理論力學(xué)教程期末試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.剛體作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其上各點(diǎn)的（）相同。A.速度B.加速度C.角速度D.位移2.平面匯交力系平衡的必要與充分條件是該力系的（）為零。A.主矢B.主矩C.合力D.合力偶3.力對(duì)軸之矩是（）。A.標(biāo)量B.矢量C.代數(shù)量D.不一定4.點(diǎn)的速度合成定理的表達(dá)式為（）。A.va=ve+vrB.va=ve-vrC.va=vr-veD.以上都不對(duì)5.剛體作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，瞬心的速度等于（）。A.v0B.vCC.0D.不確定6.下列物理量中，屬于狀態(tài)量的是（）。A.功B.功率C.動(dòng)能D.沖量7.質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，在合力F作用下，產(chǎn)生的加速度大小為（）。A.F/mB.m/FC.FmD.F+m8.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量守恒時(shí)，其質(zhì)心（）。A.靜止B.作勻速直線運(yùn)動(dòng)C.加速度為零D.以上都可能9.剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與（）無關(guān)。A.質(zhì)量分布B.形狀C.軸的位置D.剛體的速度10.質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力（）改變質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量。A.能B.不能C.有時(shí)能D.不確定二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.平面力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果可能是（）。A.一個(gè)力B.一個(gè)力偶C.一個(gè)力和一個(gè)力偶D.平衡2.點(diǎn)的加速度合成定理中包含的加速度有（）。A.絕對(duì)加速度B.相對(duì)加速度C.牽連加速度D.科氏加速度3.剛體平面運(yùn)動(dòng)的分解形式有（）。A.平動(dòng)+轉(zhuǎn)動(dòng)B.轉(zhuǎn)動(dòng)+轉(zhuǎn)動(dòng)C.平動(dòng)+平動(dòng)D.以上都不對(duì)4.下列屬于動(dòng)力學(xué)普遍定理的有（）。A.動(dòng)量定理B.動(dòng)量矩定理C.動(dòng)能定理D.達(dá)朗貝爾原理5.計(jì)算剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法有（）。A.積分法B.查表法C.實(shí)驗(yàn)法D.估算法6.作用于剛體上的力可以（）。A.沿其作用線移動(dòng)B.平行移動(dòng)C.任意移動(dòng)D.不可以移動(dòng)7.點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，描述點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量有（）。A.弧坐標(biāo)B.曲率半徑C.切向加速度D.法向加速度8.質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩定理中，動(dòng)量矩與（）有關(guān)。A.參考點(diǎn)B.質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)量C.質(zhì)點(diǎn)系的速度D.質(zhì)點(diǎn)系的位置9.動(dòng)能定理中涉及的物理量有（）。A.動(dòng)能B.功C.力D.位移10.動(dòng)靜法中引入的慣性力有（）。A.慣性力B.慣性力偶C.主動(dòng)力D.約束力三、判斷題（每題2分，共10題）1.力的可傳性原理只適用于剛體。（）2.平面匯交力系平衡的幾何條件是力多邊形自行封閉。（）3.點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，法向加速度恒大于零。（）4.剛體作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)方程與初始條件無關(guān)。（）5.質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量等于質(zhì)心的動(dòng)量。（）6.力對(duì)軸的矩等于力在垂直于該軸平面上的投影對(duì)軸與平面交點(diǎn)的矩。（）7.剛體平面運(yùn)動(dòng)的速度瞬心是唯一的。（）8.動(dòng)能是矢量，具有方向性。（）9.虛位移是在約束允許的條件下，質(zhì)點(diǎn)系可能發(fā)生的無限小位移。（）10.達(dá)朗貝爾原理是將動(dòng)力學(xué)問題轉(zhuǎn)化為靜力學(xué)問題求解。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述平面力系平衡方程的三種形式及其應(yīng)用條件。答：一矩式：ΣFx=0，ΣFy=0，ΣMo(F)=0，應(yīng)用于一般平面力系。二矩式：ΣFx=0，ΣMo(F)=0，ΣMA(F)=0，A、O連線不垂直x軸。三矩式：ΣMo(F)=0，ΣMA(F)=0，ΣMB(F)=0，A、B、O不共線。2.簡(jiǎn)述點(diǎn)的速度合成定理的內(nèi)容及應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)。答：點(diǎn)的速度合成定理：動(dòng)點(diǎn)在某瞬時(shí)的絕對(duì)速度等于它在該瞬時(shí)的牽連速度與相對(duì)速度的矢量和，即va=ve+vr。應(yīng)用時(shí)注意：正確選取動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和定系，明確三種速度的方向。3.簡(jiǎn)述剛體平面運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及分析方法。答：剛體平面運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：剛體上各點(diǎn)到某一固定平面的距離保持不變。分析方法：分解為隨基點(diǎn)的平動(dòng)和繞基點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，用基點(diǎn)法、瞬心法等求解速度和加速度。4.簡(jiǎn)述動(dòng)能定理的內(nèi)容及應(yīng)用步驟。答：動(dòng)能定理：質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能的增量等于作用于質(zhì)點(diǎn)系全部力的功的代數(shù)和。應(yīng)用步驟：分析系統(tǒng)受力及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，計(jì)算初、末動(dòng)能和力的功，列動(dòng)能定理方程求解。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論動(dòng)力學(xué)普遍定理在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用范圍及優(yōu)勢(shì)。答：動(dòng)量定理用于研究質(zhì)點(diǎn)系整體的動(dòng)量變化與外力的關(guān)系，適合求與速度、沖量相關(guān)問題。動(dòng)量矩定理處理與轉(zhuǎn)動(dòng)有關(guān)問題。動(dòng)能定理解決能量轉(zhuǎn)化及與功相關(guān)問題。優(yōu)勢(shì)是將復(fù)雜動(dòng)力學(xué)問題簡(jiǎn)化，通過定理方程快速求解未知量。2.結(jié)合實(shí)例討論剛體平面運(yùn)動(dòng)中速度瞬心法的應(yīng)用及局限性。答：如車輪滾動(dòng)，用瞬心法可快速求各點(diǎn)速度。應(yīng)用時(shí)找速度瞬心，利用其速度為零特性。局限性在于瞬心位置可能變化，且剛體作瞬時(shí)平動(dòng)時(shí)瞬心在無窮遠(yuǎn)，此時(shí)瞬心法不便使用，需結(jié)合其他方法。3.討論在理論力學(xué)中，如何正確選取研究對(duì)象和建立坐標(biāo)系。答：選取研究對(duì)象要根據(jù)問題需求，選單個(gè)剛體或質(zhì)點(diǎn)系，便于分析受力和運(yùn)動(dòng)。建立坐標(biāo)系要依據(jù)物體運(yùn)動(dòng)形式，直線運(yùn)動(dòng)選直角坐標(biāo)系，曲線運(yùn)動(dòng)可結(jié)合自然坐標(biāo)；轉(zhuǎn)動(dòng)問題選極坐標(biāo)等，目的是簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)方程和受力分析。4.討論虛位移原理在求解復(fù)雜系統(tǒng)平衡問題中的作用及意義。答：虛位移原理通過引入虛位移概念，將復(fù)雜系統(tǒng)平衡問題轉(zhuǎn)化為虛功方程求解?？杀荛_理想約束力，簡(jiǎn)化受力分析，對(duì)多約束、多構(gòu)件復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯，能快速得出平衡條件，是分析靜力學(xué)問題的有力工具。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.A3.C4.A5.C6.C7.A8.D9.D10.B二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD