1、基础知识-理论力学(二)及答案解析(总分:105.00,做题时间:90 分钟)一、单项选择题(总题数:105,分数:105.00)1.将大小为 100N的力,沿 x、y 方向分解(见图 4-1-1),若 F在 x轴上的投影为 50N,而沿 x方向的分力的大小为 200N,则 F在 y轴上的投影为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.2.如图 4-1-2所示,三力矢 F1、F 2、F 3的关系是( )。(分数:1.00)A.B.C.D.3.如图 4-1-3所示,等边三角板 ABC,边长 a,沿其边缘作用大小均为 F的力,方向如图所示,则此力系简化为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.4
2、.某平面任意力系向 O点简化后,得到如图 4-1-4所示的一个力 R和一个力偶矩为 M0的力偶,则该力系的最后合成结果是( )。(分数:1.00)A.B.C.D.5.三铰拱上作用有大小相等,转向相反的二力偶,其力偶矩大小为 M,如图 4-1-5所示。略去自重,则支座 A的约束力大小为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.6.简支梁受分布荷载作用如图 4-1-6所示,支座 A、B 的约束为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.7.平面桁架的尺寸与载荷均已知(见图 4-1-7)。其中,杆 1的内力大小 Fst为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.8.桁架结构形式与载荷均已知(图 4-
3、1-9)。结构中零杆数为( )根。(分数:1.00)A.B.C.D.9.重 W的物块能在倾斜角为 a的粗横斜面上滑下(见图 4-1-11),为了维持物块在斜面上平衡,在物块上作用向左的水平力 F1,在求解力 F1的大小时,物块与斜面间的摩擦力 F方向为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.10.重 W的圆球置于光滑的斜槽内(见图 4-1-12),右侧斜面对球的约束力 FNB的大小为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.11.物块 A重 W=10N,被用水平力 Fp=50N挤压在粗糙的铅垂墙面 B上(见图 4-1-13),且处于平衡,块与墙间的摩擦系数 f=0.3。A 与 B间的摩擦力大
4、小为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.12.F1、F 2共线,方向相反,如图 4-1-14所示。且 F1=-2F,则其合力 R表示为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.13.梁 AB受有三角形分布的载荷,如图 4-1-15所示,载荷最大值为 q,则合力 R的大小及作用线的位置h分别为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.14.用一组绳悬挂一重物,其重为 P,绳 1与绳 3位于水平位置,绳 2与绳 4倾斜如图 4-1-16所示,绳 4受的拉力为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.15.均质杆 AB,长为 l,重为 W,在 D处用铅直绳将杆吊于光滑槽内,如图 4-1-17所
5、示。在槽 A、B 处对杆作用的反力 NA、N B的关系为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.16.水平简支梁如图 4-1-18所示,不计杆自重,如外力与 相互平行且铅垂,又 p1=P2=P,则支座 A的反力 为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.17.某平面任意力系向作用面内任一点简化,得主矢、主矩均不为零,则其简化的最后结果为( )。A一力偶 B一合力 C平衡 D不能确定(分数:1.00)A.B.C.D.18.一铰盘有三个等长的柄,柄的长度为 l,三个柄均在水平面上,其夹角都是 120,在水平面内每个柄端分别作用一垂直于柄的力 如图 4-1-19所示。且有 F1=F3=F2=F,
6、该力系向 O简化后主矢 及主矩 M0应为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.19.如图 4-1-20所示一组合结构,q、l、a 均为已知,杆重不计,则杆 2所受的作用力为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.20.三根长度都是 l的均质杆铰接成一等边三角形构架,如图 4-1-21所示。若 AB杆重 2P,BC 及 CA杆各重 P,则构架的重心坐标是( )。(分数:1.00)A.B.C.D.21.如图 4-1-22所示,若 W=60kN,T=40kN,A、B 间的静摩擦系数 F=0.5,动滑动摩擦系数 F=0.4,则 A物块所受的摩擦力 F为( )kN。(分数:1.00)A.B.C.D
