理论力学(哈尔滨工业大学) 中国大学mooc慕课答案2024版 m105638

第二讲 静力学公理及常见约束 第2讲 单元测试

1、 以下说法中错误的是(  )

答案: 刚体是理论力学中的重要概念，理论力学的研究对象只能是刚体。

2、 以下关于加减平衡力系原理及其推论的说法中，错误的是（ ）

答案: 由三力平衡汇交定理可知，一个刚体如果仅受三个力的作用，若刚体保持平衡的话，则三个力的作用线必相交于一点，并且这三个力位于同一平面上。

3、 以下关于静力学中的约束概念的说法中，正确的是（ ）

答案: 主动力是指那些能够使物体产生运动或运动趋势的力，比如重力、载荷力等等。

4、 以下关于铰链约束的说法中，正确的是（ ）

答案: 光滑铰链约束和光滑球铰链约束本质上都是光滑接触约束，约束力其实只有一个。

5、 以下关于工程中的常见约束的说法中，错误的是（ ）

答案: 滚动支座约束中，构件受到垂直于光滑面的支持力，约束结构的特点决定了其约束力的方向只能是垂直于接触面指向被约束物体。

第三讲 物体的受力分析和受力图 第3讲 物体的受力分析和受力图 单元测试

1、 如图所示结构中，不计各杆的自重，请问AB杆的受力，画法正确的是哪一个（）。

答案:

2、 如图所示结构中，不计各杆的自重，请问整体结构的受力，画法正确的是哪一个(  )。

答案:

3、 图示结构中，F1作用在D点的销钉上， 请问CD的受力图画法正确的是（）。

答案: D点不带销钉：;
D点连着销钉：

4、 图示结构中， AB杆的受力图画法正确的是（）。

答案: 不考虑CB杆的受力情况，单独考虑AB杆，不带销钉：;
不考虑CB杆的受力情况，单独考虑AB杆，连着销钉：;
考虑CB杆的受力情况，分析AB杆，连着销钉：

第四讲 平面汇交力系和平面力偶系 第四讲 平面汇交力系和平面力偶系单元测试

1、  图示系统无摩擦，球重为P，三角木块重量不计，挡板G高度为h。为使系统处于平衡，下述说法正确的是 （ ）

答案: 只要h值在某范围内，系统就处于平衡。

2、 图示系统AB杆与铅直线夹角为θ，AB为均质杆，圆销C是固定的，无摩擦。下述说法正确的是（ ）

答案: 能使AB杆平衡的θ值是唯一的。

3、 图中各物块自重及摩擦均不计，物块受力偶作用，其力偶矩的大小皆为M，方向如图。则关于A、B两点约束力的大小和方向说法中正确的是(  ).

答案: FA和FB必等值、反向、共线。;
FA和FB的大小不为0。

第五讲 平面任意力系 第5讲 平面任意力系单元测试

1、 机起落架尺寸如图所示(单位mm)，A、B、C均为铰接，杆OA垂直于A、B连线。当飞机等速直线滑行时，地面作用于轮上有铅直正压力FN=30kN，水平摩擦力FS=5kN，滚动摩擦力偶M=2kN·m，各杆自重不计。则杆BC的受力大小为（）。

答案: 10.9kN，受压力.

2、 图中物块及各杆重量不计，物块厚度不计，无摩擦，各图中1, 2两杆平行，则关于各图中1、2、3杆的受力分析中说法正确的是（ ）。

答案: 图(c)中1杆受拉力，2杆受压力，3杆不受力。;
图(d)中1杆受拉力，2杆受压力，3杆受拉力。

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第六讲 物体系的平衡·静定和超静定问题 第6讲 物体系的平衡·静定和超静定问题单元测试

1、 如图所示，用三根杆连接成一构件，各连接点均为铰链，B处接触表面光滑，不计各杆的重量。图中尺寸单位为m。则铰链D处所受到的力为(  ).

答案: 67.1kN

2、 图示结构位于铅垂面内，由杆AB、CD及斜T形杆BCE组成，不计各杆自重。已知载荷F和M，及尺寸a。则固定端A处的约束力为（）.

答案: FAx=2F-M/2a, FAy=F-M/2a，MA=Fa-M/2

3、  平面悬臂桁架所受载荷如图所示。则1、2、3杆的内力为（）.

