(完整版)理论力学_习题集(含答案).pdf
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1、 第 1 页 共 74 页 理论力学课程习题集 西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有 习题【说明】:本课程 理论力学(编号为 06015)共有单选题,计算题,判断题,填空题等多种试题类型,其中,本习题集中有判断题等试题类型未进入。一、单选题 1.作用在刚体上仅有二力AF、BF,且0ABFF,则此刚体_ _ _ _ _ _ _ _。、一定平衡 、一定不平衡 、平衡与否不能判断 2.作用在刚体上仅有二力偶,其力偶矩矢分别为AM、BM,且AM0BM,则此刚体_ _ _ _ _ _ _ _。、一定平衡 、一定不平衡 、平衡与否不能判断 3.汇交于O点的平面汇交力系,其平衡方程式可表示为二力矩形式。
2、即 0AimF,0BimF,但_ _ _ _ _ _ _ _。、A、B两点中有一点与O点重合、点O不在A、B两点的连线上、点O应在A、B两点的连线上、不存在二力矩形式,0,0YX是唯一的 4.力F在x轴上的投影为F,则该力在与x轴共面的任一轴上的投影_ _ _ _ _ _ _ _。、一定不等于零 、不一定等于零、一定等于零 、等于F 5.若平面一般力系简化的结果与简化中心无关,则该力系的简化结果为_ _ _ _ _ _ _ _。、一合力 、平衡 、一合力偶、一个力偶或平衡 6.若平面力系对一点A的主矩为零,则此力系_ _ _ _ _ _ _ _。、不可能合成一个力 、不可能合成一个力偶 第 2
3、 页 共 74 页、一定平衡 、可能合成一个力偶,也可能平衡 7.已知1F、2F、3F、4F为作用刚体上的平面共点力系,其力矢关系如图所示为平行四边形,因此可知_ _ _ _ _ _ _ _。、力系可合成为一个力偶 、力系可合成为一个力、力系简化为一个力和一个力偶 、力系的合力为零,力系平衡 8.已知一平衡的平面任意力系1F、2F1nF,如图,则平衡方程 0Am,0Bm,0Y中(yAB),有_ _ _ _ _ _ _ _个方程是独立的。、1 、2 、3 9.设大小相等的三个力1F、2F、3F分别作用在同一平面内的A、B、C三点上,若ABBCCA,且其力多边形如b图示,则该力系_ _ _ _ _
4、 _ _ _。、合成为一合力 、合成为一力偶 、平衡 第 3 页 共 74 页 10.图示作用在三角形板上的平面汇交力系,各力的作用线汇交于三角形板中心,如果各力大小均不等于零,则图示力系_ _ _ _ _ _ _ _。、可能平衡 、一定不平衡 、一定平衡 、不能确定 11.图示一等边三角形板,边长为a,沿三边分别作用有力1F、2F和3F,且321FFF。则此三角形板处于_ _ _ _ _ _ _ _状态。、平衡 、移动 、转动 、既移动又转动 12.图示作用在三角形板上的平面汇交力系,汇交于三角形板底边中点。如果各力大小均不等于零,则图示力系_ _ _ _ _ _ _ _。、可能平衡、一定不
5、平衡 、一定平衡 、不能确定 第 4 页 共 74 页 13.某平面任意力系向O点简化,得到10,10ORNMN cm,方向如图所示,若将该力系向A点简化,则得到_ _ _ _ _ _ _ _。、100ARNM,、1010ARNMNcm,、1020ARNMNcm,14.曲杆重不计,其上作用一力偶矩为M的力偶,则图 a中B点的反力比图 b中的反力_ _ _ _ _ _ _ _。、大 、小 、相同 15.某简支梁AB受荷载如图(a)、(b)、(c)所示,今分别用 、N aN bN c,表示三种情况下支座B的反力,则它们之间的关系应为_ _ _ _ _ _ _ _。、cNbNaN 、cNbNaN、c
6、NbNaN 、cNbNaN 第 5 页 共 74 页 16.图示结构中,静定结构有_ _ _ _ _ _ _ _个。、1 、2 、3 、4 17.图示三铰刚架受力F作用,则A支座反力的大小为_ _ _ _ _ _ _ _。、12F 、22F 、F 、F2 18.已知杆AB和CD的自重不计,且在C处光滑接触,若作用在AB杆上的力偶的矩为1m,则欲使系统保持平衡,作用在CD杆上的力偶矩2m的转向如图示,其力矩值之比为2:1mm _ _ _ _ _ _ _ _。第 6 页 共 74 页、1 、43 、2 19.图示结构受力P作用,杆重不计,则A支座约束力的大小为_ _ _ _ _ _ _ _。、12
