 匀质杆OA 质量为m, 长为l, 且l=4R, 匀质圆盘质量为m, 半径为R,与杆在A 端固接。
图示瞬时, 杆的角速度 =0,角加速度为 。
求惯性力系向O 点简化结果。
(6分)主失大小=( ), 主矩大小=( )方向在图中标出。
二. 在图示机构中, 已知: OB=OD=DA=20cm,AC=40cm,AB AC,角 = , =150N,弹簧的刚度系数k=150N/cm,在图示位置已有压缩变形 =2cm,不计各构件重量, 用虚位移原理求构件在图示位置平衡时, 力 的大小。
(用其他方法做不给分)(8分)三. 已知: 图示平面结构, 各杆自重不计。
M=10kN m, F=20kN, 8kN/m, , A, B, D 处为铰链连接, E 处为固定端。
求: A, E处的约束力。
(20分)四. 已知: 平面机构如图: 圆轮A沿水平面纯滚动, 滑块B上铰链两直杆AB, BD, BD穿过做定轴转动的套筒C, , 图示瞬时, 。
求: 图示瞬时, AB,BD杆的角速度 ;点B的加速度 ;BD杆的角加速度 。
(20)五. 已知: 图示系统中, 物块A质量为3m, 均质圆盘B与均质圆柱C质量均为m, 半径均为R, 弹簧刚度系数为k, 初始时系统静止, 弹簧为原长。
系统由静止释放后, 圆柱C做纯滚动。
斜面倾角为 , 弹簧与绳的倾斜段与斜面平行。
求:当物块A下降距离为s (未达最低位置)时的速度与加速度, 两段绳中的拉力。
(20分)理论力学试题答案一、填空题 1、Fa 22 ;0;Fa M 222. ; ;二、解:sin A C r r δδθ= 12A C r r δδ= 1124D A C r r r δδδ== 1124B A C r r r δδδ==1211044C D C C F r F r F r δδδ+-=N 300=D F N 9002=F三、解:分析BD, 受力如图(1)所示。
理论力学习题及答案理论力学习题及答案理论力学是物理学的基础学科之一,它研究物体运动的规律以及力的作用原理。
在学习理论力学的过程中,掌握一定的习题是非常重要的。
本文将提供一些理论力学的学习题及其答案,希望能够帮助读者更好地理解和掌握这门学科。
1. 一个质点在水平方向上受到一个恒力F的作用,已知质点的质量为m,求质点在水平方向上的加速度。
解答:根据牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度,即F = ma。
所以质点在水平方向上的加速度为a = F / m。
2. 一个质点在竖直方向上受到一个重力作用,已知质点的质量为m,求质点在竖直方向上的加速度。
解答:根据牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度,即mg = ma。
所以质点在竖直方向上的加速度为a = g,其中g为重力加速度。
3. 一个质点在竖直方向上受到一个重力作用和一个向上的恒力F的作用,已知质点的质量为m,求质点在竖直方向上的加速度。
解答:根据牛顿第二定律,力等于质量乘以加速度,即mg - F = ma。
所以质点在竖直方向上的加速度为a = (mg - F) / m。
4. 一个质点在斜面上受到一个斜面法向力N和一个斜面平行力F的作用,已知斜面的倾角为θ,求质点在斜面上的加速度。
解答:将斜面的坐标系选择为斜面的法线方向和水平方向,根据牛顿第二定律在斜面的法线方向和水平方向分别列出方程。
在斜面的法线方向上,N -mgcosθ = ma_n,其中a_n为质点在斜面法线方向上的加速度;在斜面的水平方向上,F - mgsinθ = ma_t,其中a_t为质点在斜面平行方向上的加速度。
通过这两个方程可以解得质点在斜面上的加速度。
5. 一个质点在圆周运动中,已知质点的质量为m,圆周的半径为r,求质点的向心加速度。
解答:向心加速度是质点在圆周运动中指向圆心的加速度。
根据牛顿第二定律,向心力等于质量乘以向心加速度,即F = ma_c。
而向心力可以表示为F =mω^2r,其中ω是质点的角速度。
