姓名: 学号: 学院(系): 级 班 大 连 理 工 大 学
课程名称: 理论力学 试卷: A 考试形式:闭卷 授课院系: 力学系 考试日期:2013年1月17日 试卷共6页 标准分 得 分 一 25 二 15 三 15 四 15 五 15 六 15 总分 100 一、简答题,写出求解过程 (共25分,每题5分).
1.(5分)图示定滑轮A质量为2m,半径为2r,动滑轮B质量为m,半径为r,物块C质量为m。细绳不可伸长,当物块C的速度为v时,试求系统对A轴的动量矩。
C
A F B 题一.1图
2.(5分)图示两杆完全相同,长度均为l,B处铰接,在A端施加水平力F,杆OB可绕O轴转动,在杆OB上施加矩为M的力偶使系统在图示位置处于平衡。不计杆重和摩擦,设力F为已知,试利用虚位移原理求力偶矩M的大小。
B M O ? A 题一.2图
A-1
F
3.(5分)求图示平面对称桁架CE杆的内力。
F E a F C F G B a 题一.3图
a a A
D a
4.(5分)图示均质杆AB,BC质量均为m,长度均为l,由铰链B连接,AB杆绕轴A转动,初始瞬时两杆处于水平位置,速度为零,角加速度分别为?1和
?2,试将此瞬时惯性力向各杆质心简化。(求出大小,并画在图上)
?1 A
B ?2
C 题一 .4图
5.(5分)图示机构由连杆BC、滑块A和曲柄OA组成。已知OB=OA=0.1m,杆BC绕轴B按??0.1t的规律转动。求滑块A的速度及加速度。
A C B ? O ?
题一.5图
A-2
二、(15分)组合结构如图所示,由AB,CB,BD三根杆组成,B处用销钉连接,其上受有线性分布载荷、集中力、集中力偶作用,F?10kN,q?6kN/m,
M?20kN?m,若不计各杆件的自重,求固定端A处的约束反力。
A C
1m q 2m F B 1m 2m M D 题二图
三、(15分)图示曲轴各段相互垂直,处于水平面内,在曲柄E处作用一铅垂方向力F =30kN,在B端作用一力偶M与之平衡。已知AC=CG=GB=400mm,CD=GH=DE=EH=200mm,不计自重,试求力偶矩M和轴承A,B处的约束力。
F z M B G H E C A D 题三图 y
x
A-3
四.(15分)如图所示,杆AB长为1m,铰接于滑块A上并穿过一个可摆动的轴套O。设滑块A向上运动到图示位置时的速度为0.8m/s,加速度为零。求此时AB杆的端点B的速度和加速度的大小。
A 0.4m
O 0.3m3 速度分析图
B B
A 0.4m
O 0.3m3 加速度分析图 题四图
A-4
五.(15分)图中物块D的质量为m,用不计质量的细绳跨过滑轮A与弹簧相联。弹簧原长为l0,刚度系数为k,质量不计。均质滑轮A质量为m,半径为R,不计轴承摩擦,试建立此系统的运动微分方程。
A D
B 题五图 A-5
六.(15分)图示均质杆AB质量为m,杆长为l,在A点铰接一轻轮,轮质量不计,在斜面上滚动,摩擦均忽略。杆AB处于铅直位置时静止释放,求A点初始加速度。
A C
B 题六图
30? A-6