理论力学试卷6及答案

湖南工程学院试卷用纸至学年第学期（装订线内不准答题）命题教师_________________审核________________________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.图示滑轮O重力不计，轴承摩擦也忽略不计。在滑轮的右边沿作用一个铅垂向下的力F，同时轮上还作用一个逆时针力偶M。问：滑轮O是否有可能保持平衡？为什么？答：。2.长方体顶点B处有一力F作用，F=1kN。则：力F对x、y、z轴的力矩分别为FMx，FMy，FMz。3.如图示平面机构，其连杆为半圆形ABM。已知：O1A=O2B=R，O1O2=AB，O1A以匀角速度ω转动，则M点的速度vM=，加速度aM=。专业班级姓名____________学号_____共_2_页第_1_页4.物块放在水平面上，重量为P=200N，物块与水平面之间的静滑动摩擦系数为f=0.15，作用于物块上的水平力F=60N，物块做匀变速直线运动。则物块的惯性力为。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iirF二、计算题：（每题14分，共70分）1、多跨静定梁如图，由悬臂梁AB与铰支梁BC用铰链B连接而成，q和a为已知，不计梁的自重。求A、B、C三处的约束反力。湖南工程学院试卷用纸（装订线内不准答题）（装订线内不准答题）2、半径为R的半圆形凸轮以等速v沿水平线向右运动，带动从动杆AB沿铅直方向上升，如图所示。求φ=60º时杆AB相对凸轮的速度。3、如图所示,在外啮合行星齿轮机构中，系杆O1O=l，以匀角速度ω1绕O1转动。大齿轮II固定，行星轮I半径为r，在轮II上只滚不滑。设A是轮缘上的一点，在垂直于O1O的半径上。试求点A的速度。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，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。5、质量为m=2kg的物块M，放在倾角α=30º的斜面上。弹簧一端固定，另一端连物块，弹簧原长为AB，刚性系数c=3N/m。物块与斜面间的摩擦系数为f=0.1。物块由位置B从静止开始下滑，不计弹簧质量。求物块沿斜面下滑的最大距离S。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.滑轮O有可能保持平衡，因F与O处的约束反力组成一对力偶与M平衡。2.mkNFMx828.2)(,mkNFMy121.2)(,0)(FMz3.M点的速度vM=Rω，加速度aM=Rω2。4.物块的惯性力为30N。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主动力在任何虚位移上所做虚功的和等于零。即0iirF二、计算题：（每题14分，共70分）1、多跨静定梁如图，由悬臂梁AB与铰支梁BC用铰链B连接而成，q和a为已知，不计梁自重。求A、B、C三处的约束反力。解：先取BC梁为研究对象0)(FMB022aaqaFC4qaFc（3分）0yF0aqFFCB43qaFB（3分）专业班级命题老师至学年第学期再取AB梁为研究对象0yF0qaFFBA47qaFA（3分）0)(FMA0232aqaaFMBAqaMA3（3分）（画受力图2分）2、解：1）以杆AB上的点A为动点，凸轮为动系（2分）分析三者运动（2分）2）点的速度、加速度合成定理为：aervvv（3分）分析速度图（3分）3）求得：23ruu=（4分）3、解：1）运动情况分析（3分）2）求出I轮的角速度1Ilr（5分）3）速度分析（2分）4）求解v=1.414lω1（4分）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）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。解：先取料车为研究对象amgmFT11sin（1）（3分）再取卷筒为研究对象由zzJFM得22rmrFMT（2）（3分）ra（3）（2分）由（1）、（2）、（3）联立解得rgmamamMsin121（4分）（画受力图2分）5、质量为m=2kg的物块M，放在倾角α=30º的斜面上。弹簧一端固定，另一端连物块，弹簧原长为AB，刚性系数c=3N/m。物块与斜面间的摩擦系数为f=0.1。物块由位置B从静止开始下滑，不计弹簧质量。求物块沿斜面下滑的最大距离S。解：取物块为研究对象0yF030cosPFNFN=17.32N（2分）SPWP30sin（2分）221ScWC（2分）W摩SPf30cos（2分）由质点动能定理CPWW00W摩（2分）解得5125.Sm（2分）（画受力图2分）