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理论力学和答案 理论力学 期终试题 (一) 单项选择题(每题2分，共4分) o1. 物块重P，与水面的摩擦角,,20，其上作用一力Q，且已知P=Q，方向如图，则物 m 块的状态为( )。 A 静止(非临界平衡)状态 B 临界平衡状态 C 滑动状态 D 不能确定 ooPP 3030QQ (a)(b) 第1题图 第2题图 2. 图(a)、(b)为两种结构，则( )。 A 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的 B 图(a)、(b)均为静不定的 C图(a)、(b)均为静定的 D图(a)为静不定的，图(b)为为静定的 (二) 填空题(每题3分，共12分) FFFFFF1. 沿边长为的正方形各边分别作用有，，，，且====，a,2mFF4kN24241133该力系向B点简化的结果为: FM主矢大小为=____________，主矩大小为=____________ ,RB 向D点简化的结果是什么, ____________。 FF33FFRDCDCRrr OO FF44FF22,,BB BBAAFF 11 AA 第1题图 第2题图 ,R,2mr,1m2. 图示滚轮，已知，，，作用于B点的力，求力F对A点,,30F,4kN M之矩=____________。 A ,,3. 平面力系向O点简化，主矢F与主矩如图。若已知F,10kN，M,20kNm，求MRROO CC合力大小及作用线位置，并画在图上。 BB AA ,,OBOB22理论力学(五) 1 OO11OO22 ,,FFRR MMOO OO 第3题图 第4题图 4. 机构如图，OA与OB均位于铅直位置，已知，，，则OA,3mOB,5m,,3rads1212OB2OA杆的角速度=____________，C点的速度=____________。 ,,1COA1 (三) 简单计算题(每小题8分，共24分) 1. 梁的尺寸及荷载如图，求A、B处的支座反力。 qq==22kN/mkN/m00 22kNkNPP== 44kN?mkN?mMM== ABAB 11mm22mm11mm 2. 丁字杆ABC的A端固定，尺寸及荷载如图。求A端支座反力。 qq=6kN/m=6kN/m 00 PP=6kN=6kN CC BB MM=4kN?m=4kN?m AA OA,OB,r,0.4mOO,ABOA3. 在图示机构中，已知，，杆的角速度，,4rads,12121 2,,2rads角加速度，求三角板C点的加速度，并画出其方向。 CC BB AA ,, ,, OOOO11 理论力学(五) 2 (四) 图示结构的尺寸及载荷如图所示，q,10kN/m，q,20kN/m。求A、C处约束反力。 0 3m3m qq BB AA(五) 多跨静定梁的支撑、荷载及尺寸如图所示。已知q,20kN/m， l,2m，求支座A、D、E处的约束反力。 qq4.5m4.5m qq00 CCAAEE DD BBCC2m2m2m2m2m2m2m2m (六) 复合梁的制成、荷载及尺寸如图所示，杆重不计。已知q,20kN/m，l,2m，求1、2杆的内力以及固定端A处的约束反力。 HH oo 606022 qq DD GGEE11 qq CCAABB llll (七) 图示机构中，曲柄OA,r，以角速度绕O轴转动。，OC,OD,r，,4radsOCOD//,1212 求杆OC的角速度。 1AA rrooBB3030 OO DDCC rrrr OOOO2211 理论力学(五) 3 五 理论力学(A?)期终试题解答 01级土木(80学时类)用 (一) 单项选择题 1. A 2. B (二) 填空题 1. 0 ; ; FM,,0 , 16kNm16kNm,RD ,,FFRR d=d=22mm2. M,,2.93kNmMMAOOFFRR OOO3. 合力，合力作用线位置(通过) F,10kNd,2m1ROO11 4. ; 4.5rads9ms (三) 简单计算 1. 取梁为研究对象，其受力图如图所示。有 Q=3kNQ=3kNqq==22kN/mkN/m00PP==22kNkNXF,,0 ,0,Ax 44kN?mkN?mMM==MFPM()0 ,230,，,，,,F,ABFFAAAxAxFFBBAyAyFF？,F5kN BBB11mm22mm11mm YFFPQ,，,,,0 ,0,AyB ？,F0kNAy 2. 