7、.22.A块与 B块叠放如图 4-1-23所示,各接触面处均考虑摩擦。当 B块受力 F作用沿水平面运动时,A 块仍静止于 B块上,于是( )。(分数:1.00)A.B.C.D.23.重量分别为 GA、G B的两物块相叠放在水平而上,并受图 4-1-24所示力 (分数:1.00)A.B.C.D.24.杆 AF、BE、EF 相互铰接,并有 CD杆支承,如图 4-1-25所示,今在 AF杆上作用一力偶(P、P),若不计各杆自重,则 A支座反力的作用线( )。A过 A点平行力 (分数:1.00)A.B.C.D.25.在如图 4-1-26所示系统中,绳 DE能承受的最大拉力为 10kN,杆重不计,则力
8、P的最大值为( )kN。(分数:1.00)A.B.C.D.26.已知一正方体,各边长 a,沿对角线 BH作用一个力 F,如图 4-1-27所示,则该力对 OG轴的矩大小为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.27.均质梯形薄板 ABCE,在 A处用细绳悬挂,如图 4-1-28所示。今欲使 AB边保持水平,则需在正方形ABCD的中心挖去一个半径为( )的圆形薄板。(分数:1.00)A.B.C.D.28.在鼓轮上作用一力 ,F=300N,倾角为 60,如图 4-1-29所示。鼓轮两半径 r1=20cm,r 2=50cm,则力 F对鼓轮与水平面接触点 A之矩 MA(F)为( )。(分数:1.00
9、)A.B.C.D.29.如图 4-1-30所示平面结构,受集中力 均布力 和力偶矩 M作用,几何尺寸和各处约束如图示。则固定端 C处的水平约束反力应为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.30.如图 4-1-31所示一空心楼板 ABCD,重 Q=7kN,一端支承在 AB中点 E,并在 G、H 两点用绳索拉住,其位置 CG=DH=AD/8,则二绳索的拉力及 E处约束力应分别为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.31.重 W的物体自由放在倾角为 的斜面上,如图 4-1-32所示。物体与斜面间的摩擦角为 M,则物体( )。(分数:1.00)A.B.C.D.32.送料车装有轮 A和 B,可沿
10、轨道 CD移动,如图 4-1-33所示。若装在铁铲中的物料重 W=15kN,它到送料竖直线 OE的距离为 5m,设每一轮到竖直线 OE的距离各为 1m。为使物料重不会导致送料车倾倒,则送料车的重量 Q应满足( )。(分数:1.00)A.B.C.D.33.点沿轨迹已知的平面曲线运动时(见图 4-2-1),其速度大小不变,加速度 a应为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.34.已知质点沿半径为 40cm的圆做圆周运动,其运动规律为:s=20t(s 以 cm计,t 以 s计),若 t=1s,则点的速度与加速度的大小为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.35.已知动点的运动方程为 x=2t
11、,y=t 2-t,则其轨迹方程为( )。Ay=t 2-t Bx=2tCx 2-2x-4y=0 Dx 2+2x+4y=0(分数:1.00)A.B.C.D.36. (分数:1.00)A.B.C.D.37.直角刚杆 OAB在图 4-2-2所示瞬时角速度 =2rad/s,角加速度 =5rad/s 2,若 OA=40cm,AB=30cm,则 B点的速度大小、法向加速的大小和切向加速度的大小为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.38.如图 4-2-3所示,杆 OA=l,绕定轴 O以角速度 转动,同时通过 A端推动滑块 B沿轴 x运动,设运动的时间内杆与滑块不脱离,则滑块的速度 vB的大小用杆的转角
12、与角速度 表示为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.39.如图 4-2-4所示,圆轮上绕一细绳,绳端悬挂物块。物块的速度为 v、加速度为 a。圆轮与绳的直线段相切之点为 P,该点速度与加速度的大小分别为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.40.单摆由长 l的摆杆与摆锤 A组成,其运动规律 ,锤 A在 t= 秒的速度、切向加速度与法向加速度分别为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.41.点沿螺线自外向内运动,如图 4-2-5所示。已知运动方程 S=4+3t,点的加速度( )。(分数:1.00)A.B.C.D.42.点做曲线运动,则下列情形中,做加速运动的是( )。Aa T0 B
