理论力学习题册答案分解

班级姓名学号-1-第一章静力学公理与受力分析(1)一．是非题1、加减平衡力系公理不但适用于刚体，还适用于变形体。（）2、作用于刚体上三个力的作用线汇交于一点，该刚体必处于平衡状态。（）3、刚体是真实物体的一种抽象化的力学模型，在自然界中并不存在。（）4、凡是受两个力作用的刚体都是二力构件。（）5、力是滑移矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。（）二．选择题1、在下述公理、法则、原理中，只适于刚体的有（）①二力平衡公理②力的平行四边形法则③加减平衡力系公理④力的可传性原理⑤作用与反作用公理三．画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。)a(球A)b(杆AB-2-)c(杆AB、CD、整体)d(杆AB、CD、整体)e(杆AC、CB、整体)f(杆AC、CD、整体四．画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。)a(球A、球B、整体)b(杆BC、杆AC、整体班级姓名学号-3-第一章静力学公理与受力分析（2）一．画出下列图中指定物体受力图。未画重力的物体不计自重，所有接触处均为光滑接触。多杆件的整体受力图可在原图上画。WADBCEOriginalFigureADBCEWWFAxFAyFBFBDoftheentireframe)a(杆AB、BC、整体)b(杆AB、BC、轮E、整体)c(杆AB、CD、整体)d(杆BC带铰、杆AC、整体-4-)e(杆CE、AH、整体)f(杆AD、杆DB、整体)g(杆AB带轮及较A、整体)h(杆AB、AC、AD、整体班级姓名学号-5-第二章平面汇交和力偶系一．是非题1、因为构成力偶的两个力满足F=-F’，所以力偶的合力等于零。（）2、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。（）3、力偶矩就是力偶。（）二．电动机重P=500N，放在水平梁AC的中央，如图所示。梁的A端以铰链固定，另一端以撑杆BC支持，撑杆与水平梁的交角为300。忽略梁和撑杆的重量，求撑杆BC的内力及铰支座A的约束力。FBC=5000N(压力)；FA=5000N三、图示液压加紧机构中，D为固定铰链，B、C、E为活动铰链。已知力，机构平衡时角度如图，求此时工件H所受的压紧力。FH=F/2sin2α-6-五．在图示结构中，各构件的自重不计。在构件AB上作用一矩为M的力偶，求支座A和C的约束力。FA=FC=aM42六.图示为曲柄连杆机构。主动力F=400N作用在活塞上。不计构件自重，试问在曲柄上应加多大的力偶矩M方能使机构在图示位置平衡?M=60N.m班级姓名学号-7-第三章平面任意力系（1）一．是非题1.平面力系的主矢量是力系的合力。（）2.某一平面力系，如其力多边形不封闭，则该力系对任意一点的主矩都不可能为零。3.当平面一般力系向某点简化为力偶时，如果向另一点简化，则其结果是一样的。4.首尾相接构成一封闭力多边形的平面力系是平衡力系。（）5.若一平面力系对某点之主矩为零，且主矢亦为零，则该力系为一平衡力系。（）二．选择题1、平面内一非平衡汇交力系和一非平衡力偶系，最后可能合成的情况是（）①合力偶②一合力③相平衡④无法进一步合成2、将平面力系向平面内任意两点简化，所得的主矢相等，主矩也相等，且主矩不为零，则该力系简化的最后结果为（）①一个力②一个力偶③平衡三.一大小为50N的力作用在圆盘边缘的C点上，如图所示，试分别计算此力对BAO三点之矩。50N3060R25045OCBA四、.图示平面任意力系中F1=402N，F2=80N，F3=40N，F4=110N，M=2000N•mm。各力作用位置如图所示，图中尺寸的单位为mm。求：（1）力系向O点简化的结果；（2）力系的合力。