答案: F1=-3.55F（受压），F2=1.67（受拉），F3=-1.11F（受压）

第八讲 空间任意力系及重心的计算 第8讲 空间任意力系及重心的计算单元测试

1、 图示六杆支撑一水平板ABCD，在板角D处受向上铅直力P作用。求各杆的内力（并标出是拉力还是压力），设板和杆的自重不计，答案正确的是（）

答案: F1=-P (受拉），F3=P(受压）,  F5=-P (受拉）, F2=F4=F6=0

2、 均质块尺寸如图，其重心位置为（）

答案: xC=21.72mm, yC=40.69mm, zC=-23.62mm

3、 如图所示的正方体上A点作用一个力F，沿棱方向。 以下关于力系的简化说法中正确的是（）

答案: 能在B、C两处各加上一个不为零的力，使力系向A点简化的主矩为零。;
能在C点加上一个不为零的力，使力系向B点简化的主矢为零。;
在任何一点加上力螺旋都不能使力系平衡。;
能在B点加上一个力，在C处各加上一个力偶，使力系平衡。

4、 下列关于空间力系的说法中，正确的是（）

答案: 力系向A点简化得到一个主矢和一个主矩，而向B点简化仅得到一个力是有可能的。;
任意空间力系总可以用两个力来与之等效。

第十讲 摩擦角及滚动摩阻 第10讲 考虑摩擦的平衡问题单元测试

1、 如图在V型槽中放一重为P的圆柱，摩擦系数为fS，圆柱半径为R。欲使圆柱转动，在上面加上一个矩为M的力偶，力偶矩最小为（）。

答案:

2、 均质长板AD重为P，长4m，用一短板BC支撑，如图所示。若AC=BC=3m，AB=1.55m，BC板的自重不计。A、B、C处摩擦角各为多大才能使之平衡（）。

答案:  A处7º38’，B处15º，C处60º

3、 如图所示，在搬运重物时，常在板下面垫以滚子。已知重物重量为P=10kN，滚子重量P1=P2=0.1kN，半径为r=0.3m，滚子与重物间的滚阻系数为δ1=2mm，与地面间的滚阻系数为δ2=5mm，则拉动重物时水平力F的大小为（）。

答案:  118.3 N

4、 重为P的物块放置在圆形曲面上，如图所示，接触面的摩擦系数为fS。为使物块保持平衡，在上面加一个水平方向的力F，下列说法中正确的是（）。

答案: 当α当α>arctan fS时，F必须指向左。

第十二讲 点的运动学 第十二讲 点的运动学 单元测试

1、 动点在平面内运动，已知其运动轨迹y=f(x)及其速度在x轴方向的分量。下述说法正确的是：（1）    动点的速度可完全确定；（2）    动点的加速度在x轴方向的分量可完全确定；（3）    当速度在x轴方向的分量不为零时，一定能确定动点的速度、切向加速度、法向加速度及全加速度。  （4）    当速度在x轴方向的分量不为零，且df/dx不等于零且存在时，一定能确定动点的速度、切向加速  度、法向加速度及全加速度。‍ ‍

答案: 当速度在x轴方向的分量不为零，且存在时，一定能确定动点的速度、切向加速度、法向加速度及全加速度。

2、 如图所示摇杆滑道机构中的滑块M 同时在固定的圆弧槽BC和摇杆OA 的滑道中滑动。如弧BC 的半径为R=0.5m，摇杆 OA的轴O在弧BC的圆周上。摇杆绕O轴以等角速度ω=4rad/s转动，当运动开始时，摇杆在水平位置。M点的加速度为（                ）。

3、 点沿曲线运动，如图所示各点所给出的速度和加速度哪些是可能的？哪些是不可能的？ 

答案: 点A，B，D的速度和加速度为可能；;
各点的速度均为可能，点C，E，F，G的加速度为不可能，点A，B，D的加速度为可能。

第十三讲 刚体的简单运动 第十三讲 刚体的简单运动 单元测试

1、 如图所示液压缸的柱塞伸臂时，通过销钉A 可带动具有滑槽的曲柄OA绕轴O 转动。已知柱塞以匀速度v 沿其轴线向上运动。当 v =2 m/s，θ = 30° 时，曲柄OD 的角加速度为（           ）。                            

答案: -38.5rad/s2

2、 满足下述哪些条件的刚体运动一定是平移？

答案: 刚体运动时，其上有不在一条直线上的三点始终作直线运动。;
刚体运动时，其上有两条相交直线始终与各自初始位置保持平行。;
刚体运动时，其上有不在一条直线上的三点的速度大小、方向始终相同。

3、 刚体作定轴转动，其上某点 A 到转轴距离为R 。为求出刚体上任意点在某一瞬时的速度和加速度的大小，下述哪组条件是充分的?