理论力学练习题一、选择题1. 质点系的动量守恒定律适用于以下哪种情况?A. 质点系内部作用力远大于外力B. 质点系内部作用力远小于外力C. 质点系内部作用力与外力相等D. 质点系内部作用力与外力都为零2. 以下哪项不是牛顿运动定律的内容?A. 物体的加速度与作用力成正比B. 物体的加速度与物体质量成反比C. 物体的加速度方向与作用力方向相反D. 物体的加速度方向与作用力方向相同3. 根据角动量守恒定律,以下说法正确的是:A. 角动量守恒定律只适用于刚体B. 角动量守恒定律只适用于质点C. 角动量守恒定律适用于所有物体D. 角动量守恒定律不适用于任何物体二、计算题1. 一个质量为m的物体在水平面上以速度v做匀速直线运动,求其动量大小。
2. 一个质量为m的物体在竖直方向上受到大小为F的力作用,物体的加速度为a。
如果物体从静止开始运动,求物体在t秒后的速度。
3. 一个质量为m的物体在光滑水平面上以角速度ω绕一个固定点做匀速圆周运动,求其向心力大小。
三、简答题1. 描述牛顿第三定律的内容,并举例说明。
2. 简述动量守恒定律的条件和应用。
3. 说明角动量守恒定律在天体物理中的应用。
四、分析题1. 一个质量为m的物体从高度h处自由落体,忽略空气阻力。
请分析其在落地时的动能,并与从同一高度以初速度v0水平抛出时的动能进行比较。
2. 一个质量为m的物体在光滑水平面上,受到一个恒定的力F作用,力的方向与水平面成θ角。
请分析物体的运动状态,并求出其加速度大小。
3. 考虑一个质量为m的物体在光滑水平面上,受到一个大小为F,方向始终与速度方向垂直的力作用。
请分析物体的运动状态,并求出其速度随时间的变化关系。
五、应用题1. 一个质量为2kg的物体在水平面上以5m/s的速度做匀速直线运动,若突然施加一个大小为10N的力,方向与运动方向相反,求物体在2秒后的速度。
2. 一个质量为3kg的物体从静止开始,受到一个大小为20N的恒定力作用,求物体在5秒后的速度和位移。
理论力学 ---11-1. 两个力,它们的大小相等、方向相反和作用线沿同一直线。
这是(A)它们作用在物体系统上,使之处于平衡的必要和充分条件;(B)它们作用在刚体系统上,使之处于平衡的必要和充分条件;(C)它们作用在刚体上,使之处于平衡的必要条件,但不是充分条件;(D)它们作用在变形体上,使之处于平衡的必要条件,但不是充分条件;1-2. 作用在同一刚体上的两个力F1和F2,若F1 = - F2,则表明这两个力(A)必处于平衡;(B)大小相等,方向相同;(C)大小相等,方向相反,但不一定平衡;(D)必不平衡。
1-3. 若要在已知力系上加上或减去一组平衡力系,而不改变原力系的作用效果,则它们所作用的对象必需是(A)同一个刚体系统;(B)同一个变形体;(C)同一个刚体,原力系为任何力系;(D)同一个刚体,且原力系是一个平衡力系。
1-4. 力的平行四边形公理中的两个分力和它们的合力的作用范围(A)必须在同一个物体的同一点上;(B)可以在同一物体的不同点上;(C)可以在物体系统的不同物体上;(D)可以在两个刚体的不同点上。
1-5. 若要将作用力沿其作用线移动到其它点而不改变它的作用,则其移动范围(A)必须在同一刚体内;(B)可以在不同刚体上;(C)可以在同一刚体系统上;(D)可以在同一个变形体内。
1-6. 作用与反作用公理的适用范围是(A)只适用于刚体的内部;(B)只适用于平衡刚体的内部;(C)对任何宏观物体和物体系统都适用;(D)只适用于刚体和刚体系统。
1-7. 作用在刚体的同平面上的三个互不平行的力,它们的作用线汇交于一点,这是刚体平衡的(A)必要条件,但不是充分条件;(B)充分条件,但不是必要条件;(C)必要条件和充分条件;(D)非必要条件,也不是充分条件。
1-8. 刚化公理适用于(A)任何受力情况下的变形体;(B)只适用于处于平衡状态下的变形体;(C)任何受力情况下的物体系统;(D)处于平衡状态下的物体和物体系统都适用。
