理論力學考試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.剛體受三個力作用而平衡，這三個力的作用線（）A.必匯交于一點B.必相互平行C.必共面D.以上都不對2.力的可傳性原理適用于（）A.剛體B.變形體C.剛體和變形體D.任何物體系統3.平面匯交力系平衡的必要和充分條件是該力系的（）為零。A.合力B.合力偶C.主矢D.主矩4.一物體在平面力系作用下處于平衡，則該力系的（）。A.主矢為零，主矩不為零B.主矢不為零，主矩為零C.主矢和主矩都為零D.主矢和主矩都不為零5.以下哪種約束類型提供的約束力方向是沿著柔索的（）A.光滑面約束B.柔索約束C.固定鉸鏈約束D.活動鉸鏈約束6.空間力偶矩是（）。A.代數量B.滑動矢量C.定位矢量D.自由矢量7.物體做定軸轉動時，描述角位置隨時間變化的物理量是（）A.角速度B.角加速度C.角位移D.轉速8.點的速度合成定理的數學表達式為（）A.v?=v?+v?B.a?=a?+a?C.v?=v?-v?D.a?=a?-a?9.剛體做平面運動時，瞬心的速度為（）A.零B.無窮大C.與剛體上某點速度相同D.不確定10.質量為m的質點，在合力F作用下，由靜止開始運動，經過時間t后，該質點的速度大小為（）A.Ft/mB.mF/tC.F/(mt)D.m/(Ft)答案：1.A2.A3.A4.C5.B6.D7.C8.A9.A10.A二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.下列屬于靜力學公理的有（）A.二力平衡公理B.加減平衡力系公理C.力的平行四邊形法則D.作用與反作用定律2.平面力系按其各力作用線分布情況可分為（）A.平面匯交力系B.平面力偶系C.平面任意力系D.空間力系3.約束反力的方向總是與約束所能阻止的物體的運動或運動趨勢的方向（）A.相同B.相反C.無關D.垂直4.以下哪些屬于工程中的常見約束（）A.柔索約束B.光滑面約束C.固定端約束D.鉸鏈約束5.關于力偶的性質，下列說法正確的是（）A.力偶無合力B.力偶對其作用平面內任一點的矩都等于力偶矩C.力偶可在其作用平面內任意移轉而不改變它對剛體的作用效果D.只要保持力偶矩大小和轉向不變，力偶中的力的大小和力偶臂的長短可以同時改變6.空間力系的平衡方程有（）A.∑F?=0B.∑F?=0C.∑F?=0D.∑M?(F)=0、∑M?(F)=0、∑M?(F)=07.點的運動學中描述點運動的基本物理量有（）A.位置B.速度C.加速度D.位移8.剛體平移的特點有（）A.剛體上各點的軌跡形狀相同B.剛體上各點的速度相同C.剛體上各點的加速度相同D.剛體上各點的運動軌跡一定是直線9.點的合成運動中，三種運動分別是（）A.絕對運動B.相對運動C.牽連運動D.圓周運動10.剛體平面運動的分解方式有（）A.平移加轉動B.轉動加轉動C.平移加平移D.繞瞬心轉動答案：1.ABCD2.ABC3.B4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABC9.ABC10.AD三、判斷題（每題2分，共10題）1.力是使物體產生運動的原因。（）2.作用于剛體上的力可沿其作用線移動，而不改變該力對剛體的作用效果。（）3.平面匯交力系平衡的幾何條件是力多邊形自行封閉。（）4.約束力的方向總是與約束所限制的物體的運動方向相同。（）5.力偶在任意坐標軸上的投影都為零。（）6.空間力系向某點簡化，若主矢和主矩都不為零，則該力系一定不平衡。（）7.點做曲線運動時，加速度的方向總是指向曲線的凹側。（）8.剛體做定軸轉動時，其上各點的角速度和角加速度都相同。（）9.在點的合成運動中，牽連速度是動系上與動點重合的點的速度。（）10.剛體平面運動的速度瞬心是剛體上某一瞬時速度為零的點，且該點在剛體上的位置是固定不變的。（）答案：1.×2.√3.√4.×5.√6.√7.√8.√9.√10.×四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述靜力學公理中二力平衡公理的內容答案：作用于剛體上的兩個力，使剛體平衡的必要與充分條件是：這兩個力大小相等、方向相反、且作用在同一直線上。2.簡述平面任意力系簡化的一般步驟答案：先向平面內任選一點簡化，得到主矢和主矩。主矢大小方向與簡化中心無關，主矩與簡化中心有關。再根據主矢和主矩情況進一步分析，如主矢為零主矩不為零是力偶系；主矢不為零主矩為零，合力作用線過簡化中心；兩者都不為零可進一步合成。3.簡述點的速度合成定理的含義答案：動點在某瞬時的絕對速度等于它在該瞬時的牽連速度與相對速度的矢量和。即v?=v?+v?，分別對應絕對、牽連、相對運動的速度，反映了三種運動速度間的關系。4.簡述剛體平面運動的特點答案：剛體在運動過程中，其上各點到某一固定平面的距離始終保持不變。可分解為隨基點的平移和繞基點的轉動，平移與基點選取有關，轉動與基點選取無關。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論靜力學在工程實際中的應用答案：靜力學在工程中應用廣泛。如建筑結構設計，分析結構受力，確定各構件合理尺寸和材料；機械設計中，計算零件受力，保障機械正常運行；橋梁設計，分析橋梁所受荷載，確保安全。通過靜力學原理可優化設計，提高工程可靠性與經濟性。2.討論點的合成運動中如何正確選取動點、動系和定系答案：動點應選相對兩個坐標系都有運動的點；動系通常固連在有相對運動的剛體上；定系一般選固定不動的物體。要使相對運動軌跡清晰，便于分析計算。例如在凸輪機構中，常選推桿端點為動點，凸輪為動系，機架為定系。3.討論剛體平面運動中速度瞬心法的應用及局限性答案：速度瞬心法可方便求剛體上各點速度，通過確定瞬心位置，利用各點速度與瞬心關系計算。但局限性在于瞬心位置隨時間變化，且當剛體做瞬時平移時瞬心在無窮遠處，該方法不便使用，此時需