理论力学期末考试试题（卷）（含答案解析）

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1、同济大学课程考核试卷（A卷）2006—2007学年第一学期命题教师签名：审核教师签名：课号：课名：工程力学考试考查：此卷选为：期中考试()、期终考试()、重考()试卷年级专业学号姓名得分题号一二三四五六总分题分301015151515100得分一、填空题（每题5分，共30分）1刚体绕OZ轴转动，在垂直于转动轴的某平面上有A，B两点，已知OZA=2OZB，某瞬时aA=10m/s2，方向如图所示。则此时B点加速度的大小为__5m/s2；（方向要在图上表示出来）。与OzB成60度角。2刻有直槽OB的正方形板OABC在图

2、示平面内绕O轴转动，点M以r=OM＝50t2（r以mm计）的规律在槽内运动，若（w以rad/s计），则当t=1s时，点M的相对加速度的大小为_0.1m/s2_；牵连加速度的大小为__1.6248m/s2__。科氏加速度为_m/s2_，方向应在图中画出。方向垂直OB，指向左上方。3质量分别为m1=m，m2=2m的两个小球M1，M2用长为L而重量不计的刚杆相连。现将M1置于光滑水平面上，且M1M2与水平面成角。则当无初速释放，M2球落地时，M1球移动的水平距离为___（1）___。（1）；（2）；（3）；（4）0。4

3、已知OA=AB=L，w=常数，均质连杆AB的质量为m，曲柄OA，滑块B的质量不计。则图示瞬时，相对于杆AB的质心C的动量矩的大小为__，（顺时针方向）___。5均质细杆AB重P，长L，置于水平位置，若在绳BC突然剪断瞬时有角加速度a，则杆上各点惯性力的合力的大小为_，（铅直向上）_，作用点的位置在离A端__处，并在图中画出该惯性力。6铅垂悬挂的质量--弹簧系统，其质量为m，弹簧刚度系数为k，若坐标原点分别取在弹簧静伸长处和未伸长处，则质点的运动微分方程可分别写成__和__。二、计算题（10分）图示系统中，曲柄OA

4、以匀角速度w绕O轴转动，通过滑块A带动半圆形滑道BC作铅垂平动。已知：OA = r = 10 cm，w = 1 rad/s，R = 20 cm。试求j = 60°时杆BC的加速度。解：动点：滑块A，动系：滑道BC，牵连平动由正弦定理得：[5分]向方向投影：[10分]三、计算题（15分）图示半径为R的绕线轮沿固定水平直线轨道作纯滚动，杆端点D沿轨道滑动。已知：轮轴半径为r，杆CD长为4R，线段AB保持水平。在图示位置时，线端A的速度为，加速度为，铰链C处于最高位置。试求该瞬时杆端点D的速度和加速度。解：轮C平面运动

5、，速度瞬心P点（顺钟向）（顺钟向）[3分]选O为基点杆CD作瞬时平动，[8分]选C为基点:得　（方向水平向右）[15分]四、计算题（15分）在图示机构中，已知：匀质轮Ｃ作纯滚动，半径为r，质量为m3，鼓轮Ｂ的内径为r，外径为Ｒ，对其中心轴的回转半径为ρ，质量为m2，物Ａ的质量为m1。绳的ＣＥ段与水平面平行，系统从静止开始运动。试求：（１）物块Ａ下落距离s时轮Ｃ中心的速度与加速度；（２）绳子ＡＤ段的张力。解：研究系统：T2－T1=ΣWi+JCω2+JBω2+=m1gs[5分]式中：，代入得：vC=[7分]式两边对t

6、求导得：aC=[10分]对物Ａ：m=Σ，即：m1aA=m1g－FADFAD=m1g－m1aA=m1g－[15分]五、计算题（15分）在图示桁架中，已知：F，L。试用虚位移原理求杆CD的内力。解：去除CD杆，代以内力和，且，设ACHE构架有一绕A之虚位移dq，则构架BDGF作平面运动，瞬时中心在I，各点虚位移如图所示，且：，[4分]由虚位移原理有：[8分]由dq的任意性，得：（拉力）[11分][15分]六、计算题（15分）在图示系统中，已知：匀质圆柱A的质量为m1，半径为r，物块B质量为m2，光滑斜面的倾角为b，滑

7、车质量忽略不计，并假设斜绳段平行斜面。试求：（1）以q和y为广义坐标，用第二类拉格朗日方程建立系统的运动微分方程；（2）圆柱A的角加速度和物块B的加速度。解：以q和y为广义坐标，系统在一般位置时的动能和势能[8分]，，，，[12分]代入第二类拉格朗日方程得系统的运动微分方程由上解得：物块B的加速度圆柱A的角加速度[15分]理论力学试卷1理论力学试卷2理论力学3试卷参考答案及评分标准(卷)一、判断题（下列论述肯定正确的打√，否则打×）：（本题共10小题，每小题1分，共10分）1、（×）2、（×）3、（√）4、（√）

8、5、（√）6、（×）7、（√）8、（×）9、（×）10、（√）二、单项选择题：（本题共8小题，每小题1.5分，共12分）1、（D）2、（B）3、（D）4、（A）5、（D）6、（C）7、（C）8、（C）三、填空题：（本题共3小题，10个填空，每空2分，共20分）1、,,,,,。2、17.5。3、,,。四、作图题：（本题共2小题，共10分）1、（4分）2、（6分）五、计算题：