理论力学考试题及答案6一、选择题(每题4分,共20分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力的关系是:A. 与作用力成正比B. 与作用力成反比C. 与作用力成正比,与物体质量成反比D. 与物体质量成正比,与作用力成反比答案:C2. 动量守恒定律适用于:A. 只有重力作用的系统B. 只有弹力作用的系统C. 只有摩擦力作用的系统D. 任何外力为零的系统答案:D3. 以下哪种情况不满足能量守恒定律?A. 完全非弹性碰撞B. 完全弹性碰撞C. 有外力做功的系统D. 只有重力作用的系统答案:C4. 刚体的转动惯量与以下哪个因素无关?A. 质量分布B. 质量大小C. 形状D. 旋转轴的位置答案:C5. 简谐运动的周期与以下哪个因素无关?A. 振动物体的质量B. 振动物体的弹性系数C. 振动物体的阻尼系数D. 振动物体的固有频率答案:C二、填空题(每空2分,共20分)1. 牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小相等,方向相反,且作用在________上。
答案:不同物体2. 根据角动量守恒定律,当一个系统不受外力矩作用时,其总角动量保持________。
答案:不变3. 刚体的转动惯量I与质量m和半径r的关系为I=________。
答案:mr^24. 根据开普勒第三定律,行星公转周期T的平方与其轨道半长轴a的立方成正比,即T^2∝________。
答案:a^35. 根据胡克定律,弹簧的弹力F与形变量x成正比,即F=________。
答案:kx三、计算题(每题15分,共40分)1. 一质量为2kg的物体在水平面上以10m/s的初速度开始滑动,受到一个大小为5N的水平恒定摩擦力作用,求物体停止前所经过的距离。
答案:首先根据牛顿第二定律,物体的加速度a=F/m=5/2=2.5m/s^2。
由于物体做匀减速运动,可利用公式v^2=u^2+2as,其中v为最终速度,u为初速度,a为加速度,s为位移。
将v=0,u=10m/s,a=-2.5m/s^2代入公式,得到s=(0-10^2)/(2*(-2.5))=20m。
理论力学题库及答案详解一、选择题1. 在经典力学中,牛顿第一定律描述的是:A. 物体在没有外力作用下,将保持静止或匀速直线运动状态B. 物体在受到外力作用时,其加速度与所受合力成正比,与物体质量成反比C. 物体的动量守恒D. 物体的角动量守恒答案:A2. 以下哪一项不是牛顿运动定律的内容?A. 惯性定律B. 力的作用与反作用定律C. 动量守恒定律D. 力的独立作用定律答案:C二、填空题1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度 \( a \) 与作用力 \( F \) 和物体质量 \( m \) 的关系是 \( a = \frac{F}{m} \)。
2. 一个物体在水平面上以初速度 \( v_0 \) 滑行,摩擦力 \( f \) 与其质量 \( m \) 和加速度 \( a \) 的关系是 \( f = m \cdot a \)。
三、简答题1. 简述牛顿第三定律的内容及其在实际问题中的应用。
答案:牛顿第三定律,也称为作用与反作用定律,指出作用力和反作用力总是成对出现,大小相等、方向相反,作用在两个不同的物体上。
在实际问题中,如火箭发射时,火箭向下喷射气体产生向上的推力,这是作用力;而气体向下的反作用力则推动火箭向上运动。
2. 解释什么是刚体的转动惯量,并给出计算公式。
答案:刚体的转动惯量是描述刚体绕某一轴旋转时惯性大小的物理量,其计算公式为 \( I = \sum m_i r_i^2 \),其中 \( m_i \) 是刚体各质点的质量,\( r_i \) 是各质点到旋转轴的垂直距离。
四、计算题1. 一个质量为 \( m \) 的物体在水平面上以初速度 \( v_0 \) 滑行,受到一个大小为 \( \mu mg \) 的摩擦力作用,求物体滑行的距离\( s \)。
答案:首先应用牛顿第二定律 \( F = ma \),得到 \( \mu mg = ma \)。
解得加速度 \( a = \mu g \)。