FR=-150i(N)，作用线方程y=-6mm-8-四．图示简支梁中，求AB两端约束的约束反力。ABLqL2qL2五．在图示刚架中，已知qm=3Kn/m，F=62kN，M=10kN•m，不计刚架自重。求固定端A处的约束力。FAX=0，FAY=6kN，MA=12kN0;2;0ByAyAxFqLFF班级姓名学号-9-六．由AC和CD构成的组合梁通过铰链C连接。支承和受力如图所示。已知均布载荷强度q＝10kN/m，力偶矩M=40kN•m，不计梁重。求支座A、B、D的约束力和铰链C处所受的力。FA=-15kN；FB=40kN；FC=5kN；FD=15kN七．图示一滑道连杆机构，在滑道连杆上作用水平力。已知，滑道倾角为β，机构重量和各处摩擦均不计。试求当机构平衡时，作用在曲柄OA上的力偶的矩M与角之间的关系。sin/)cos(FrM-10-第三章平面任意力系（2）一．构架由杆AB，AC和DF铰接而成，如图所示。在DEF杆上作用一矩为M的力偶。不计各杆的重量，求AB杆上铰链A，D和B所受的力。FAX=0，FAY=-aM2；FBX=0，FBY=-aM2；FDX=0，FDY=aM2二．图示构架中，物体重W=1200N，由细绳跨过滑轮E而水平系于墙上，尺寸如图。不计杆和滑轮的重量，求支承A和B处的约束反力，以及杆BC的内力FBC。NFBC1500班级姓名学号-11-三．平面桁架的支座和载荷如图所示。ABC为等边三角形，E，F为两腰中点，又AD=DB。求杆CD的内力FCD。FCD=-0.866F四、桁架受力如图所示，已知kN101F，kN2032FF。试求桁架4、5、7、10各杆的内力。;6.43;20;7.16;8.2110754KNFKNFKNFKNFNNNN-12-第四章空间力系一．是非题1.物体的重心可能不在物体之内。（）2.力沿坐标轴分解就是力向坐标轴投影。（）3.当力与轴共面时，力对该轴之矩等于零。（）4.在空间问题中，力偶对刚体的作用完全由力偶矩矢决定。（）5.将一空间力系向某点简化，若所得的主矢和主矩正交，则此力系简化的最后结果为一合力。（）二、填空题1.空间力系有()个独立的平衡方程，空间汇交力系有()个独立的平衡方程，空间力偶系有()个独立的平衡方程，空间平行力系有()个独立的平衡方程；平面力系有()个独立的平衡方程，平面汇交力系有()个独立的平衡方程，平面力偶系有()个独立的平衡方程，平面平行力系有()个独立的平衡方程。①１②２③３④4⑤５⑥62、力对点之矩是------，力对轴之矩是------，空间力偶矩矢是------。①代数量②滑动矢量③定位矢量④自由矢量三、水平圆盘的半径为r，外缘C处作用力F。力F位于铅垂平面内，且与C处圆盘切线夹角为600，其他尺寸如图所示。求力F对x，y，z轴之矩。MX=F(h-3r)/4，My＝3F(r＋h)/4，MZ=-Fr/2班级姓名学号-13-四、挂物架如图所示，三杆的重量不计，用球铰链连接于O点，平面BOC为水平面，且OB=OC，角度如图。若在O点挂一重物G，重为1000N，求三杆所受的力。FOA=-1414N，FOB=FOC=707N五．图示六杆支撑一水平板，在板角处受铅直力F作用。设板和杆自重不计，求各杆的内力。F1=F5=-F，F3=F，F2=F4=F6=0-14-六．图示平面图形中每一方格的边长为20mm，求挖去一圆后剩余部分面积重心的位置。xyO七、均质块尺寸如图所示，求其重心的位置。xc＝23.1mm，yc=38.5mm，zc=-28.1mmmmymmxcc53.59,73.81班级姓名学号-15-第五章摩擦（1）一、是非题1、当一物体上有几处与周围物体接触时，这几个接触面的摩擦力同时达到临界平衡状态。（）2、摩擦力属于未知的约束反力，它的大小和方向完全可由平衡方程决定。（）3、物体受到支承面的全反力（摩擦力与法向反力的合力）与支承面法线间的夹角称为摩擦角。