7、P 、32P 、33P 、0 20.悬臂桁架受到大小均为P的三个力的作用,则杆1内力的大小为_ _ _ _ _ _ _ _。、P 、P2 、0 、12P 21.图示二桁架结构相同,受力大小也相同,但作用点不同。则二桁架中各杆的内力 第 7 页 共 74 页 _ _ _ _ _ _ _ _。、完全相同 、完全不同 、部分相同 22.在图示桁架中,已知P、a,则杆(3)内力之大小为_ _ _ _ _ _ _ _。、0 、2P 、22P 、P2 23.物块重20GN,用40PN的力按图示方向把物块压在铅直墙上,物块与墙之间的摩擦系数43f,则作用在物块上的摩擦力等于_ _ _ _ _ _ _ _N。
8、、20 、15 、0 、10 3 24.已知100WkN,80PkN,摩擦系数0.2f,物块将_ _ _ _ _ _ _ _。、向上运动 、向下运动 、静止不动 第 8 页 共 74 页 25.重P的均质圆柱放在V型槽里,考虑摩擦;当圆柱上作用一力偶矩M,圆柱处于极限平衡状态,此时接触点处的法向反力AN与BN的关系为_ _ _ _ _ _ _ _。、BANN 、BANN 、BANN 26.重W的物体自由地放在倾角为的斜面上,物体与斜面间的摩擦角为m,若m,则物体_ _ _ _ _ _ _ _。、静止、滑动 、当W很小时能静止 、处于临界状态 27.重W的物体置于倾角为的斜面上,若摩擦系数为ta
9、nf,则物体_ _ _ _ _ _ _ _。、静止不动 、向下滑动 、运动与否取决于平衡条件 第 9 页 共 74 页 28.物A重100kN,物B重25kN,A物与地面的摩擦系数为0.2,滑轮处摩擦不计。则物体A与地面间的摩擦力为_ _ _ _ _ _ _ _kN。、20 、16 、15 、12 29.已知60WkN,20TkN,物体与地面间的静摩擦系数0.5f,动摩擦系数0.4f,则物体所受的摩擦力的大小为_ _ _ _ _ _ _ _kN。、25 、20 、17.3 、0 30.物块重5kN,与水平面间的摩擦角为035m,今用与铅垂线成060角的力P推动物块,若5PkN,则物块将_ _
10、_ _ _ _ _ _。、不动 、滑动 、处于临界状态、滑动于否无法确定 第 10 页 共 74 页 31.重Q半径为R的均质圆轮受力P作用,静止于水平地面上,若静滑动摩擦系数为f,动滑动摩擦系数为f。滚动摩阻系数为,则圆轮受到的摩擦力和滚阻力偶为_ _ _ _ _ _ _ _。、FfQ,QM 、FP,QM、Ff Q,MPR 、FP,MPR 32.空间力偶矩是_ _ _ _ _ _ _ _。、代数量 、滑动矢量 、定位矢量 、自由矢量 33.图示空间平行力系,力线平行于OZ轴,则此力系相互独立的平衡方程为_ _ _ _ _ _ _ _。、0,0,0 xyzmFmFmF、0X,0Y,和 0 xm
11、F 、0Z,0 xmF,和 0zmF 34.已知一正方体,各边长a,沿对角线BH作用一个力F,则该力对OG轴的矩的大小为_ _ _ _ _ _ _ _。第 11 页 共 74 页、22Fa 、66Fa 、63Fa 、2Fa 35.在正立方体的前侧面沿AB方向作用一力F,则该力_ _ _ _ _ _ _ _。、对X、Y、Z轴之矩全等 、对三轴之矩全不等、对X、Y轴之矩相等 、对Y、Z之矩相等 36.正方体受两个力偶作用,该两力偶矩矢等值、方向,即12MM,但不共线,则正方体_ _ _ _ _ _ _ _。、平衡 、不平衡 、因条件不足,难以判断是否平衡 第 12 页 共 74 页 37.图示一正
12、方体,边长为a,力P沿EC作用。则该力Z轴的矩为Zm _ _ _ _ _ _ _ _。、Pa 、Pa 、22Pa 、22Pa 38.边长为2a的均质正方形薄板,截去四分之一后悬挂在A点,今欲使BC边保持水平,则点A距右端的距离x_ _ _ _ _ _ _ _。、a 、32a 、52a 、56a 第 13 页 共 74 页 39.重为W,边长为a的均质正方形薄板与一重为12W的均质三角形薄板焊接成一梯形板,在A点悬挂。今欲使底边BC保持水平,则边长L _ _ _ _ _ _ _ _。、12a 、a 、2a 、3a 40.均质梯形薄板ABCDE,在A处用细绳悬挂。今欲使AB边保持水平,则需在正方形
