理论力学试卷1及答案
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理论力学大一试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 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B. 物体在受到外力作用下将改变其运动状态C. 物体在受到外力作用下将保持匀速直线运动D. 物体在受到外力作用下将保持静止答案:A2. 根据动量守恒定律,以下说法正确的是:A. 系统内所有物体的动量之和在没有外力作用下保持不变B. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下保持不变C. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下将增加D. 系统内所有物体的动量之和在有外力作用下将减少答案:A3. 角动量守恒的条件是:A. 系统不受外力矩B. 系统受外力矩C. 系统内力矩之和为零D. 系统内力矩之和不为零答案:A4. 以下哪项不是能量守恒定律的表述:A. 能量既不能被创造,也不能被消灭B. 能量可以以多种形式存在C. 能量可以以多种形式相互转化D. 能量在转化过程中总量会增加答案:D二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成________。
答案:反比2. 一个物体在水平面上以初速度v0运动,受到大小为F的恒定摩擦力作用,其加速度为a=________。
答案:-F/m3. 一个质量为m的物体从高度h自由下落,其下落过程中的重力势能变化量为________。
答案:-mgh4. 根据动能定理,一个物体的动能变化量等于外力对物体做的功,即ΔK=________。
答案:W三、计算题(每题15分,共30分)1. 一个质量为2kg的物体从静止开始,受到一个大小为10N的水平拉力作用,求物体在5秒内的位移。
解:根据牛顿第二定律,F=ma,得a=F/m=10/2=5m/s²。
根据位移公式s=1/2at²,得s=1/2*5*5²=62.5m。
答案:62.5m2. 一个质量为5kg的物体从高度10m自由下落,求物体落地时的速度。
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。
理论力学考研试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 质点系的动量守恒条件是()。
A. 外力为零B. 外力之和为零C. 外力之和的矩为零D. 外力之和的矩不为零答案:B2. 刚体的转动惯量与()有关。
A. 质量B. 形状C. 质量分布D. 以上都是答案:D3. 牛顿第二定律的数学表达式为()。
A. F = maB. F = m*vC. F = m*aD. F = m*v^2答案:C4. 角动量守恒的条件是()。
A. 外力矩为零B. 内力矩为零C. 外力矩与内力矩之和为零D. 外力矩与内力矩之差为零5. 简谐振动的周期与()无关。
A. 振幅B. 频率C. 质量D. 刚度答案:A6. 达朗贝尔原理的实质是()。
A. 虚功原理B. 虚位移原理C. 虚速度原理D. 虚加速度原理答案:B7. 刚体的平动与转动的区别在于()。
A. 参考系B. 速度C. 加速度D. 角速度答案:D8. 拉格朗日方程的推导基于()。
A. 牛顿运动定律B. 能量守恒定律C. 动量守恒定律D. 虚功原理答案:D9. 刚体转动的角动量方向与()方向相同。
B. 力矩C. 角速度D. 线速度答案:C10. 非惯性参考系中,物体的运动方程中需要加入()。
A. 惯性力B. 重力C. 电磁力D. 摩擦力答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 质点系的动量守恒定律表明,当质点系所受外力之和为零时,其总动量保持不变。
2. 刚体的转动惯量是刚体对于某一旋转轴的惯性的量度,它与刚体的质量分布和旋转轴的位置有关。
3. 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。
4. 角动量守恒定律表明,当一个系统不受外力矩作用时,其总角动量保持不变。
5. 简谐振动的周期只与振动系统的固有频率有关,与振幅无关。
6. 达朗贝尔原理是将动力学问题转化为静力学问题的一种方法。
7. 刚体的平动是指刚体上所有点都沿着同一直线运动,而转动则是指刚体绕某一固定轴旋转。
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 第 1页(共6页) 第一部分 选择题和填空、简答题一. 选择题1.下列表述中不正确的是( )。
