(完整版)理论力学试卷9及答案.doc

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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)

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