2013-2014理论力学期末试题和答案

理论力学(五)12012—2014理论力学期末试题与答案一、填空题(每题3分，共12分)1.沿边长为ma2的正方形各边分别作用有1F，2F，3F，4F，且1F=2F=3F=4F=4kN，该力系向B点简化的结果为：主矢大小为RF=____________，主矩大小为BM=____________向D点简化的结果是什么？____________。第1题图第2题图2.图示滚轮，已知2mR，1mr，30，作用于B点的力4kNF，求力F对A点之矩AM=____________。3.平面力系向O点简化，主矢RF与主矩OM如图。若已知10kNRF，20kNmOM，求合力大小及作用线位置，并画在图上。DCABF1F2F3F4DCABF1F2F3F4RrFABORrFABOORFOMORFOMO2O1CAB2OBO2O1CAB2OB理论力学(五)2第3题图第4题图4.机构如图，AO1与BO2均位于铅直位置，已知13mOA，25mOB，23radsOB，则杆AO1的角速度AO1=____________，C点的速度C=____________。二、单项选择题（每题2分，共4分）1.物块重P，与水面的摩擦角o20m，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不能确定第1题图第2题图2.图(a)、(b)为两种结构，则()。(a)(b)PQo30PQo30理论力学(五)3A图(a)为静不定的，图(b)为为静定的B图(a)、(b)均为静不定的C图(a)、(b)均为静定的D图(a)为静不定的，图(b)为为静定的(三)简单计算题(每小题8分，共24分)1.梁的尺寸及荷载如图，求A、B处的支座反力。2.丁字杆ABC的A端固定，尺寸及荷载如图。求A端支座反力。3.在图示机构中，已知mrBOAO4.021，q0=6kN/mP=6kNM=4kN·mCABq0=6kN/mP=6kNM=4kN·mCABO1OCABO1OCAB1m1m2mq0=2kN/mM=4kN·mP=2kNAB1m1m2mq0=2kN/mM=4kN·mP=2kNAB理论力学(五)4ABOO21，AO1杆的角速度4rads，角加速度22rads，求三角板C点的加速度，并画出其方向。(四)图示结构的尺寸及载荷如图所示，q＝10kN/m，q0＝20kN/m。求A、C处约束反力。(五)多跨静定梁的支撑、荷载及尺寸如图所示。已知q＝20kN/m，l＝2m，求支座A、D、E处的约束反力。4.5m3mqq0CAB4.5m3mqq0CABqDCABE2m2m2m2mqDCABE2m2m2m2m理论力学(五)5(六)复合梁的制成、荷载及尺寸如图所示，杆重不计。已知q＝20kN/m，l＝2m，求1、2杆的内力以及固定端A处的约束反力。(七)图示机构中，曲柄OA＝r，以角速度4rads绕O轴转动。12//OCOD，O1C＝O2D＝r，求杆O1C的角速度。o60GBACHD12llqEqo60GBACHD12llqEqo30BArrrO1OO2CDo30BArrrO1OO2CD理论力学(五)6五理论力学(AⅠ)期终试题解答01级土木(80学时类)用(一)单项选择题1.A2.B(二)填空题1.0；16kNm；0,16kNmRDFM2.2.93kNmAM3.合力10kNRF，合力作用线位置（通过1O）2md4.4.5rads；9ms(三)简单计算1.取梁为研究对象，其受力图如图所示。有0,0()0,2305kN0,00kNAxABBAyBAyXFMFPMFYFFPQFF2.取丁字杆为研究对象，其受力图如图所示。有000,06kN10,1.5024.5kN1()0,41.510232.5kNmAxAxAyAyAAAXFPFYFqFMMMPqMF3.三角板ABC作平动，同一时刻其上各点速度、加速度均相同。故CAAnAaaaa2220.446.4msCnAnaard=2mO1ORFRFOMd=2mO1ORFRFOMq0=6kN/mP=6kNM=4kN·mCABAxFAyFAM1.5m1.5m4mq0=6kN/mP=6kNM=4kN·mCABAxFAyFAMq0=6kN/mP=6kNM=4kN·mCABAxFAyFAM1.5m1.5m4mO1OCABCnaCaAnaAaO1OCABCnaCaAnaAa1m1m2mq0=2kN/mM=4kN·mP=2kNAxFAyFABBFQ=3kN1m1m2mq0=2kN/mM=4kN·mP=2kNAxFAyFABBFQ=3kN理论力学(五)720.420.8msCAaaOA(四)解：(1)以BC为研究对象。其受力图如图(a)所示，分布荷载得合力Q＝22.5kN0,4.53015kNBCCMFQF所以F(2)以整体为研究对象。其受力图如图(b)所示。010,4.502=7.5kNAxCAxXFFqF所以0,30=30kNAyAxYFqF所以2001134.534.502245kNAACAMMqqFM所以F(五)解：(1)以BC部分为研究对象，其受力图如图(b)所示。201220220kNBCyCyMFqF所以F0,00,20=20kNBxCxByCyByXFFYFFqF所以(2)以CD部分为研究对象，其受力图如图(c)所示。CFq0CB4.5mBxFByFQ=22.5kNCFq0CB4.5mBxFByFCFq0CB4.5mBxFByFQ=22.5kN(a)4.5m3mqq0CABCFAxFAyFAM4.5m3mqq0CABCFAxFAyFAM(b)qDCABE2m2m2m2mqDCABE2m2m2m2mq=20kN/mBCCxFCyF2mBxFByFq=20kN/mBCCxFCyF2mBxFByF(a)(b)DCE2m2mDFEFCxFCyFQ=40kNqDCE2m2mDFEFCxFCyFQ=40kNq(c)理论力学(五)8B0,00CxxXFF所以08420393.3kNECyDDMFQFF所以F0,0=33.3kNEDCyEYFFFQF(3)以AB部分为研究对象，其受力图如图(d)所示。0,000AxBxBxAxXFFFF所以0,20=60kNAyByAyYFqFF210,220280kNmAAByAMMqFM所以F(六)解：(1)取BC部分为研究对象，其受力图如图(b)所示。21110,20220kNBMFqF所以F(2)取ED部分为研究对象，其受力图如图(c)所示。o221210,sin302220280kNEMFqFF所以F(3)取ABC部分为研究对象，其受力图如图(d)所示。ABq=20kN/m2mAxFAyFAMBxFByFABq=20kN/m2mAxFAyFAMBxFByF(d)1F2FDEq=20kN/mExFEyFl=2m1F2FDEq=20kN/mExFEyFl=2m(c)o60GBACHD12llqEqo60GBACHD12llqEq(a)CBq=20kN/mBxFByF1Fl=2mCBq=20kN/mBxFByF1Fl=2m(b)BAC1FAxFAyFAMq=20kN/m2m2mBAC1FAxFAyFAMq=20kN/m2m2m(d)理论力学(五)910,00,40=60kNAxAyAyXFYFqFF所以2110,440280kNmAAAMMqFM所以F(七)解：杆AB作平面运动，A、B两点的速度方向如图。由速度投影定理，有ocos3023BABr杆O1C的角速度为14.62radsBOro30BArrrO1OO2CDABo30BArrrO1OO2CDAB