(a) 力矩与力偶矩的量纲相同 (b) 力不能平衡力偶 (c) 一个力不能平衡一个力偶 (d)力偶对任一点之矩等于其力偶矩,力偶中两个力对任一轴的投影代数和等于零2.刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线( )。
(a) 必汇交于一点 (b) 必互相平行 (c) 必都为零 (d) 必位于同一平面内3.力偶对物体产生的运动效应为( ) 。
(a) 只能使物体转动 (b) 只能使物体移动 (c) 既能使物体转动,又能使物体移动(d) 它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同4.如图所示系统只受F 作用而处于平衡。
欲使A 支座约束反力的作用线与AB成300角,则斜面的倾角α应为( )。
(a) 00 (b) 300 (c) 450 (d) 6005.考虑摩擦求平衡时必须注意:静滑动摩擦力的大小等于 。
(a )fN F =max (b) max 0F F ≤≤ (c) fN F =6. 已知平面汇交力系受三个力作用,这三个力可画出如图所示的力三角形;那么这个力系合成的结果是( )。
(A ) 平衡力系 (B )合力F (C )不知道7.(5分)半径为R 的圆轮,在直线轨道上只滚不滑,设该瞬时ω已知,则轮心O 的速度V 0= ———?与地面的接触点A 的速度V A = ——?C 点速度的大小及方向如何?二.简答题1、 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。
( )2、两质量同为m 的均质轮,一作用一力P ,一挂一重物重P ,问两轮的角加速度是否相同?是多少?3、加速度ct v d 的大小为ctdv 。
( ) 4、已知质点的质量和作用于质点的力,质点的运动规律就完全确定。
( )5、质点系中各质点都处于静止时,质点系的动量为零。
于是可知如果质点系的动量为零,则质点系中各质点必都静止。
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。
可编辑修改精选全文完整版理论力学题库简答题1-1.简述伽利略相对性原理和牛顿运动定律成立的参考系。
答:(1)内容:不能借助任何力学实验来判断参考系是静止的还是在匀速直线运动;(2)相对与惯性系作匀速直线运动的参考系都是惯性参考系;(3)牛顿运动定理只能在惯性系成立。
1-2. 简述有心力的性质. 并证明质点在有心力作用下只能在一个平面内运动.证明:只要证明角动量是一个常矢量即可.性质:(1)力的作用线始终通过一定点;(角动量是一个常矢量或质点始终在垂直于角动量的平面内运动)(2) 角动量守恒,或掠面速度守恒;(3) 有心力是保守力, 或机械能守恒.1-3.什么情况下质心与几何中心、重心重合?质心系有何特性?(1) 密度均匀物体质心与几何中心重合;(2) 重力加速度为常量时物体质心与重心重合;质心系的特性:(1) 质心系中各质点相对于质心的总动量为零;(2) 质心系的惯性力矩为零;(3) 质心系的惯性力做功为零。
1-4.太阳和地球组成的两体系统中,分别以地球、太阳、质心为参照系,简述地球、太阳的运动情况。
答: (1)质心参照系中地球、太阳的运动:地球,太阳相对于质心作椭圆运动。
(2)地球参照系中太阳运动:太阳相对于地球作椭圆运动。
(3)太阳参照系中地球的运动:地球相对于太阳作椭圆运动。
2-1.分别说明质点组动量守恒定律、动量矩守恒定律、机械能守恒定律成立的条件。
2-2.说明 质点组 对某定点,如原点O ,的动量矩守恒定律成立的条件(要求写出分量式)。
质点组对原点O 的动量矩守恒定律成立的条件为:0)(1=⨯=∑=e i n i i F r M ,分量守恒。
即: 对x 轴:0)()(1=-∑=e iy i e iz n i i F z F y ;对y 轴:0)()(1=-∑=e iz i e ixn i i F x F z ; 对z 轴:0)()(1=-∑=e ixi e iy n i i F y F x 。
河北工程大学学年第学期期末考试试卷(1)卷一、(10分)已知力kjiF526+-=力的作用点坐标为M(-2,-4,1),求力F对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。
=20 kN.m,q=10 kN/m , l=1m,求固定端支座A的约二、(10分)图示梁,已知m束力。
三、(20分)图示结构,已知AB=EC,BC=CD=ED=a,力P作用在AB中点,求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。
四、(20分)桁架受力如图所示,已知F1=10 kN,F2=F3=20 kN,。
