江汉大学 2009 —— 2010 学年 第 一 学期
试卷评分标准(A卷)
课程编号: 课程名称: 理论力学1
一. 填空题( 第四小题 4 分其他每一小题 6 分, 共 40 分 )
1.平面力系如图一所示,已知 F1?102N ,F2?F3?10N,若将该力系向 A 点简化,则简化结果为:
主矢FR?= 0 N ; 主矩 MA= 20 N·m 若将该力系向 D 点简化,则简化结果为:
主矢FR? = 0 N ; 主矩MD= 20 N·m
图 一 图 二
2. 如图二所示,力F通过A(3,4,0),B(0,4,4)两点(长度单位为米),若F =100N,则该力在轴x上的投影为_____-60N________,对轴y的矩为____-240N.m________。
3. 如图三所示结构中载荷Q为已知, 欲求各处约束反力. 问: 图(b) 为超静定问题, 图(a) 为静定问题。(填图(a)、图(b))
1
图 三
4. 一均质物体尺寸如图四所示,重P=1kN,作用在点C,已 知:物体与水平地面磨擦系数f =0.3。使物体保持平衡所需的水平力Q的量大值为____0.2KN______。
5. 已知如图五所示,平面运动的刚体上B点的速度VB = 24m/s , 且方向与A、B
点的连线的夹角? = 60?. 则A点可能的最小速度为 12m/s , 方向为 沿AB连线方向 .
图 四 图 五
6. 如图六所示的平面机构,刚架的CD段垂直AB段,且AB=O1O2,已知
AO1?BO2?l,DE=4l ,O1A杆以匀角速度?绕O1轴逆时针定轴转动。在图
示位置瞬时,若O1A杆竖直,连杆DE与刚架CD段的夹角为?CDE?60o,则在该瞬时: D点的速度大小为 ?l,连杆DE的角速度大小为 ?2
2
O 1
?O2 A C D B E 图 六
7. 刚体作平面运动,在某瞬时,其上所有点的速度都相等,则在该瞬时任意两点A、
B的加速度矢量在其连线上投影值 相等 。(填相等、不相等)
二. 水平梁AB由铰链A和杆BC所支持, 如图示. 在梁的D处铰接一半径为 r = 0.1m的滑轮. 有一绳子跨过滑轮, 一端水平地系于墙上, 另一端悬挂有重物P=1500N. 如果AD = DB = 0.3m, ? = 45?,不计梁、杆、滑轮及绳子的重量. 求铰链A处和杆BC对梁的约束力. (12分)
3
FBC?7502N FAx?2250N
FAy?750N
三.如图所示,刚架结构由直杆AC和折杆BC组成,A处为固定端,B处为辊轴支座,C处为中间铰。所受荷载如图所示。已知F=40 kN,M= 20kN·m,q=10kN/m,a=4m 。试求A处和B处约束力。
FRB?35kN(?)
FAy?5kN(?) MAFAx?80kN(?) ?240kN?m(逆时针)。
4
四.弯成直角的曲杆OAB以角速度ω= 常数绕O点作逆时针转动。在曲杆的AB段装有滑筒C,滑筒与在滑道内运动的铅直杆DC铰接于C,O点与DC位于同一铅垂线上。设曲杆的OA段长为r,求当φ=30°时DC杆的速度和加速度。
DAC?ωO CD杆的速度:
23r?,方向向上 1093r?,方向向上
2杆CD的加速度:
5