哈工大理论物理试题1

哈工大2001年秋季学期理论力学试题 Y*/e;mG.  
一、是非题（每题2分。正确用√，错误用×，填入括号内。） RJ1@a  
1、作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。                                 （ ） Marx=cNj
 
2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。           （ ） )uu(I5St  
3、在自然坐标系中，如果速度 = 常数，则加速度a = 0。     （ ）  WZM  
4、虚位移是假想的，极微小的位移，它与时间、主动力以及运动的初始条件无关。                                     （ ） |=js!R|  
5、设一质点的质量为m，其速度 与x轴的夹角为 ，则其动量在x轴上的投影为mvx =mvcos 。                             （ ） xn=#4:f  
二、选择题（每题3分。请将答案的序号填入划线内。） ,@kLH"a0  
1、正立方体的顶角上作用着六个大小相等的力，此力系向任一点简化的结果是         。 ezb*tN!  
A<_{7F9  
①主矢等于零，主矩不等于零； #y-R*4G  
②主矢不等于零，主矩也不等于零； Z4oD6k5oc  
③主矢不等于零，主矩等于零； zygH-3C7o  
④主矢等于零，主矩也等于零。 h~lps?.#b  
2、重 的均质圆柱放在V型槽里，考虑摩擦柱上作用一力偶，其矩为M时（如图），圆柱处于极限平衡状态。此时按触点处的法向约束力NA与NB的关系为         。 !dq$qUl/  
①NA = NB； ②NA > NB； ③NA < NB。 U@9v(TfV  
jO-T1P']Y  
}9kn;rb$g  
3、边长为L的均质正方形平板，位于铅垂平面内并置于光滑水平面上，如图示，若给平板一微小扰动，使其从图示位置开始倾倒，平板在倾倒过程中，其质心C点的运动轨迹是           。 ,FwpHs $A  
EU7nS3K)O~  
①半径为L/2的圆弧； ②抛物线； ③椭圆曲线； ④铅垂直线。 NL,6<ZOon,  
4、在图示机构中，杆O1 A O2 B，杆O2 C O3 D，且O1 A = 200mm，O2 C = 400mm，CM = MD = 300mm，若杆AO1 以角速度 = 3 rad / s 匀速转动，则D点的速度的大小为     cm/s，M点的加速度的大小为     cm/s2。 %l?*w~x  
orOq5?3  
①    60； ②120； ③150；   ④360。 %l ,CJd5  
5、曲柄OA以匀角速度转动，当系统运动到图示位置（OA//O1 B，AB OA）时，有       ，       ，       0， AB     0。 d_!}9  
①等于；   ②不等于。 7 0PGbAD  
Vqcw2  
三、填空题（每题5分。请将简要答案填入划线内。） # [ +n(  
1、已知A重100kN，B重25kN，A物与地面间摩擦系数为0.2。端铰处摩擦不计。则物体A与地面间的摩擦力的大小为         。 z%BX^b$Hj  
&c}2[=  
2、直角曲杆O1AB以匀有速度 绕O1轴转动，则在图示位置（AO1垂直O1 O2）时，摇杆O2 C的角速度为         。 l $[,V:N  
p2U6B  
3、均质细长杆OA，长L，重P，某瞬时以角速度 、角加速度 绕水平轴O转动；则惯性力系向O点的简化结果是           （方向要在图中画出）。 BNe>Lko  
<*+[E!oi  
四、计算题（本题15分） [kTckZv  
在图示平面结构中，C处铰接，各杆自重不计。已知：qC= 600N/m，M = 3000N•m，L1 = 1 m，L2 = 3 m。试求：（1）支座A及光滑面B的反力；（2）绳EG的拉力。 F|cli <  
/E3~z0  
五、计算题（本题15分） u1gD*4+  
机构如图所示，已知：OF = 4h/9，R = h/3，轮E作纯滚动；在图示位置AB杆速度为 ，φ= 60°，且E F OC。试求：（1）此瞬时 及 ( 为轮E的角速度)；（2） 。 re,}}'  
T9'HQu  
六、计算题（本题12分） 7kITssVHI  
在图示机构中，已知：匀质轮C作纯滚动，半径为r、重为PC，鼓轮B的内径为r、外径为R，对其中心轴的回转半径为 ，重为PB，物A重为PA。绳的CE段与水平面平行，系统从静止开始运动。试求：物块A下落s距离时轮C中心的速度。 8)MWC:  
{6%-/$LX  
七、计算题（本题18分） JNT|h zV  
机构如图，已知：匀质轮O沿倾角为β的固定斜面作纯滚动，重为P、半径为R，匀质细杆OA重Q，长为l，且水平初始的系统静止，忽略杆两端A，O处的摩擦，试求：（1）轮的中心O的加速度 。（2）用达朗伯原理求A处的约束力及B处的摩擦力（将这二力的大小用加速度 表示即可）。 Ms5R7<O.7  
R\Ckk;<$  
8Q"1I7U  
>^
IUS8v  
j<6+p r  
u%6b|M@P  
;JMmr-@  
fdHFSnQ g  
\j-:5M#m  
B&BL<X r  
4)>S3Yr  
哈工大2001年秋季学期理论力学试题答案 NTO.;S|2%  
一、错，对，错，对，对。 Gm3`/!r  
二、①；②；④；②，④；①，②，①，②。 sl(go^  
三、15 kN；0； ， ， 。 ]rNxvFN*j  
四、解：以整体为研究对象，受力如图所示，由 +WKN
&@  
/{
/mwS"W  
，                             ……① (i?9/8I  
  ，                     … …② w~jm0jK]  
  ，   ③ m8G/;V[x  
再以BC杆为研究对象受力如图所示，由 /d/]#T[Z9  
cct/mX2&~  
，                   ……④ ]=]MJ3_7  
联立①②③④得 5R%y3::$S  
= 1133.3 N，   = 100 N ，   = 1700N   = 1133.3N yq<W+b/  
五、解：选取套管B为动点，OC为动参考体， -N6ek `  
由点的速度合成定理 TJ>1?W\Z  
\m1^
sFMZ  
大小 v   ？   ？ U[OUIXUi  
方向 √ √   √ (ip3{d{CT]  
由速度平行四边形得 ue4{h  
dWe
%6s;   
*J >6i2M,u  
从而得 #l.s>B4  
rad/s yu>;m.e_  
则 6+"gk(  
X?JtEQ~>  
又由速度投影定理 ]scr@e  
Bn=YGEvz  
得 4d}
n0b\d  
D0MW~Y6{  
进而得 AMO{ee7Po  
  rad/s "Vp:Sq9y  
  rad/s vq-;wdq?2  
再进行加速度分析，仍与速度分析一样选取动点与动系，由点的加速度合成定理 \5=4!Ez  
                        :S!!J*0  
大小   0     ?       ?     ~ahu{A4Bw  
方向   √     √     √     √   √ "A5z!6T{  
利用加速度合成图，将上式向η轴投影，得 BO6XY90(  
aSJD'u4w.a  
得 }#Iqq9[  
  m/s2 i.eMrzJ|  
从而得 i=pfjC  
= 0.366 rad/s2 No+BS%F5  
六、取整体为研究对象，受力如图所示， N+H[Y4c?F&  
设物A下落s距离时的速度为 ，则有 [ :Sl~
 
