理论力学-习题集(含答案)

第1页共74页《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AF、BF，且0ABFF，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AM、BM，且AM＋0BM，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0AimF，0BimF，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，0,0YX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F5.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第2页共74页⑶、一定平衡⑷、可能合成一个力偶，也可能平衡7.已知1F、2F、3F、4F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1F、2F……1nF，如图，则平衡方程0Am，0Bm，0Y中（yAB），有________个方程是独立的。⑴、1⑵、2⑶、39.设大小相等的三个力1F、2F、3F分别作用在同一平面内的A、B、C三点上，若ABBCCA，且其力多边形如b图示，则该力系________。⑴、合成为一合力⑵、合成为一力偶⑶、平衡第3页共74页10.图示作用在三角形板上的平面汇交力系，各力的作用线汇交于三角形板中心，如果各力大小均不等于零，则图示力系________。⑴、可能平衡⑵、一定不平衡⑶、一定平衡⑷、不能确定11.图示一等边三角形板，边长为a，沿三边分别作用有力1F、2F和3F，且321FFF。则此三角形板处于________状态。⑴、平衡⑵、移动⑶、转动⑷、既移动又转动12.图示作用在三角形板上的平面汇交力系，汇交于三角形板底边中点。如果各力大小均不等于零，则图示力系________。⑴、可能平衡⑵、一定不平衡⑶、一定平衡⑷、不能确定第4页共74页13.某平面任意力系向O点简化，得到10,10ORNMNcm，方向如图所示，若将该力系向A点简化，则得到________。⑴、100ARNM,⑵、1010ARNMNcm,⑶、1020ARNMNcm,14.曲杆重不计，其上作用一力偶矩为M的力偶，则图a中B点的反力比图b中的反力________。⑴、大⑵、小⑶、相同15.某简支梁AB受荷载如图（a）、（b）、（c）所示，今分别用、、NaNbNc，表示三种情况下支座B的反力，则它们之间的关系应为________。⑴、cNbNaN⑵、cNbNaN⑶、cNbNaN⑷、cNbNaN第5页共74页16.图示结构中，静定结构有________个。⑴、1⑵、2⑶、3⑷、417.图示三铰刚架受力F作用，则A支座反力的大小为________。⑴、12F⑵、22F⑶、F⑷、F218.已知杆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杆上的力偶矩2m的转向如图示，其力矩值之比为2:1mm________。第6页共74页⑴、1⑵、43⑶、219.图示结构受力P作用，杆重不计，则A支座约束力的大小为________。⑴、12P⑵、32P⑶、33P⑷、020.悬臂桁架受到大小均为P的三个力的作用，则杆1内力的大小为________。⑴、P⑵、P2⑶、0⑷、12P21.图示二桁架结构相同，受力大小也相同，但作用点不同。则二桁架中各杆的内力第7页共74页________。⑴、完全相同⑵、完全不同⑶、部分相同22.在图示桁架中，已知P、a，则杆（3）内力之大小为________。⑴、0⑵、2P⑶、22P⑷、P223.物块重20GN，用40PN的力按图示方向把物块压在铅直墙上，物块与墙之间的摩擦系数43f，则作用在物块上的摩擦力等于________N。⑴、20⑵、15⑶、0⑷、10324.已知100WkN，80PkN，摩擦系数0.2f，物块将________。⑴、向上运动⑵、向下运动⑶、静止不动第8页共74页25.重P的均质圆柱放在V型槽里，考虑摩擦；当圆柱上作用一力偶矩M，圆柱处于极限平衡状态，此时接触点处的法向反力AN与BN的关系为________。⑴、BANN⑵、BANN⑶、BANN26.重W的物体自由地放在倾角为的斜面上，物体与斜面间的摩擦角为m，若m，则物体________。⑴、静止⑵、滑动⑶、当W很小时能静止⑷、处于临界状态27.重W的物体置于倾角为的斜面上，若摩擦系数为tanf，则物体________。⑴、静止不动⑵、向下滑动⑶、运动与否取决于平衡条件第9页共74页28.物A重100kN，物B重25kN，A物与地面的摩擦系数为0.2，滑轮处摩擦不计。则物体A与地面间的摩擦力为________kN。⑴、20⑵、16⑶、15⑷、1229.已知60WkN，20TkN，物体与地面间的静摩擦系数0.5f，动摩擦系数'0.4f，则物体所受的摩擦力的大小为________kN。⑴、25⑵、20⑶、17.3⑷、030.物块重5kN，与水平面间的摩擦角为035m，今用与铅垂线成060角的力P推动物块，若5PkN，则物块将________。⑴、不动⑵、滑动⑶、处于临界状态⑷、滑动于否无法确定第10页共74页31.重Q半径为R的均质圆轮受力P作用，静止于水平地面上，若静滑动摩擦系数为f，动滑动摩擦系数为f。