理论力学试卷及答案解析
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武汉理工大学教务处
试题标准答案及评分标准用纸
课程名称:理论力学( A 卷) 一、(10分)销 C 与刚架 AC 一起作为研究对象(2分)
销 C 与哪边刚架一起作为研究对象, 集中载荷 P 就画在哪边刚架的铰C 上。 销 C 与刚架 CB 一起作为研究对象(2分) 专门分析销 C 的受力(4分) 整体受力图(2分)
对于集中力作用在中间铰上的情况,分析时,不将销与二力构件放在一起作为研究对象,可使分析简单。
二、(14分)对象:系统,根据滑轮特点,可把两绳子张力
平移到B 点,CD 杆为二力杆,受力如图示(2分)
2
F ⋅5⋅-G ⋅2=0F CD =2kN =5. 66kN (4分)m (F ) =0∑CD Az i
2 i =1
n
∑F ix =0 F Ax -F CD ⋅cos 45 -G =0 F Ax =14kN (4分)
n i =1n
∑F iy =0 F Ay +F CD ⋅sin 45 -G =0 F Ay =6kN (4分)
i =1
三、(16分)解:研究杆CBD, 画受力图(2分),列方程
⎧∑X =0, X B +P =0⎪⎪F C =-2KN , X B =-2KN , Y B =2KN (6分)⎨∑Y =0, F C +Y B =0 ⎪⎪⎩∑M B =0, -P ⋅1-F C ⋅1=0
' 再研究杆AB, 画受力图(2分),列方程其中:Q =q ⋅2=2KN , X B =X B =-2KN , Y B ' =Y B =2KN
(2分)
5
'
⎧∑X =0, X A -X B =0⎪⎪'
X A =-2KN , Y A =4KN , m A =6KN ⋅m (4分) ⎨∑Y =0, Y A -Y B -Q =0
⎪' ⎪⎩∑M B =0, m A -Q ⋅1-Y B ⋅2=0
四、(16分)
对象:系统,受力如图示(2分)
∑F ix =0 F Bx =0 (2分)
n i =1
对象:AB 杆,受力如图示(2分)
m (F ∑Az i ) =0 F Bx ⋅-F D X ⋅=0
n i =1
得F Dx =0 (2分)
对象:DE 杆,受力如图示(2分)
∑F ix =0 F Dx +F Fx =0
n i =1n
得 F Fx =0 (2分)
m (F ∑Dz i ) =0 M -F Fy ⋅=0
i =1
得 F Fy =2kN (2分)
∑
i =1
n
F iy =0 F Dy +F Fy =0
得 F Dy =-2kN (2分)
五、(10分)解:杆AB 作平面运动,A 、B 两点的速度方向如图(2分)。
υB cos30=υA
由速度投影定理,有
∴ υB =
(4分)
6
o
杆O 1C 的角速度为ωO 1=
υB
r
=s
(4分)
六、(18分)
v 1
A =OA ⋅ω=0.2⨯
2=0.1m /s (4分)
v AB B B =v A ⋅
P P =0.1=/s AB A (4分)
(2分)
以滑块C 为动点,杆O 1D 为动系
v Ce =O 1C ⋅ω1=
/s (4分)
v Ca =v Ce /cos300=
=4
15m /s (4分)
七、(16分)αAB
=mg ⋅OC
=30
rad /s 2 O 7
(2分)
a τC =OC ⋅αAB =
307
m /s 2 (2分)a n 2
C =OC ⋅ωAB =0 (2分)F τg =m ⋅a τC =
600
7N (2分)
F n g =m ⋅a n C =0 (2分) M g =J O ⋅αAB =200N ⋅m
(2分)
⎧⎪⎨∑X =0, X X O =0
O =0Y =0, Y +F τ
-mg Y =800N
⎪⎩∑O g =0O 7
(4分)
7