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 +@7x45;D  
一、是非题（每题2分。正确用√，错误用×，填入括号内。） t>h i$NX{p  
1、作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。                                 （ ） wyA(}iSq  
2、力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。           （ ） ://# %SE  
3、在自然坐标系中，如果速度 = 常数，则加速度a = 0。     （ ） ,ZP3F+XKb  
4、虚位移是假想的，极微小的位移，它与时间、主动力以及运动的初始条件无关。                                     （ ） JQh s=Xg  
5、设一质点的质量为m，其速度 与x轴的夹角为 ，则其动量在x轴上的投影为mvx =mvcos 。                             （ ） Q3O .<9S  
二、选择题（每题3分。请将答案的序号填入划线内。） dV=5_wXZ$  
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         。 e%v4,8  
Dx# @D#  
①主矢等于零，主矩不等于零； yjFQk,A  
②主矢不等于零，主矩也不等于零； W*DIW;8p  
③主矢不等于零，主矩等于零； Am?H kh2  
④主矢等于零，主矩也等于零。 ]3y5b9DuW  
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         。 MbFe1U]B  
①NA = NB； ②NA > NB； ③NA < NB。 *_K-T#  
?*mbce[  
Oi[9b  
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           。 2GKU9cV*`  
m^x\@!N:(  
①半径为L/2的圆弧； ②抛物线； ③椭圆曲线； ④铅垂直线。 CU`Oc>;*T  
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。 MH8%-UV  
/Vd#q)b%T  
①    60； ②120； ③150；   ④360。 'U{: zBh  
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。 Tocdh.H|  
①等于；   ②不等于。 _ *s  
0t[mhmSU,  
三、填空题（每题5分。请将简要答案填入划线内。） z==}~|5  
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         。 [,$mpJCI  
_N f[HP  
2、直角曲杆O1AB以匀有速度 绕O1轴转动，则在图示位置（AO1垂直O1 O2）时，摇杆O2 C的角速度为         。 BCZnF /Zo  
8 Y~T$Yj^  
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）。 si.a]k/f  
B:#0B[  
四、计算题（本题15分） :XZom+>2n  
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。 sH,)e'0  
&`Z)5Ww  
五、计算题（本题15分） Wy>\KrA1  
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） 。 P(nH XVSUE  
[Q_|6Di  
六、计算题（本题12分） ]%8;c  
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。 R{A/+7!  
'wlP`7&Tn  
七、计算题（本题18分） J3S+| x h~  
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）。 |8{iIvi/  
7#.PMyK9  
 !Ocg  
rPvX8*)tV  
_H<OfAO  
[y;ZbfMP|o  
O|zmDp8a+  
-+@~*$ d  
-"9)c^KVx  
Xtnmh)'K~#  
b=\3N3OX  
哈工大2001年秋季学期理论力学试题答案 <[l}^`IC^4  
一、错，对，错，对，对。 r9*H-V$  
二、①；②；④；②，④；①，②，①，②。 2_v+q  
三、15 kN；0； ， ， 。 luog_;{h+  
四、解：以整体为研究对象，受力如图所示，由 Qh%vh;|^  
]=<@G.[=  
，                             ……① [;8fL  
  ，                     … …② [N+ruc?)  
  ，   ③ BTtYlpN6  
再以BC杆为研究对象受力如图所示，由 T7_rnEOO   
)X$n'E  
，                   ……④ d}J#wT  
联立①②③④得 Q[tz)99~  
= 1133.3 N，   = 100 N ，   = 1700N   = 1133.3N )PNk O3  
五、解：选取套管B为动点，OC为动参考体， aKr4E3`  
由点的速度合成定理 ~36XJ  
o|E(_Y4d  
大小 v   ？   ？ n:z>l,`C]  
方向 √ √   √ IWnW(>V  
由速度平行四边形得 :\We =oX  
(XWs4R.mkb  
o:ob1G[p%  
从而得 [/]3:|  
rad/s t2<(by!  
则 Y:BrAa[  
K* RRbtb  
又由速度投影定理 =5F49  
6Z: |"AwC2  
得 >.>5%  
K?WqA
VK  
进而得 xSZw,  
  rad/s
FiL JF!  
  rad/s )~kb7rfl  
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 2Z|kf9  
                        /2I("x]  
大小   0     ?       ?     {'[1I_3  
方向   √     √     √     √   √ ${3
OQG  
利用加速度合成图，将上式向η轴投影，得 gUQCKNw  
)I_I?e  
得 @,.H)\a4  
  m/s2 ,B><la87  
从而得 nK$m:=  
= 0.366 rad/s2 Joj
8'  
六、取整体为研究对象，受力如图所示，  _>l,%n  
设物A下落s距离时的速度为 ，则有 X)S4rW%  
!h\3cs`QU  
__[q`  
>LSA?dy!?  
系统动能为 x&wUPo{  
T1 = 0 7[\B{N9&W  
*lSIT]1  
主动力作功 s+11) ~  
W = PA•s ,58[WZ
G  
利用动能定理 A{vG@Pwc:  
gg9W7%t/  
Qt$Q/<8U  
得 60Z)AQs;+J  
~+Y;jAdU  
s*@.qN  
七、解：取整体为研究对象，运动学关系如图所示， f!yxS?j3  
wP i=+  
设轮的中心O的速度 ，则 +}n]A^&I\E  
RK0IkRXQd  
则系统的动能为 h4CB1K  
M;OYh  
功率           -T>`PJpJuL  
利用功率方程 $f%_ 4 =  
@S}'_g   
P~&X$H%e  
得 _Z%C{~,7)x  
.d2s4q\  
取OA杆为研究对象，真实力受力如图所示。 Msf yIB  
D_{J:Hb  
虚加惯性力为           6^p6v  
由“平衡”方程 79Iz,_  
    0-@waK  
得 jE{z4en  
nQ mkDPjU  
再取轮为研究对象，真实力受力如图所示。 9QpKB c  
?p5Eo{B  
虚加惯性力为     ，   ukN#>e+L1  
由“平衡”方程 X:DHz0S  
，   'h:4 Fzo<  
得