南京航空航天大学2001年理论力学试题
一、概念题 1.(4分)一刚体上只受有两力FA和FB作用,且满足FA+FB=0,则此刚体处于 状态;若刚体上某平面内只受有两力偶M1和M2作用,且M1+M2=0,则此刚体处于 状态。 2.(3分)图示桁架结构,在结构中内力为零的杆件为 。
题2图 题3图 3.(6分)图示一空间力P沿AB连线方向作用,则力P对三轴的矩分别为: (a)mx(p)? ,(b)my(p)? (c)mz(p)? 4.(3分)图示杆AB的A端置于光滑水平面上,AB杆与水平面的夹角为30o,杆重为P,B处有摩擦,则摩擦角为 时,杆在此位置上处于临界平衡状态。 5.(3分)指出质点在怎样的运动中,出现下述情况: (a)aη=0 (b)an=0 (c)a =0 6.(6分)图示四连杆机构中,已知曲柄OA角速度ωAB= ,转向为 ;杆BC的角速度ωBc= ,转向为 。
题4图 题6图
7.(3分)画出图中M点的速度方向和加速度方向(直接画在图上)。 8.(8分)图示系统由质量为M的均质矩形板和无重的连杆AO1、BO2连 接位于铅垂平面内。已知:AC=BD=h,AB=O1O2=H,AO1=BO2=l。
若θ=0时系统静止地开始运动,则当矩形板运动到θ=90o 时,矩形板的动量大小K= ,对轴O1的动量矩大小
HO1= ,动能T= ,连杆AO1的拉力S= 。 题7图 9.(2分)图示系统。实在图上画出位置A、B、C、D四点的虚位移。
题8图 题9图
二、计算题 1.(14分)图示结构,各杆重不记。D、C、E、H皆为铰链。已知:q=50kN/m,M=80kN·m,l=1m。试求:固定端A约束反力和BO杆的内力。
题1图 题2图
2.(18分)图示结构中,位于竖直平面内的等边三角形ABC,边长为l,又杆O1B与O2C的长度也为l。已知:杆O1B以角速度ωo1转动,在图示位置,杆OD与水平面成60o角,且OA=l。求:瞬时杆OD的角速度ωoD及角加速度αoD 3.(17分)一质量为m,半径为r的均质圆轮,自半径为R的半圆弧面顶点无初速度的只滚动不滑动下落。求:
(1) 圆弧面对圆轮的约束反力(表示为θ的函数)? (2) 圆轮脱离圆弧面时θ为多大?
(3) 圆轮接触地面时角速度ω为多大? 题3图 4.(13分)图示力学系统。直角弯杆OO1C可绕铅垂轴OO1自由转动,弯杆对转轴OO1的转动惯量为。两质量均为m的滑块A、B分别可沿水平杆O1C和铅垂杆OO1滑动,所有摩擦不计,而间用长为l的无重杆铰链相连如图所示。试问: (1) 此系统有几个自由度? (2) 写出广义坐标;
(3) 利用拉格朗日方程列出运动微分方程。
题4图
南京航空航天大学2000年理论力学试题
一、概念题(共 30分)
1.(3分)图示平面任意力系,已知:该力系向图中 A、B、O三点简化的主矩分别为
?mA(F),
?m(F), 且有?m(F)?0, ?m(F)??mF?0, 力系的主矢在x轴上的投影R??Fx?10 N,A,B,O的坐标为, A(2,0),B(0,1),O(0,0),
B?m(F),
OOAB/x(单位cm),试求:该力系的合力大小R= 。
题l图 题2图 题3图
2.(3分)重为P的物块,放在粗糙的水平面上,已知:物块与水平面的摩擦角?m?20,现受斜倒推力 Q作用,如图示,若 Q=P,且 Q与法线间的夹角α=30o。问该物块是否平衡? 答: 。 3.(6分)空间力F沿立方体的对角线AB作用,如图示,已知:力F的大小F,尺寸a,l,则该力对轴的矩为
mx(F)= my(F)= mz(F)= 4.(3分)点作曲线运动,如图所示,试就下列三种情况,在图上画出加速度的方向: ①在M1点作匀速曲线运动; ②在M2点作加速曲线运动; ③在M3点作减速曲线运动。
题4图
题5图
5.(4分)图示平面机构中,OA// O1B,O2A= O2B。试问:O1A杆和O2B杆的角速度、角加速度是否相等? 6.(5分)质量为 m,长度为 l的均质细杆AB,绕其距端点A为l/3并垂直于杆的轴以匀角速度ω转动,此时AB杆的动量K= ,方向 ;对轴O的动量矩 H0= ,转向
;动能T= 。 7.(2分)图示平面机构中,若OA=r,BC=CD=CE=l,∠OAB=90o,∠CDE=30o,则A、D点虚位移间的关系为δrA:δrD。
o
题6图 题7图 题8图 8.( 4分)均质杆 OA长 l重 P,其一端用光滑铰链与半径为 r、重为 Q的均质圆轮中心 O连接,今在圆轮上作用一常值力偶M,使其沿水平直线轨道作纯滚动,若取x及Ф。为广义坐标,则对应于x的广义力为QX= ;对应于Ф的广义力QФ= 。 二、计算题
1.图示结构由AD、BC、CD、EF和CFG等五根杆子铰接而成,受构布载荷q作用,其它尺寸如图示。各杆自重不计。试求:插入端A处的约束反力。(15分)
题2图 题1图 2.三角棱柱体θ= 30o,按规律S= 2t(5—t)厘米(t以秒计)作直线平动,杆OA长l=20厘米,绕O轴转动。当t =l秒时,9= 60o。求此时杆OA的角速度和角加速度。(12分)
3.图示机构中,曲柄OA长r,以匀角速度ω0绕 O轴转动,带动连杆 A C在套筒 B内滑动,套街及与其固连的杆BD则绕B铰转动,BD长久且垂直于AC。求在∠AOB =90o,∠ABO=3 0o时杆BD上D点的速度
和加速度的大小及方向。
(13分)
题3图
题8图
4.图示系统,重W1的物体用细绳通过无重的 定滑轮O,系在刚度系数为k的弹簧上,另一 重W2的物体自高度h无初速的自由下落,两
物体碰撞后得到共同的速度,设W1=W2=W。 试求:
①Wl下降的最大距离;
②此后系统作自由振动的固有频率。(15分)
题4图
5.均质细杆悬挂如图所示,已知:杆的质量为m, 长为2I,绳长为l,在运动过程中,绳始终张紧, 并且A端以vA匀速率运动。试用动静法求在 θ= 45o位置时,作用在杆上的力偶矩M的 大小及两绳的张力。(15分)
题5图
南京航空航天大学1999年理论力学试题
一、概念题(共 3 0分)
1.( 3分)若干面任意力系的平衡方程为:
?X?0,?M?F??0,?M?F??0 ,则
AB投影轴x与矩心A、B应满足的条件是 。
2.( 4分)等腰直角三角形板A BC的斜边A B长2a,在其顶点 A、B、C分别作用力F1、F2、F3,方向如图。若F=F2=F3,F1=2F,则该力系向A点简化的主矢大小为 主矩大小为 ;向C点简化的主矢大小为 ;主矩大小为 。 3.(3分)有一空间平衡力系,若其所有力的作用线均与空间直角坐标系的z轴平行,则该力系的平衡方程为 。
题2图 4.(3分)如图示,物块重P=8 N,靠在铅垂的墙壁上,作用力F= 10 N,θ=30o,若物块与墙
壁之间的摩擦系数f=0.4,则物块所受到的摩擦力大小为 ,方向 。 5.(2分)设一动点M沿螺旋线自外向内作匀速运动,如图所示,则其加速度的大小将如何变化? 。
题2图 题4图 题5图
6.(3分)图示平面机构中,轮C沿斜面作纯滚动,试画出图中作平面运动刚体的速度瞬心。
题6图 题7图 题8图
7.( 8分)质量为 m,半径为 r的均质圆轮在铅直平面内以匀角速度ω绕水平轴 O转动, OC=r/2,当质心C到达最高位置时,轮子的动量大小为 方向 ;对O 轴的动量矩大小为 转向 ;动能大小为 。 题7图 个自由度, 8.(4分)如图示,小车向右运动,其上有两个复援用弹簧相连,则系统有其广义坐标为 。
H、计算题(统考生做l、2、3、4、5题,第6题不做;单考生做1、2、3、4、6题,第5题不做)
1.构架由AC、DH以及BE、CH杆铰接而成,如图所示,各杆重量和各处的摩擦力均不计, 若铅垂力 P=200 N,求:A、D处的约束反力。 ( 5分)
题1图 题2图
2.平面机构如图所示,曲柄OA=r,以匀角速度ω绕水平轴O转动,通过滑块A带动BC作水平往复运动。求θ=60o的瞬时BC的速度和加速度。 ( 2分)
3.平面机构由杆O1A、O2B与矩形板ABCD铰接而成,OlA=AD=r,O2B=AB=2r,设O1A以匀角速度ω绕O1轴转动,图示瞬时O1A、O2B均与A B垂直。试求此时C点的速度和加速度的大小。
4.一均质圆柱质量m,无滑动地沿倾斜平板由静止自O点开始滚动,平板的水平倾角α=60o,如图示。当OA=s时,试求:①圆柱体惯性力系向质心C简化的主矢、主矩;②此时O处的约束反力。 ( 3分)
题3图 题4图 题5图
5.重2 0 0N长1m的木板CD垫以两个相同的圆柱A、B,沿倾斜θ=60o的斜面上滚下,如图所示。设圆柱A、B各重40 N,半径为5cm,开始时B圆柱位于木板的中点。求从静止开始,当圆柱B将与木板脱离时木板的速度。所有接触处都无相对滑动。(15分) (本题统考生做,单考生不做)
6.重物A质量为m1,系在绳子上绳子跨过不许重量的滑轮C上,并绕在质量为m2半径为r的均质轮B上,如图所示。由于重物下降带动圆轮在水平面上只滚动而不滑动。求重物A的加速度。(1分) (本题单考生做,统考生不做)
题6图
南京航空航天大学1998年理论力学(A)试题
一、概念题(将正确的答案填入括号内,每小题3分)
l.在AC杆上作用一力偶M,当求A、B和C的约束反力时,能否将力偶M移到杆BC上 ( ),如改成图(b)的结构,在求A、C的约束反力时能否将M移到BC上( )。
(
a)
(b)
题1图 题2图 题3图