理论力学试题一、单项选择题1. 关于力的概念,错误的有()A.力是物体之间相互机械作用B. 力的三要素:大小、方向、作用点C. 力的单位为:KN或ND. 力是代数量2. 三力平衡汇交定理适用于下列哪一种情况?()A.只适用于变形体B.只适用于刚体C. 只适用于平衡系统D. 物体系统3. F1、F2 、F3及F4是作用在刚体上的平面汇交力系,其力矢之间有如图所示的关系,合力为FR,以下情况中哪几种是正确的?()A. FR= F4B. FR= 2F4C. FR= - F4D. FR= - 2F44. 关于力在直角坐标轴上的投影描述错误的是()A. 力的投影是代数量B.力的投影,从始端到末端的指向与坐标轴正向相同时为正,反之为负。
C.从力的起点和终点作坐标轴的垂线,则垂足之间的线段称为力在该坐标轴上的投影D. 力的投影是矢量5. 如图所示,如果两力偶均作用在杆BC上,铰链A或B的反力方位属于下列哪一种情况?A. 垂直于ACB. 垂直于BCC. 垂直于ABD. AC两点连线6. 关于力对点之矩描述错误的是()A. 力对点之矩是量度力使物体绕点转动效应的物理量B. 平面力对点之矩只取决于力矩的大小及旋转方向C. 平面力对点之矩是一个代数量D. 力对点之矩的大小与矩心的位置选取无关7. 下述说法哪一个正确?()A. 凡是力偶都不能用一个力来平衡B. 凡是力偶都能用一个力来平衡C. 凡是力偶有时能用一个力来平衡8. 判断下图中桁架内力为零的杆件,哪一个答案是正确的?A.一个B.二个C.三个D.四个9. 对于平面一般力系,叙述正确的有()A. 平面一般力系可以简化为主矢和主矩。
B. 主矢和简化中心位置无关,主矩与简化中心位置有关。
C. 主矢和主矩都与简化中心位置有关。
D. 主矢和主矩都与简化中心位置无关。
10. 关于摩擦,下列叙述错误的有()简单(﹡)A.摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦B.静滑动摩擦力等于静滑动摩擦系数与两物体间法向反力的乘积,即F=fNC.摩擦是机械运动中的普遍现象,既有有利的一面,也有不利的一面D.滑动摩擦分为静滑动摩擦和动滑动摩擦11. 关于摩擦角,叙述错误的是()A. 摩擦角的正切等于静摩擦因数B. 摩擦角确定全反力作用线的位置C. 摩擦角是一个范围值D. 摩擦力达到最大值时,与法向反力之间的夹角称为摩擦角12. 关于空间力对轴之矩描述错误的是()A. 力对轴之矩是量度力使物体绕轴转动效应的物理量B. 力对轴之矩只取决于力矩的大小及旋转方向C. 力对轴之矩是一个矢量D. 力对轴之矩的大小等于力在垂直于该轴的平面内的投影与力臂的乘积13. 空间任意力系向两个不同的点简化,下述哪种情况可能?()A. 主矢相等,主矩相等B. 主矢不相等,主矩相等C. 主矢、主矩不相等14. 在某瞬时,若点的切向加速度和法向加速度都等于零,则此点()A. 必定静止不动B. 必作匀速直线运动C. 可能作匀速直线运动D. 可能作匀速曲线运动15. 点作曲线运动时,下述说法哪一个正确?()A. 若切向加速度为正,则点作加速运动B. 若切向加速度与速度符号相同,则点作加速运动C. 若切向加速度与速度符号相反,则点作加速运动D. 若切向加速度为零,则速度为常矢量16. 汽车通过双曲拱桥(桥面曲线为抛物线)时,车厢作()A.平移B.定轴转动C.除平移与转动外的其他运动17. 刚体绕定轴转动时,下述哪一个说法正确?()A. 当转角时,角速度为正B. 当角速度时,角加速度为正C. 当时,必有角加速度D. 当角加速度与角速度同号时为加速转动,当角加速度与角速度异号时为减速转动18. 一平面机构,在图示位置,OA杆的角速度为,若取套管B为动点,动系固结于摇杆OA上,则该瞬时动点的相对速度大小为()A.OBB.0C.BCD.不确定19. 对于点的合成运动,叙述错误的是()A.点的合成运动有三种运动。
1. 图示圆盘受一平面力系作用,已知圆盘半径R =0.1m ,F 1=100N ,F 2=200N ,M 0=400Nm 。
求该平面任意力系的合力及其作用线与AC 或其延长线的交点位置。
平面任意力系简化191.42,54.82,199.12391.347.16R xyF N F N F NM NmOE m==-==-=∑∑∑2. 求图示桁架中各杆的内力。
桁架内力计算,截面法与节点法:13F F =3. 已知图示结构中2m a =,在外力5kN F =和力偶矩=10kN m M ⋅作用下,求A 、B 和D处的约束反力。