13、v0,a n0 Ca T0 Dv0, T0(分数:1.00)A.B.C.D.43.点做曲线运动,其运动方程为 x=5cos5t2、y=5sin5t 2,如以起始位置为基点计算弧长,则点沿轨迹的运动方程为( )。AS=25t 2 BS=25t CS=50t 2 DS=50t(分数:1.00)A.B.C.D.44.点做直线运动,运动议程 x=12t-t3(x以 cm,t 以 s计),当 t=3s时,x=9cm,可以计算出点在 3秒钟内经过的路程为( )cm。A9 B16 C23 D25(分数:1.00)A.B.C.D.45.如图 4-2-6所示,刚性三角板 ABD与机构的 B、D 点铰接,O 1O
14、2=BD=a,O 1B=O2D=l,取a=30cm,l=20cm,AB=15cm,已欠 O1B杆的运动规律 =2(1+t)rad,则 A点速度的大小和方向为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.46.如图 4-2-7所示,半径为尺的半圆形凸轮以匀速 u沿水平向右运动,带动从动杆 AB沿铅直方向运动,则当 =30时相对于凸轮的速度为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.47.如图 4-2-8(a)所示,车轮沿直线作纯滚动,已知车轮半径为 R,轮心 O的速度为 ,加速度为,则车轮上瞬心 C和 A点的加速度( )。(分数:1.00)A.B.C.D.48.曲柄连杆机构在 4-2-9图示位置 B
15、点的速 ( )。(分数:1.00)A.B.C.D.49.在图 4-2-10所示机构中,曲柄 OA以匀角速度 0转动,且 OA=r,又 AB=AC= 。当曲柄 OA与连杆AB位于同一铅垂线上时, ,此时连杆 AB的角速度为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.50.绳子的一端绕在滑轮上,另一端与镫于水平面是的物块 B相连,如图 4-2-11所示,若物块 B的运动方程为 x=kt2,其中 k为常数,轮子半径为 R,则轮缘上 A点的加速度的大小为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.51.长 L的直杆 OA,以角速度 绕 O轴转动,杆的 A端饺接一个半径为 r的圆盘,圆盘相对于直杆以角速度
16、r,绕 A轴转动,如图 4-2-12所示。今以圆盘边缘上的一点 M为动点,OA 为动坐标,当 AM垂直 OA时,M 点的牵连速度为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.52.直角刚杆 AO=2m,BO=3m,如图 4-2-13所示。已知某瞬时 A点的速度 vA=6m/s,而 B点的加速度与 BO成 =60角。则该瞬时刚杆的角加速度 为( )cm/s。(分数:1.00)A.B.C.D.53.如图 4-2-14所示,在铅直面内的一块圆板上刻有三道直槽 AO、BO、CO,三个质量相等的小球M1、M 2、M 3在重力作用下自静止开始分别沿各槽运动,不计摩擦,则( )到达 O点。AM 1小球先 BM
17、 2小球先 CM 3小球先 D三球同时(分数:1.00)A.B.C.D.54.曲柄摇杆机构(刨床急回机构)如图 4-2-15所示。曲柄 OA=R,以等角速度 绕 O轴转动,当运动开始时曲柄处于铅垂向上位置,则滑枕 B的运动方程为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.55.荡木用两条等长的钢索平行吊起,如图 4-2-16所示。钢索长为 l。当荡木摆动时,钢索的摆动规律为,其中 t为时间; 0为转角,则荡木的中点 M的速度为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.56.如图 4-2-17所示,曲柄 OA长 40cm,以等角速度 =0.5rad/s 绕 O轴逆时针转动。由于曲柄的 A端推动水平
18、板 B,而使滑杆 C沿铅直方向上升。当曲柄与水平线间的夹角 =30时,滑杆 C的加速度为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.57.小车沿水平方向向右作加速运动,其加速度 a0=49.2cm/s2,在小车上有一轮绕 O轴转动,转动规律为=t 2(t以秒计, 以弧度计)。当 t=1s时,轮缘上点 A的位置如图 4-2-18所示。如轮的半径 r=20cm,则此时点 A的绝对加速度 aA为( )cm/s 2。(分数:1.00)A.B.C.D.58.所谓“刚体作平动”指的是刚体运动时有下列性质中的( )。A刚体内有一直线始终保持与它原来的位置平行B刚体内有无数条直线始终保持与它原来的位置平行C刚体