2.图示结构A、B、C、D为光滑铰联接,不计自重,则l、2、3、4和5杆受到的力分别是:( )、( )、( )、( )、( )。
3.如图所示,物块重 W =10N,水平力 P=50N,已知摩擦系数f=0.3,则物块受到的摩擦力为( )。
4一质点只受到重力作用时,它一定作直线运动( )。
5.如图所示,一绳缠绕在鼓轮上,绳端系一重物,重物M以速度v和加速度a向下运动,问绳上的A和与轮接触的点D之速度是否相同( ),加速度是否相同( )。 6已知图示二杆O1A与O2B长度相等,互相平行,则正确的答案应是( )。 (A)ω1=ω2,ε1=ε2(B)ω1=ω2,ε1≠ε2 (C)ω1≠ω2,ε1=ε2(D)ω≠ω,ε1≠ε2
题5图 题6图 题8图 题9图
7.一质点在一平面曲线S上运动,则外力一定沿曲线的切线方向( )。
8.均质杆AB,长l,直立在光滑的水平面上,如图所示,则它从铅直位置无初速地倒下时端点A的轨迹为( )。
9.如图所示,某物体的质量为m,质心在C点。已知该物体对通过A点垂直纸面轴的转动惯量为IA,则过B点垂直于纸面轴的转动惯量为( )。
2
(A)IB=IA+m( a+b)( B) IB=IA-m( a+b)2 (C)IB=IA+(b2- a2)(D)IB=IA-ma( a+2b)
二、计算题(最后两道题,单考生选第6题,统考生选第7题) 1.重W,长l的均质杆,两端与滑块A、B相连,滑道无摩擦,A端用一钢索向右牵引着,如图所示,求:(a)系统静止时,将钢索中的拉力T表示为W和θ的函数;(b)若钢索拉力为2W,求θ值。 ( 2分)
题1图
2.杆BC沿x轴导轨作匀速直线运动,一曲线导轨穿过滑块A中的小孔,从而使得当BC水平运动时,其铅直槽内的滑块A可在槽内上、下滑动,如果b=40 mm,求当x=100 mm,vx=6O mm/s时,A的速度和加速度。l分)
3.一刻有圆槽的方板,圆心在方板的中心,绕O点作定轴转动,质点P可在槽中运动,在图示瞬时,板的角速度为4rad/s,逆时针,角加速度为8rad/s2,顺时针。质点P相对于极有向下的速度2m/s及向下的加速度分量10 m/s2,求该点的绝对速度和绝对加速度。 (1分)
题2图 题3图
4.8 kg的均质细长杆AB在A处铰接二在B处用一水平绳拴着,轴CD的两端用轴承支撑,它以5rad/s的恒定角速度旋转,求细绳的拉力,重力不计。(1分)
题4图 题5图 题6图
5.质量为m1的重物A,沿倾角为α的光滑斜面滑动,重物用不可伸长的绳子跨过质量为m2的滑轮B,绕在滚轮C上,滚轮C是质量为m3的实心圆柱,半径为R,它在水平面上作滚动而不滑动,不计绳的质量、滚动摩擦和滑轮轴的摩擦,求重物A沿斜面移动距离s时的速度。开始时系统处于静止,滑轮B可看作半径为r的均质圆盘,绳与轮无相对滑动。 ( 2分)
6.在图示位置,杆AB具有顺时针的角速度3rad/s,求:(1)B点的速度;(2)轮的角速度。(该题单考生必做,统考生不做,12分) 7.图示鼓轮C质量为50 kg,均质物块B质量为180 kg,B与鼓轮间的摩擦系数为0.45,判断B与鼓轮C之间有无相对滑动,并求B与C之间的相互作用力。
(该题统考生必做,单考生不做,12分)
题7图
南京理工大学2001年理论力学试题
一、杆AB、CD由铰链C联结,并由铰链A、D固定如图示。在AB杆上作用一力偶从不计杆重,试求支座D处的重直方向反力。(1分)
二、限定在水平槽道里的直角杆ABC以匀速u向右运动,推动曲柄OD绕水平轮O转动。直角杆的一边CB的延长线通过O轴。在图示位置的瞬时,曲柄端点D位于A B边的中点。 AB=2a,OB=a。求: ( 5分)
(1) AB的中点相对于曲柄的相对速度的大小; (2) AB的中点相对于曲柄的相对加速度的大小; (3) 曲柄的角速度和角加速度。
三、质量同是m的两个小球用刚度为是,自然长度为l的 弹簧联结,放在光滑的水平面上。若开始将弹簧拉长δ, 而且使两个小球各自获得大小相等的初始速度v,方向垂 直于弹簧,指向相反,求弹簧长度的变化规律。(l分)
题1图
四、质量为m,长度为l的均质细杆静止地放在粗糙的水
平面内,滑动摩擦系数为u,若某瞬时在杆的一端施加一冲量,大小为S,方向与杆垂直,求冲击结束瞬时杆浇其质心的转动角加速度的大小。(15分)
五、图示跷板,由一个木针与两个斜伸出的等长的下臂固结而成,两臂的端点均安装一个等质量的球,木针和杆的质量不计。已知球的质量为m,臂长为l,木钉的高为h,夹角为a,考虑跷板在竖直平面内左右摇摆的情形,求跷板在平衡位置为稳定平衡的条件。(10分)
题二图 题五图 题六图
六、如图所示,均质圆盘C重为P,半径为R,放在粗糙水平面上,均质杆CB重Q,长为2l,
用销钉连接于圆盘中心C,初瞬时,杆CB位于铅垂位置,整个系统处于静止,现使CB杆稍微偏离铅垂位置后倒下,圆盘在地面上只滚不滑,如果均质杆CB偏离到水平位置时,求该瞬时:(20分)
(1)杆子 CB的角速度; (2)圆盘中心C的速度; (3)杆子 CB角加速度; (4)圆盘中心C的加速度; (5)地面给予圆盘的摩擦力。
七、图示机构处于铅垂平面内,由滑块A与均质杆AB铰接而成。滑块A质量为m,可在水平槽内运动,均质杆AB质量也为m,长度为l,可绕铰链A转动。起初系统静止如图示。今有一水平向左冲量S垂直地作用在杆的D点,BD=l/3。各处摩擦不计。求以下各个力学量:(20分)
(1)受冲击后杆AB获得的角速度;
(2)用两个广义坐标X,θ表示的动能表达式; (3)对应于x、θ的广义力;
( 4)杆AB在运动过程中的最大摆角;
( 5)杆AB作微幅摆动的固有频率。
南京理工大学2000年理论力学试题 题七图
适用专业:机械、土木、力学等
一。求行架1,2,3杆的内.(10分)
题一图 题二图 题三图
二、如图所示,三个相同的均质圆柱体堆放在水平面上,所有接触处的摩擦系数均为产,为使上面的圆柱能放上去,求产值至少应为多少?(10分)
三、三连杆AB、BC和CD用铰链相接,设AB=BC=a。,CD=2a,AB以等角速度ω转动,求在图示两个位置C点的加速度,(1)AB与 BC垂直;(2)AB与BC在一直线上。
(15分)
四、杆A B与CD平行地分别以速度v1=2 0cm/s与v2= 4 0cm/s同向匀速运动,如图示。在两杆间另有一杆EF,一端与AB以E铰接,一端有导槽套在CD杆的销子M上,求当EF与AB成60°时EF的角速度和角加速度,AB与CD杆之间的距离h=20 cm。(1分)
题四图 题五图
五、在半径为R的光滑半圆球顶上,放一小石块,问使石块获得水平速度v0后,它在何处离开半球,又问v0多大,方能使石块一开始就离开半圆球。(1分)
六、与铅垂线成θ角的匀质杆AB以初速V0落到水平面上,设恢复系数为零。
(1)当地面有足够大的摩擦系数,产生的摩擦阻力足以阻止 B点滑动,求落下后 AB杆的角速度以及B点的冲量。
题八图 题七图
( 2)若水平面光滑,求落下后AB的角速度。 ( 5分)
七、多跨架由AC和CE用铰链C连接而成。载荷分布如图所示。 P=5 0kN,均布载荷 q=2.5 kN/m,力偶矩m=5kN·m,用虚位移原理求支座A、B和E的约束反力。(10分)
八、一均质圆盘,半径为R,质量为M,可绕通过盘心的水平轴转动,在圆盘边缘上一点A悬挂一长为l的轻杆AB,杆的B端固结一质量为m质点,考虑重力的影响,写出该系统的运动微分方程。(1分)
南京理工大学1999年理论力学试题
一、图示平面行架,在F点作用一水平力P,ABC为等边三角形,D、E、F为各边之中点,ADB处于水平线,求 CD杆内力。( 7分)
题一图 题二图 题三图
二、图示某人用双手夹一摞书,手施加给书的水平夹力为F=225 N,手与书间的摩擦系数f1=0.45,书与书之间的摩擦系数人f2=0.4,每本书重为9.5 N。试问此人最多能夹起多少本书。(8分)
三、图示机构由圆轮与杆AC组成,两者在C处铰接。圆轮半径为R,在水平面上作匀速
纯滚动,角速度为ωo,AC杆长为l,搁置在尖点D上,图示位AC杆与水平面之夹角为45°,求此时AC杆的角速AD?DC,
度ωAC及角加速度句εAC。
( 5分)
题四图
四、图示三个完全相同的滑块A、B、C可在一光滑水平杆上滑动,最初物块A以速度v向左运动,而另两个物块静止。试求会发生碰撞的次数,及在所有碰撞完成后,每个物块的速度。设各物块间的碰撞恢复系数均为1/3。(15分)
五、图示机构在铅垂面内,OA B直角弯杆均质,质量为3 m,OA段长l,AB段长为2I,可绕O轴光滑转动。一无重小环可将杆套靠在光滑水平杆上,小环与O轴间用一刚度为k,原长为l的弹簧连接。试求:
(1)系统静平衡位置时θ角满足的关系式。(I分) (2)设θ=30°,系统作微小振动的固有频率。(l分)
题五图 题六图 题七图
六、图示机构由圆轮与杆AC光滑铰接组成,置于铅垂面内,放在粗糙的斜面上。轮半径为R,质量为4m,杆长为2R,质量为m。轮C可作纯滚动,杆A端与斜面间有动摩擦系数f1,求系统运动时轮C的角加速度即及A处动摩擦力 F1。( 15分)
七、图示机构。均质杆OA,AB等长均为l,等质量均为2m。A点光滑铰接,O为光滑铰支。B端放在光滑水平面上,置于铅垂面内,OB间用刚度为k1,原长为l的弹簧连接,OA杆上套一滑块C(可视为质点),质量为m,摩擦不计,滑块C与A端用刚度为k2。,原长为l/2的弹簧连接。试求系统的运动微分方程。(20分)