（）二、一物块重为Q=400N，置于水平地面上，受到大小为80N的拉力作用，如图所示，假设拉力T与水平夹角为45，物块与地面的摩擦因数为2.0sf，试求：①判断物块是否发生移动，并确定此时的摩擦力大小；②要使物块发生移动，拉力至少要多大？答案：（1）摩擦力为56.56N（2）94.3N三、如图所示，置于V型槽中的棒料上作用一力偶，力偶的矩mN15M时，刚好能转动此棒料。已知棒料重N400W，直径m25.0D，不计滚动摩阻。试求棒料与V形槽间的静摩擦因数fs。答案：0.223-16-四、梯子AB长为2a，重为P，其一端置于水平面上，另一端靠在铅垂墙上，如图所示。设梯子与地和墙的静摩擦因数均为sf，问梯子与水平线的夹角多大时，梯子能处于平衡？答案：222m五、均质箱体A的宽度b=1m，高h=2m，重P=200kN，放在倾角α=200的斜面上。箱体与斜面之间的摩擦因数fs=0.2。今在箱体的C点系一无重软绳，方向如图示，绳的另一端绕过滑轮D挂一重物E。已知BC=a=1.8m。求使箱体处于平衡的重物E的重量。答案：kNPkNE2.10421.40班级姓名学号-17-第五章摩擦（2）一、鼓轮B重500N，放在墙角里，如图所示。已知鼓轮与水平地板间的摩擦因数为0.25，而铅直墙壁则假定是绝对光滑的。鼓轮上的绳索下端挂着重物。设半径R=200mm，r=100mm，求平衡时重物A的最大重量。答案：500N二、如图所示，A块重500N，轮轴B重1000N，A块与轮轴的轴以水平绳连接。在轮轴外绕以细绳，此绳跨过一光滑的滑轮D，在绳的端点系一重物C。如A块与平面间的摩擦因数为0.5，轮轴与平面间的摩擦因数为0.2，不计滚动摩阻，试求使系统平衡时物体C的重量P的最大值。答案：208N-18-三、如图所示，一轮半径为R，在其铅直直径的上端B点作用水平力F，轮与水平面间的滚阻系数为δ。问使轮只滚不滑时，轮与水平面的摩擦系数fs需满足什么条件？答案：Rfs2四、在半径为r、重为1W的两个滚子上放一木板，木板上放一重物，板与重物共重2W如图，在水平力F的作用下，木板与重物以匀速沿直线缓慢运动。设木板与滚子之间及滚子与地面之间的滚动摩擦因数分别为δ′及δ，并且无相对滑动，试求力F的大小。答案：)(21'2WrF班级姓名学号-19-第六章点的运动学一．是非题1、点作曲线运动时，其加速度的大小等于速度的大小对时间的导数。（）二．图示曲线规尺，各杆长为OA=AB=200mm，CD=DE=AC=AE=50mm。如杆OA以等角速度srad/5绕O轴转动，并且当运动开始时，杆OA水平向右。求尺上点D的运动方程和轨迹1100004000022yx三.图示摇杆滑道机构中的滑块M同时在固定的圆弧槽BC和摇杆OA的滑道中滑动。如弧BC的半径为R，摇杆OA的轴O在弧BC的圆周上。摇杆绕O轴以等角速度转动，当运动开始时，摇杆在水平位置。试分别用直角坐标法和自然法给出点M的运动方程，并求其速度和加速度。22n4at2S2sin2cosRRvRtRytRx＝，，，-20-四．小环M由作平动的丁字形杆ABC带动，沿着图示曲线轨道运动。设杆ABC的速度vx常数，曲线方程为px2y2＝。试求环M的速度和加速度的大小（写成杆的位移x的函数）。xpxvyaxpvvMM24212，五．点沿空间曲线运动，在点M处其速度为jiv34，加速度a与速度v的夹角030，且a=10m/s2。试计算轨迹在该点密切面内的曲率半径ρ和切向加速度a。2/66.85smam，班级姓名学号-21-第七章刚体的简单运动一．是非题1.某瞬时，刚体上有两点的轨迹相同，则刚体作平动。（）2.定轴转动刚体上与转动轴平行的任一直线上的各点加速度的大小相等，而且方向也相同。（）3.刚体作平动时，其上各点的轨迹可以是直线，可以是平面曲线，也可以是空间曲线。（）4.刚体作定轴转动时，垂直于转动轴的同一直线上的各点，不但速度的方向相同而且其加速度的方向也相同。（）5.两个作定轴转动的刚体，若其角加速度始终相等，则其转动方程相同。（）6.刚体平动时，