19、内任一直线始终保持与它原来的位置平行D只在某瞬时,刚体内各点的速度相同(分数:1.00)A.B.C.D.59.图 4-2-19所示曲柄滑道机构中,杆 BC水平,而杆 DE保持铅直。曲柄长 OA=10cm,并以等角速度=20rad/s 绕轴朝顺时针方向转动。则当 =30时,杆 BC的速度 vBC为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.60.机构在图 4-2-20所示位置时,曲柄 OA水平,OAOB,AB 杆与铅直线 OB的夹角为 30,DE 杆与水平线的夹角也是 30,已知曲柄 OA以匀角速度 绕 O轴朝逆时针方向转动,以滚轮的半径为尺,它在水平面上滚而不滑,OA=AD=DB=R,DE=4R
20、,则此时 DE杆的角速度 DE。,轮上图示 F点的速度大小 vF分别为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.61.重为 W的货物由电梯载运下降,当电梯加速下降,匀速下降及减速下降时,货物对地板的压力分别为R1、R 2、R 3,它们之间的关系为( )。AR 1=R2=R1 BR 1R 2R 3 CR 1R 2R 3 DR 1R 2R 3(分数:1.00)A.B.C.D.62.如图 4-3-1所示,两重物 M1和 M2的质量分别为 m1和 m2,二重物系在不计重量的软绳上,绳绕过均质定滑轮,滑轮半径为 r,质量为 M,则此滑轮系统对转轴 O之动量矩为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.6
21、3.如图 4-3-2所示,匀质杆 AB长 l,质量 m,质心为 C,点 D距点 A为 ,杆对通过点 D且垂直于AB的轴 y的转动惯量为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.64.如图 4-3-3所示均质圆轮,质量为 m,半径为 r,在铅垂图面内绕通过圆盘中心 O的水平轴转动,角速度为 ,角加速度为 ,此时将圆轮的惯性力系向 O点简化,其惯性力主矢和惯性力主矩的大小分别为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.65.质量为 m,长为 2l的均持杆初始位于水平位置,如图 4-3-4所示,A 端脱落后,杆绕轴 B转动,当杆转到铅垂位置时,AB 杆 B处的约束力大小为( )。(分数:1.00)A
22、.B.C.D.66.如图 4-3-5所示,质量为 m,半径为 r的定滑轮 O上绕有细绳。依靠摩擦使绳在轮上不打滑,并带动滑轮转动。绳之两端均系质量 m的物块 A与 B。块 B放置的光滑斜面倾角为 ,假设定滑轮 O的轴承光滑,当系统在两物块的重力作用下运动时,B 与 O间,A 与 O间的绳力 F11和 F12的大小有( )关系。(分数:1.00)A.B.C.D.67.如图 4-3-6所示构架,在铅直杆的 D端受水平力 P作用,物块重 Q,杆、轮和绳重均不计。C、O 处为圆柱铰链,A、B 为铰链支座。已知 P=Q=1kN,则 A处水平约束力为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.68.如图 4
23、-3-7所示,忽略质量的细杆 OC=l,其端部固结匀质圆盘。杆上点 C为圆盘圆心,盘质量为 m,半径为 r,系统以角速度 绕轴 O转动。系统的动能是( )。(分数:1.00)A.B.C.D.69.如图 4-3-8所示,两重物的质量均为 m,分别系在两软绳上,此两绳又分别绕在半径各为 r与 2r并固结一起的两圆轮上。两圆轮构成鼓轮的质量亦为 m,对轴 O的回转半径为 po。两重物中一铅垂悬挂,一置于光滑平面上。当系统在左重物重力作用下运动时,鼓轮的角加速度 为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.70.如图 4-3-9所示,在固定的坐标系 oxyz中,长方体作平移(或称平动)。长方体的自由度
24、数为( )个。(分数:1.00)A.B.C.D.71.5根弹簧系数均为 k的弹簧,串联与并联时的等效弹簧刚度系数分别为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.72.如图 4-3-10所示,质量为 m的三角形物块,其倾斜角为 ,可在光滑的水平地面上运动。质量为 m的矩形物块又沿斜面运动,两块间也是光滑的。该系统的动力学特征量(动量、动量矩、机械能)有守恒情形的数量为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.73.如图 4-3-11所示,弹簧一物块直线振动系统中,物块质量 m,两根弹簧的刚度系数各为 k1与 k2,若用一根等效弹簧代替这两根弹簧,则其刚度系数 k为( )。(分数:1.00)A.B