南京理工大学1998年理论力学试题
适用专业:力学、土木、机械、动力 一、 组合结构载荷及尺寸如图,已知:P,m,a,各种自重不计,求1,2,3杆内力。
(l分)
题一图 题二图 题三图
二、均质杆AB长2a,自重不计,在其中点作用一力P,B端光滑铰接于均质矩形物块C,C重为G,C底面与地面有摩擦(f= 0.5),杆 A端靠在光滑墙面上,尺寸如图,求力P值范围
为多少才能保持机构不动?(10分)
三、偏心轮C,半径为R,绕O轴定轴转动,导杆ABD通过导槽可作上下运动,机构如图示,轮C有ωo,εo,求图示位置时导杆的速度vABD及加速度aABD。偏心距为e。(10分)
四、图示机构由长为 l的AB杆与轮 C(半径为 l/4)组成。AB杆A瑞图示位置刚好光滑铰接于轮C的上边点,AB杆与水平面成45°角,靠在顶点D上刚好为AB中点,C轮在水平地面上作纯滚动,角速度为匀转速ωo,求图示位置AB杆的角速度ωAB。及角加速度εAB。(1分)
题四图 题五图 题六图
五、匀质AB杆重为P,光滑铰接于两外啮合圆轮A、B之中心。A轮半径为R,固定不动,B轮均质,半径为r,重为Q,一并处于铅垂面内,从最高位置静止开始滚下,求到最低位置时B轮的角速度ωB及角加速度εB。(1分)
六、均质AO杆长为 l,质量为 6m,光滑铰接于O处,杆上可固定一螺母B(可视为质点),质量为m,杆从铅直向上开始静止转下,至水平位置打击在P处,恢复系数为e,问x为何值时,可使得O处的碰撞反力为最小,反弹角为多少?(即反弹后AO杆与水平线的最大角。e=1/3)(15分)
七、小矩形车A重为P,放在光滑斜面上,小车上用弹簧(刚度为k,原长lo)连接一小匀质圆轮C,半径为r,重为Q,可作相对纯滚动,如图示,从某一高度,A与C一起开始运动,求系统的运动微分方程,并求小圆轮相对振动的固有频率。(1分)
八 AB、BC两匀质杆,匀重为p,等长为l,B端 光滑铰接,A、C两端用一刚度为k,原长也为l的
题八图 题七图 弹簧连接,在铅垂面内放置于DF水平,且间距为l/2的
光滑槽内,用虚位移原理求出平衡时的甲角满足的关系式。(l分)
中国矿业大学2001年理论力学(B)试题
一、简答题(请将简要答案填入划线内, 2 5分)
1.图示四本书,每本书重10 N,其中书与书间的静摩擦系数为0.1,书与手间的静摩擦系数为0.25,则提起这四本书需用的最小压力N= 。(4分)
2.图示结构各构件自重不计,ABC杆水平,M=6 kN·m,则A处约束反力的大小为 ,方向为 。(4分)
题1图 题2图 题3图
3.某空间力系,若:(1)各力作用线与一直线相交,其独立的平衡方程数目为个;(2)各力的作用线都平行于某一固定平面,其独立的平衡方程数目为个。(4分)
4.摸式运输机中,摆杆OA=O1B=10cm,且 OO1=AB,已知OA与OO1成6 0°角时,平板端点 D的加速度大小aD=20 cm/s2,方向平行于AB向左,该瞬时杆OA的角速度。和角加速度。大小分别为:ω= ,ε= 。(4分)
题5图 题6图
5.OA杆以匀角速度ω绕O轴转动,半径为r的小轮C沿OA杆作无滑动的纯滚动。若取轮心C为动点,动系固结于OA杆,则牵连速度大小= 。( 4分)
6.均质细杆AB长为l,质量为m,可绕O轴转动,图示瞬时其角速度为零,角加速度为ε,则该杆的惯性力系向O点简化的结果为:惯性力系的主矢大小= ,方向= ;主矩大小= ,转向= 。(5分)
二、计算题
1.图示结构由 AB、BC和CD三部分组成,所受载荷及尺寸如图所示,求A、D处的约束反力。(l分)
题1图 题2图
2.图示机构中,杆OA、O1B长都为a,ABC是边长为a的等边三角形板,三个顶点分别与杆OA、O1B及套筒C铰接,杆O2D穿过套筒C。在图示位置,杆OA铅直,C、B、O1在同一水平线上, O2D与水平线成6 0°角, O2C=a。若OA杆以匀角速度ωo绕O轴转动。求:
(1) O1B杆的角速度、角加速度; (2) O2D杆的角速度、角加速度。(20分)
题3图 3.图示机构中,物块A的质量为m,两均质圆轮O、O1的质量均为2m,半径为R。圆轮O1沿粗糙水平面纯滚动,不计滚阻,绳子与轮O间无相对滑动,系统由静止开始运动。求: (1)物块A下落的加速度; (2) AB段绳的拉力; (3) O1C段绳的拉力。(15分)
题4图 题5图
4.在图示机构中,已知:匀质细杆AB重为P,长为l,θ=3 0°,β=6 0°,不计摩擦和滑块A的重量。试求当绳子OB突然断了瞬时滑槽的反力及AB杆的角加速度。( 5分)
5.如图所示手面机构中,滑块D上作用一水平力F,其大小为10 0N,OA杆上作用一力偶M,机构在图示位置AB杆水平上C杆铅直,且oA=aB=BC=BE=ED=1m,θ=3 0°,不计摩擦和各物体重量。试用虚位移原理求机构平衡时力偶矩 M的大小。 ( 0分)
中国矿业大学2000年理论力学(A)试题
一、选择题(共14分,每题2分,请将答案序号填入划线内)
1.在图示系统中,绳DE承受的最大拉力为10kN,杆重不计。则力P的最大值为 。 (1)5 kN;( 2) 10 kN;( 3)15 kN;( 4)2 0 kN。
题1图 题2图 题3图
2.已知杆OA重W,物块M重Qo杆与物块间有摩擦,而物体与地面间的摩擦略去不计。当水平力P增大而物块仍然保持平衡时,杆对物块M的正压力 。
(l)不变;(2)由小变大;(3)由大变小。
3.两个几何尺寸相同、绕线方向不同的绕线轮,在绳的拉动下沿平直固定轨道作纯滚动,设绳端的速度都是v,则图(a)的轮子沿 滚动,图(b)的轮于沿 滚动,且图(a)的轮子比图(b)的轮子滚得 。 (1)逆时针;(2)顺时针;(3)快;(4)慢。
4.在点的合成运动问题中,当牵连运动为定轴转动时 (1)一定会有科氏加速度; (2)一定没有科氏加速度; (3)不一定会有科氏加速度。
5.若作用于质点系的外力在某段时间内在固定坐标Ox上投影的代数和等于零,则在这段 时间内
(1)质点系动量在x轴上的投影保持不变; (2)质点系质心的速度必保持不变; (3)质点系质心必静止不动。
6.一均质圆轮从静止开始,自位置 A沿斜面(a)只滚不滑运动到位置 B;(b)无摩擦地滑到B处时。在两种情况下到达B处时轮心的速度 (1)(a) >(b);(2)(a) <(b); (3)(a)=(b);(4)不能确定。
题6图 题7图
7.在图示铅垂面内的振动系统中,已知小球的质量为m,杆OA质量不计,弹簧弹性系数为k,阻尼器的阻尼系数为C。水平位置为系统的平衡位置,设θ为杆偏离平衡位置的转角,则系统作微振动时的微分方程为 。
二、境空题(共21分,每题3分,请将简要答案填入划线内。)
1·已知F=10 0N,则其在三个坐标轴上的投影分别为: Fx= ; Fy= ;Fz= 。 2.图示平面机构中,刚性板AMB与杆O1A、O2B铰接,若OlA=O2B,O1O2=AB,在图示瞬时,
O1A杆角速度为ω,角加速度为ε,则M点的速度大小为 ,M点的加速度大小为 (方向均应在图中表示)。
题1图 题2图 题3图
3.已知长2a的均质细杆质量为M,可绕中点O转动。杆端各附有一个质量为m的质点,图示瞬时有角度ω,角加速度ε,则该瞬时系统的动量的大小为 ,对O轮的动量矩的大小为 。
题6图 题4图 题5图
4.直角杆CDA和T字形杆BDE在D处铰结,并支承如图。若系统受力偶矩为m的力偶作用,不计各杆自重,则A支座反力的大小为 ;方向 。
5.在图示系统中,滑块A的质量为m1,其上作用有水平力F,重物B的质量为m2,AB=l。整个机构在铅直面内,不计杆的质量。若选取x和平作为系统的广义坐标,则与之相应的广义力分别为 和 。
6.一质量为m的子弹A,以速度vA水平射入一铅垂悬挂的均质木杆OB的中点,并留在杆内。木杆的质量为M,长l,初始静止。则子弹射入后木杆的角速度为
7.均质细杆A B重见长l,置于水平位置,若在绳BC突然剪断瞬时有角加速度ε,则杆上各点惯性力的合力的大小为 ,作用点的位置在离A端 处,并在图中
题7图 画出该惯性力。
三、计算题
l.结构尺寸如图,B、C为光滑铰链,各构件自重不计,已知:P=2 kN,M=4 kN·m,q=4 kN/m。试求固定端D及支座A的约束反力。 ( 2分)
题1图 题2图
2.均质杆OA与均质圆盘铰接于此且置于铅垂手面内。若OA长l=3 R,重为儿均质圆盘半径为R,重Q=2 P,初始时杆OA水平,且系统静止释放。试求当夹角为θ时杆的角速度 和角加速度。(1分)
3.在图不机构中,已知:OC=CA,P=200 N,弹簧的弹性系数k=10 N/cm,图示平衡位置时θ=3 0°,θ=60°,弹簧已有静伸长δ=2cm,OA水平。试用虚位移原理求机构平衡时 Q力的大小。(l分)
题3图 题4图
4.机构如图,已知:b,OA=e。当θ=360°时, AE⊥OC,DB杆的速度为u,且αDB=0。试求图示瞬时vE和εoc( 5分)
5.在图示机构中,已知:绞车A上作用力偶矩为M的常值力偶,轮C沿倾角为β的斜面作纯滚动,三轮均可当作匀质圆柱,各重P1、P2、P3,其半径各为R1、R2、R3,系统初始静止,绳的ED段和DC段分别处于水平和与斜面平行。试求:
(1)轮C的中心上升S时,质心C的加速度; (2)绳子ED段的张力; (3)若使轮C中心匀速上升,力偶矩M应等于多少?