答案: 已知点 A 的速度及该点的全加速度方向。;
己知点 A 的切向加速度及法向加速度。;
已知点 A 的切向加速度及该点的全加速度方向。

第十四讲 点的速度合成定理 第十四讲 点的速度合成定理 单元测试

1、 如图所示瓦特离心调速器以角速度ω 绕铅直轴转动。由于机器负荷的变化，调速器重球以角速度ω1 向外张开。如ω = 10rad/s，ω1 = 1.2rad/s，球柄长l =  500mm， 悬挂球柄的支点到铅直轴的距离e = 50 mm ，球柄与铅直轴间所成的交角 β=30°。此时重球的绝对速度为（                    ）。                              

答案: 3.06

2、 车床主轴的转速 n = 30r/min  ，工件的直径d =40 mm，如图所示。如车刀横向走刀速度为v =10 mm/s。车刀对工件的相对速度为（                 ）。                             

答案: 63.6

3、      平底顶杆凸轮机构如图所示，顶杆 AB 可沿导轨上下移动，偏心圆盘绕轴O 转动，轴O 位于顶杆轴线上。工作时顶杆的平底始终接触凸轮表面。该凸轮半径为R，偏心距OC= e =0.1m，凸轮绕轴O 转动的角速度为ω=2rad/s ，OC 与水平线夹角ϕ 。当ϕ =0° 时，顶杆的速度为（               ）。                             

答案: 0.2

4、 绕轴O 转动的圆盘及直杆OA 上均有一导槽，两导槽间有一活动销子M 如图所示，b =0.1 m。设在图示位置时，圆盘及直杆的角速度分别为ω1 =9 rad/s 和ω2 =3rad/s。则此瞬时销子M 的速度为（                      ）。                              

答案: 0.529

第十五讲 点的加速度合成定理 第十五讲 点的加速度合成定理 单元测试

1、  图中曲柄OA 以匀角速度转动， a 、b 两图中哪一种分析对 ?  （ a ）以 OA 上的点 A 为动点，以BC 为动参考体；  （ b ）以 BC 上的点 A 为动点，以 OA 为动参考体。                             （a）               （b） 

答案: （a）正确

2、 如图所示铰接四边形机构中，O1 A= O2 B =100mm，又O1O2= AB，杆O1A以等角速度ω= 2 rad/s绕O1 轴转动。杆AB上有一套筒C，此筒与杆CD相铰接。机构的各部件都在同一铅直面内。求当ϕ = 60°时，杆CD 的速度和加速度。                          

答案: v=0.1m/s  a=0.346m/s2

3、 如图所示偏心轮摇杆机构中，摇杆O1 A 借助弹簧压在半径为R的偏心轮 C 上。偏心轮C绕轴O往复摆动，从而带动摇杆绕轴O1摆动。设OC⊥OO1 时，轮C的角速度为ω=2rad/s，角加速度为零，θ=60°。求此时摇杆O1 A 的角速度ω1和角加速度α1。                      

答案:  ω1=1rad/s   α1=0.58rad/s2

4、 如图所示直角曲杆OBC绕轴O转动，使套在其上的小环M沿固定直杆OA 滑动。已知：OB= 0.1 m ，OB与BC垂直，曲杆的角速度ω=0. 5 rad/s ，角加速度为零。求当ϕ =60°时，小环M的速度和加速度。                                             

答案: vM=0.17m/s  aM=0.35m/s2

第十六讲 刚体平面运动 第十六讲 刚体平面运动 单元测试

1、  

答案: ‍

2、

答案: 错误

3、

答案: 错误

第十七讲 基点法求平面图形各点加速度 第十七讲 基点法求平面图形各点加速度 单元测试

1、 如图所示齿轮 I 在齿轮 II 内滚动，其半径分别为 r =0.1m和 R=0.2m。曲柄 OO 1 绕轴 O 以等角速度ωO=2rad/s转动，并带动行星齿轮 I。求该瞬时轮 I 上瞬时速度中心 C 的加速度。                         

答案: 0.8rad/s2

2、 曲柄 OA 以恒定的角速度ω=2rad/s绕轴O转动，并借助连杆AB驱动半径为 r的轮子在半径为R的圆弧槽中作无滑动的滚动。设 OA=AB=R=2r=1m，求如图所示瞬时点B和点C的速度与加速度。                         

答案:   2m/s   2.828m/s    8m/s2     11.31m/s2

第十八讲 运动学综合应用举例 第十八讲 运动学综合应用举例 单元测试

1、 如图所示曲柄连杆机构带动摇杆O1C绕轴O1摆动。在连杆AB上装有两个滑块，滑块B在水平槽内滑动，而滑块D则在摇杆O 1C的槽内滑动。已知：曲柄长OA=50 mm，绕轴O转动的匀角速度ω=10rad/s 。在图示位置时，曲柄与水平线间成90°角，∠OAB= 60°，摇杆与水平线间成 60°角；距离O1 D=70 mm。求摇杆的角速度和角加速度。                            