25、.C.D.74.如图 4-3-12所示,弹簧一物块直线振动系统位于铅垂面内。弹簧刚度系数为 k,物块质量为 m。若已知物块的运动微分方程为 则描述运动的坐标 Ox的坐标原点应为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.75.质量相等的两个质点,在相同的力的作用下,它们的速度和加速度( )。A都相等B都不相等C速度相等,加速度不相等D速度可能相等,也可能不相等,但加速度一定相等(分数:1.00)A.B.C.D.76.半径为 R,圆心角为 2 的均质圆弧线 AB如图 4-3-13所示,则 AB的重心为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.77.如图 4-3-14所示,力 P的大小为 2kN,则
26、它对点 A的矩为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.78.如图 4-3-15所示,一半圆柱重 P,重心 C到圆心 O的距离 。其中,R 为圆柱体半径。如果半圆柱体与水平面间的摩擦系数为 f,则半圆柱体被拉动时所偏过的角度 为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.79.如图 4-3-16所示,质量为 m的均质圆盘绕 O轴转动,则圆盘对 O轴的动量矩为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.80.如图 4-3-17所示,圆心角为 60的钢制圆弧 AB,质量为 m,半径为 R,质心 C距圆心 O的距离为,则圆弧 AB对质心 C的转动惯量为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.81.在
27、重量为 P的均质圆柱体的中心 O处铰接一重量也为 P的直杆 OA,此直杆的另一端 A靠在斜面上,如图 4-3-18所示,今使圆柱体做纯滚动,若某瞬时 O点速度为 ,则此瞬时系统的动能为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.82.如图 4-3-19所示,半径为 R,质量为 m的均质圆盘由铰支座和绳约束,铰 O与质心 C位于水平位置。当剪断绳的瞬时,圆盘的 o 和 分别为_;当 OC转至与水平成 90时圆盘的 和 分别为_。( )(分数:1.00)A.B.C.D.83.如图 4-3-20所示,质量为 m长为 2l的均质直杆的 A端置于光滑水平面上,若初瞬时杆质心 C的速度xc=0.577m/s
28、,y c=-0.816m/s,则 t=2s时质心速度在 x轴的投影应为( )m/s。(分数:1.00)A.B.C.D.84.如图 4-3-21所示,两个半径和质量相同的均质圆盘 A、B 放在光滑水平面上,分别受到 的作用,如图所示,如 ,但在盘上作用的位置不同,则此两圆盘在任一瞬时的质心加速度 的关系为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.85.如图 4-3-22所示,均质杆 OA长为 l,质量为 m,以角速度 及角加速度 绕 O轴转动,则惯性力系的简化结果为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.86.如图 4-3-23所示(a)、(b)给出两个质量一弹簧系统,振动的周期为( )。(分
29、数:1.00)A.B.C.D.87.某弹簧的弹性系数为 k,在位置弹簧的变形为 1,在位置弹簧的变形为 2。若取位置为零势能位置,则在位置弹性力的势能为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.88.如图 4-3-24所示,为某弹簧系统,弹性系数为 k的弹簧下挂一质量为 m的物体,若物体从静平衡位置(设静伸长为 )下降距离,则弹性力所做的功为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.89.一质量糸统锚垂悬挂如图 4-3-25所示,若取系统静平衡位置为零势能位置,物体各自离开静平衡位置的位移为 x1和 x2,则系统总势能为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.90.如图 4-3-26所示,绳
30、子跨过滑轮 O,A 端挂重 P的人,B 端挂着重为 P的物块,轮重不计。系统开始时静止,当此人相对绳子以速度 u沿绳向上爬时,物块 B和人 A相对地面的速度应为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.91.如图 4-3-27所示,均质圆轮质量为 m,轮上绕以细绳,绳的一端固定不动。轮心从初始位置 A。无初速度下落。则当轮心降落高度为 k时绳子一端的拉力 T为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.92.如图 4-3-28所示平面机构绕水平轴 O作微幅摆动,摆重为 Q,对 O轴的转动惯量为 J,两弹簧的刚性常数均为 k。当摆动角 =0 时,弹簧无伸缩,则该系统作微幅无阻尼自由振动的周期 T为