试求桁架6,7,8,9杆的内力。
五、(10分)平面曲柄摆杆机构如图所示,曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接。
当曲柄OA以匀角速度ω绕固定轴O转动时,滑块在摇杆O1B上滑动,并带动摇杆O1B绕固定轴O1摆动。
设曲柄长OA= r,两轴间距离OO1=l。
求当曲柄OA在水平位置时摇杆的角速度和角加速度。
六、(10分)图示四连杆机构,O1B=l, AB=1.5 l 且C点是AB 中点,OA 以角速度ω转动,在图示瞬时,求B、C 两点的速度和加速度,刚体AB 的角速度ABω七、(12分)质量为m长为l的均质杆OA,可绕O轴转动,图示为初始水平位置,由静止释放:1、计算杆初始瞬时的角加速度。
并求出该瞬时的惯性力。
2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。
3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度ω。
八、(8分)用虚位移原理求梁B支座的约束力。
kNmMkNFkNFkNF16201416321====第3题第2题第6题第5题河北工程大学 学年 第 学期 理论力学 期末考试 试卷(2 )参考答案一、(10分)解:()k j i F r F M o 281618++-=⨯=(4分)()18-=F M x ()16=F M y ()28=F M z (各2分)二、(10分)解:研究BC 杆,由()↓=⇒=∑kN N MC B100研究整体,由m kN M MA A.400=⇒=∑, 由00=⇒=∑A X X ,由()↑=⇒=∑kN Y Y A 300三、(20分)解:研究AB 杆,得05.05.0===BD BC A S P S P Y研究EC 杆,得Pa M P Y X E E E===5.00四、(20分)解:研究整体得:kN Y B 5.50=研究截面右半部分得: kN F S kN S kN S kN S 205.60S 5.245.502710698-=-=-====五、(10分)解:动点A ,动系O 1Bωr v v a A ==222221111222222221,sin ,sin l r r l r r lr AO vA O v l r r v v lr r e e a e +=+⋅+==∴⋅=+==∴+=ωωωωωϕϕ 又六、(10分) 解:利用瞬心法ωl v A 2=ωω32=AB (顺时针)ωωυl l AB B ==5.1七、(12分)解:1、lmg ml 21312=εl g 23=ε 0=gx R ()↑=mg l R gy 23mgl l g ml M g 2123312==(4分)2、0==O Cx X ma mg Y l l g m ma O Cy-=-=223 ()↑=mg Y O 41(4分)3、1212W T T =-20312122lmgml =-ωl g 3=ω(4分)八、(8分)解:解除B 支座的约束,给系统一组虚位移,列虚功方程,解得:kN Y B31=河北工程大学 学年 第 学期 期末考试试卷2一、(10分)如图所示简支梁,不计梁重。
理论力学试题题目含参考答案【完整版】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载)理论力学局部第一章 静力学根底一、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,那么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.假设作用在A 点的两个大小不等的力1F 和2F ,沿同一直线但方向相反。
那么其合力可以表示为 。
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 共面三力假设平衡,必汇交于一点;③ 三力汇交于一点,那么这三个力必互相平衡。
3.在下述原理、法那么、定理中,只适用于刚体的有 。
① 二力平衡原理; ② 力的平行四边形法那么;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,那么斜面的倾角应为________。
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 ,那么此刚体________。
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.力F沿直线AB作用,其中一个分力的作用与AB成30°角,假设欲使另一个分力的大小在所有分力中为最小,那么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。
