1、 - 1 - 学年 第 学期 专业 工程力学（理力） 试卷 （ ）卷 一、判断题（正确的在括号内画，错误的画）（每小题 1 分，共 10 分） 1. 加减平衡力系公理只适用于刚体。（ ） 2. 两力系向同一点简化的主矢、主矩相等，则两个力系等效。（ （ ） 3. 一物体放在倾角为 的斜面上，物体与斜面间的摩擦角为 m， 为 m，若 m 则物体滑动。（ ）系（部） 班 级 学 号 姓 名 装 订 线 河北科技师范学院题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得 分 评卷人 4空间力偶矩矢是定位矢量。（ ） 5. 动点的牵连速度指该瞬时 牵连点的速度，它所相对的坐标系是定坐标系。（ ） 6.科
2、氏加速度产生的原因是动点的牵连速度和相对速度在方向上发生了改变。（ ） 7. 平面运动分解为随基点的平动和绕基点的转动，平动部分与基点选择有关，转动部分与基点选择无关。（ ） 8. 定轴转动的刚体没有动量。 （ ） 9. 质点系动量矩守恒的条件是外力系的主矩恒等于零。（ ） 10.自行车沿直线行驶时，脚蹬板做转动。（ ）。 二、选择填空题（请把正确答案的序号填入括号内，每空 2 分， 共 8 分） 1. 已知作用在刚体上的平面力系满足力多边形自行封闭，刚体 处于不平衡状态，则该力系为（ 3 ） （1） 平面汇交力系 （2） 平面平行力系 （3） 平面任意力系 2. 如图所示，AB杆受力偶矩作用
3、处于平衡， 已知支座 A处的约束反力与AB杆成30角， A B 30o NA 则支座B处的斜面倾角应为（ 3 ）。 （1） （2） 30 （3） 60 3. 半径为 的圆轮以匀角速度R 沿固定水平面作无滑动的滚动， 杆可绕 O 轴作定轴转动，并靠在圆轮上。若选轮心 为动点， OA 杆为动系，则牵连速度OACevv的大小和方向分别为（ 2 ）。 O A C R OA B （1） =OBvOBvveOAeev=OCvOCvveOAeev =OAvRvveee/v=BCvRvveeev4. 如图所示，均质杆AB长2L，B端置于光滑水平面上， 若给杆一微小扰动，杆将从图示位置开始倒下，杆在倒下 A 过
4、程中，其质心C的运动轨迹为（ 2 ）。 B C （1）抛物线（2）铅直线 （3）椭圆 （4） 圆 - 2 - 三、计算填空题（请把正确答案填入括号内，每空 2 分，共 18 分） 1. 长方体的顶角 B 处有力 Qv作用， oxyz 坐标系如图所示。则力 Qv对 x、y、z 轴之矩为： z - 3 - （1 ）MX= ( Q143) （2 ）MY= ( - Q142) y x 1m 3m B A Q O （3 ）MZ= ( 0 ) 2. 如图所示，滑台的导轮 A 与 圆柱垫轮 B 半径均为 R。 V A B 当滑台以速度 V 前进时，则： （1）轮 A 轮 B 分别作 （ 平面运动 ） （2）
5、轮 A 角速度分别为（ Rv2） （3）轮 B 的角速度为（ Rv） 3.如图所示，均质细直杆AB的质量为 M ，长度为2 a ，其两端分别沿铅直 和水平的固定面滑动，且杆始终在同一铅垂平面内。 该瞬时其质心的速度为cvv，试求 （1）AB杆的动量（ ） cmv（2）对质心 C 的动量矩（ /3 ） cmavB A C （3）AB杆的动能 （ 2 /3 ） 2cmvvc 四、计算题（本题 10 分） 在图示刚架中 ， 已知 mKNMKNFmKNq = 10,26,3 ,不计自重。求固定端 A处的约束反力。 解：取钢架AB为研究对象 - 4 - 受力分析如图 = 0X 045cos40=+ Fq
6、XA()KNXA6432226 = = 0Y 045sin0= FYAM m4mF B 450 ()KNYA62226 = 0= Am 0345sin445cos2400=+ FFMqmA()mKNmA=+=+=2818241024322264222610243q A 3 AY AmXA五、计算题（本题 12 分） 曲柄摇杆机构如图所示，已知 = a，21OO1 1 rads 。试求： (1) 图示位置杆 的角速度AO22 。(2) 计算科氏加速度的大小，并在图上画出科氏加速度的方向。 解：取滑块 A 为动点，摆杆 为动系 AO1Ve- 5 - VreaVV += 大小 ？ 1a ？ 方向 A
7、O2 AO1 AO 1aaaVV ea3323223145cos0=aaVV ar332133230sin0=32333222=aaAOVa aaVarK332331221= 方向如图示 aV O2O1 A 13030 V rKa 2 六、计算题（本题 14 分） 如图所示曲柄滑块机构。曲柄 OA 长为 r，以匀角速度转动。曲柄 AB 长为 2r。当曲柄 在铅垂向上位置时，求滑块 的速度和加速度。 OA B解；AB 杆受瞬时平动 - 6 - VB=VA=VC选 A 点为基点，分析 BAnBAnABaaaa +=大小 ？ 0 ? 2r方向 水平 沿OA AB 向AB方向投影 sincos =nA
8、BaatgaanAB=2ranA=224 rrrtg= 223331 rraB= A O VA B nAaBAaBaVB nAa七、计算题（本题 13 分） 如图所示两轮的转动惯量均为J，半径均为R，图（a）中绳的一端受拉力G 图（b）中绳的一端挂一重物重量也为G ，试求两轮的角加速度12并进行比较。 解：取轮研究，受力如图 YO2 YO1 由定轴转动微分方程 RGJ =1 - 7 - JGR=1 取轮及重物一起研究，受力如图 RvgGJLo+=22 (a) (b) 12222 RgGJ += RGRgGJdtd=+222 RGRgGJ =+22 22RgGJGR+= G G M2 g XO2
9、 XO1 M1 g 八、计算题（本题 15 分） 如图示，定滑轮O1 ，动滑轮O2，半径均为R，重量均为P，视为均匀圆盘。重物A的重量亦为P。今在定滑轮O1上作用一力偶矩为M=2 PR 的力偶。求重物由静止上升距离h时的速度、加速度。 解：取整体研究，受力如图 2122221221212121OOJJVgPVgPT += 222221212121+=RVRgPVgPVgP- 8 - 2222121+RVRgP2222412121VgPVgPVgPVgP+= O2 O1 AMP P 1 2 V P 222346VgPVgP= PhPhRhPRPhMW 2222212= PhVgP2232= 342ghV = VgaV =342 ga32=