31、( )。(分数:1.00)A.B.C.D.93.如图 4-3-29所示,锤重 G=300N,从高度 H=1.5m处自由落到锻件上,锻件发生变形,历时 t=0.O1s,则锤对锻件的平均压力为( )kN。(分数:1.00)A.B.C.D.94.今有长为 AB=2a,重为 Q的船,如图 4-3-30所示。船上有重为 P的人,设人最初在船上 A处,后来沿甲板向右行走。如不计水对船的阻力,当人走到船上 B处时,船向左移动的距离 l为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.95.均质等厚零件,如图 4-3-31所示,设单位面积的质量为 p,大圆半径为 R,挖去的小圆半径为 r,两圆心的距离为 a,则零件
32、对过 O点并垂直于零件平面的轴的转动惯量为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.96.如图 4-3-32所示,重为 P的小球系于细绳的一端,绳的另一端穿过光滑水平面上的小孔 O,令小球在此水平面上沿半径为 r的圆周作匀速运动,其速度为 v0。如果将绳下拉,使圆周的半径减小为 ,则此时绳的拉力为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.97.如图 4-3-33所示,均质圆轮重 W,半径为 r,对转轴的回转半径为 ,以角速度 0绕水平轴 O转动。今用闸杆制动,动摩擦系数 是常数,轴承摩擦略去不计。要求在 t秒钟内停止,则所加铅垂力 P为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.98.炮弹由点
33、O射出,弹道的最高点为 M,如图 4-3-34所示。已知炮弹质量 m、v 0、v 1,则炮弹由最初位置 O到最高位置 M的一段时间内,作用于其上外力的总冲量在 x、y 轴上的投影 Sx、s y分别为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.99.图 4-3-35所示两物体重力的大小分别为 P和 Q,用绳子连接,绳子跨过一滑轮,滑轮半径为 r,其重力不计。开始时两物体的高度差为 C,且 QP,则由静止释放后,两物体达到相同高度时所需要的时间 t为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.100.均质细杆 AB长 L,重力的大小为 P,与铅垂轴固结成角 =30,并以匀角速度 转动,如图 4-3-3
34、6所示。则惯性力系的合力的大小等于( )。(分数:1.00)A.B.C.D.101.一平面双摆如图 4-3-37所示,OA=a,AB=b,该系统的自由度数和约束方程数分别为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.102.质点 M的质量为 m,从离地面高 H处自由降落,它所受空气阻力假定与速度的一次方成正比,即 R=-Kv,其中 K为比例系数。现画出该质点在一般位置的受力图如图 4-3-38所示,并取 x轴铅直向上,则其运动微分方程为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.103.卷扬机如图 4-3-39所示。轮 B、C 半径分别为 R、r;对其水平转轴的转动惯量分别为 J1、J 2;物块A
35、重 P。设在轮 C上作用一常力矩 M,则物块 A上升的加速度大小 a为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.104.汽车重 W,以匀加速度 a沿水平直线道路向右运动,其重心 C离地面的高度为 h,汽车的前、后轴到通过其重心 C的垂线的距离分别为 L1和 L2,如图 4-3-40所示。地面对汽车前轮的正压力 N1与对后轮的正压力 N2的大小分别为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.105.两重物 A和 B,其质量为 m1和 m2,各系在两条绳子上,此两绳又分别围绕在半径为 r1和 r2的鼓轮上,如图 4-3-41所示。设 m1r1m2r,鼓轮和绳子的质量及轴的摩擦均略去不计。则鼓轮的角
36、加速度为( )。(分数:1.00)A.B.C.D.基础知识-理论力学(二)答案解析(总分:105.00,做题时间:90 分钟)一、单项选择题(总题数:105,分数:105.00)1.将大小为 100N的力,沿 x、y 方向分解(见图 4-1-1),若 F在 x轴上的投影为 50N,而沿 x方向的分力的大小为 200N,则 F在 y轴上的投影为( )。(分数:1.00)A. B.C.D.解析:解析 由力 F在 x轴上的投影为 50N,沿 x轴的分力为 200N可得:力 F作用方向与 x轴夹角是60,与 y轴夹角是 90,从而可得:F 在 y轴上的投影为 0。2.如图 4-1-2所示,三力矢 F1