题5图 (18分)
中国矿业大学2000年理论力学(B)试题
一、选择题(共16分,每题2分,请将答案序号填入划线内)
1.两直角刚杆AC、CB支承如图,在铰C处受力P作用,则A、B两处约束反力与x轴正向所成夹角α、β分别为:a= ,β=
@ 30°; @ 45°; @ 90°; @ 135°。
题1图 题2图 题4图
2.物块重W=20 N,用P=40 N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f=3/4,则作用在物块上的摩擦力等于 。
①20 N; ② 15 N;
③ 0: ④10 3N。
3.若作用于质点系的外力在某段时间内在固定坐标Ox上投影的代数和等于零,则在这段时间内
①质点系质心的速度必保持不变;
②质点系动量在x轴上的投影保持不变; ③质点系质心必静止不动。
4.均质圆筒外半径R1,内半径R2,高h,设圆筒的总质量为M,则其绕x-x轴的转动惯量为
题5图
5.平面系统受力偶矩为 M=10kN·m的力偶作用。当力偶 M作用于 AC杆时, A支座反力的大小为 ,B支座反力的大小为 ;当力偶M作用于BC杆时,A支座反力的大小为 ,B支座反力的大小为 。
①4kN;②5kN;③8kN;④10kN。
6.一均质杆置于光滑水平面上,C为其中点,初始静止,在图示各受力情况下,图(a)杆作 ;图(b)杆作 ;图(c)杆作 。
①平动;②定轴转动;③平面运动。
(a) (b) (c)
题6图 7.矩形板以匀角速度ω绕AB轴转动,而动点M沿板边缘以匀速度vr运动。则动点M在图示位置时科氏加速度ak的大小和方向为 ①ak=2ωvr,方向垂直于矩形板并指向转动方向;
②ak=2ωvr,方向垂直于矩形板,指向与转动方向相反; ③ak=2ωvr,方向与vr相同; ④ak=0
题7图 题8图
8两个相同的均质圆盘,放在光滑水平面上,在圆盘的不同位置上,各作用一水平力F和 F’,使圆盘由静止开始运动,设F=F’,试问哪个圆盘的质心运动得快? ①A盘质心运动得快; ②B盘质心运动得快; ③两盘质心运动相同。
二、填空题(共12分,每题3分。请将简要答案填入划线内)
1.力F通过 A( 3,4,0)和 B(0,4,4)两点(长度单位为米),若 F=100N,则该力在x轴上的投影为 ,对x轴的矩为 。
题1图 题2图 题3图
2.在图示机构中,O1B=O2C,OA杆以角速度ω绕水平轴转动。若BM杆的质量为m,且图示瞬时OM长l,则该瞬时BM杆的动量的大小为 (方向在图上表示)。
3.已知正方形板 ABCD作定轴转动,转轴垂直于板面,A点的速度vA= 10cm/s,加速度
aA=102 cm/s2,方向如图。则正方形板转动的角速度的大小为 。 4.均质杆 AB,长 l,重 Q,可绕 O轴转动。图示瞬时有角速度ω,角 加速度ε,则杆 AB在该瞬时动量的大小为 ;对 O
点的动量矩的大小为 ;动能为 。
三、计算题
题4图 1.图示机构由直角弯杆ABD、杆DE铰接而成。已知:q=53kN/m,P=2 0 kN,M=2kN·m,a=2m,各杆及滑轮自重不计。求系统平衡时活动铰支座A及固定端E的约束反力。(1分)
题1图 题2图 题3图
2.在图示平面机构中,已知:OA=O1B=l,BC=2l,r= l/4,轮子作纯滚动。当θ=30°时, θ=30°,且 O1B⊥OO1,OA的角速度为ω,角加速度ε=0。试示图示瞬时轮子的角速度ωc(1分)
3.两轮的半径均为R,对其转轴的转动拨量均为I,物块A的质量为m,弹簧的刚度系数为k,轮O1受力偶矩为M的常力偶作用。设重物在初始位置时,弹簧无变形,绳与轮之间无相对滑动,试求重物A被提升S时的速度和加速度。(1分) 4.图示平面机构,各构件自重不计。已知:M=50 N·m,OA=r=0.1m,BC=CD=CE=0.3m且∠OAB=90°,θ=45°试求压榨力P(本题用虚位移原理求解)(10分)
5.图示机构由匀质圆轮A与滑块B,通过无重滑轮C,用平行于斜面的绳连接,轮在斜面上作纯滚动。已知:轮半径为r、重为Q,斜面倾角为θ,物块B重为P,与水平面间动磨擦系数为f1。试用动静法求:(1)轮心的加速度;(2)绳的张力。(16分)
题4图 题5图
中国矿业大学1999年理论力学(A)试题
一、选择题(每题2分,请将答案序号坑人划线内)
1.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 。 ①大;②小;③相同。
题1图
题2图
2.物块重Q,放在粗糙的水平面上,其摩擦角中θ=20°,若力P作用于摩擦角之外,并已知α=30°,P=Q,物体是否能保持静止 。
①能;②不能;③处于临界状态;④P与Q的值比较小时能保持静止,否则不能。
3.在半径均为r的可绕O轴转动的二相同的圆轮上,分别作用着力F和力偶矩为m=Fr的 力偶。则在此两种情况下圆轮的角加速度 ;O处的约束反力 。 ①相同;②不相同。
题3图 题4图 题5图
4.边长为l的均质正方形平板,位于铅垂平面内并置于光滑水平面上,如图示,若给平板一微小扰动,使其从图示位置开始倾倒,平板在倾倒过程中,其质心C点的运动轨迹是 。 ①半径为l/2的圆弧;②抛物线;③椭圆曲线;④铅垂直线。 5.已知刚体质心C到相互平行的z’、z轴的距离分别为a、b,刚体的质量为m,对z轴的转动惯量为Jz’ ,则Jz’的计算公式为 。 6.图示机构中,已知O1A=O2B,当O1A∥O2B时,O1A杆与O2B杆的角速度、角加速度分别为ω1、ε1与ω2、ε2,则该瞬时 。 ① ω1=ω2,ε1=ε2;②ω1≠ω2,ε1=ε2; ③ω1=ω2,ε1≠ε2;④ω≠ω,ε1≠ε2
7.刚体作定轴转动、为了消除动反力,其转动轴必须是 。 ①惯性主轴;
题6图 ②中心惯性主轴;
③转动轴垂直于刚体对称面。
二、填空题(每题3分,请将简要答案填入划线内) 1.一质量为2kg的小球,从高h=19.6m处无初速地下落至地面,又以速度u=10m/s铅直回跳,则恢复系数为 。 2.在(a)、(b)二图中,杆OA均长r,均以角速度θ转动,杆AB均长l,图(b)中杆BC长r,且平行杆AO,则图示两机构中,B点速度的大小为:
图(a)的vB= ;图(b)的vB= 。(方向均应在图上标明)。
(a) (b)
题2图 题3图
3.质量m=1Ikg,长 l=1m的均质细杆在铅直面内绕其一端O按规律中θ=t-(3/2)t2转动,
t以s计,θ以rad计,则t=1s时,该杆的惯性力系向点O简化的主矢和主矩的大小分别等于 和 。
4.均质杆AB,长l,重Q,可绕O轴转动。图示瞬时有角速度ω,角加速度ε,则杆AB在该瞬时:动量的大小为 ;对O点的动量矩的大小为 。动能为 。 5.已知力P沿正六面体对顶线DA作用,且P=10 0 0N。则该力对z轴的力矩为 6.刚性系数为天的弹簧一端固定,另一端悬挂质量为m的物体,此系统的固有频率等于 ;若把弹簧原长的中点O固定,则系统的固有频率等于 。
题4图 题5图 题6图 题7图
7.图示机构中OlA∥O2B,O1A=O2B,当杆O1A处于水平位置时,θ=60°,不计摩擦。用虚位移原理求解时,D、E点虚位移的比值
为δrD:δrE= ,若已知力Q,则平衡时力P的大小为 8.均质细杆OA长l,重P,其一端用光滑铰链与半径为r、重为Q的均质圆轮中心O连接,今在圆轮上作用一常力矩M,使其沿水平直线轨道作纯滚动。则该系统有 个自由度,若取θ及x为广义坐标,则相应于中的广义力为 。
题8图
三、计算题。
1.图示结构由不计自重AD、BH、EC三杆铰接组成,A为固定铰支座,BH杆的H端与光滑平面接触。已知:力 P,l=1m。试求铰链B的约束反力。(12分)
题1图 题2图 题3图
2.图示一滑轮可绕水平轴O转动,在滑轮上跨过一不可伸长的绳,绳的一端悬挂质量为m的重物,另一端固结在铅直的弹簧上,弹簧的刚性系数为k。设滑轮质量为M,均匀分布于轮缘上,且绳与滑轮间无滑动。求重物振动的运动微分方程以及振动周期。(10分) (可采用拉格朗日方程求解)。
3.在图示机构中:铅垂作用力P,角θ,AC=BC=EC=FC=DE=l。各杆重不计。试用虚位移原理求支座A的水平约束力。( 10分) 题4图 题5图
4.在图示平面机构中,已知:OA以匀角速度ω0绕 O轴转动, OA=10cm, AB=2 0cm, h =2 0cm;当中θ=6 0°时, OA⊥OB。试求该瞬时摇杆O1E的角速度ω1和角加速度ε1。 (15分)
5.在图示机构中,已知:匀质轮C作纯滚动,半径为r、重为P3。鼓轮B的内径为r、外径为R对其中心轴的回转半径为ρ,重为 P2,物 A重为 P1。绳的 CE段与水平面平行,系统从静止开始运动。试求:
(1)物块A下落s距离时轮c中心的速度、加速度; (2)绳子AD段的张力。 (15分)
中国矿业大学1999年理论力学(B)试题