理论力学大一试题及答案理论力学是大学物理专业学生的一门基础课程,它涉及到静力学、动力学、运动学等多个方面。
以下是一份理论力学的大一试题及答案的示例,供参考。
一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个物体的惯性仅由以下哪个因素决定?A. 物体的质量B. 物体的形状C. 物体的运动状态D. 物体所处的位置答案:A2. 在国际单位制中,力的单位是以哪位科学家的名字命名的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 伽利略D. 库仑答案:A3. 根据牛顿第二定律,力与物体的加速度和质量之间的关系是什么?A. F = maB. F = m/aC. F = a/mD. F = a + m答案:A4. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,它的机械能是:A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:C5. 以下哪种情况会导致物体的动量发生变化?A. 物体的速度大小改变B. 物体的质量改变C. 物体的运动方向改变D. 所有以上情况答案:D6. 一个物体在竖直平面内做圆周运动,当它通过最高点时,以下哪个力是必需的?A. 重力B. 向心力C. 摩擦力D. 张力答案:D7. 根据能量守恒定律,一个封闭系统中的总能量是:A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案:C8. 以下哪种力不是保守力?A. 重力B. 摩擦力C. 弹性力D. 电场力答案:B9. 一个物体在水平面上做匀加速直线运动,它的加速度与哪个物理量无关?A. 物体的质量B. 物体所受的合力C. 物体的速度D. 物体的位移答案:D10. 以下哪个选项是正确的动量守恒条件?A. 系统所受合外力为零B. 系统所受合外力不为零C. 系统内部力远大于外部力D. 系统内部力远小于外部力答案:A二、填空题(每空3分,共30分)11. 牛顿第一定律又称为________定律。
答案:惯性12. 一个物体的动量定义为物体的质量与________的乘积。
答案:速度13. 在斜面上静止的物体受到的支持力方向是________。
理论力学1试题及答案理论力学是物理学中研究物体运动规律和力的作用效果的分支学科,它在工程学、天体力学和许多其他科学领域中都有着广泛的应用。
以下是一套理论力学的试题及答案,旨在帮助学生复习和掌握理论力学的基本概念和计算方法。
试题一、选择题(每题3分,共30分)1. 牛顿第一定律描述的是()A. 力是改变物体运动状态的原因B. 物体在没有外力作用下将保持静止或匀速直线运动C. 物体受到的合力等于物体质量与加速度的乘积D. 地球引力对所有物体的吸引都是相同的2. 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,该物体的加速度为()A. 5 m/s²B. 15 m/s²C. 20 m/s²D. 45 m/s²3. 在国际单位制中,力的单位是()A. 牛顿(N)B. 千克(kg)C. 米/秒²(m/s²)D. 焦耳(J)4. 一个物体在水平面上以匀速直线运动,其动摩擦因数为0.3,若要使物体开始滑动,需要施加的最小水平力是()A. 物体的重力B. 物体的正压力C. 物体的重力与摩擦因数的乘积D. 物体的正压力与摩擦因数的乘积5. 根据能量守恒定律,以下哪种情况是不可能的()A. 一个物体从静止开始自由下落,其势能转化为动能B. 一个物体在没有外力作用下,其动能和势能之和保持不变C. 一个物体在水平面上做匀速圆周运动,其动能保持不变D. 一个物体在竖直平面内做匀速圆周运动,其势能和动能之和保持不变二、简答题(每题10分,共40分)1. 请简述达朗贝尔原理,并给出一个应用实例。
2. 什么是虚位移?在拉格朗日力学中,虚位移的概念有何重要性?3. 请解释什么是科里奥利力,并说明它在地球上的表现。
4. 描述一下什么是刚体的转动惯量,以及它与物体的形状和质量分布的关系。
三、计算题(每题15分,共30分)1. 一个质量为5kg的物体在水平面上以2m/s²的加速度加速运动,如果摩擦力是物体重量的0.2倍,请计算物体受到的水平推力。
理论力学复习题1答案一、选择题1. 牛顿第一定律描述的是物体在没有外力作用时的运动状态,该定律也被称为:A. 惯性定律B. 动量守恒定律C. 能量守恒定律D. 万有引力定律答案:A2. 根据牛顿第二定律,力和加速度之间的关系是:A. F = maB. F = mvC. F = m(v^2)D. F = m(v^2/r)答案:A3. 以下哪个选项不是牛顿第三定律的表述?A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力同时产生,同时消失C. 作用力和反作用力作用在不同物体上D. 作用力和反作用力作用在同一个物体上答案:D二、填空题1. 一个物体的惯性由其_________决定。
