理论力学试卷4及答案.doc

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1.填空及选择填空题（共6题,计30分） 1) 如图所示，长方体的棱长分别为在顶点沿线作用一力试求： 2）在不求支座约束力的情况下采用截面法，可用一个平衡方程就可求出图示桁架的杆的轴力。答：3）如图所示，不计重量的物块置于倾角的斜面上，物块上作用一水平力。两物体接触面间的静摩檫因数动摩檫因数。则接触面间的摩檫力的大小为： 答：； 专业班级 姓名_ 学号_ 共_2_页 第 1页4) 求图示截面图形的形心坐标。 答： 5) 滚压机的滚子沿水平面滚动而不滑动，滚子的角速度为。试回答图示瞬时，当曲柄OA与连杆AB成90 o 时，作平面运动的连杆AB的速度瞬心的位置： 答：在点 ； ( O; C; OA的延长线与 OB的垂线的交点D; 无穷远处; ) 6）如图所示，自动弹射器的弹簧自由长度l=20cm，欲使弹簧长改变1.2cm，需力2N。若弹簧被压缩=10cm，然后无初速地释放。求质量为0.02kg的小球从弹射器射出的最大速度。弹射器水平放置，摩擦不计。 答： m/s ; (0.292; 0.913; 2.92; 9.13;) 计算题（共4题，计70分）2. 一平面机构如图所示，CF杆承受均布载荷，各杆之间均为铰链连接，假设各杆的重量不计，试求支座B的约束力。(18分)湖南工程学院试卷用纸（装 订 线 内 不 准 答 题）3. 半径为的半圆形凸轮沿水平方向,匀速向右运动，带动从动杆沿铅直方向上升，如图所示。试求时,杆的速度和加速度。(18分) 4.已知 均质圆轮的质量半径转速常力作用于闸杆的点,轮经过后停止转动,已知闸杆与轮间的动摩擦因数,试求力的大小. (18分)专业班级_ 姓名_ 学号_ 共_2页 第_2页5边长b =120mm的正方形均质板的质量为m，由三根绳拉住，如图所示。试求：当FG绳被剪断的瞬时，板的质心的加速度,AD和BE两绳的张力。(16分) 湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（装 订 线 内 不 准 答 题）课程名称 理论力学 1.填空及选择填空题（共6题,计30分）1)答: (6分) 2）答：F 1= P ; (6分) 3）答：Ff =1.2N ; (6分)4) 答：xc= 3.22 cm，yc= 3.22cm (4分)5）答： 在 D 点; (4分)6）答：Vmax= 9.13 m/S ； (4分)计算题（共4题，计70分） 2(18分) 解： (1) CF杆的受力分析: EF为二力杆, 如图（a）, (3分)由 MC=0得:,解得 FF=75kN; (3分) (2) EB杆的受力分析: AD为二力杆, 如图（b）, (3分) FE=FF=75kN; 专业班级 命题老师 至 学年第 学期由 MB=0得: , 解得: FD= 159.1 kN; (3分) 由 Fx=0得: ,解得: FB x= -37.5 kN; (3分)由 Fy=0得: ,解得: F By= -112.5 kN; (3分) 3(18分) 解：(1) 求杆AB的速度VAB: 将动系连于凸轮上,取杆AB上的A点为动点,于是,有 , 作速度平行四边行如图所示. (3分) 由图得: VAB=Va=Votan45o=Vo; (3分) Vr=V o /(cos45o)=VO;(1) (3分) (2) 求杆AB的加速度aAB: 动系,动点同前,因ae=0, 所以: (3分)将上式向arn方向投影得 aacos45o=arn, (3分)再将式(1)带入上式,解得 aAB=aa= arn/cos45o=(v2r/R)= (3分)湖南工程学院试卷参考答案及评分标准（装 订 线 内 不 准 答 题）4(18分) 解：(1)分别取闸杆和轮研究,受力图如图(a),(b)所示. (3分) (3分) (2)在图a中,对于闸杆: 由 MO=0得: ,解得 FN=7F/3;-(1) (3分)(3)在图b中,对于圆轮:由MO=0得: (3分)所以 -(2) 并将式(1)带入式(2)得: - -(3) (3分) 积分得: =269.1N (3分) 5(16分) 解：1) 绳FG被剪断的瞬时, 由于开始静止，板的初始速度和初始角速度均为零。又 由于板作平移，板的角加速度为零,所以,惯性力偶 MIC =0;设板的初始加速度为ac,方向与绳AD和BE垂直。根据达朗贝尔原理画出板的受力图如图所示. 图中: 惯性力 FIC = -maC ; (4分) 2) 在图示坐标系中,根据动静法： , 将FIC = maC 带入得 aC = g (4分)所以 FA=0 (4分)再由 得 FB=mgsin45o-FA= (4分)