河北工程大学《理论力学》期末试卷
更新时间:2024-03-15 18:04:02 阅读量: 综合文库 文档下载
河北工程大学 学年 第 学期 期末考试 试卷( )卷 题号 评分 评卷教师
一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 一、(10分)已知力 力的作用点坐标为M(-2,-4,1),求力F对三个坐标轴之矩以及对坐标原点的力矩。 二、(10分)图示梁,已知 m=20 kN.m , q= 10 kN/m , l=1m , 求固定端支座A的约束力。
????F?6i?2j?5k
三、(20分)图示结构,已知AB=EC,BC=CD=ED=a,力P作用在AB中点,求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。
四、(20分)桁架受力如图所示,已知F1=10 kN,F2=F3=20 kN,。试求桁架6,7,8,9杆的内力。
?五、(10分)平面曲柄摆杆机构如图所示,曲柄OA的一端与滑块A用铰链连接。当曲柄OA以匀角速度绕固定轴O转动时,滑块在摇杆O1B上滑动,并带动摇杆O1B绕固定轴O1摆动。设曲柄长OA= r,两轴间距离OO1=l。求当曲柄OA在水平位置时摇杆的角速度和角加速度。
六、(10分)图示四连杆机构,O1B=l , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点,OA 以角速度?转动,在图示瞬时,求 B、C 两点的速度和加速度,刚体AB 的角速度?AB
七、(12分)质量为m长为l的均质杆OA,可绕O轴转动,图示为初始水平位置,由静止释放:
1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。 2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。
3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度ω。
八、(8分)用虚位移原理求梁B支座的约束力。
F1?16kNF2?14kNF3?20kNM?16kNm
??????F?r?F??18i?16j?28kMB理论力学 期末考试 试卷( )参考答案
(4分)
Mx一、(10分)解:
Mo???0??
?F??18My???F?16
Mz?F??28(各2分)
?二、(10分)解:研究BC杆,由?研究整体,由?由
MA?0?NC?10kN???X?0?MA?40kN.m, 由??XA?0,
?Y?0?YA?30kN???
YA?0.5PSBC?0.5PSBD?0三、(20分)解:研究AB杆,得研究EC杆,得XE
?0YE?0.5PME?Pa
S6?S10??60.5kNS7??F2??20kN四、(20分)解:研究整体得:YB?50.5kN 研究截面右半部分得:
S8?50.5kNS9?24.5kNvA?va?r?
五、(10分)解:动点A,动系O1B
?sin??r??1?veO1Ar2
?l2,?ve?vasin??1r?r2r?r222?l22又?ve?O1A??1,2?r2?2?2r?r2?l?l?l
六、(10分) 解:利用瞬心法
vA?2l??AB?23?(顺时针) ?B3g2l Rgx?0Cy??AB1.5l?l?32lmg???M
七、(12分)解:
11、32、
ml??212lmg??Rgy?g?13ml23g2l?12mgl(4分)
maCx?XO?0ma??m3gl2l2
?YO?mgYO?l214mg???(4分)
113、
T2?T1?W12 23ml?22?0?mg??3gl(4分)
八、(8分)解:解除B支座的约束,给系统一组虚位移,列虚功方程,解得:YB?31kN
河北工程大学 学年 第 学期 期末考试试卷( )卷
题号 评分 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 评卷教师 一、(10分)如图所示简支梁,不计梁重。求支座A,B约束力。
二、(15分)如图所示三铰刚架,已知P=20kN,m=10kN.m,q=10kN/m不计自重,计算A、B、C的束力。
三、(20分)构架由杆AB,AC和DF铰接而成,如图所示。在DEF杆上作用一矩为M的力偶。不计各杆的重量,求AB杆上铰链A,D和B所受的力。
四、(15分) 求平面桁架结构各杆的内力,将零力杆标在图中。已知P, l,2l。
五、在图示机构中,杆AB以速度u向左匀速运动。求当角
??45?时,OC杆的角速度。(10分)
六、在图示四连杆机构中,已知:曲柄OA= r =0.5 m,以匀角速度
??0?4rad/s转动,AB?2r,BC?2r;图示瞬时OA水平,AB铅直,??45。试求(1)该瞬时点B的速度;(2)连杆AB的角速度。(10分)
七、质量为m长为l的均质杆OA,可绕O轴转动,以角速度ω逆时针转动,求该瞬时杆的动量、对转轴O的动量矩、以及动能。(20分)
河北工程大学 学年 第 学期 理论力学 期末考试 试卷( )参考答案
一、(10分) 解:YB?15kN二、(15分)
解:YB?13.75kN???YA?6.25kN???三、(20分)
YD?Ma(?)YA?12kNXA?0
XB?12.5kN???XA?17.5kN???
解:研究DF杆,得
X
M2a(?)研究整体,得
B?0YB??