答案:质量2. 当一个物体受到多个力的作用时,其合力等于这些力的_________。
答案:矢量和3. 一个物体在水平面上以匀速直线运动,其受到的摩擦力大小等于_________。
答案:牵引力三、简答题1. 请简述牛顿运动定律的基本内容。
答案:牛顿运动定律包括三个定律:第一定律(惯性定律)指出物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动状态;第二定律(动力定律)表明力是改变物体运动状态的原因,力等于物体质量与加速度的乘积;第三定律(作用与反作用定律)说明作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同物体上。
2. 什么是动量守恒定律?在什么条件下动量守恒?答案:动量守恒定律表明,如果没有外力作用,或者外力的合力为零,系统的总动量保持不变。
在封闭系统中,如果系统内各物体之间相互作用的内力远大于外部作用力,可以近似认为动量守恒。
四、计算题1. 一个质量为10kg的物体,受到一个水平方向的力F=50N,求物体的加速度。
答案:根据牛顿第二定律,加速度a = F/m = 50N / 10kg =5m/s²。
2. 一个物体从静止开始下落,忽略空气阻力,求物体下落10秒后的速度。
答案:根据自由落体运动的公式,v = gt,其中g是重力加速度(取9.8m/s²),t是时间。
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。
湖南工程学院试卷用纸 至 学年第 学期
(装 订 线 内 不 准 答 题)
课程名称 理 论 力 学 考试 _ __(A 、B 卷)
适用专业班级 考试形式 (开、闭) 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分
计分
一、填空题:(每小题6分,共30分)
1. 在光滑的水平面上,静止放着一个均质圆盘。
如图所示。
试问:若在圆盘上作用两个等值、反向、作用线相互平行的力F 和F ˊ后,圆盘和盘心作什么运动 答: 。
a) 圆盘静止不动。
b) 圆盘绕C 点转动,盘心不动。
c) 圆盘绕C 点转动,盘心作匀速直线运动。
d) 圆盘绕C 点转动,盘心作匀加速直线运动。
2. 如图两平行摆杆O 1A =O 2B =R ,通过托架提升重物M ,摆杆O 1A 以匀角速度 ω转动,则物块质心M 点的速度v M = ,加速度a M = 。
3.“全约束力与法线之间的夹角,即为摩擦角。
”这样的说法是否正确若不正确,应怎样改正。
答:。
姓名 ____________ 学号 _________ 共_ 2 _ 页 第___ 1___ 页
4. 飞轮作加速转动,轮缘上一点M 的运动规律为S =(S 的单位为m ,t 的单位s ), 飞轮的半径为R =100cm 。
当点M 的速度达到v =30m/s 时,该点的切向加速度
t a = ,法向加速度n a = 。
5. 虚位移和虚位移原理的概念是:虚位移即某瞬时,质点在 条件下,可能实现的 。
虚位移原理即对于具有理想约束的质点系,使质点系平衡的充要条件是作用于质点系的 在任何虚位移上 等于零。
即
0=⋅∑i i
r F
δ
二、计算题:(每题14分,共70分)
1、重量为P 圆球放在墙和杆之间,杆的A 端用铰链联接于墙上,B 端用水平绳BC 拉住。
若 30=α,5/AB AD =,绳与杆的自重都不计,各接触面都是光滑的。
试求绳索BC 的拉力。
湖南工程学院试卷用纸
(装 订 线 内 不 准 答 题)
2、图示的曲柄滑道机构中,曲柄长OA =10cm ,绕O 轴转动。
当ϕ=30°时,其角速度ω=1rad/s ,角加速度α=1rad/s 2,求导杆BC 的加速度和滑块A 在滑道中的相对加速度。
3、图示四连杆机构中,OA = O 1B =AB /2 ,曲柄OA 的角速度ω= 3 rad/s 。
求:当φ =90且曲柄O 1B 与OO 1的延长线重合时,AB 杆和曲柄O 1B 的角速度。
专业班级____________ 姓名______________ 学号____ _ 共 2 页 第 2 页
4、图示为高炉上料卷扬系统,已知启动时料车的加速度为a,料车及矿石的质量为m1,斜桥倾斜角为θ,卷筒O的质量为m2,并分布在轮缘上。
摩擦忽略不计,试求启动时需要加在卷筒上的力矩M。
(18分)