力系的平衡条件的应用,隔离体与整体分析:()()()1010D Ax Ay Bx By A F F F F F kN M kNm↑=→=↓====4. 已知图示结构中1m =60,a οθ=,在外力10kN F =和力偶矩0=20kN m M ⋅作用下,求A 、C 处的约束反力。
同上()20,0,20,17.32Ax Ay A c F kN F M kNm F kN =→===5. 图示构件截面均一,图中小方形边长为b ,圆形半径均为R ,若右图中大方形和半圆形材料密度分别为12,ρρ,试计算确定两种情况下平面图形的质心位置。
以圆心为原点:()()3222c b x =-R b π→-左以方形下缘中点为原点:()()()12212123238c 2x =ρπρρρπρ++↑+右6. 斜坡上放置一矩形匀质物体,质量m=10kg ,其角点A 上作用一水平力F ,已知斜坡角度θ=30°,物体的宽高比b/h=0.3,物体与斜坡间的静摩擦系数s f =0.4。
试确定不致破坏平衡时F 的取值范围。
计算滑动和翻倒两种情况得到(1)滑动平衡范围14.12124.54N F N -≤≤,(2)翻倒平衡范围:8.6962.27N F N ≤≤7. 如图机构,折杆OBC 绕着O 轴作顺时针的匀速定轴转动,角速度为ω,试求此时扣环M 的速度和加速度。
理论力学部分第一章 静力学基础一、是非题1.力有两种作用效果,即力可以使物体的运动状态发生变化,也可以使物体发生变形。
( )2.两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。
( )3.作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是:两个力的作用线相同,大小相等,方向相反。
( )4.作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。
( )5.三力平衡定理指出:三力汇交于一点,则这三个力必然互相平衡。
( )6.约束反力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。
( )二、选择题1.若作用在A 点的两个大小不等的力1F 和2F ,沿同一直线但方向相反。
则其合力可以表示为 。
① 1F -2F ;② 2F -1F ;③ 1F +2F ;2.三力平衡定理是 。
① 共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点;② 共面三力若平衡,必汇交于一点;③ 三力汇交于一点,则这三个力必互相平衡。
3.在下述原理、法则、定理中,只适用于刚体的有 。
① 二力平衡原理; ② 力的平行四边形法则;③ 加减平衡力系原理; ④ 力的可传性原理;⑤ 作用与反作用定理。
4.图示系统只受F 作用而平衡。
欲使A 支座约束力的作用线与AB 成30角,则斜面的倾角应为________。
① 0; ② 30;③ 45; ④ 60。
5.二力A F 、B F 作用在刚体上且0=+B A F F ,则此刚体________。
①一定平衡; ② 一定不平衡;③ 平衡与否不能判断。
三、填空题1.二力平衡和作用反作用定律中的两个力,都是等值、反向、共线的,所不同的是。
2.已知力F沿直线AB作用,其中一个分力的作用与AB成30°角,若欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小,则此二分力间的夹角为度。
3.作用在刚体上的两个力等效的条件是。
4.在平面约束中,由约束本身的性质就可以确定约束力方位的约束有,可以确定约束力方向的约束有,方向不能确定的约束有(各写出两种约束)。
5.图示系统在A、B两处设置约束,并受力F作用而平衡。
其中A为固定铰支座,今欲使其约束力的作用线在AB成=135°角,则B处应设置何种约束,如何设置?请举一种约束,并用图表示。
6.画出下列各图中A、B两处反力的方向(包括方位和指向)。