37、、F 2、F 3的关系是( )。(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:解析 力的计算要满足矢量的运算法则。3.如图 4-1-3所示,等边三角板 ABC,边长 a,沿其边缘作用大小均为 F的力,方向如图所示,则此力系简化为( )。(分数:1.00)A. B.C.D.解析:解析 在此平面汇交力系中,各力在水平向和竖向的投影之代数和都等于 0,故汇交力系平衡,FR=0。因为过 A、C 点的力都经过 A点,故只有过 B点的力对 A点有弯矩作用,力臂为 a,故 MA=4.某平面任意力系向 O点简化后,得到如图 4-1-4所示的一个力 R和一个力偶矩为 M0的力偶,则该力系的最后合成结果是( )。(分
38、数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 由平面任意力系简化原理判断。5.三铰拱上作用有大小相等,转向相反的二力偶,其力偶矩大小为 M,如图 4-1-5所示。略去自重,则支座 A的约束力大小为( )。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 正对称结构在正对称力作用下,只有正对称的力,而 C点是铰接,故只有轴向力,这样,取左边一半分析,根据力矩平衡以及在 x,y 方向受力平衡得6.简支梁受分布荷载作用如图 4-1-6所示,支座 A、B 的约束为( )。(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 对 A点列力矩平衡方程M A=0,即 ,从而可得 ,方向向下,再根据简支梁竖向力平衡F
39、y=0,F B+FA=0,解得 FA=7.平面桁架的尺寸与载荷均已知(见图 4-1-7)。其中,杆 1的内力大小 Fst为( )。(分数:1.00)A. B.C.D.解析:解析 首先进行整体受力分析,对 B点取弯矩,由M B=0,可求得 沿如图 4-1-8所示虚线方向切开,对 C点取弯矩,由M c=0, 杆 1受压。8.桁架结构形式与载荷均已知(图 4-1-9)。结构中零杆数为( )根。(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:解析 如图 4-1-10所示,由 T形链杆受力知,圈出的两杆为零杆,再由 L形链杆受力知,共计 6根零杆。9.重 W的物块能在倾斜角为 a的粗横斜面上滑下(见图 4-1
40、-11),为了维持物块在斜面上平衡,在物块上作用向左的水平力 F1,在求解力 F1的大小时,物块与斜面间的摩擦力 F方向为( )。(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 从物块的运动趋势来判断。若有向上的运动趋势则 F沿斜面向下,若有向下的运动趋势则F沿斜面向上。10.重 W的圆球置于光滑的斜槽内(见图 4-1-12),右侧斜面对球的约束力 FNB的大小为( )。(分数:1.00)A. B.C.D.解析:解析 光滑接触约束只能限制物体沿接触面的公法线指向支承面的运动,而不能限制物体沿接触面或离开支承面的运动。对圆球进行受力分析可知,其只受重力和左右斜面的约束力,且FNA=FNB=W/2
41、cos。11.物块 A重 W=10N,被用水平力 Fp=50N挤压在粗糙的铅垂墙面 B上(见图 4-1-13),且处于平衡,块与墙间的摩擦系数 f=0.3。A 与 B间的摩擦力大小为( )。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 在主动力的作用下物体具有滑动趋势,但仍处于静止状态时的摩擦力,称为静滑动摩擦力,其值随主动力在 0FF max之间变化,大小由平衡方程决定。题中根据受力平衡列出等式可知,F=W,并未达到临界静滑动摩擦力 Fmax=fFp=15N。12.F1、F 2共线,方向相反,如图 4-1-14所示。且 F1=-2F,则其合力 R表示为( )。(分数:1.00)A.B.C.
42、 D.解析:解析 合力为 F1、F 2两矢量的相加。13.梁 AB受有三角形分布的载荷,如图 4-1-15所示,载荷最大值为 q,则合力 R的大小及作用线的位置h分别为( )。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 三角形均匀分布的载荷合力等于三角形面积,即14.用一组绳悬挂一重物,其重为 P,绳 1与绳 3位于水平位置,绳 2与绳 4倾斜如图 4-1-16所示,绳 4受的拉力为( )。(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:解析 首先对绳 1左边的接触点求力偶矩平衡,即-Pl 1+F2l1sin45=0,求得 ,再对绳 3右边的接触点求力偶矩平衡,即 F2F3sin45-F4l3c
43、os30=0,求得15.均质杆 AB,长为 l,重为 W,在 D处用铅直绳将杆吊于光滑槽内,如图 4-1-17所示。在槽 A、B 处对杆作用的反力 NA、N B的关系为( )。(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:解析 光滑接触面 A、B 处的约束力垂直于约束面,并组成一力偶,与铅直绳拉力 F和杆 CD的重力组成的力偶相平衡,根据平面任意力系的平衡条件可知,N A=NB且0。16.水平简支梁如图 4-1-18所示,不计杆自重,如外力与 相互平行且铅垂,又 p1=P2=P,则支座 A的反力 为( )。(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:解析 外力构成一顺时针转向的力偶,应用力偶的平衡方