13、ABCD的中心挖去一个半径为_ _ _ _ _ _ _ _的圆形薄板。、32a 、12a 、13a 、23a 第 14 页 共 74 页 41.圆柱铰链和固定铰链支座上约束反力的数量为_ _ _ _ _ _ _ _个。、42.三力平衡汇交原理是指_ _ _ _ _ _ _ _。、共面不平行的三个力相互平衡必汇交于一点、共面三力如果平衡,必汇交于一点、若三力汇交于一点,则该三力必相互平衡 43.作用在一个刚体上只有两个力AF、BF,且ABFF,则该二力可能是_ _ _ _ _ _ _ _。、作用力与反作用力或一对平衡力 、一对平衡力或一个力偶、一对平衡力或一个力和一个力偶 、作用力与反作用力或一
14、个力偶 44.若考虑力对物体的两种作用效应,力是_ _ _ _ _ _ _ _矢量。、滑动 、自由 、定位 45.作用力与反作用力之间的关系是:_ _ _ _ _ _ _ _。、等值 、反向 、共线 、等值、反向、共线 46.在利用力的平行四边形法则求合力时,合力位于_ _ _ _ _ _ _ _。、平行四边形的对角线上、通过汇交点的对角线上、通过汇交点且离开汇交点的对角线上、通过汇交点且指向汇交点的对角线上 47.作用在同一刚体上的两个力使物体处于平衡的充分必要条件是_ _ _ _ _ _ _ _。、等值 、反向 、共线 、等值、反向、共线 48.理论力学静力学中,主要研究物体的_ _ _
15、_ _ _ _ _。、外效应和内效应 、外效应、内效应 、运动效应和变形效应 49.约束反力的方向总是_ _ _ _ _ _ _ _于运动的方向。、平行 、垂直 、平行或垂直 第 15 页 共 74 页 50.在图示平面机构中,系统的自由度为_ _ _ _ _ _ _ _。、51.在图示平面机构中,系统的自由度为_ _ _ _ _ _ _ _。、52.在图示平面机构中,系统的自由度为_ _ _ _ _ _ _ _。、第 16 页 共 74 页 53.在图示平面机构中,系统的自由度为_ _ _ _ _ _ _ _。、54.建立虚位移之间的关系,通常用_ _ _ _ _ _ _ _。、几何法 、变
16、分法 、几何法、变分法等 55.约束可以分为_ _ _ _ _ _ _ _。、几何约束 、运动约束 、几何约束和运动约束 56.约束可以分为_ _ _ _ _ _ _ _。、双面约束和单面约束 、单面约束 、双面约束 57.虚位移与时间_ _ _ _ _ _ _ _。、有关 、无关 、有时有关,有时无关 二、计算题 第 17 页 共 74 页 58.不计自重的直杆AB与直角折杆CD在B处光滑铰接,受力如图,求A、C、D处的反力。59.平面力系,集中力作用点均在箭头处,坐标如图,长度单位mm,力的单位kN,求此力系合成的最终结果。60.图示结构不计自重,cmOAABBO6061,mkNM.11,
17、求平衡时O、1O处的约束力及2M。第 18 页 共 74 页 61.图示结构不计自重,C处铰接,平衡时求A、C、D铰处的约束力。62.已知:kNQ40,kNW50,kNP20。不计摩擦,试求平衡时A轮对地面的压力及角。第 19 页 共 74 页 63.已知:重量为NP201,NP102的A、B两小轮,长40Lcm的无重刚杆相铰接,且可在045的光滑斜面上滚动。试求平衡时的距离x值。64.作ADC、BC受力图,并求A支座约束反力。65.简支梁AB的支承和受力如图,已知:02/qkN m,力偶矩2.MkN m,梁的跨度6Lm,030。若不计梁的自重,试求A、B支座的反力。第 20 页 共 74 页
18、 66.均质杆AB长2L,重P,能绕水平轴A转动,用同样长,同样重的均质杆ED支撑住,ED杆能绕通过其中点C的水平轴转动。ACL,在ED的D端挂一重物Q,且2QP。不计摩擦。试求此系统平衡时的大小。67.梁AB、BC及曲杆CD自重不计,B、C、D处为光滑铰链,已知:20PN,10.MN m,10/qN m,0.5am,求铰支座D及固定端A处的约束反力。68.试求图示构件的支座反力。a、已知:P,R;b、已知:M,a;第 21 页 共 74 页 c、已知:Aq、Bq,a。69.图示刚架,滑轮D、E尺寸不计。已知P、1Q、2Q、1L、2L、3L。试求支座A的反力。70.图示机构,BO杆及汽缸、活塞
19、自重均不计。已知:厢体的重心在G点,重量为Q及尺寸1L、2L。试求在角平衡时,汽缸中的力应为多大。71.图示机构由直角弯杆ABD、杆DE铰接而成。已知:mkNq/35,20PkN,20.MkN m,2am,各杆及滑轮自重不计。求系统平衡时活动铰支座A及固定端E的约束反力。第 22 页 共 74 页 72.图示平面构架,自重不计,已知:4MkN m,2/qkN m,10PkN,4Lm;B、C为铰接。试求:(1)固定端A的反力;(2)杆BC的内力。73.图示平面机架,C为铰链联结,各杆自重不计。已知:114PkN,28.MkN m,1/qkN m,13Lm,22Lm,045试求支座A、B的约束反力