答案: 6.186rad/s  78.1 rad/s2

2、 如图所示，轮O在水平面上滚动而不滑动，轮心以匀速vO=0.2m/s 运动，轮缘上固连销钉B，此销钉在摇杆O1 A的槽内滑动，并带动摇杆绕O1 轴转动。已知：轮的半径R=0.5 m，在图示位置时，AO1 是轮的切线，摇杆与水平面间的交角为 60°。求摇杆在该瞬时的角速度和角加速度。                                

答案: 0.2rand/s  0.046rad/s2

3、 如图所示平面机构中，杆AB以不变的速度v=1m/s沿水平方向运动，套筒B与杆AB的端点铰接，并套在绕O轴转动的杆OC上，可沿该杆滑动。已知AB和OE 两平行线间的垂直距离为b=1m。求在图示位置（γ= 60°，β=30°，OD=BD）时，杆OC的角速度和角加速度、滑块E的速度和加速度。                              

答案:  0.75rad/s   0.5m/s   0.65rad/s2   0.51 m/s2

4、 如图所示行星齿轮传动机构中，曲柄OA以匀角速度ωO=1rad/s绕轴O转动，使与齿轮A固结在一起的杆BD运动。杆BE与BD在点B铰接，并且杆BE在运动时始终通过固定`铰支的套筒C。如定齿轮的半径为2r，动齿轮半径为r=0.1m，且AB =2.236r。图示瞬时，曲柄OA在铅直位置，BD在水平位置，杆BE与水平线间成角ϕ = 45°，求此时杆BE上与C 相重合点的速度和加速度。                              

答案:  0.69m/s     1.61m/s2

第二十讲 质点动力学基本方程 第二十讲 质点动力学基本方程 单元测试

1、 如图所示，绳拉力 F=2kN ，物块Ⅱ重1kN，物块Ⅰ重2kN 。若滑轮质量不计，问在图中（a），（b）两种情况下，重物Ⅱ的加速度是否相同？两根绳中的张力是否相同？                                   

答案: 加速度和张力均不同。

2、 半径为R的偏心轮绕轴O以匀角速度ω转动，推动导板沿铅直轨道运动，如图所示。导板顶部放有一质量为m=10kg 的物块A ，设偏心距OC = e=100mm，开始时OC 沿水平线。求：使物块不离开导板的ω最大值。                             

答案: ω=10rad/s

第二十一讲 动量定理 第二十一讲 动量定理 单元测试

1、 如图所示曲柄滑杆机构中曲柄以等角速度ω=1rad/s绕轴O转动。开始时，曲柄 OA水平向右。已知：曲柄的质量为m 1=2kg ，滑块A的质量为m 2=1kg ，滑杆的质量为m 3=2kg ，曲柄的质心在OA 的中点，滑杆的质心在点G，而OA= l=1m，BG =l/2=0.5m 。求：作用点O的最大水平力。                       

答案: 4N

2、 质点系动量定理的微分形式能在自然轴上投影，积分形式不能在自然轴上投影。

答案: 正确

第二十二讲 动量矩定理 第二十二讲 动量矩定理 单元测试

1、 如图所示，为求半径R =0.5m的飞轮A对于通过其重心轴的转动惯量，在飞轮上绕以细绳，绳的末端系一质量为m 1= 8 kg的重锤，重锤自高度h = 2 m处落下，测得落下时间 t 1 =16 s。为消去轴承摩擦的影响，再用质量为m 2 = 4 kg 的重锤作第2次试验，此重锤自同一高度落下的时间为t 2 = 25 s。假定摩擦力矩为一常数，且与重锤的重量无关，求飞轮的转动惯量和轴承的摩擦力矩。                         

答案: 1060kg·m2  6.02N·m

2、 如图所示传动系统中J1，J2为轮Ⅰ、轮Ⅱ的转动惯量，轮Ⅰ的角加速度为                             

答案: 错误

3、 细绳跨过不计轴承摩擦的不计质量的滑轮，两猴质量相同，初始静止在无重绳上，离地面高度相同。若两猴同时开始一个向上爬，另一个向下爬，且相对绳的速度大小可以相同也可以不相同，问站在地面看，两猴的速度不同，在任一瞬时，两猴离地面的高度不同，是否正确？