研究ADF杆,得四、(15分) 解:
YA??M2a(?) XD?XA?0
SAB?SAC??PSBC?2P 其余各杆均为零力杆。
22ve2lu2l五、(10分)
vr?ve?u?OC??解:动点A,动系OC,六、(10分) 解:利用瞬心法,
vA?r??2m/svB??AB?vA1?2rad/s
2r??AB?2m/s七、(20分)
11L1K?mvC?mL?LO?IO??[mL2?m()2]??mL2?61269解:动量;动量矩
11IO?2?mL2?2218
动能
T?题号 评分 评卷教师 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 一、(10分)已知P=100 N ,正方体的边长a=0.5m ,试求力P对三个坐标轴之矩。
二、(15分)图示梁,已知 P=20 kN , q= 10kN/m , l=2m , 求固定端支座A的约束力。
三、(15分)三角刚架几何尺寸如图所示,力偶矩为M ,求支座A和B 的约束力。
四、(15分)图示摇杆机构,折杆AB 以等速度?向右运动。摇杆长度OC=a ,用点的合成运动知识求当?时C点的速度、加速度。
?45(距离OA??l)
五、(15分)图示四连杆机构,O1B=l , AB=1.5 l 且C 点是AB 中点,OA 以角速度?转动,在图示瞬时,求 B、C 两点的速度、加速度及做平面运动刚体AB 的角速度?AB
六、(15分)质量为m1和m2的两重物,分别挂在两条绳子上,绳又分别绕在半径为
r1和
r2并装在同一轴的两鼓轮上,已
知两鼓轮对于转轴O的转动惯量为I ,系统在重力作用下发生运动,求鼓轮的角加速度。(m1<m2)
2、
maCx?XO?0ma
Cy??m3gl2l2?YO?mgYO?14mg???
113、
T2?T1?W12 23ml?22?0?mgl2??3gl
?IO??I?五、(15分)解:
虚加惯性力和惯性力偶:
RQ1?m1a1 , RQ2?m2a2 , MQO
?mO(F)?0 , m1gr1?m2gr2?RQ1r1?RQ2r2?MQO?0列方程:
m1gr1?m2gr2?m1a1r1?m2a2r2?I??0
??m1r1?m2r2m1r1?m2r2?I22g解得:
六、(15分)解:
1K?mvC?mL?6动量;
1L1mL2?m()2]??mL2?1269
动量矩
LO?IO??[动能
T?11IO?2?mL2?2218
16虚加惯性力和惯性力偶:题号 评分 评卷教师 一 RQ?n mL? , M2QO?IO??0
五 六 总分 二 三 四
一、(15分)图示结构,已知AB=EC,BC=CD=ED=a=0.2m,P=20kN,作用在AB中点,求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。
二、(15分)图示三铰刚架,已知P=20kN,m=10kN.m,q=10kN/m不计自重,计算A、B、C的约束力。
三、(15分) 求平面桁架结构1、2、3杆的内力,将零力杆标在图中。已知P=20kN,水平和竖杆长度均为l?1m,斜杆长度2l。
四、在图示机构中,杆AB以速度u向左匀速运动。求当角
??45?时,OC杆的角速度、角加速度。(10分)
五、在图示四连杆机构中,已知:曲柄OA= r =0.5 m,以匀角速度
??0?4rad/s转动,AB?2r,BC?2r;图示瞬时OA水平,AB铅直,??45。试求(1)该瞬时点B的速度、加速度;(2)连杆AB的角速度。(15分)
六、质量为m长为l的均质杆OA,可绕O轴转动,图示为初始水平位置,由静止释放:
1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。(10分) 2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。(10分)
3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度ω。(10分)
题号 评分 一 二 三 四 五 六 总分 评卷教师 一、(15分)图示结构,已知AB=EC,BC=CD=ED=a=0.2m,P=20kN,作用在AB中点,求支座A和E的约束力以及BD、BC杆的内力。
二、(15分)图示三铰刚架,已知P=20kN,m=10kN.m,q=10kN/m不计自重,计算A、B、C的约束力。
三、(15分) 求平面桁架结构1、2、3杆的内力,将零力杆标在图中。已知P=20kN,水平和竖杆长度均为l?1m,斜杆长度2l。
四、在图示机构中,杆AB以速度u向左匀速运动。求当角
??45?时,OC杆的角速度、角加速度。(10分)
五、在图示四连杆机构中,已知:曲柄OA= r =0.5 m,以匀角速度水平,AB铅直,
??45??0?4rad/s转动,AB?2r,BC?2r;图示瞬时OA。试求(1)该瞬时点B的速度、加速度;(2)连杆AB的角速度。(15分)
六、质量为m长为l的均质杆OA,可绕O轴转动,图示为初始水平位置,由静止释放:
1、计算杆初始瞬时的角加速度。并求出该瞬时的惯性力。(10分) 2、计算杆初始瞬时O的支座约束力。(10分)
3、计算杆转动到铅垂位置时的角速度ω。(10分)
河北工程大学 学年 第 学期
理论力学 期末考试 试卷( )卷 参考答案
一、(15分) 解:研究AB杆,得
YA?0.5P?10kNSBC?0.5P?10kNSBD?0
研究EC杆,得X二、(15分)
E?0YE?0.5P?10kNME?Pa?4kNm
解:YB?13.75kN???YA?6.25kN???三、(15分)
XB?12.5kN???XA?17.5kN???
解:研究整体:YB?40kN???YA?40kN???研究截面右半部分,S2?20四、(10分)
vr?ve?22u2kNXA?0kN
S3?20kN S1??40kN
?OC?ve2l?u2l解:动点A,动系OC,
五、(15分)
解:利用瞬心法,
vA?r??2m/s
?AB?vA1?2rad/svB?2r??AB?2m/s六、解:
1
3g2l?12mgl1、3ml??212lmg??3g2l
Rgx?0Rgy?32lmg???M14g?13ml2(10分)
2、
maCx?XO?0ma
Cy??m3gl2l2?YO?mgYO?mg???(10分)
113、
T2?T1?W12 23ml?22?0?mgl2??3gl(10分)
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