20、。74.支架由直杆AD与直角曲杆BE及定滑轮D组成,已知:1 ACCDABm,0.3Rm,100QN,A、B、C处均用铰链连接。绳、杆、滑轮自重均不计。试求支座A,B处的反力。第 23 页 共 74 页 75.直角均质三角形平板BCD重50WN,支承如图,BC边水平,在其上作用矩为30.MN m的力偶,杆AB的自重不计,已知:mL91,mL102,求固定端A,铰B及活动支座C的反力。76.重2.23kN的均质杆AC置于光滑地面上,并用绳BD、EC系住,当055时系统平衡,求平衡时绳BD、EC的拉力。77.边长为2a的均质正方形薄板,截去四分之一后悬挂在点A,欲使BC边保持水平,试计算点A距右端
21、的距离x。第 24 页 共 74 页 78.曲杆OABCD的OB段与Y轴重合,BC段与X轴平行,CD段与Z轴平行,已知:NP501,NP502,NP1003,NP1004,mmL1001,mmL752。试求以A点为简化中心将此四个力简化成最简单的形式,并确定其位置。79.曲杆OABCD的OB段与Y轴重合,BC段与X轴平行,CD段与Z轴平行,已知:NP501,NP502,NP1003,NP1004,mmL1001,mmL752。试求以B点为简化中心将此四个力简化成最简单的形式,并确定其位置。第 25 页 共 74 页 80.曲杆OABCD的OB段与Y轴重合,BC段与X轴平行,CD段与Z轴平行,已
22、知:NP501,NP502,NP1003,NP1004,mmL1001,mmL752。试求以C点为简化中心将此四个力简化成最简单的形式,并确定其位置。81.曲杆OABCD的OB段与Y轴重合,BC段与X轴平行,CD段与Z轴平行,已知:NP501,NP502,NP1003,NP1004,mmL1001,mmL752。试求以D点为简化中心将此四个力简化成最简单的形式,并确定其位置。82.曲杆OABCD的OB段与Y轴重合,BC段与X轴平行,CD段与Z轴平行,已知:NP501,NP502,NP1003,NP1004,mmL1001,mmL752。试求以O点为简化中心将此四个力简化成最简单的形式,并确定其
23、位置。第 26 页 共 74 页 83.图示力系,11FkN,213FkN,35FkN,各力作用线的位置如图所示。试将该力系向原点O简化。84.图示力系,11FkN,213FkN,35FkN,各力作用线的位置如图所示。试将该力系向1F、2F的交点200,0,100A简化。第 27 页 共 74 页 85.图示力系,11FkN,213FkN,35FkN,各力作用线的位置如图所示,试将该力系向点B简化。86.图示力系,11FkN,213FkN,35FkN,各力作用线的位置如图所示,试将该力系向点C简化。第 28 页 共 74 页 87.图示力系,11FkN,213FkN,35FkN,各力作用线的位
24、置如图所示,试将该力系向点D简化。88.已知:NF1001,NF2002,B点坐标(5,5,6),长度单位是米。试求1F和2F两力向XY平面上C点简化的结果。第 29 页 共 74 页 89.已知:mLKNPKNPKNP1,20,10,30321。求图示力系的最简合成结果。90.半径为r,重为G的半圆轮,置于水平面上,轮与平面之间的滑动摩擦系数为f,滚动摩擦系数为,轮上作用一顺钟向的力偶,若力偶矩的大小20.MN cm,500GN,0.1f,0.5mm,30rcm。求轮子受到的滑动摩擦力及滚动摩擦力偶。第 30 页 共 74 页 91.均质杆AB长L,重P,在A处作用水平力Q使其在图示位置平衡
25、,忽略A、B二处的摩擦。当系统平衡时,试证明:tancot2PQ。92.已知:均质圆柱半径为r,滚动静摩阻系数为。试求圆柱不致下滚的值。93.在图示物块中,已知:Q、,接触面间的摩擦角M。试问:、等于多大时拉动物块最省力;、此时所需拉力P为多大。94.重Q的物块放在倾角大于摩擦角M的斜面上,在物块上另加一水平力P,已知:500QN,500PN,0.4f,030。试求摩擦力的大小。第 31 页 共 74 页 三、填空题 95.某空间力系对不共线的任意三点的主矩皆等于零,该力系_ _ _ _ _ _ _ _(一定平衡、不一定平衡、一定不平衡)。96.力系的力多边形自行封闭是平面汇交力系平衡的_ _
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