第一章静力学基础参考答案一、是非题1、对2、错3、对4、对5、错6、错二、选择题1、③2、①3、①③④4、④5、③三、填空题1、答:前者作用在同一刚体上;后者分别作用在两个物体上2、答:90°3、答:等值、同向、共线4、答:活动铰支座,二力杆件;光滑面接触,柔索;固定铰支座,固定端约束5、答:与AB杆成45°的二力杆件。
第二章平面基本力系一、是非题1.一个力在任意轴上投影的大小一定小于或等于该力的模,而沿该轴的分力的大小则可能大于该力的模。
()2.力矩与力偶矩的单位相同,常用的单位为牛·米,千牛·米等。
()3.只要两个力大小相等、方向相反,该两力就组成一力偶。
()4.同一个平面内的两个力偶,只要它们的力偶矩相等,这两个力偶就一定等效。
()5.只要平面力偶的力偶矩保持不变,可将力偶的力和臂作相应的改变,而不影响其对刚体的效应。
( ) 6.力偶只能使刚体转动,而不能使刚体移动。
()7.力偶中的两个力对于任一点之矩恒等于其力偶矩,而与矩心的位置无关()8.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。
( ) 9.平面汇交力系的主矢就是该力系之合力。
()10.平面汇交力系平衡时,力多边形各力应首尾相接,但在作图时力的顺序可以不同。
()11.若平面汇交力系构成首尾相接、封闭的力多边形,则合力必然为零。
()二、选择题1.作用在一个刚体上的两个力A、B,满足A=-B的条件,则该二力可能是。
①作用力和反作用力或一对平衡的力;②一对平衡的力或一个力偶。
③一对平衡的力或一个力和一个力偶;④作用力和反作用力或一个力偶。
2.已知1、2、3、4为作用于刚体上的平面共点力系,其力矢关系如图所示为平行四边形,由此。
①力系可合成为一个力偶;②力系可合成为一个力;③力系简化为一个力和一个力偶;④力系的合力为零,力系平衡。
3.图示结构受力P 作用,杆重不计,则A 支座约束反力的大小为________。
① 2P ; ② 33P ;③ P ; ④ 0。
4.图示三铰刚架受力作用,则A 支座反力的大小为 ,B 支座反力的大小为 。
① F/2;② F/2;③ F ;④ 2F ;⑤ 2F 。
5.图示两个作用在三角形板上的平面汇交力系(图(a )汇交于三角形板中心,图(b )汇交于三角形板底边中点)。
如果各力大小均不等于零,则图(a )所示力系_____________,图(b )所示力系____________。
① 可能平衡; ② 一定不平衡; ③ 一定平衡; ④ 不能确定6.带有不平行二槽的矩形平板上作用一矩为M 的力偶。
今在槽内插入两个固定于地面的销钉,若不计摩擦则_______。
① 平板保持平衡; ② 平板不能平衡;③ 平衡与否不能判断。
7.简支梁AB 受载荷如图(a )、(b )、(c )所示,今分别用1N F 、2N F 、3N F 表示三种情况下支座B 的反力,则它们之间的关系应为_______。
① 321N N N F F F =<;② 321N N N F F F =>;③ 321N N N F F F >=;④ 321N N N F F F <=;⑤ 321N N N F F F ==。
8.在图示结构中,如果将作用于构件AC 上矩为M 的力偶搬移到构件BC 上,则A 、B 、C 三处约束力的大小_______。
① 都不变;② A 、B 处约束力不变,C 处约束力改变;③ 都改变;④ A 、B 处约束力改变,C 处约束力不变。
9.杆AB 和CD 的自重不计,且在C 处光滑接触,若作用在AB 杆上的力偶的矩为1M ,则欲使系统保持平衡,作用在CD 杆上的力偶的矩2M 的转向如图示,其矩值为______。
① 12M M =;② 412M M =;③ 122M M =。
三、填空题1.两直角刚杆ABC 、DEF 在F 处铰接,并支承如图。
若各杆重不计,则当垂直BC 边的力P 从B 点移动到C 点的过程中,A 处约束力的作用线与AB 方向的夹角从 度变化到 度。
2.图示结构受矩为M=的力偶作用。
若a=1m ,各杆自重不计。
则固定铰支座D 的反力的大小为 ,方向 。