答案: 错误

第二十三讲 质点系相对质心的动量矩定理 第二十三讲 质点系相对质心动量矩定理 单元测试

1、 长l=1m ，质量为m=1kg 的匀质杆AB，BD 用铰链B连接，并用铰链A固定，位于图示平衡位置。今在D端作用一水平力F=1N，求此瞬时两杆的角加速度。                          

答案: -0.86rad/s2  4.29 rad/s2

2、 一半径为R的均质圆轮在水平面上只滚动而不滑动。如不计滚动摩阻，试问在下列两种情况下，轮心的加速度相等，是否正确。(1)在轮上作用一顺时针转向的力偶，力偶矩为M； (2)在轮心作用一水平向右的力F，F=M/R。

答案: 正确

3、 一半径为R的均质圆轮在水平面上只滚动而不滑动。如不计滚动摩阻，试问在下列两种情况下，接触面的摩擦力相同，是否正确。(1)在轮上作用一顺时针转向的力偶，力偶矩为M； (2)在轮心作用一水平向右的力F，F=M/R。

答案: 错误

第二十四讲 动能定理 第二十四讲 动能定理 单元测试

1、 周转齿轮传动机构放在水平面内，如图所示。已知动齿轮半径为r=0.1m，质量为m 1=1kg ，可看成为均质圆盘；曲柄OA，质量为m 2=1kg ，可看成为均质杆；定齿轮半径为R=0.15m。在曲柄上作用一常力偶矩M=1N·m，使此机构由静止开始运动。求曲柄转过ϕ=30º 角后的角速度和角加速度。                          

答案: 3.02rad/s   8.73rad/s2

2、 如图所示机构中，直杆AB质量为m=1kg ，楔块C质量为m C =1kg，倾角θ=30 º 。当杆AB铅垂下降时，推动楔块水平运动，不计各处摩擦，求楔块C与杆AB的加速度。‍                         

答案: 4.25m/s2     2.45m/s2

第二十五讲 普遍定理的综合应用举例 第二十五讲 普遍定理综合应用举例 单元测试

1、 正方形均质板的质量为40 kg，在铅直平面内以三根软绳拉住，板的边长b = 100mm，如图所示。求：（1）当软绳FG 剪断后，木板开始运动的加速度以及AD和BE两绳的张力；（2）当AD和BE两绳位于铅直位置时，板中心C的加速度和两绳的张力。                           

答案: （1）4.9m/s2  72N  268N  （2）2.63 m/s2  249N   249N

2、 如图所示三棱柱ABC的质量为m1=1kg ，放在光滑的水平面上，可以无摩擦地滑动。质量为m2=0.5kg 的均质圆柱体O由静止沿斜面AB向下滚动而不滑动。如斜面的倾角为θ=30 º，求三棱柱体的加速度。                             

答案: 1.15m/s2

第二十七讲 绕定轴转动刚体的轴承动约束力 达朗贝尔原理章节测验

1、 图示平面机构中，AC//BD，且AC=BD=a，均质杆AB质量为m，长为l，请问AB杆惯性力系简化的结果为（ ）

答案: 一个力，大小为，作用于AB杆中点。

2、 图示长方形均质平板，质量为50kg，由两个销钉A和B悬挂。现在突然撤去销钉B，则在撤去销子B的瞬时，平板的角加速度α和销子A的约束力为（）

答案:

3、 如图所示质量为m1的物体Ａ下落时，带动质量为m2的均质圆盘转动，支架质量为2m2。若不计绳子的重量、轴上的摩擦及支架伸入墙壁的长度，BC =l，盘B的半径为R，则固定端C的约束力为（）

答案:

4、 图示均质板质量为m，放在两个均值圆柱棍子上，棍子质量皆为m/2，其半径均为r。如在板上作用一水平力F，并设滚子无滑动，则板子的加速度为（）

答案:

第二十九讲 虚位移原理练习 虚位移原理章节测试

1、 以下关于约束、虚位移和虚位移原理的说法中，正确的是（）

答案: 在定常约束下，实位移可能是虚位移中的一个。

2、 图示平面机构中，当曲柄OC绕轴O摆动时，滑块A沿曲柄滑动，从而带动杆AB在铅直导槽内移动，不及格构件自重与各处摩擦。则机构平衡时M与F之间的关系为（）

答案:

3、 图示平面机构中，曲柄AB和连杆BC为均质杆，具有相同的长度和重量P1。滑块C的重量为P2，可研倾角为θ的导轨AD滑动，如果约束都是理想约束，则系统在铅垂面内的平衡位置为（）

答案:

4、 图示桁架结构中，C节点作用有一个垂直于AC杆的作用力P，用虚位移原理计算杆3的内力为（）

答案:

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