工程力学I模拟试题二答案.doc

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1、《工程力学I》模拟试题二考试时间：120分钟题号一二三四总分复核人分数15102550100实得分得分一、单选题（每小题3分，共15分）1．作用力与反作用力原理适用于（C）。A﹒刚体B.变形体C.刚体和变形体2．已知F1、F2、F3、F4为作用于刚体上平面汇交力系，其力矢关系如图示，由此可知（D）。A﹒力系的合力FR=0；B﹒力系平衡；C﹒力系的合力FR≠0，FR=F4；D﹒力系的合力FR的作用线通过力系的汇交点，且FR=2F4。3．重P的均质圆柱放在V型槽里，考虑摩擦柱上作用一力偶M，圆柱处于极限平衡状态

2、。此时接触点处的法向约束力FNA与FNB的关系为（B）。A﹒FNA=FNB；B﹒FNA>FNB；C﹒FNA

3、0，α≠0。得分二、判断题（对的请打“√”，错的请打“×”，每题2分，共10分）1．大小相等、方向相反、作用在同一直线上的两个力，一定是二平衡力。（×）2．如图2.2，绳索ACB的两端A、B分别固定在水平面上，中点受铅垂力P作用，则AB两点相距愈远，绳索愈容易被拉断。（√）3．如图2.3，用钢楔劈物，欲使劈入后楔不滑出，则钢楔两个平面间的夹角θ应不超过接触面间的摩擦角φ。（×）图2.2图2.34．刚体做平移时，它的质心运动的情况与单个质点的运动情况相同，可直接用质心代替刚体进行分析。（√）5．已知点的运动方

4、程为x=2t3+4，y=3t3－3，则其轨迹方程为3x－2y－18=0。（√）得分三、填空题（每题5分，共25分）1．当作用在物体上的主动力系的合力作用线与接触面法线间的夹角α小于摩擦角φ时，不论该合力大小如何，物体总是处于平衡状态，这种现象称为自锁。2．已知A（1，0，1），B（0，1，2）（长度单位为米），F=√3kN。则力F对x轴的矩为-1kN∙m，对y轴的矩为-2kN∙m，对z轴的矩为1kN∙m。3.曲杆AB自重不计，在5个已知力的作用下处于平衡，试问作用于点B的四个力的合力的大小为F5，方向沿AB

5、。4.已知物体的转动方程为，式中转角的单位为rad,时间t的单位为s。当t=2s时物体的角速度为0rad/s，角加速度为-6rad/s2。5.折杆OAB在图示瞬时绕轴O转动的角速度为，角加速度为，转向都为逆时针。已知OA=AB=l，则在该瞬时点B的加速度大小为。四、计算题（每小题10分，共50分）得分1．求如图梁的支座反力，长度单位为m。解：研究AB杆，受力分析，画受力图列平衡方程：解方程组：XA=1.41kNYA=1.08kNNB=2.49kN2.平面结构的受力和几何尺寸如图示，已知，，C为铰链，若不计杆

6、件自重和各接触处摩擦，试求、B、D处的约束反力。解：(a)(b)1）以杆AC为研究对象，受力如图(a)所示2）以整体为研究对象，受力如图(b)所示3.制动器的构造和主要尺寸如图示，制动块与鼓轮表面间的摩擦因数为f，求制动鼓轮转动所必需的最小力FP。解：1）先取鼓轮为研究对象，受力如下图所示。其中FT=G，列平衡方程：FTr－FR=0得当FP为最小值时，鼓轮与制动块间处于临界平衡状态，则有：2）取杠杆OAB为研究对象，受力分析，列平衡方程：得FP是按临界状态求得的最小值，所以制动鼓轮的力必须满足的条件为4.

7、搅拌机原理如图示，已知O1A=O2B=R，O1O2=AB，杆O1A以不变转速n转动。试分析构件ABM上M点的轨迹及其速度和加速度。解：1）运动分析刚体ABM作平动2）求轨迹、速度和加速度由平动特征知，M点的轨迹与A点或B点相同，为一半径为R的圆，如图(a)所示。故M点的速度、加速度与A点或B点的速度、加速度相同。(a)vM与aM的方向如图所示。5.如图所示一均质圆盘质量m=50kg，半径r=0.25m，转速n=1500r/m，绕O轴转动。闸块与圆盘间的动摩擦因数f¢=0.8。开始加制动闸，使闸块对轮缘产生正

8、压力FR=500N，求开始制动到圆盘停止转动所需的时间。解：(a)圆盘的受力如图所示，只有摩擦力F对O轴的力矩不为零，由刚体绕定轴转动运动微分方程可得：设开始制动时，，圆盘的角速度，圆盘从开始制动到停止转动所需的时间为t，对上式积分可得：