3.杆AB 、BC 、CD 用铰B 、C 连结并支承如图,受矩为M=的力偶作用,不计各杆自重,则支座D 处反力的大小为 ,方向 。
4.图示结构不计各杆重量,受力偶矩为m 的力偶作用,则E 支座反力的大小为 ,方向在图中表示。
5.两不计重量的簿板支承如图,并受力偶矩为m 的力偶作用。
试画出支座A 、F 的约束力方向(包括方位与指向)。
6.不计重量的直角杆CDA 和T 字形杆DBE在D 处铰结并支承如图。
若系统受力P 作用,则B 支座反力的大小为 ,方向 。
第二章 平面基本力系参考答案:一、是非题1、对2、对3、错4、对5、对6、对7、对8、错9、错 10、对11、对二、选择题1、②2、④3、②4、②,②5、①,②6、②7、④8、③9、①三、填空题1、0°;90°;2、10KN ;方向水平向右;3、10KN ;方向水平向左;4、a m /2;方向沿HE 向;5、略6、2P ;方向向上;第三章 平面任意力系一、是非题1.作用在刚体上的一个力,可以从原来的作用位置平行移动到该刚体内任意指定点,但必须附加一个力偶,附加力偶的矩等于原力对指定点的矩。
()2.某一平面力系,如其力多边形不封闭,则该力系一定有合力,合力作用线与简化中心的位置无关。
()3.平面任意力系,只要主矢R≠0,最后必可简化为一合力。
()4.平面力系向某点简化之主矢为零,主矩不为零。
则此力系可合成为一个合力偶,且此力系向任一点简化之主矩与简化中心的位置无关。
()5.若平面力系对一点的主矩为零,则此力系不可能合成为一个合力。
()6.当平面力系的主矢为零时,其主矩一定与简化中心的位置无关。
()7.在平面任意力系中,若其力多边形自行闭合,则力系平衡。
()8.摩擦力的方向总是和物体运动的方向相反。
()9.摩擦力是未知约束反力,其大小和方向完全可以由平衡方程来确定。
()10.当考虑摩擦时,支承面对物体的法向反力N和摩擦力F的合力R与法线的夹角φ称为摩擦角。
()11.只要两物体接触面之间不光滑,并有正压力作用,则接触面处摩擦力一定不为零。
()12.在求解有摩擦的平衡问题(非临界平衡情况)时,静摩擦力的方向可以任意假定,而其大小一般是未知的。
()二、选择题1.已知杆AB长2m,C是其中点。
分别受图示四个力系作用,则和是等效力系。
①图(a)所示的力系;②图(b)所示的力系;③图(c)所示的力系;④图(d)所示的力系。
2.某平面任意力系向O点简化,得到如图所示的一个力R和一个力偶矩为Mo的力偶,则该力系的最后合成结果为。
①作用在O点的一个合力;②合力偶;③作用在O点左边某点的一个合力;④作用在O点右边某点的一个合力。
3.若斜面倾角为α,物体与斜面间的摩擦系数为f,欲使物体能静止在斜面上,则必须满足的条件是。
① tg f≤α;② tg f>α;③ tg α≤f;④ tg α>f。
4.已知杆OA重W,物块M重Q。
杆与物块间有摩擦,而物体与地面间的摩擦略去不计。
当水平力P增大而物块仍然保持平衡时,杆对物体M的正压力。
①由小变大;②由大变小;③不变。
5.物A重100KN,物B重25KN,A物与地面的摩擦系数为,滑轮处摩擦不计。
则物体A 与地面间的摩擦力为。
① 20KN;② 16KN;③ 15KN;④ 12KN。
6.四本相同的书,每本重G,设书与书间的摩擦系数为,书与手间的摩擦系数为,欲将四本书一起提起,则两侧应加之P力应至少大于。
① 10G;② 8G;③ 4G;④。
三、填空题1.已知平面平行力系的五个力分别为F1=10(N),F2=4(N),F3=8(N),F4=8(N),F5=10(N),则该力系简化的最后结果为。
2.某平面力系向O点简化,得图示主矢R=20KN,主矩Mo=。
图中长度单位为m,则向点A(3、2)简化得,向点B(-4,0)简化得(计算出大小,并在图中画出该量)。
3.图示正方形ABCD,边长为a(cm),在刚体A、B、C三点上分别作用了三个力:1、2、3,而F1=F2=F3=F(N)。
则该力系简化的最后结果为并用图表示。
4.已知一平面力系,对A 、B 点的力矩为mA (F i )=mB (i )=,且KN X i 25-=∑,则该力系的最后简化结果为(在图中画出该力系的最后简化结果)。