1、西安建筑科技大學土木 04 理論力學（上）試題標準答案及評分標準 （A）1、選擇題（本題 8×5 分40 分）O（1）某平面任意力系向 O 點簡化，得到 R ' = 10N ， M= 10N cm ，方向如圖所示，若將該力系向 A 點簡化，則得到（A）。AA、 R ' = 10 N ， M= 0yAB、 R ' = 10 N ， MAC、 R ' = 10 N ， M= 10N cm= 20 N cmRMOO30°AxAD、 R ' = 0 ， M= 02cm（2）圖示平面桁架中，桿 1、2 的內力為（ D）。QBA、 F1 = 0B

2、、 F1 =2 QC、 F1 = 0D、 F1 =2 QF2 = 0F2 = 0F2 = QF2 = Qa12a45° A（3）已知物塊 A 重 100N，繩的拉力 F25N，物塊 A 與地面間的滑動摩擦因數為 0.2，則物塊 A 與地面間的摩擦力為（B）。FA、20N4B、15N3C、0AD、不能確定（4）曲桿自重不計，其上作用一力偶矩為 M 的力偶，則圖（a）中 B 點的反力比圖（b）中的反力的關系為（B）。A、大于B、小于C、相等2L2LABLLMMD、不能確定AA 卷B（5）正方體的頂點上作用著 6 個大小相等的力， 此力系的最終簡化結果是（B）。A、合力B、合力偶C、平衡z

3、F6F1F5F2 OyF3F4x（6）圓輪繞固定軸 O 轉動，某瞬時輪緣上一點的速度為 v，加速度為 a，如圖所示。試問哪些情況是不可能的？（D）A、(a)、(b)B、(b)、(c)C、(c)、(d)D、(a)、(d)avavvv aOOaOO(a)(b)(c)(d)（7）在圖示機構中，已知 s = a + bsint，且 t （其中 a、b、 為常數），桿長為 l，若取小球 A 為動點，動系固連于物塊 B，靜系固連于地面，則小球 A的牽連速度 ve 的大小為（B）。A、lB、bcostC、bcost+ lcostD、bcost+ lysBxA（8）平面圖形上任意兩點的加速度 aA、aB 與

4、A、B 連線垂直，且 aA aB，則該瞬時，平面圖形的 角速度和角加速度 應為（C）。aAaBABA、 0，0B、 0， 0C、 0，0D、 0， 02、計算題（本題 15 分）求圖示結構固定端 A 的約束反力。已知 q10kN/m，P =50 kN。DMAq4.5mFAxA FAyFBxCBPFDCBC4m1m1mFByP解：DC 為二力桿，先以 BC 為研究對象，受力如圖所示 M B (F ) = 0P 1 + FCD 3 × 2 = 055125對整體：FCD =P = kN63（5 分） X = 0F F 4 = 0AXCD 5100FAX = kN3Y = 0F 4q +

5、P + F 3 = 0AYCD 5FAY = 15kN（5 分） M A (F ) = 0M A + 5P 8q + FCD 3 6 = 05M A = 20kN m（5 分）3、計算題（本題 15 分）圖示剛架 A 端固定。已知：分布荷載作用于 yz 平面內，荷載集度 q2kN/m， 集中力 P、Q 分別與 x、y 軸平行，且 P5 kN，Q6 kN。求空間固定端 A 的 約束反力。zP4mQq3m5mAFAxxMxFAzMzMyyFAy解：整體受力分析： X = 0FAX P = 0FAX= 5kN（2 分）Y = 0 Z = 0FAY + Q = 0FAZ 4q = 0FAYFAZ= 6

6、kN= 8kN（2 分）（2 分） M X (F ) = 0M X 5Q 4q 2 = 0 M Y (F ) = 0M X = 46kN mM Y 5P = 0（3 分） M Z (F ) = 0M Y = 25kN mM Z + 4P 3Q = 0（3 分）M Z = 2kN m（3 分）4、計算題（本題 15 分）平面機構如圖所示，小環 M 同時套在大環和直桿 AB 上，已知大環固定不動， 直桿繞支座 A 等角速轉動，角速度 = 1rad / s ，大環半徑 R = 0.1 m，求 = 60o 時，小環 M 的絕對速度和絕對加速度。RARVeOVaMRRA OaneanaMacataVrB

7、arB速度分析加速度分析解：動點：M動系：固連與 AB速度分析：va = ve + vrva =ve=cos 30o3R = 2R = 0.2m / s32（3 分）ovr = va sin 30= R = 0.1m / s（2 分）加速度分析：naa + aa= ae + ar + aC2v 2a n = a= 0.2= 0.4m / s 2aR0.1a = 2 × v= 2 ×1× 0.1 = 0.2m / s2（2 分）Cr向與 ar 垂直的方向進行投影：aaaa n sin 30o+ a= aC0.4 × 0.5 + a 3 = 0.22aa = 0（2 分）a =(a )2 + (a n )2= 0.4m / s 2（1 分）aaa5、計算題（本題 15 分）圖示平面機構中的輪 C 作純滾動。AB = 6r，OA = 4r，已知當 BC 鉛直時， 30°，90°，桿 OA 的角速度為 ，角加速度為 。試求（1）桿 AB 的角 速度 AB；（2）輪 C 的角速度 C。OvAABVBCrwc