取丁字杆为研究对象，其受力图如图所示。有 qqq=6kN/m=6kN/m=6kN/m000XFP,,,0,0,AxPPP=6kN=6kN=6kN？,,F6kNAxCCCBBB1YFq,,，,0,1.50,0AyMMM=4kN?m=4kN?m=4kN?m24m4m ？,F4.5kNAyAAA1FFFMMMAxAxAxAAAMMMPq()0,41.510,,,，,，，,F,AA02FFFAyAyAy1.5m1.5m1.5m1.5m？,M32.5kNmA 3. 三角板ABC作平动，同一时刻其上各点速度、加速度均相同。故 CC aaaa,,，aaCAAnA,CC,, aaCnCn 222BBaar,,,，,,0.446.4ms AACnAnaaAA,,,,aaAnAn2 aaOA,,，,，,0.420.8ms,CA,,,,OOOO11 理论力学(五) 4 (四) 解: (1) 以BC为研究对象。其受力图如图(a)所示，分布荷载得 FFFByByBy 合力Q,22.5kN BBBFFFBxBxBxF 0 , 4.530MFQ,，，，,，，,BC 所以 15kNF,CQ =22.5kNQ =22.5kN 4.5m4.5m4.5m(2) 以整体为研究对象。其受力图如图(b)所示。 qqqFFF000CCC1CCCXFFq,,，，,0 , 4.50,AxC0(a) 2 所以F, =7.5kNAx3m3m MMAAqqYFq,,，,0 , 30,Ay FFBBAAAxAx所以 =30kNFAx FFAyAy4.5m4.5mF 0M,，，,A 112 MqqF，，，，，,，,34.534.500ACqq(b)FF2200CCCC 所以 45kNM,,A ) 解: (1) 以BC部分为研究对象，其受力图如图(b)所示。 (五 qqF 0M,，，,B 12AAEE Fq，,，,220CyDDBBCC22m2m2m2m2m2m2m2m所以 20kNF,Cy(a)q=20kN/mq=20kN/mXFF,，,0 , 0FF,BxCxCxCxFFBxBxBCBC YFFq,，,,0 , 20,ByCyFFByByFF2m2mCyCy所以 =20kNFBy(b) (2) 以CD部分为研究对象，其受力图如图(c)所示。 Q=40Q=40kNkNqqXF,,0 , 0,Cx,,FF CxCxEE所以 0F,xBCCDD2m2m2m2m,,FFCyCyFFFFEE 0M,F，，DD,E(c) 8FQF，，，,，,420 CyD3 93.3kNF,所以D YFFFQ,，,,,0 , 0,EDCy ？, =33.3kN FE qq=20kN/m=20kN/m(3) 以AB部分为研究对象，其受力图如图(d)所示。 ,,FFFFAxAxBxBxXFFF,,,,0 , 0 0,AxBxBxBB AAMMAA2m2m,,FFFF所以 0F,AyAyByByAx (d) 理论力学(五) 5 YFqF,，，,,0 , 20,AyBy ？ =60kN FAy 12HHFMMqF,,，,，, 0 , 220，，,AABy 2oo606022所以M, 80kNmA (六) 解: (1)取BC部分为研究对象，其受力图如图(b)所示。 qq DD12FMFq,,，,0 , 20，，,B1GGEE 211qqFF11所以F, 20kNqq=20kN/m=20kN/m1BBCCCC AABBllllFFBxBxll=2m=2m (a)FFByBy (b) FF22 qq=20kN/m=20kN/m(2)取ED部分为研究对象，其受力图如图(c)所示。 EEDD1o2FFExExFMFqF,，,，,,0 , sin302220，，ll=2m=2m,E21FFFF 211EyEy(c) 所以F, 80kN2 (3)取ABC部分为研究对象，其受力图如图(d)所示。 FFqq=20kN/m=20kN/m11MMAAXF,,0 , 0,AxCCAAFF YFqF,,，，,0 , 40BBAxAx,1Ay2m2m2m2mFFAyAy所以 =60kNF(d)Ay 12FMMqF,,，，，,0 , 440，，,AA1 2 所以M, 80kNmA (七) 解:杆AB作平面运动，A、B两点的速度方向如图。 由速度投影定理，有 oAA,,AAcos30,,,BArr,,ooBBBB 30302r,OO？, ,BDDCC3rrrr OOOO2211杆OC的角速度为 1 ,B ,,4.62rads,1Or 理论力学(五) 6 理论力学(五) 7