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 ,VK! 3$;|  
一、是非题（每题2分。正确用√，错误用×，填入括号内。） d5?"GFy  
1、作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。                                 （ ） !FwR7`i  
2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。           （ ） # 3{g6[Y  
3、在自然坐标系中，如果速度 = 常数，则加速度a = 0。     （ ） rG7S^,5o  
4、虚位移是假想的，极微小的位移，它与时间、主动力以及运动的初始条件无关。                                     （ ） > "G HLi  
5、设一质点的质量为m，其速度 与x轴的夹角为 ，则其动量在x轴上的投影为mvx =mvcos 。                             （ ） 5X^bvW26  
二、选择题（每题3分。请将答案的序号填入划线内。） +QS7F`O  
1、正立方体的顶角上作用着六个大小相等的力，此力系向任一点简化的结果是         。 ppcuMcR{  
1
S!<D)n  
①主矢等于零，主矩不等于零； ]
KX _a1e  
②主矢不等于零，主矩也不等于零； b}P5*}$:9"  
③主矢不等于零，主矩等于零； \VW&z:/*pZ  
④主矢等于零，主矩也等于零。 gemjLuf  
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         。 \<ohe w  
①NA = NB； ②NA > NB； ③NA < NB。 z?~W]PWiZ  
=6#tJgg8  
#UN(R  
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           。 ^/+0L[R  
U].u) g$  
①半径为L/2的圆弧； ②抛物线； ③椭圆曲线； ④铅垂直线。 $mA+4ISK  
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。 13s0uyYU<m  
h3^
&,U  
①    60； ②120； ③150；   ④360。 Ov{f
O  
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。 7p}G!] `  
①等于；   ②不等于。 R<mLG $  
/2oTqEqaV  
三、填空题（每题5分。请将简要答案填入划线内。） "fLGXbNQ  
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         。 O?@1</r^  

B$7m@|p!  
2、直角曲杆O1AB以匀有速度 绕O1轴转动，则在图示位置（AO1垂直O1 O2）时，摇杆O2 C的角速度为         。 ,TU!W|($  
uqZLlP#&#  
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）。 8aG Z% UI  
kETA3(h'
 
四、计算题（本题15分） [p@NzS/  
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。 M@Q=!!tQ(  
lf|e8kU\f  
五、计算题（本题15分） W<2%J)N<  
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） 。 P0Na<)\'Y!  
z$G?J+?J  
六、计算题（本题12分） q30
WUO;  
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。 CpS'2@6  
j %TYyL-  
七、计算题（本题18分） 5?;'26iC  
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）。 dGIu0\J\$  
Tc:W=\<  
*BXtE8 BU  
8<n8joO0  
MVt#n\_BZV  
A ws#>l<  
20?i4h_  
CHeG{l)<r  
2zFdKs,  
HAO/r`7*  
i"rMP#7  
哈工大2001年秋季学期理论力学试题答案 +=k?Dp[  
一、错，对，错，对，对。 CzvlZDo  
二、①；②；④；②，④；①，②，①，②。 6km u'vw  
三、15 kN；0； ， ， 。 xh-[]Jz(
 
四、解：以整体为研究对象，受力如图所示，由 *0c }`|  
NWAF4i
&$  
，                             ……① gE ,j\M*  
  ，                     … …② l4/TJ%`MG  
  ，   ③ BPG)m,/b  
再以BC杆为研究对象受力如图所示，由 eGTK^p  
.R gfP'M  
，                   ……④ lwY{rWo  
联立①②③④得 ^m+W  
= 1133.3 N，   = 100 N ，   = 1700N   = 1133.3N ttsB'|ps  
五、解：选取套管B为动点，OC为动参考体， aDOH3Ri0K!  
由点的速度合成定理 O,>&w5  
e`~q;?:  
大小 v   ？   ？ e{}o:r  
方向 √ √   √ ]bR'J\Fwl  
由速度平行四边形得 vJCL m/}*  
= ]@xXVf/  
<=-\so(  
从而得 Orb(xLChJ  
rad/s 7_3O]e[8  
则 }dHiW:J>  
:I$2[K  
又由速度投影定理 i\Vpp8<B  
>YfOR%mS4  
得 bGJUu#  
:kVV.a#g  
进而得  %aKkk)s  
  rad/s y|d Xxd9  
  rad/s _UB I,Dg]  
再进行加速度分析，仍与速度分析一样选取动点与动系，由点的加速度合成定理  vck$@3*  
                        $"8k|^Z3  
大小   0     ?       ?     vVW=1(QWI#  
方向   √     √     √     √   √ [86'/:L\2  
利用加速度合成图，将上式向η轴投影，得 <J)A_Kx[57  
C6VoOT)\  
得 Tv$7aVi!  
  m/s2 #:|Y(,c  
从而得 {h"\JI!  
= 0.366 rad/s2 F[EblJ  
六、取整体为研究对象，受力如图所示， tTGK25&  
设物A下落s距离时的速度为 ，则有 sAoM=n}!  
.$0Ob<.  
`yAo3A9vk  
:BX{*P  
系统动能为 ^\&g
^T%  
T1 = 0 el?V2v[  
cN7z(I0[  
主动力作功 DBBBpb~~  
W = PA•s oqba:y;AR  
利用动能定理 ocqB-C
]  
J md ?  
2A}uqaF  
得 wDSUMB<?  
G'2=j HzMF  
rz}l<t~H  
七、解：取整体为研究对象，运动学关系如图所示， :{s%=\k {d  
G;HlII9x[  
设轮的中心O的速度 ，则 zI&4k..4  
O)xEF~DaD  
则系统的动能为 NhK(HTsvK  
<W51oO  
功率           \
U*-w:+@  
利用功率方程 sIRrEea  
R;E"Qdt  
#1't"R+3M  
得 7#9'2dI  
sL7`=a.&T  
取OA杆为研究对象，真实力受力如图所示。 &&9c&xgzE  
F%.9fUo  
虚加惯性力为           kh?#={]Z  
由“平衡”方程 1&% d  
    Sf Z=%6b7  
得 2u~c/JryN  
[)H,zpl  
再取轮为研究对象，真实力受力如图所示。 xV,4U/T  
FU5LYXCs  
虚加惯性力为     ，   4h;f>BG  
由“平衡”方程 y#Mc4?  
，   ?v"K1C1.  
得