一、组合梁由AC和BC用铰C连接而成,A为铰支座,B和D为滚动支座。已知:P=5 kN,q=2.5kN/m,M=5kN·m,l=8m,试求支座A、B和D处的约束反力。 (15分)
题一图 题二图
二、图示承重装置中,A,B,C均为铰链,重为P的物体用绕在滑轮D上的绳连结如图。设P= 4 9 0 N,滑轮半径r=0.15 m,AB= BD=BC=0.5m, CE=0.3 5m, a= q=4 5°, 试求A,C处的约束反力。 (15分)
三、曲柄OA以角速度ω=2 rad/s绕轴O转动,并带动等边三角形ABC运动。B与O1B铰接,
C与套筒铰接,而套简可在绕O2轴转动的杆O2D上滑动。设OA=AB=O2C=100cm,当OA水平、AB与O2D铅直、CB与O1B在同一直线上时,求杆O2D的角速度ωO2D。 (l5分)
题三图 题四图
四、曲柄AB以匀角速度ω=10rad/s转动,并通过 BC带动杆CD,已知:AB=lm,AD=3m,BC=CD=2m,试求:当曲柄AB处于水平位置时,BC杆的角速度和角加速度。(1分)
五、图示系统中,当物块M离地面的距离为h时,系统处于平衡。现给M以向下的初速度v0使其恰能到达地面处,求v0应为多大?已知:物块M和滑轮A和B的重量均为P,且A、B均看成均质圆盘。弹簧的刚性系数为尽,绳重不计,绳与轮间无滑动。(20分)
题五图 题六图
六、塔轮与悬壁梁AB连结如图示,AB的重量不计,支架O到固定端的距离为l。设塔轮的质量为m,对O轴的转动惯量为J。大小半径分别为R、r,不可伸长的绳挂质量为m1、m2的两物体,如图示,今在塔轮上外加力偶矩M,求A处的约束反力。 (20分)
中国矿业大学1998年理论力学试题
一、图示结构,各杆自重不计,已知:M=100N·m,分布力的集度 q=40N/m, l=2m,θ=3 0°;A、D、E为铰链联接,G、B、C为固定铰支座,试求杆1、2、3的内力(15分)。
二、不计自重的杆AB、AC、BC、AD连接如图示。其中C为固定铰支座,A、E为光滑铰链,B、D为光滑接触。在水平杆AB上作用有铅垂向下的力P。求证:不论力P作用在AB杆上的任何位置,杆 AC总是受到大小等于力P的压力(15分)。
题一图 题二图
三、图示机构中,设杆AB以匀速u向上运动,点O到AB的距离为l。求当中Ф=Π/4时,摇杆OC的角速度和角加速度(1分)。 题三图 题四图
四、圆轮沿直线水平轨道向右作只滚动而不滑动的运动,AB杆的A端铰接在圆轮边缘上,B端可沿45°的斜面滑动。已知:圆轮轮心C的速度vc=lin/s,半径 R=0.5m,杆 AB长为l=2m,试求图示位置(AB杆水平,∠ADC=30°)时B的速度和加速度(15分)。
五、如图所示,重为P、半径为R的均质圆轮由静止开始沿倾角α=30°的斜面作只滚动而不滑动的运动,并带动重为Q的均质细杆OA运动,运动过程中OA杆始终与水平面平行,略去A处的摩擦,试求: (1) 圆轮质心O的加速度(10分); (2) OA杆A处的反力(10分)。 题五图 题六图
六、塔轮O绕质心O转动,对O的转动惯量为人,大小半径分别为R、r,不可伸长的质量不计的绳绕在塔轮上,并且分别与质量为m1、m2的两物体相连。今在塔轮上外加常力矩M,试求ml的加速度a(20分)。(本题要求:用各种可能的方法求解,即用多种方法求解。)
东南大学2001年理论力学试题
适用专业:机械
一、图示结构,杆重不计。已知:l=4.5m,q0=3 kN/m,P=6 kN,M= 4.5 kN·m。试求 固定端E处的反力。(10分)
题一图
题二图
二、T形刚杆OO1O2统Z轴转动,角速度为ω1。圆盘绕垂直于盘面的O2轴相对于刚杆作匀速转动,角速度为ω2。小球P在圆盘上的直槽内运动,相对于圆盘的速率为u。在图示位置时,圆盘与T形杆皆在Oyz平面内, θ=4 5°,小球坐标为( 0,b+d,c+d)。试求:该瞬时小球 P的速度 Up(用 i、j、 k表示)。 ( 0分) 三、鼓轮A沿倾角为α的斜面作纯滚动,对其中心轴的回转半径为严,轴半径为r,轮半径为R,重P;物块C重Q,与倾角为β的斜面间的动摩擦系数为f’,二斜面正交,绳的倾斜段分别与对应斜面平行,系统由静止开始运动。试求鼓轮下滚时的角加速度(轮B质量不计)
题三图 题四图 题五图
四、在图示机构中,已知:匀质圆盘的质量为m、半径为r,可沿水平面作纯滚动,刚性系数为K弹簧一端固定于B,另一端与圆盘中心O相连,运动开始时弹簧处于原长,此时圆盘角速度为ω。试求:
(1)圆盘向右运动能到达的最右位置;
(2)圆盘到达最右位置时的角加速度。及圆盘水平面间的摩擦力。(1分)
五、均质水平杆AB及斜杆BC分别重P1=8 kN,P2=4 kN,BC杆的C端放在重P3=2kN的物块D上设C与D、D与水平面间的静摩擦系数分别为f1 =0.5,f2=0.2,A、B铰均光滑。求系统
在图示位置平衡时,力Q的最大值。设AB=BC=l,θ=30°,D物块的厚度不计(5分)
题六图 题七图 题八图
六、小车以匀速度V0直线前进,管OA以匀角速ω绕O轴转动,动点M沿OA以外等速运动。已知: v。=10 m/s,ω= 0.6rad/s,vr =5m/s,OA=2m。试求:θ=30°,M点正好到达A点时动点M的绝对速度和绝对加速度。(1分)
七、T形均质杆悬挂如图,AB段水平,D为AB段的中点,已知:总质量2m,且AB=DE=l, OD=l/4。试用动静法求当截断绳DD;瞬时: (1) O点的加速度; (2)绳OO1的张力;
(3)绳OO1的张力与静平衡时比较有何变化。(1分)
八、在图示系统中,已知:半径为r的圆环以匀角速ω绕铅垂轴Z转动,匀质细杆AB质量为m、长为2e,其端点A和B沿光滑大圆环滑动。试用拉氏方程建立系统的运动微分方程,以θ为广义坐标。(1分)
东南大学2000年理论力学试题
适用专业:机械
一、平面结构如图,已知:θ=30°,l=2m,q=10kN/m,试求 BC、 CD、CE各杆的内力。(10分)
二、已知杆AB的两端滑块在两槽内运动,夹角θ=60°,AB=l=4m,匀速度vB=2m/s。试求:当θ=60°时,滑块A的加速度及杆AB的角加速度。( 10分) 题一图 题二图
三、在图示系统中,已知,匀质杆AB重10 0N、长为2 0cm,弹簧的刚性系数k=20 N/cm,杆与水平线的夹角为β,β=0时弹簧的长度为原长,滑块的重量及摩擦不计。试求: (1)杆在β=20处无初速地释放,弹簧伸长的最大距离; (2)将杆由β=60°时无初速地至β=30°时,杆的角速度。(1分)
题三图 题四图 题五图
四、图示系统位于铅垂面内,已知:匀质杆AB质量为m=12kg,l=1m,作用有力偶M=30 N·m,B瑞弹簧的弹性系数为k=80 N/m,弹簧的原长l0=0.3 m。试用动静法求图示θ=30°位置无初速释放瞬时,杆的角加速度。(10分) 五、已知:G=100 N,Q=200 N,A与C之间的静摩擦系数fl=1.0,C与D间的静摩擦系数f2=0.6。
试求欲拉动木块C的Pmin?(10分)
六、在图示机构中,已知:ωo为常量,O2A=r,O1O=4r,在图示位置时,θ=60°。试求此瞬时杆OB的ωoB及εoB。 (15分)
题六图 题七图 题八图
七、在图示系统中,已知:匀质圆柱体的质量为10kg,半径为0.5m,置于光滑的斜面上,现有一力P=100N作用其上,它与圆柱轴线相垂直,且沿圆柱面的切线方向。试求圆柱体的角加速度及斜面反力。(20分)
八、匀质细杆OA,质量为ml、长为l,可绕水平轴O转动,并带动质量为m2、半径为r的匀质圆轮在固定轮C上滚动而不滑动。杆的A端连一水平弹簧,弹簧的刚性系数为k,杆静止于铅直位置时,弹簧无伸缩。受微小绕动后,杆连同B轮作做辐振动。试求系统的振动周期,并说明发生振动的条件。(15分)
东南大学2000年理论力学试题
适用专业:力学
一、图示平面结构由 CD、DE和AEG三部分组成,不计自重及摩擦。已知分布载荷集度q,长度a,集中力 F和平面力偶M。试求 A、 B和 C处的约束力。( 20分)
题一图 题二图
二、图示机构中AB杆用A钉与轮铰接,在B端插入绕O1轴转动的套筒中,轮沿直线纯剜。已知 R=0.5 m,v0=lm/s,a0= 1m/s2。在图示瞬时,试求: (1)轮的角速度和角加速度;
(2)AB杆的角速度和角加速度。(2 0分)
三、平面机构在常力F作用下,由图示静止位置开始运动。已知常力F,均质杆AB长l,质量
为m,滑块B的质量为M,不计摩擦及A块重量。试求AB杆运动到铅垂位置时B块的速度和AB杆的角加速度以及此时A处的约束力。(2 0分) 题三图 题四图 题五图
四、质量为m,长为l的均质杆AB的一端焊接于半径为R的圆盘边缘上,如图所示。已知图示瞬时圆盘的角速度为ω,角加速度为ε。试求此时焊缝A处的附加动约束力。(20分) 五、半径为R,质量为m的均质薄圆环可沿水平直线作无滑动滚动,其光滑内表面放置一质量为M,长为=2 R的均质杆AB,可在圆环内滑动。试: (1)写出系统运动微分方程;