&zVXd  
9 (_n8br1  
f9IqcCSW  
系统动能为 z8)&ekG  
T1 = 0 !|9
k&o  
jMX|1b  
主动力作功 hAP2DeT$  
W = PA•s D4
$"02"  
利用动能定理 +Q[SddI  
Z[,
,(M  
beV+3HqB8  
得 nvc(<Ovw  
h7m$P ^=U  
TQ[J,  
七、解：取整体为研究对象，运动学关系如图所示， F<dhG>E9  
Z7?\ >4V  
设轮的中心O的速度 ，则 Eq8:[o  
gd]_OY7L  
则系统的动能为 ltkA7dUbu  
mQ<Vwx0  
功率           -KG1"g,2  
利用功率方程 E%Ko[G  

(#qQ;ch  
B&EUvY '  
得 KmqgP`Cu  
fN9uSnu  
取OA杆为研究对象，真实力受力如图所示。 e#WASHZN  
nS Vr,wU  
虚加惯性力为           o+- 0`!yj  
由“平衡”方程 ]9wTAb  
    azRp4~2?  
得 BXytAz3  
TpHzf3.I  
再取轮为研究对象，真实力受力如图所示。 EQ"+G[j~x  
uw@-.N^  
虚加惯性力为     ，   tvUCd}  
由“平衡”方程 nY ?&k$n  
，   T]\'D&P~D  
得