滚动摩阻系数为，则圆轮受到的摩擦力和滚阻力偶为________。⑴、FfQ，QM⑵、FP，QM⑶、'FfQ，MPR⑷、FP，MPR32.空间力偶矩是________。⑴、代数量⑵、滑动矢量⑶、定位矢量⑷、自由矢量33.图示空间平行力系，力线平行于OZ轴，则此力系相互独立的平衡方程为________。⑴、0,0,0xyzmFmFmF⑵、0X，0Y，和0xmF⑶、0Z，0xmF，和0zmF34.已知一正方体，各边长a，沿对角线BH作用一个力F，则该力对OG轴的矩的大小为________。第11页共74页⑴、22Fa⑵、66Fa⑶、63Fa⑷、2Fa35.在正立方体的前侧面沿AB方向作用一力F，则该力________。⑴、对X、Y、Z轴之矩全等⑵、对三轴之矩全不等⑶、对X、Y轴之矩相等⑷、对Y、Z之矩相等36.正方体受两个力偶作用，该两力偶矩矢等值、方向，即12MM，但不共线，则正方体________。⑴、平衡⑵、不平衡⑶、因条件不足，难以判断是否平衡第12页共74页37.图示一正方体，边长为a，力P沿EC作用。则该力Z轴的矩为Zm________。⑴、Pa⑵、Pa⑶、22Pa⑷、22Pa38.边长为2a的均质正方形薄板，截去四分之一后悬挂在A点，今欲使BC边保持水平，则点A距右端的距离x＝________。⑴、a⑵、32a⑶、52a⑷、56a第13页共74页39.重为W，边长为a的均质正方形薄板与一重为12W的均质三角形薄板焊接成一梯形板，在A点悬挂。今欲使底边BC保持水平，则边长L________。⑴、12a⑵、a⑶、2a⑷、3a40.均质梯形薄板ABCDE，在A处用细绳悬挂。今欲使AB边保持水平，则需在正方形ABCD的中心挖去一个半径为________的圆形薄板。⑴、32a⑵、12a⑶、13a⑷、23a第14页共74页41.圆柱铰链和固定铰链支座上约束反力的数量为________个。⑴、１⑵、２⑶、３⑶、＜３42.三力平衡汇交原理是指________。⑴、共面不平行的三个力相互平衡必汇交于一点⑵、共面三力如果平衡，必汇交于一点⑶、若三力汇交于一点，则该三力必相互平衡43.作用在一个刚体上只有两个力AF、BF，且ABFF，则该二力可能是________。⑴、作用力与反作用力或一对平衡力⑵、一对平衡力或一个力偶⑶、一对平衡力或一个力和一个力偶⑷、作用力与反作用力或一个力偶44.若考虑力对物体的两种作用效应，力是________矢量。⑴、滑动⑵、自由⑶、定位45.作用力与反作用力之间的关系是：________。⑴、等值⑵、反向⑶、共线⑷、等值、反向、共线46.在利用力的平行四边形法则求合力时，合力位于________。⑴、平行四边形的对角线上⑵、通过汇交点的对角线上⑶、通过汇交点且离开汇交点的对角线上⑷、通过汇交点且指向汇交点的对角线上47.作用在同一刚体上的两个力使物体处于平衡的充分必要条件是________。⑴、等值⑵、反向⑶、共线⑷、等值、反向、共线48.理论力学静力学中，主要研究物体的________。⑴、外效应和内效应⑵、外效应⑶、内效应⑷、运动效应和变形效应49.约束反力的方向总是________于运动的方向。⑴、平行⑵、垂直⑶、平行或垂直第15页共74页50.在图示平面机构中，系统的自由度为________。⑴、１⑵、２⑶、３⑷、４51.在图示平面机构中，系统的自由度为________。⑴、４⑵、３⑶、２⑷、１52.在图示平面机构中，系统的自由度为________。⑴、１⑵、２⑶、３⑷、４第16页共74页53.在图示平面机构中，系统的自由度为________。⑴、４⑵、３⑶、２⑷、１54.建立虚位移之间的关系，通常用________。⑴、几何法⑵、变分法⑶、几何法、变分法等55.约束可以分为________。⑴、几何约束⑵、运动约束⑶、几何约束和运动约束56.约束可以分为________。⑴、双面约束和单面约束⑵、单面约束⑶、双面约束57.虚位移与时间________。⑴、有关⑵、无关⑶、有时有关，有时无关二、计算题第17页共74页58.不计自重的直杆AB与直角折杆CD在B处光滑铰接，受力如图，求A、C、D处的反力。59.平面力系，集中力作用点均在箭头处，坐标如图，长度单位mm，力的单位kN，求此力系合成的最终结果。60.图示结构不计自重，cmOAABBO6061，mkNM.11，求平衡时O、1O处的约束力及2M。第18页共74页61.图示结构不计自重，C处铰接，平衡时求A、C、D铰处的约束力。62.已知：kNQ40,kNW50,kNP20。不计摩擦，试求平衡时A轮对地面的压力及角。第19页共74页63.已知：重量为NP201，NP102的A、B两小轮，长40Lcm的无重刚杆相铰接，且可在045的光滑斜面上滚动。试求平衡时的距离x值。64.作ADC、BC受力图，并求A支座约束反力。65.简支梁AB的支承和受力如图，已知：02/qkNm，力偶矩2.MkNm，梁的跨度6Lm，030。若不计梁的自重，试求A、B支座的反力。第20页共74页66.均质杆AB长2L，重P，能绕水平轴A转动，用同样长，同样重的均质杆ED支撑住，ED杆能绕通过其中点C的水平轴转动。ACL，在ED的D端挂一重物Q，且2QP。不计摩擦。试求此系统平衡时的大小。67.梁AB、BC及曲杆CD自重不计，B、C、D处为光滑铰链，已知：20PN，10.MNm，10/qNm，0.5am，求铰支座D及固定端A处