44、程 RAlcos45-Ph=0,求得17.某平面任意力系向作用面内任一点简化,得主矢、主矩均不为零,则其简化的最后结果为( )。A一力偶 B一合力 C平衡 D不能确定(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 平面力系简化原则:没有平面力系18.一铰盘有三个等长的柄,柄的长度为 l,三个柄均在水平面上,其夹角都是 120,在水平面内每个柄端分别作用一垂直于柄的力 如图 4-1-19所示。且有 F1=F3=F2=F,该力系向 O简化后主矢 及主矩 M0应为( )。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 三个力正好是首尾相接构成闭合三角形,所以合力为零。三个力对 O点的力偶矩都是逆时针
45、方向,大小均为 Fl。19.如图 4-1-20所示一组合结构,q、l、a 均为已知,杆重不计,则杆 2所受的作用力为( )。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 该组合结构为对称结构,将结构沿中轴线截开,取其中一部分进行受力分析。由结构和荷载的对称性可知,上部梁上铰处竖直向内力为零,因此对支座节点取矩,20.三根长度都是 l的均质杆铰接成一等边三角形构架,如图 4-1-21所示。若 AB杆重 2P,BC 及 CA杆各重 P,则构架的重心坐标是( )。(分数:1.00)A. B.C.D.解析:解析 根据重心坐标公式21.如图 4-1-22所示,若 W=60kN,T=40kN,A、B 间
46、的静摩擦系数 F=0.5,动滑动摩擦系数 F=0.4,则 A物块所受的摩擦力 F为( )kN。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 假设物体处于平衡状态,列平衡方程得Y=0,N=60-40sin30=40kN;由于摩擦面能提供的最大摩擦力为 Fmax=FN=0.540=22.A块与 B块叠放如图 4-1-23所示,各接触面处均考虑摩擦。当 B块受力 F作用沿水平面运动时,A 块仍静止于 B块上,于是( )。(分数:1.00)A.B.C. D.解析:解析 B 块所受水平面对它的摩擦力为动摩擦力,大小为 fB=(m A+mB)g,方向水平向左,受到 A块对它的摩擦力为静摩擦力,方向向左;
47、A 所受 B块对它的摩擦力为静摩擦力,方向水平向右。显然,在荷载 F作刚下,系统位移向右,因此,作用在 A块上的摩擦力做正功,作用在 B块上的摩擦力做负功。23.重量分别为 GA、G B的两物块相叠放在水平而上,并受图 4-1-24所示力 (分数:1.00)A. B.C.D.解析:解析 A 物块处于平衡状态,则其水平方向上合外力为零,由于水平方向上可能的外力只有 B物块作用于 A物块的摩擦力,因此可以判断该摩擦力为零。24.杆 AF、BE、EF 相互铰接,并有 CD杆支承,如图 4-1-25所示,今在 AF杆上作用一力偶(P、P),若不计各杆自重,则 A支座反力的作用线( )。A过 A点平行力
48、 (分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 系统所受合外力为一力偶,根据水平和竖直方向上系统受力平衡可知,A、B 支座处的支座反力作用线互相平行。EF、CD 是二力杆,故对 BE杆的作用力分别沿 FE、DC 方向,BE 杆上无外力偶作用,故作用在 BE杆上的三个外力必为平衡汇交力系,即作用方向交于一点,由此知道 B支座的支座反力沿 BG方向。所以 A支座的支座反力作用线过 A点并平行于 BG的连线。25.在如图 4-1-26所示系统中,绳 DE能承受的最大拉力为 10kN,杆重不计,则力 P的最大值为( )kN。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 从图中可知,支座 B处只受向
49、上的支座反力,由m A=P2a-RB4a=0,可求出 B处支座反力26.已知一正方体,各边长 a,沿对角线 BH作用一个力 F,如图 4-1-27所示,则该力对 OG轴的矩大小为( )。(分数:1.00)A.B. C.D.解析:解析 将 沿 BA和 BD两个方向分解,27.均质梯形薄板 ABCE,在 A处用细绳悬挂,如图 4-1-28所示。今欲使 AB边保持水平,则需在正方形ABCD的中心挖去一个半径为( )的圆形薄板。(分数:1.00)A.B.C.D. 解析:解析 要使 AB边保持水平,则应在挖去圆形薄板后,梯形板的形心在 AD上,于是 由此解得28.在鼓轮上作用一力 ,F=300N,倾角为 60,如图 4-1-29所示。鼓轮两半径 r1=2