(2)求系统在平衡位置附近微振动的周期。(20分)
东南大学1999年理论力学试题
适用专业:机械
一、图中所示四块砖都是均质的,每块砖的自重为P,砖长为b,若每块砖的伸出量均为x,求处于平衡状态时,伸出量x的最大值。若有n块砖,问x与n的关系。(l分)
二、滑块A重P,套在竖杆上,借助悬挂物块D的绳子维持平衡,而绳跨过光滑轮B,滑块A与竖杆之间的静摩擦系数f,绳与竖杆的夹角为θ。试求系统平衡时物块D的重量Q。 (15分)
题一图 题二图
三、已知:凸轮半径为R,速度为v1=常量,方向水平向左,推动杆AB绕轴A转动。在图示位置时,θ=30°。试求:该瞬时杆AB的角速度和角加速度。 (15分)
题三图 题四图
四、平面机构如图所示。已知:OA=AB=r,DE杆穿过套筒G,DC=2r,DF=FG=2r, O1为DF的中点。在图示位置时,θ=30°,θ=45°, DF水平, FG铅垂, OA杆的角速度为ω。试求该瞬时套筒G点的速度。(l5分)
五、在图示机构中,已知:匀质轮A作纯滚动,重P;斜面D的倾角为β,置于光滑的地面上,轮C与轮A半径相同,设轮C与绳子质量不计;物B重为Q,且Psinβ> Q。试求三角斜面D给地面凸出部分的水平压力。(15分)
题五图 题六图 题七图
六、图示系统位于铅垂面内,已知:匀质细杆OE长为l、质量为m,杆端有一质量为m的质点E,杆与铅垂轴AB成θ=30°角,与轴AB一起以匀角速度ω转动,OO1=l,l1=2l/3,不计支架的质量。试用动静法确定使A、B两支座处不产生动反力时质点C、D的质量。 (15分)
七、在图示振系中,已知:纯滚动均质圆盘半径为R,质量为M,离盘心C为e处有一质量为m的附加质点。试求微幅振动的周期。(15分)
东南大学1998年理论力学试题
适用专业:力学
1.图示均质长方板A、B、C、D,挖去一直角三角形板后放入r=10cm的圆形均质板,板厚均为1cm,l1=36cm,l2=50cm。若在板AB边放两个光滑圆柱支承,试求能保持整体平衡的最小距离x。(l分)
题一图 题二图
2.宇宙飞船S沿着在火星轨道平面上的一条轨道b-b运行,按其绝对速度为va=10km/s 接近火星 M,火星沿轨道a-a运行的速度为 v=24.1m/s。已知:θ=15°。试求当飞船上的观察者看到火星迎面飞来时,观察者的视线S-M与b-b的夹角β。(1分)
3.图中圆轮自重不计。已知:半径 R=10cm,杆重为 Q,B处光滑,D、E处的静摩擦系数f=0.8,已知的滚动磨阻系数δ=0.5 cm,图示位置tgθ=2/5,测得B处的法向反力为P/4。试求能使圆轮沿水平面作逆时针纯滚动的P值。(10分)
题三图
题四图 题五图
4在图示四连杆机构中,已知:曲柄OA=r=0.5 m,以匀角速度ωOA=4 rad/s转动,AB=2r,BC=2r,图示瞬时OA水平,AB铅直,θ=45°。试求该瞬时摇杆BC的角速度、角加速度。(10分)
5.图示不计质量的杆 OD以匀角速度ω=10rad/s绕铅垂轴 AB转动,已知:小球 E的质量m= 2 kg,弹簧的刚度系数k=10 N/cm,其原长l0=20cm,又AO=2 OB=40cm。试 用动静法求当小球E最大偏离转轴时,弹簧的拉力和A、B两支承处的动反力。(15分)
6.在图示机构中,已知:ωo为常量,OlA=r、O1O=4r,在图示位置时,θ=80°试求此瞬时杆的ωOB及εOB。(15分)
7.图示系统由两相同匀质细杆组成,位于铅垂面内,已知:杆质量均为m、长均为l,试求当系统从图示位置(杆AB水平,θ=30°)无初速释放的瞬时,杆AB和BD的角加速度(20分)
题六图 题七图
江苏理工大学2001年理论力学试题
一、结构如图所示。已知AC=BC=l,m1=m2=m0求:A、B处的支座反力。(自重不计)。
题一图 题二图 题三图
二、图示结构中各杆自重不计,在AC、BD、CD杆中点处各作用一力P0求:BC杆内力。 (5分)
三、重W半径为r的半圆柱放置在一不光滑的水平面上,在柱体的一例施加一水平力F,半圆柱与水平面间的摩擦系数为f,求平衡时F及中的最大值(OC=2 r/Π,不计滚阻力偶)。 (5分)
四、在正方形的项角A点处,作用一力F,求此力对x、y、z轮的矩及对O点之矩的大小和方向(设正方形边长为a)。(5分)
题四图 题五图 题六图
五、三个质量均为m,半径均为r的光滑小球A、B、C放置在光滑的水平面上,其中B、C两球互相接触且静止,若A球以速度vA同时与两球相碰撞,碰后A球速度减少到原来的一半,而方向保持不变,试求B、C两球碰后的速度及A与两球间的碰撞冲量。(5分)
六、振动系统如图所示,杆OA长l,R =l+r,不计自重,弹簧刚度为天,圆柱半径为r重P,在铅垂面内纯滚动,静平衡时 OA水平,试求系统微振动周期。(5分)
七、偏心圆柱半径为R重P,偏心距AC=e,C为质心,A为几何中心,圆柱在直线轨道上作纯滚动,设圆柱对A轴的转动惯量为人,A点的速度为vA,加速度为aA,试在其上加上对应的惯性力(画出位置,方向,并计算大小)(5分)
八、机构如图所示,设OA =CD=r,DE=EC,不计自重,OA杆上作用一力偶其矩为M,CD上作用一水平力P,试用虚位移原理求机构平衡时,M、P间关系。(该瞬时 OA//CD,OB//COl )。(5分)
题七图 题八图 题九图
九、图示机构,半径为r=10cm的圆轮轴可在 AB杆的导槽内滑动,当AB杆绕 A摆动时, 带动轮子在半径R=30 cm的圆弧轨道上作纯滚动,当θ=30°时,ωAB= 3 rad/s,αAB=0,试求此时圆轮的角速度,角加速度(l—33 cm)。(1分)
十、飞轮以匀角速ω=10rad/s绕O轴转动,并通过连杆AB带动杆BC运动,已知:OA=lm、OC=3m、A B=BC=2m。当OA位于水平位置时,试求杆BC的角速度ω和角加速度α(15分)
题十图 题十一图 题十二图
十一、结构如图所示,均质圆柱半径为r,重P:匀质鼓轮重W,质心为C,鼓轮对质心C的回转半径为严,不计绳重及轴承O处摩擦,在重力作用下鼓轮沿倾角为α的三角块的斜面上作纯滚动,求C点的加速度和地面的水平反力。(1分)
十二、匀质圆盘O放置在光滑的水平面上,质量为。半径为R,匀质细杆OA长l质量为m,开始时杆在铅垂位置,且系统静止,试求杆运动到图求位置时的角速度。(l分)
江苏理工大学2000年理论力学试题
一、重为P1=100 N的人站在重为P2=50 N的匀质板AB上,人用力F拉住绕过滑轮的绳 子。已知滑轮半径为r,要使系统保持平衡,求板的重心到绳的距离a。(10分)
题一图 题二图
二、下列两机构中,O1A=O2B,AB=O1O2。请就所终结果作出判断(正确的在括号里打对 号,错误的打叉号)。(1分)
图(a): (1)ωAB=0( ) 图(b): (1)ωAB=0( )
n
(2)aBA=0( ) (2)anBA=0( ) (3)αAB=0( ) (3)αAB=0( )
ηη
(4)aBA=0( ) (4)aBA=0( )
ηηηη
(5)aA= aB( ) (5)aA= aB( )
三、振动系统如图所示,轮O1、O2及重物A的质量分别为m1、m2及m3弹簧刚度为k,不计绳重及轴承O1、O2处的摩擦,绳与轮间,轮与轮间不打滑,试求系统作微振动的周期,(系统在铅垂平面内)。(10分)
题三图 题四图
四、结构如图所示,不计自重,已知力偶的力偶矩M及均布载荷的载荷强度q,试用虚位移原理求B处约束反力。(10分)
五、已知图示结构由直杆CD、BC和曲杆AB组成。杆重不计,且M=12kN·m, BC杆铅垂,q=10kN/m,试求固定铰支座D及固定端A处的约束反力。(15分)
六、直角L形构件OAB以ω=1rad/s绕O轴匀速转动,求当OA∥CD并处于铅垂位置时滑块 C的速度和加速度。(15分)
题五图 题六图
七、车辆如图所示,设车轮半径为r重P,车箱重W,在车身上作用水平力F,在该力作用下车轮沿直线轨道作纯滚动,不计滚动阻力,试求两轮的摩擦力。(l5分)
八、一重W长L的匀质杆放置在铅垂平面内,B处用绳悬挂,A处放在光滑的水平面上,设在A处作用一水平力P,使A点作匀速直线运动,速度为u,求运动到图示位置时(OB铅直,AB与水平面间夹角为θ)试求:
(1)用运动学关系求AB杆角加速度;
(2)用达朗伯原理求P及绳子张力。(15分)
题七图 题八图
江苏理工大学1999年理论力学试题
一、重量为P的正方形均质极用绳索 BE悬挂(如图所示),其中AB=BE=a, a=15°,试 求图示位置处于平衡时,绳的张力和墙的法向反力。(10分)
二、图中铰接于OA杆的圆盘半径为r=10cm,OA=30cm。当OA与M处在同一水平线上时,盘上点M的速度vM=30c m/s,OA杆的角速度ω0=0.5rad/s。求此时圆盘的绝对角速度ω。(10分)
