工程力学试卷3及答案

试卷3答案及评分标准一、选择题（每小题3分，共15分）1、如图所示，力22FkN，45，30，则力在x轴上的投影为B。A、3kNB、3kNC、23kN2、如图均质薄板，此形体的重心为A。（尺寸如图，单位为cm）A、0Cx875Cy.B、0Cx175Cy.C、0Cx15Cy3、已知力矢25Fij(N)，其矢径rik(m)，其对x轴之矩为C。A、3NmB、4NmC、5Nm4、已知点的运动方程tx2、22yt(m)，当st1时，点的速度及点的全加速度a大小分别为B。A、10m/s，26m/sB、25m/s，24m/sC、25m/s，28m/s5、已知均质物体绕定轴O转动，设物体质量m，角速度，半径r，物体的动量及动能大小为A。A、0p2214TmrB、pmr2234TmrC、0p2234Tmr二、填空题（每空1分，共15分）1、力偶矩的大小，力偶的作用面及其力偶的转向，通常称为力偶的三要素，力偶的作用效应是使刚体产生转动效应。2、计算桁架内力的方法有两种：节点法和截面法。3、研究点的运动常见方法有矢量法，笛卡（儿）尔坐标法，自然轴系法。4、动点相对静系的运动称为绝对运动。5、刚体静力学主要研究两类问题力系的等效与简化和力系的平衡条件与平衡方程。6、当两物体接触表面之间具有相对滑动趋势，但仍保持相对静止时的摩擦称为静滑动摩擦，相应的摩擦力称为静滑动摩擦力。7、动量定理建立了质点系动量的变化与外力系主矢之间的关系。三、判断题（每小题1.5分，共15分）1、力矩的的作用效应只取决于力矩的大小和转向，而与矩心的位置无关。（×）2、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。（√）3、工程当中常用自锁设计一些机构，如螺旋千斤顶。（√）4、平面桁架中内力为零的杆称为零杆，因此可以取消零杆。（×）5、无论在任何情况下，物体的重心都是与形心重合的。（×）6、曲线的弯曲程度可用曲率或曲率半径度量，曲率越大，曲线弯曲程度越小。（×）7、质点系的动量矩是矢量，且与矩心的选择有关。（√）8、动系相对于静系的运动称为相对运动。（×）9、刚体在平动时，其上各点的轨迹形状相同，在同一瞬时，速度和加速度相同。（√）10、重力做的功等于质点的质量与其起始位置与终了位置的高度差的乘积，且与质点运动路径有关。（×）四、画受力图（第1题5分，第2题10分，共15分）（不计摩擦）（评分标准：画分离体2分，受力分析3分。）1、试画出杆AB的受力图。2、试画出杆AB和CD的受力图。（杆自重不计）AB杆或分析为三力汇交（CD杆或受压杆AB杆或分析为三力汇交）五、图示刚架的载荷和尺寸如图，已知10FkN，若不计刚架自重和摩擦，试求支座A的约束力及杆HD的约束力。（15分）解：BC杆为二力杆，或文字说明或画受力图。（2分）DH杆为二力杆，或文字说明或画受力图。（2分）1.取AB杆为研究对象，受力如图（2分）。()0AiMF0.510BFF5BFkN（2分）0ixF0AxBFFF5AxFkN（2分）0iyF0AyF（1分）2.取EC杆为研究对象，受力如图（2分）。()0EiMF2104HCFF102HFkN（2分）六、曲柄OA以匀角速度04/rads转动，连杆AB带动圆盘绕O1转动，已知0.2OAm，0.4ABm，0.1rm，试求图示位置A、B点的速度及AB杆，圆盘的角速度。（15分）（在原图画出A、B点的速度及AB杆和圆盘的角速度方向）解：曲柄OA作定轴转动，点A的速度：040.20.8/AOAms（2分）圆盘O1作定轴转动，杆AB的速度瞬心在O处，杆AB的角速度：0.84/0.2ABAradsOA（3分）点B的速度：40.4sin600.831.386/BBAOBms（3分）圆盘O1的角速度：11.3868313.86/0.1BOradsr（3分）A点和B点速度及AB杆和圆盘角速度标出方向。（4分，每处1分）（或采用速度投影法或采用速度基点法）。七、图示机构，设杆AB以匀速向上运动，点O到AB的距离为l，求当60，摇杆OC的角速度。题8-3图解：1.运动分析：AB杆上点A为动点，杆OC为动系，绝对运动为随杆AB铅垂直线运动，相对运动沿OC杆的直线运动，牵连运动绕O定轴转动。（3分）2.速度分析：rea，作速度合成矢量图，几何法求解。（3分）coscos602ea（2分）摇杆OC的角速度为：1cos60cos24eeOCOAlll（2分）