(完整版)理论力学试卷9及答案.doc

1、湖南工程学院试卷用纸 至 学年第 学期（装 订 线 内 不 准 答 题） 命题教师 审核 课程名称 理 论 力 学 考试 _ _（A、B卷） 适用专业班级 考试形式 （开、闭）题号一二三四五六七八总分计分一、填空题：（每小题6分，共30分）1. 图示滑轮O重力不计，轴承摩擦也忽略不计。在滑轮的右边沿作用一个铅垂向下的力，同时轮上还作用一个逆时针力偶M。问：滑轮O是否有可能保持平衡？为什么？ 答： 。2. 长方体顶点B处有一力作用，F=1kN。则：力对x、y、z轴的力矩分别为 ， ， 。3. 飞轮作加速转动，轮缘上一点的运动规律为S=0.1t3（S的单位为m，t的单位s）, 飞轮的半径为R =1

2、00cm。当点的速度达到v=30m/s时，该点的切向加速度= ，法向加速度 = 。专业班级 姓名 学号 共 2 页 第 1 页4. 如图两平行摆杆O1A=O2B=R，通过托架提升重物M，摆杆O1A以匀角速度转动，则物块质心M点的速度vM= ，加速度aM= 。5. 物块放在水平面上，重量为P=200N，物块与水平面之间的静滑动摩擦系数为f=0.4，作用于物块上的水平力F=60N，物块做匀变速直线运动。则物块的惯性力为 。二、重量为P圆球放在墙和杆之间，杆的A端用铰链联接于墙上，B端用水平绳BC拉住。若，绳与杆的自重都不计，各接触面都是光滑的。试求绳索BC的拉力。（16分） 湖南工程学院试卷用纸

3、（装 订 线 内 不 准 答 题） （装 订 线 内 不 准 答 题）三、曲柄滑道机构，如图所示。曲柄长OA =r，以匀角速度绕O轴转动，其端点用铰链与滑道中的滑块A相连，带动滑道作往复运动，求当曲柄与滑道轴线成角时滑道的速度。（12分）四、图示的四连杆机构中，O1A=r , AB=O2B=3r,曲柄以等角速度1绕O1轴转动。在图示位置时，O1AAB，O2BA=60。求此瞬时O2B的角速度2 。（14分）专业班级 姓名 学号 共 2 页 第 1 页五、图示为高炉上料卷扬系统，已知启动时加在卷筒上的不变力矩为，料车及矿石的质量为m1，斜桥倾斜角为，卷筒O的质量为m2，并分布在轮缘上。摩擦忽略不计

4、，试求启动时料车的加速度。（14分）六、质量为m =2kg的物块M，放在倾角 =30 的斜面上。弹簧一端固定，另一端连物块，弹簧原长为AB，刚性系数k =3N/m。物块与斜面间的摩擦系数为f = 0.1 。物块由位置B从静止开始下滑，不计弹簧质量。求物块沿斜面下滑的最大距离S 。（14分）湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（ 卷） （装 订 线 内 不 准 答 题） 课程名称 理 论 力 学 一、填空题：（每小题6分，共30分）1. 滑轮O有可能保持平衡，因F与O处的约束反力组成一对力偶与M平衡。2. , , 3. 答： = 6m/s2 ， =900 m/s24. M点的速度vM= R ，加速

5、度aM= R2 。5. 物块的惯性力为 0 。二、重量为P圆球放在墙和杆之间，杆的A端用铰链联接于墙上，B端用水平绳BC拉住。若，绳与杆的自重都不计，各接触面都是光滑的。试求绳索BC的拉力。（16分）解： 先取球为研究对象 （4分） （3分）再取杆AB为研究对象 （4分）专业班级 命题老师 至 学年第 学期 （3分）（画受力图2分）三、曲柄滑道机构，如图所示。曲柄长OA =r，以匀角速度绕O轴转动，其端点用铰链与滑道中的滑块A相连，带动滑道作往复运动，求当曲柄与滑道轴线成角时滑道的速度。（12分）解 (1) 取滑块A为动点，选滑道为动参考系。（2分）(2) 动点A的绝对运动是匀速圆周运动，绝对

6、速度方向沿A点圆周的切线方向；动点A相对运动轨迹是直线，相对速度方向水平向向右，牵连速度方向铅垂向上。（2分）(3) 根据速度合成定理作出速度平行四边形。据几何关系得图示位置时滑道的速度大小为ve = va sin=rsin （6分）（作出速度平行四边形图2分）四、图示的四连杆机构中，O1A=r , AB=O2B=3r,曲柄以等角速度1绕O1轴转动。在图示位置时，O1AAB,O2BA=60。求此瞬时连杆AB的角速度AB和杆O2B的角速度2 。湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（ 卷） （装 订 线 内 不 准 答 题）解： 杆O1A和O2B作定轴转动，连杆AB作平面运动，且AB两点的速度方向已

7、知。vAO1A , vBO2B，过A、B两点作vA、vB的垂线，其交点C就是连杆AB的瞬心。 （2分） 设连杆AB的角速度为AB ，根据瞬心法，在图示瞬时，连杆AB绕瞬心C作瞬时转动，故 vA=ABPA vB=ABPB （3分）所以AB=vA/PA= 0.1921 （3分）vB =ABPB=1.152r1 （3分） 2=vB/O2B=1.152r1/3r =0.3841 （3分）五、图示为高炉上料卷扬系统，已知启动时加在卷筒上的不变力矩为，料车及矿石的质量为m1，斜桥倾斜角为，卷筒O的质量为m2，并分布在轮缘上。摩擦忽略不计，试求启动时料车的加速度。（14分）解 先取料车为研究对象 （1） （3分）再取卷筒为研究对象由 得专业班级 命题老师 至 学年第 学期 （2） （3分） （3） （3分）由（1）、（2）、（3）联立解得 （3分）（画受力图2分）六、质量为m =2kg的物块M，放在倾角 =30 的斜面上。弹簧一端固定，另一端连物块，弹簧原长为AB，刚性系数c =3N/m。物块与 斜面间的摩擦系数为f = 0.1 。物块由位置B从静止开始下滑，不计弹簧质量。求物块沿斜面下滑的最大距离S 。 （14分）解： 取物块为研究对象 FN =17.32N （2分） （2分） （2分）摩 （2分）由质点动能定理 摩 （2分）解得 m （2分）（画受力图2分）