三、如图所示复摆,设已测得复摆质量为m,质心C至转动中心O之间的距离为a,复摆的微振动周期为T,试求复摆对质心的转动惯量。(l0分)
题一图 题二图 题三图
四、如图所示,均质杆OA质量为 M,长为 L,开始静止。一质量为 m的小球 B以速度 v(水平向左)碰撞杆的A端,碰后小球的速度为u(水平向右),试求两物体间的恢复系数。 (10分)
五、图示铰链机构中,已知F=90 N,尺寸如图示。试求铰链A、C处的约束反力。(设各杆自重略去不计)。(15分)
六、图示机构中,曲柄OA=r,以匀角速ω3绕O轴转动。连杆A B=L,滑块B在水平滑道内滑动,连杆的中点铰接一滑块C,可在摆杆O1D的槽内滑动,从而带动摇杆O1D绕O1轴转动。当θ=60°,O1C=2r时,试求摇杆 O1D的角速度和角加速度。 ( 15分)
题四图 题五图 题六图
七、系统如图所示,斜块重P,倾角α,圆柱A半径为r重为Q,AB杆重为W。在斜块上作用一水平常力F,推动斜块,圆柱A相对斜面作纯滚动,设系统在铅直平面内。试求斜块的加速度。(设水平面光滑)。(15分)
题七图 题八图
八、图中均质细杆AB长为L重为P,用两根弹簧悬挂在铅垂平面内,平衡时AB水平, ∠OAB=∠OBA=6 0°。若突然切断OB,试求切断瞬时A点的加速度。( 15分)
江苏理工大学 19 9 8年理论力学试题
一、填充题(1,2,3题每题 5分;4题 8分,5,6题 6分) 1. 四本相同的书,每本重G。设书与书之间的摩擦系数为0.1, 书与手之间的摩擦系数为0.25。欲将四本书一起提起,则两侧应 加之P力至少要大于 。
题1图
2.已知动点 M作平面曲线运动。在某瞬时:vx=3(m/s)、vy= 4(m/s)、ax=-10(m/s2)、ay=3(m/s2)。则此时M点的切向加速度为 ,法向加速度为 ,曲率半径为 。
o
3.图示平面机构中,OA=ED=10cm,DC=60cm,OA杆以ω=1rad/s转动,则当α=30的瞬时(OA铅直,ED及AB水平),AB杆的角度ωAB= ,CD杆的角速度ωCD=
题3图 题4图
4.机构某瞬时位置如图所示,每个物体均为匀质且质量为m,设OA=2r,圆柱半径为r,OA的角速度为ω1;圆柱作纯滚动,则系统的动量为 ,方向为 ;动能为 ;对O轴的动量矩为
5.振动系统如图所示(在铅垂平面内),园柱半径为r,质量为M,重物质量为m,弹簧刚度为k,则系统微振动的周期为 。
题5图 题6图
6.机构如图所示,不计构件自重,OA=L,O1A = AB;如用虚位移原理来求解,则机构平衡时M、Q间的关系为 ;C点虚位移与δθ间关系为 。
二、计算题(1题15分、2题20分、3题15分、4题15分)
1.图示平面结构中,B、C为光滑铰链,A端插入地面,D端为固定铰链支座。设各杆自重不计,CD杆承受力偶距为M(kN·m)且与结构共面的力偶作用,AB杆受均布载荷 q(kN/m)作用。结构的尺寸如图示,长度单位为(m)。试求A端约束反力。
2. 一曲柄摇杆机构如图示,曲柄长AB=10cm,B为套筒,可沿摇杆 DC滑动,C为活塞,可在固结于EF杆的汽缸G内活动。曲柄AB以
匀角速度ω=10rad/s转动。在图示瞬时, DB=103cm, BC=12cm。 题1图
试求此时 EF杆之速度和加速度。
3.滑轮机构如图所示(在铅垂平面内),在绳子的A点上作用一常力P,不计绳重,绳与轮间不打滑,轮重W,半径为R,试求A点的加速度。
题2图 题3图 题4图
4边长为a的正方形簿板重P,用绳及铰链O放置在铅垂平面内(如图),若突然切断绳索,求此时O处反力,又当对角线OB转到铅直位置时O处反力为何(开始时OA水平)
华东船舶工业学院2001年理论力学试题
一、选择题(每题3分。请将答案的序号填入划线内。)
1.无重刚杆AB两端各固连一个小球,其质量分别为m1、m2。若m1>m2,不计空气阻力。则当AB在重力作用下由水平静止位置进入运动后, 落地。 ①两端同时;② A端先;③ B端先。
题l图 题2图 题3图 2.力P作用在BC杆的中点,且垂直BC杆,若P=2kN,各杆自重不计。则支座A的水 平分力的大小XA= ;杆AC的内力的大小S= ① 0;② 0 .7 0 7 kN;③ IkN; ④1.414 kN; ⑤ 2 kN。
3.矩形板以匀角速度ω绕AB轴转动,而动点M沿板边线以匀速度vr运动。则动点M在图示
位置时科氏加速度叭的大小和方向为 ①α=2ωr,方向垂直于矩形板并指向转动方向;
②α=2ωr,方向垂直于矩形板,指向与转动方向相反; ③α=2ωr,方向与vr相同; ④α= 0 。
3. 在图示结构中,如果将作用于构件AC上的力偶m 搬移到构件BC上,则 A、B、C三处反力的大小 。
①都不变;②A、B处反力不变,C处反力改变; 题4图 题5图
③都改变;④A、B处反力改变,C处反力不变。
5.两种不同材料的均质细长杆焊接成直杆ABC。AB段为一种材料,长度为a,质量为m1;BC段为另一种材料,长度为b,质量为m1。杆ABC以匀角速度ω转动,则其对A轮的动量矩大小为 。
二、境空题(每题5分。请将简要答案填入划线内。)
1.物 A,B分别重WA=1kN,WB 0.5 kN,A与B以及A与地面间的摩擦系数均为f=0.2,A,B通过滑轮C用一绳连接,滑轮处摩擦不计。今在A物块上作用一水平力P,则能拉动物体A时该力应大于 。
题1图 题2图
2.平台H用滚轮B及固定在地面上的鼓轮A支承如图。A、B半径均为R。已知在图示瞬时,鼓轮A有角速度ω,角加速度ε(二轮与平台、地面间均无相对滑动)。则该瞬时,轮B角加速度的大小为 ,轮B中心的速度的大小为 、加速度的大小为 。
3.图示曲柄连杆机构,已知曲柄OA长l,重量不计,连杆AB长2I,重P,受短为M的力偶
和水平力F的作用,在图示位置平衡。若用虚位移原理求解,则必要的虚位移之间的关系为 (方向在图中画出),力F的大小为 。
题3图 题4图 题5图
4.弹簧刚性系数为k,下端挂一质量为m的重物,上端悬挂在按规律x=hsinpt上下运动的板上,则此单自由度系统受迫振动的圆频率为 。
5.已知力F的大小为6O N,则力F对Z轴的矩为 ;对Z轴的炬为 。 三、计算题(共4道小题)
l.图示匀质定滑轮C铰接无重支架ABC上。已知轮C重为P重物G重Q,夹角θ=30°, 绳与轮间无相对滑动。试用动静法求用F力(F已知)拉起重物G时: (1)重物上升的加速度;
(2)杆AC、BC的受力。 ( 0分)
题1图 题2图
2.图示结构由二正方形刚性板铰接而成,板自重不计。已知:P=5 kN,Q=3 kN,l=1m, θ=60°。试求各链杆的内力。(1分)
4. 在图示系统中,已知:匀质杆AB的质量为M、长为2l,B端用细绳系住,A端放置在光
滑水平面上,开始时,将杆和绳拉成一直线,如图中实线,然后放手。试求杆倒至B端刚要与铅直墙接触而问 (1)杆的质 (2)A端所
题3图 题4图 4.平面机构如图所示。已知在图示位置时,θ=30°,l=30cm。杆1的速度v1=103cm/s、加速度a1=103cm/s2。杆 2的速度v2=50cm/s, 加速度a2=10cm/s2,各矢量的方向见图示。试求该瞬时(1)杆3的角加速度ε;(2)滑块B相对于杆3的加速度ar。(20分)
华东船舶工业学院2000年理论力学试题
一、境空题(每题4分。请将简要答案填入划线内。)
1.图示矩形板(重量不计)用六根直杆固定在地面上(各杆重均不计),杆端均为光滑球铰 链。在A点作用铅直力P,则其中内力为零的杆有 。(AB,BC,CD,DE均为虚线,无杆)
2.等边三等形ABC,边长为a。已知四个力的大小相等,即F1= F2= F2=F4=F力偶矩M=Fa则该力系简化的最后结果为 (算出大小,并在图中画出最后结果)。
题1图 题2图 题3图
3.杆AB长40cm,弹簧原长l0= 20cm,弹簧常数k=200 N/m,力偶矩M=180 N·m,当 AB杆从图示位置运动到水平位置 A/B的过程中,弹性力所做的功为 ;力偶所做的功为 。
4.在图示内啮合行星齿轮转动系中,齿轮Ⅱ固定不动。已知齿轮I和Ⅱ的半径各为r1和r2,曲柄OA以匀角速度ω0逆钟向转动,则齿轮1对曲柄OA相对角速度ω1r应为
题4图 题5图 题6图 5.杆O1B以匀角速ω绕O1轴转动,通过套筒A带动杆O2A绕O2轴转动,若O1O2=O2A=l,α=ωt,则用自然坐标表示(以O1为原点,顺时针转向为正向)的套筒A的运动方程为 S= 6.在质量为M,半径为R的均质圆盘上焊接一质量为m长为R的均质细杆OA。该系统可绕水平轴O在铅垂面内转动,图示瞬时有角速度ω,角加速度α,则该瞬时轴O约束反力为 。(须在图中画出) 7.刚性曲杆A BCD的A处为固定端约束,其AB、BC、CD三段互成直角,且BC∥x轴, CD∥z轴,尺寸如图。今在 D处沿 z轴负向施加力 P,则此力向 A点简化的结果为 .
