工程力学 阶段1试卷及答案

阶段试卷1

一、判断题。（每题1分，共10分）

1、若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于同一点，则该刚体必处于平衡状态。（ ）

2、根据力线平移定理，可以将一个力分解为一个力和一个力偶。反之一个力和一个力偶肯定能合成一个力。（ ）

3、只要接触面间有正压力存在，则必然会产生滑动摩擦力。（ ） 4、有一空间力系，已知它向某不共线的三点简化时所得的主矩相同，则该力系简化的最简结果应该是一个合力偶。（ ）

5、刚体做定轴转动时，其角加速度为正值，则该刚体一定做加速运动。（ ） 6、牵连运动是指动系上在该瞬时与动点重合的点对于定系的运动。（ ） 7、平面图形上任意两点的速度在任一直线上的投影始终相等。（ ） 8、两个自由质点，仅其运动微分方程相同，还不能肯定其运动规律也相同。（ ）

9、若系统的动量守恒，则其对任意点的动量矩一定守恒，若系统对某点的动量矩守恒，则其动量一定守恒。（ ）

10、凡是具有对称面、对称轴、对称中心的物质，重心一定在物体的对称面、对称轴、对称中心上。（ ）

二、选择题。（每题3分，共24分） 1、下面叙述中不正确的是（ ）。

A、物体所受重力与物体的运动状态无关，只与物体的质量和当地的重力加速度有关；

B、表面光滑的两物体相互作用，作用力一定与接触表面垂直； C、具有规则几何形状的物体，重心必在几何中心； D、拖拉机后轮的花纹很深是为了增大摩擦力。

2、有两个大小恒定的力，作用在一点上。当两力同向时，合力为A，反向时合力为B，当两力相互垂直时，其合力的大小为（ ）。

A、A?B;

22B、(A2?B2)/2; C、A?B; D、(A?B)/2。

3、已知有一个力F的投影FX不等于零，而力F对X轴的矩为0，由此可判定力F（ ）。

A、不在过X轴的平面上但垂直于X轴； B、不在过X轴的平面上且不垂直于X轴； C、在过X轴的平面上且垂直于X轴； D、在过X轴的平面上但不垂直于X轴。

4、 动点作变速曲线运动时，其加速度的两个分量应属于（ ）的情况。

a??0an?0a??0an?0,； a??0an?0,。

A、，； B、

C、

a??0，

an?0； D、

5、升降机由定轴转动的鼓轮带动（如右图所示），绳与轮之间无相对滑动，已知下降物体的运动方程，由此可求出轮缘上A、B两点的速度和加速度的大小有这样的关系：( )

A、速度相等，加速度也相等； B、速度不等，加速度相等； C、速度、加速度均不等； D、速度相等，加速度不等。

6、裁纸机构如右图所示，纸由传送带按速度大小v1输送，裁纸刀K沿固定导杆AB滑动。以速度大小v移动，今欲使裁纸机裁出的纸为矩形，传送带应按v1=（ ）的速度输送纸。

A、vsin?； B、vcos?； C、vtan?； D、vcot?。

7、在右图所示的四连杆机构中，OA

以角速度?绕O轴匀速转动。当杆OA铅垂时，杆O1B水平，且O、B、O1在同

一水平线上，已知OA=OB=O1B，则该瞬时杆O1B的角速度大小和转向为（ ）。 A、ω（顺时针）； B、ω（逆时针）； C、2ω（顺时针）； D、2ω（逆时针）。

8、滑台导轮A和圆柱垫轮B的半径均为r，设各轮与地面之间及垫轮B与车板之间均无相对滑动（如下图所示），当滑台以速度v前进时，则两种轮的角速度ωA和ωB的关系为（ ）。 A、ωA=ωB ； B、ωA=ωB/2 ； C、ωA=2ωB ； D、ωA=v/r，ωB=0。

三、填空题。（每题4分，共16分）

1、工程中常见的约束有__________、_________ 、_________和___________。 2、质点M作直线运动，运动方程为x?12t?t3（其中x、y以cm计，t以s计），当t?3s的时间间隔内走过的路程为_______，第3秒的瞬时加速度为_______。

3、图示结构受力P作用，杆重不计，则支座A的约束力的大小为__________。

4、不计重量的直角三角形板ABC用三根连杆支撑，其中B、C两处连杆分别沿两直角边设置，如下图所示。若系统受垂直BC边的力P作用，系统能否平

衡？简述理由____________________________________________________。

四、受力分析题。（10分） 画出下图中球与杆AB的受力图。

五、计算题。（每题10分，共40分）

1、制动装置如图所示。已知载荷Q=1000N，制动轮与制动块之间的摩擦系数fs?0.4，制动轮半径R=20cm，鼓轮半径r＝10cm，其他尺寸为a＝100cm，

b＝20cm，e＝5cm。试求制动力P至少为多大时才能阻止重物下降？

2、均质杆BC重W，长度为2b，两端分别与光滑的斜面和铅垂面接触，如图所示。用一根水平细绳AE拉住，在图所示位置上保持平衡。求细绳拉力T及B、

C两处的约束反力。

3、如图所示机构，摇杆机构的滑杆AB以速度v0匀速向上运动，试建立摇杆OC上点C的运动方程，并求此点C在??π/4时的速度的大小。（设初瞬时

??0，摇杆长OC?a，距离OD?l）

4、如图所示尖劈以速度v=20cm/s沿水平向右方向匀速运动，推动杆OB绕O轴转动。已知r?203cm，求当??30时，杆OB的角速度和角加速度，并确定动点、动系、静系及绝对运动、牵连运动和相对运动。

阶段试卷1答案

一、判断题。（每题1分，共10分） 1、× 2、√ 3、× 4、√ 5、× 6、× 7、× 8、√ 9、× 10、×

二、选择题。（每题3分，共24分）

1、C 2、B 3、D 4、C 5、D 6、A 7、A 8、C

三、填空题。（每题4分，共16分）

1、柔性约束 光滑面约束 圆柱铰链约束 连杆约束 2、9m -18m/s2

3P3、3 4、不能，因为图示系统中主动力与约束力对A点的矩的和不为0。

四、受力分析题。（10分）

（a） （b） 球的受力分析图 杆AB的受力分析图

五、计算题。（每题10分，共40分）

1、解 当鼓轮刚停止转动时，制动力P以最小值使制动轮处于平衡状态，此时有最大静摩擦力为 Fmax?fsFN

以鼓轮为研究对象，其受力图如下图所示。

（a） （b） （c）

建立平衡方程为

?m(F)?0

oQ?r?fsFNR?0

解得

FN?QrfsR Fmax?fsFN?QrR

在以手柄AC为研究对象，受力图如图（c）所示。 建立平衡方程为

?m解得

A?0

'FNb?Pa?Fmaxe?0

P?225N

2、解 B、C处的约束反力分别垂直于所在平面，列平衡方程为

?Y?0 FCsin60?G?0 FC?23G?1.15G 3b2bF?3b?G?T??0 T?1.30G M?0C?B23?X?0 FB?FCsin30?T?0 FB?0.72G

3、解 x?acos??all?v0t222 y?asin??av0tl?v0t222

vx??v02tal(l?v0t)2223 vy?v0al2(l2223?v0t)

v?av0v0tv0alv? s?a?arctan?222??2lll?v0t44、解 动系为尖劈、动点为B点、静系固结于地面。

绝对运动为B点绕O点的圆周运动。 相对运动为B点沿尖劈斜边的直线运动。 牵连运动为尖劈水平向右的运动。 根据速度及加速度矢量图可以得到

??rad/s???20rad/s29

13

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xb35.html