5、图示为高炉上料卷扬系统,已知启动时加在卷筒上的不变力矩为M,料车及矿石的质量为m1,斜桥倾斜角为θ,卷筒O的质量为m2,半径为r,对转轴的回转半径为ρ。
绳的质量和摩擦都忽略不计,试用动能定理求料车由静止开始沿轨道上升路程为S时的速度v。
湖南工程学院试卷参考答案及评分标准(卷)
(
装
订
线
内
不
准
答
题
)
课程名称理论力学
一、填空题:(每小题6分,共30分)
1. 答:b。
2. M点的速度v M= Rω,加速度a M= Rω2。
3. 答:这样的说法不正确。
应改为:“最大全约束力与法线之间的夹角,即为
摩擦角。
”
4. 答:
t
a= 6m/s2,
n
a=900 m/s2
5. 虚位移和虚位移原理的概念是:虚位移即某瞬时,质点在约束许可的条件
下,可能实现的任何无限小位移。
虚位移原理即作用于质点系的主动力在任何
虚位移上所做虚功的和等于零。
即0
=
⋅
∑i
i r
Fδ
二、计算题:(每题14分,共70分)
1、重量为P圆球放在墙和杆之间,杆的A端用铰链联接于墙上,B端用水平
绳BC拉住。
若
30
=
α,5/
AB
AD=,绳与杆的自重都不计,各接触面都是光滑的。
试求绳索BC的拉力。
解:先取球为研究对象
∑=0
y
F0
30
cos=
+
-
D
F
P(3分)专业班级命题老师至学年第学
期
30cos P
F D =
(3分) 再取杆AB 为研究对象
0)(=∑F M
A
030sin =⋅⋅+⋅'- AB F AD F T D
(3分) P F T 315
4
=
(3分) (画受力图2分)
2、图示的曲柄滑道机构中,曲柄长OA =10cm ,绕O 轴转动。
当ϕ=30°时,其角速度ω=1rad/s ,角加速度α=1rad/s 2,求导杆BC 的加速度和滑块A 在滑道中的相对加速度。
解 取滑块A 为动点,动坐标系固连于导杆上。
a a τ和法向加速度a a n ,其大小分别为
a a τ=OA ·ε=10cm/s 2 (3分) a a n =OA ·ω2=10cm/s 2 (3分)
牵连运动为平动的加速度合成定理为
a a = a a τ+ a a n = a e + a r (3分)
将上式各矢量分别投影在x 轴和y 轴上,解得
a r ==3.66cm/s 2 a e =13.66cm/s 2 (3分)
a e 即为导杆在此瞬时的平动加速度。
(画加速度图2分)
3、图示四连杆机构中,OA = O 1B =AB /2 ,曲柄OA 的角速度ω= 3 rad/s 。
求:当φ =90且曲柄O 1B 与OO 1的延长线重合时,AB 杆和曲柄O 1B 的角速度。
湖南工程学院试卷参考答案及评分标准( 卷)
(装 订 线 内 不 准 答 题)
解:(1)分析运动,选AB 杆为研究对象 (2分) (2)根据瞬心法求未知量
速度瞬心在O 点
v A =OA ω (3分)
由几何关系得
ωAB = v A /OA = v B /OB =ω (3分) v B = OB ωωOA 3= (3分) ω1 = v B /O 1B =
3ω = s (3分)
4、图示为高炉上料卷扬系统,已知启动时料车的加速度为a ,料车及矿石的质量为m 1,斜桥倾斜角为θ,卷筒O 的质量为m 2,并分布在轮缘上。
摩擦忽略不计,试求启动时需要加在卷筒上的力矩M 。
解: 先取料车为研究对象
a m g m F T 11sin =-θ (1) (3分)
再取卷筒为研究对象 由
()αz
z
J F M
=∑ 得
α22r m r F M T =⋅'
- (2) (3分)
α⋅=r a (3) (2分)
由(1)、(2)、(3)联立解得
()r g m a m a m M θsin 121++= (4分)
(画受力图2分)
5、图示为高炉上料卷扬系统,已知启动时加在卷筒上的不变力矩为M ,料车及矿石的质量为m 1,斜桥倾斜角为θ,卷筒O 的质量为m 2,半径为r ,对转轴的回转半径为ρ。
绳的质量和摩擦都忽略不计,试用动能定理求料车由静止开始沿轨道上升路程为S 时的速度v 。
解: 取料车和卷筒为质点系
初始位置时系统的动能为01=T (2分) 设料车由静止上升S 路程时的速度为v ,卷筒的角速
度为ω,转角为ϕ,则系统的动能为
22221221221
212121ωρωm v m J v m T O +=+= (3分)
将r
v
=ω代入得
2
2221221v r m m T ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=ρ (2分) 各力做功代数和为
θθϕsin sin 11⋅⋅-=⋅⋅-=∑S g m r
S
M
S g m M W (3分) 由动能定理 ∑=-W T T 12 解得
()
S m r m gr m Mr v 2
22121sin 2ρ
θ
+-=
(2分) (画受力图2分)。