题7图 题8图 题9图
8.一直角尖劈,两侧面与物体间的摩擦角均为?m,不计尖劈自重,欲使尖劈打入后不致滑出,顶角?应 。
9.已知均质杆AB质量m,长l;均质杆BC质量4m,长2l。图示瞬时AB杆的角速度为ω,则系统的动量的大小为 。须在图中标明方向。
10图示系统有个 自由度。其中一组能描述该系统位置的广义坐标可取为 ,在图中画出该广义坐标。
题l0图
二、计算题(共4道小题)
1.图示结构中,刚性梁AC、CB、DE由固定支座A、D,可动支座B,中间铰C和两杆支承,在销钉C及E点用不可伸长的绳挂一滑轮G,轮心吊重物M。已知:q=2 0N/cm,滑轮 G重Q=100 N,重物M重P=200 N,梁、杆、绳重不计,l=10 cm。试求 A、D处的支座反力。 (15分)
题l图 题2图
2.在图示机构中,已知:力P、Q,长AB=OA=AC=l,角θ= 3 0°。试用虚位移原理求图示位置平衡时,力偶矩M的大小。(7分)
3.平面机构如图所示。穿过套筒E的AD杆在A端铰接两杆,在C处铰接的滑块C可沿铅垂导轨滑动。已知:AB=EF=r,AC=2r,OA=h=3r。在图示位置时,AB与EF水平,OA铅垂,B、C、F三点在同一铅垂线上,滑块B点速度为v、加速度为零。试求该瞬时EF杆的角速度?F和角加速度?F。(20分)
4.在图示机构中,已知:匀质绞车E的半径为r,重为W(不含支座),驱动转矩为M(常量),匀质圆盘D的半径为凡重为Q,沿斜梁作纯滚动,AB=BC=l;梁AB、BC及绳索质量及轴承处摩擦不计,斜梁BC的倾角θ= 30°,绳的倾斜段平行于BC。试求: (1)绞车E的角加速度; (2)绳索拉力;
(3)圆盘D的接触点在BC的中点时,支座C处的约束反力。(18分)
题3图 题4图
华东船舶工业学院1999年理论力学试题
一、填空题(每题十分。请将简要答案填入划线内。)
1.图示系统在A、B两处设置约束,并受力F作用而平衡。其中A为固定铰支座,今欲使其约束力的作用线与AB成β= 31 5°角,则B处应设置何种约束 ,如何设置?请举一种约束,并用图表示c
2.二力平衡和作用与反作用定律中的两个力,都是等值、反向、共线的,所有不同的是 。
3.点的合成运动中,科氏加速度产生的原因是 ;一圆柱以ω转动,动点M沿柱体母线以vr向上运动,则科氏加速度大小为 ,方向用图表示。
题1图 题3图 题4图
4.已知作用在等边三角形ABC顶点的三个力,其大小相等:P1=P2=P3=P,α = 60°,三角形
各边长l。则该力系向三角形中心O点简化的结果为 ,向B点简化的结果为 (算出大小,并画出方向或转向)。 5.在图(a)、(b)中,放在光滑水平面上的物块的质量均为m=0.5kg,每根弹簧的弹性系数均
为k=10 0N/m,物块受Q=0.0 3 sin(10t+a)N的干扰力作用,则图 系统比图 系统振动得厉害。理由是 。
题5图 题6图
6.质量为m,半径为R的均质圆轮,在水平直线轨道上只滚不滑,某瞬时轮心的速度为v,则圆轮对图示固定点O的动量矩的大小为 ,转向为
7.重P的小球M,用一弹簧系数为k,原长为r的弹簧系住,并可在半径为r的固定圆槽内运动。当球M1由位置风运动到M2的过程中弹性力所作的功为 。
题7图 题8图
8.已知曲柄AC与直杆CB支承如图,受主动力P作用,试用虚位移原理求解A支座的水平反力XA,其大小为 (虚位移应在图中画出)。 二、计算题(共4道小题)。吓了可厂
l·构架由AB、BC、CD三杆用铰B、C连接, 其它支承及荷载如图所示,力 P作用在 CD 杆的中点 E。已知:P=8kN,q=4kN/m,力 偶矩M=10 kN·m,a=lm,各杆自重不计。 求固定端A的反力。(20分) 题一图
2.平面机构如图所示。连杆2套筒3和圆轮4轮心B在B点铰接,套筒3可沿摇杆5滑动,圆轮4可在半径为R的圆槽内作纳滚动。已知:OA杆以匀角速度ω转动,OA=r,AB=l,R=4r。在图示位置时,OA及CD处于铅垂位置,BC=4r,A B处于水平。试求该瞬时: (1)圆轮4的角速度ω4和角加速度ε4;
(2)摇杆5的角速度ω5和角加速度ε5(20分)
3.在图示机构中,已知:AC=BC=EC=FC=FD=DE=l,力P及θ角。试用虚位移原理求机构平衡时,Q力大小。(8分)
4.系统如图,已知:匀质细杆AB的质量为m、长为l,在A、D处用销钉连接在圆盘上。圆盘在铅直平面内以匀角速度ω绕O轴顺钟向转动。当杆AB运动到水平位置的瞬时,销钉D突然脱落,从此杆AB可绕A轴转动。试求销钉D脱落瞬时,杆AB的角加速度ωAB以及A处的反力。(20分)
题2图 题3图 题4图
华东船舶工业学院1998年理论力学试题
一、境空题(每题5分。请将简要答案填入划线内)
1.正六面体三边长分别为4、4、43;沿AB联线方向作用了一个力F,则力F对x轴的力矩力 ;对y轴的力矩为 ;对Z轮的力矩为 。
题1图 题2图
2.系统中杆AB固定,半径为R的大圆环在图示平面内以匀角速度ω绕A点转动,若以小圆环M为动点,大圆环为动系,则当α=30°时动点M的科氏加速度大小为 ,方向须在图中画出。
3.在图示机构中,O1B=O2C,OA杆以角速度ω绕水平轴转动。若BM杆的质量为m,且图示瞬时OM长l,则该瞬时BM杆的动量的大小为 。(方向在图上表示)。
4.曲杆ABC在图示平面内可绕O轴转动,已知某瞬时A点的加速度a(单位为m/s 2),则
该瞬时曲杆上B点的加速度为 。(可用分量表示)。
5.不计质量的杆OA、以匀角速度ω绕O轴转动,其A端用铰链与质量为m、半径为r的均质小圆盘相连,小圆盘在半径为R的固定圆盘的圆周表面作纯滚动,则系统对O轴的动量矩的大小为
题3图 题4图 题5图
6.均质细长杆OA,长l,重P,某瞬时以角速度ω、角加速度ε绕水平轴O转动;则惯性力系向O点的简化结果是 (方向要在图中画出)
题6图 题7图
7图示机构中 O1A∥O2B,O1A=O2B,当杆O人处于水平位置时,θ= 6 0°,不计摩擦。用虚位移原理求解时,D、E点虚位移的比值为δrD:δrD= 。,若已知力Q,则平衡时力P的大小为 。(销C连于刚体DC,并可在OE杆的槽中滑动) 二、计算题(共4道小题)
1. 图示手面结构由DAC刚架与CB梁铰接而成,自重不计。已知P=100kN,q=5 0kN/m, M=4
0kN·m,l1=lm, l2=1.5m。P作用于CB梁的中点,方向垂直于BC杆。试求固定端A的约束反力。(10分)
题1图 题2图
2.在图示平面机构中,已知:滑块A的速度va=20 cm/s=常量,AB=40 cm。在图示位置 时,θ= 30°,AC= CB。试求该瞬时D点的速度v和加速度a。( 2 0分)
3.图示系统位于铅直面内,由鼓轮C与重物A组成。已知:鼓轮重P,小半径为r,大半径R=2r,对过C且垂直于鼓轮平面的轴的回转半径ρ=1.5r,物A重Q=2P。试用动静法求: (1)鼓轮中心C的加速度;
(2)AB段绳与DE段绳的张力。( 5分)
题3图 题4图
4.机构如图,已知:匀质轮O沿倾角为p的固定斜面作纯滚动,重为P、半径为R,匀质细杆OA重Q,且水平,初始时系统静止,忽略杆两端A、O处的摩擦。试求: (1)轮的中心 O的速度、加速度与经过的路程 S的关系; (2)A、B处的约束反力。(20分)
工程兵工程学院1999年工程力学试题
学科专业:火炮、自动武器与弹药工程 一、作图示梁的剪力图和弯矩图。(20分)
题一图 题二图
二、作图示折杆的轴力图、剪力图和弯矩图。已知a= lm, P=3kN。( 15分)
三、AB为一刚性折杆,B为中间铰链,载荷Q、T、P、M、q及尺寸均为已知,其中q为载荷集度,单位为N/ml,集中力单位以N计,长度为m计,Q=T=ql(N), P=2ql(N), M=ql2(N·m),P力作用于铰链销上,试求 A及 C处的反力,摩擦不计。(20分)
四、重W=20kN的圆滚子,放在水平面上,与水平面的滑动磨擦系数fc=0.3,水平杆AD的A端与墙铰接,另一端搭在圆滚上,与圆滚间滑动摩擦系数fB=0.6,杆重不计,荷载Q=2 0kN,尺寸如图所示。试问作用于圆滚中心O的水平力P为多少才能拉动圆滚。(20分)
五、图示结构中, A、 C、 D处均为球铰约束, AB梁的截面为矩形,高10cm,宽6cm, CD杆为直径 d=2cm的圆截面杆。两者的允许应力[ζ]=160MP。,受力如图所示。若已知:α= 3 0o,
a= 1.2 5m, l=0.5 5m,P=2 5kN。试校核此结构。( 2 5分) 附:压杆的折减系数
题三图
题五图
题四图