理論力學教程期末試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.剛體作定軸轉動時，其上各點的（）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.力對軸之矩是（）。A.標量B.矢量C.代數量D.不一定4.點的速度合成定理的表達式為（）。A.va=ve+vrB.va=ve-vrC.va=vr-veD.以上都不對5.剛體作平面運動時，瞬心的速度等于（）。A.v0B.vCC.0D.不確定6.下列物理量中，屬于狀態量的是（）。A.功B.功率C.動能D.沖量7.質量為m的質點，在合力F作用下，產生的加速度大小為（）。A.F/mB.m/FC.FmD.F+m8.當質點系的動量守恒時，其質心（）。A.靜止B.作勻速直線運動C.加速度為零D.以上都可能9.剛體的轉動慣量與（）無關。A.質量分布B.形狀C.軸的位置D.剛體的速度10.質點系的內力（）改變質點系的動量。A.能B.不能C.有時能D.不確定二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.平面力系向一點簡化的結果可能是（）。A.一個力B.一個力偶C.一個力和一個力偶D.平衡2.點的加速度合成定理中包含的加速度有（）。A.絕對加速度B.相對加速度C.牽連加速度D.科氏加速度3.剛體平面運動的分解形式有（）。A.平動+轉動B.轉動+轉動C.平動+平動D.以上都不對4.下列屬于動力學普遍定理的有（）。A.動量定理B.動量矩定理C.動能定理D.達朗貝爾原理5.計算剛體轉動慣量的方法有（）。A.積分法B.查表法C.實驗法D.估算法6.作用于剛體上的力可以（）。A.沿其作用線移動B.平行移動C.任意移動D.不可以移動7.點作曲線運動時，描述點運動的物理量有（）。A.弧坐標B.曲率半徑C.切向加速度D.法向加速度8.質點系的動量矩定理中，動量矩與（）有關。A.參考點B.質點系的質量C.質點系的速度D.質點系的位置9.動能定理中涉及的物理量有（）。A.動能B.功C.力D.位移10.動靜法中引入的慣性力有（）。A.慣性力B.慣性力偶C.主動力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.點作曲線運動時，法向加速度恒大于零。（）4.剛體作定軸轉動時，其轉動方程與初始條件無關。（）5.質點系的動量等于質心的動量。（）6.力對軸的矩等于力在垂直于該軸平面上的投影對軸與平面交點的矩。（）7.剛體平面運動的速度瞬心是唯一的。（）8.動能是矢量，具有方向性。（）9.虛位移是在約束允許的條件下，質點系可能發生的無限小位移。（）10.達朗貝爾原理是將動力學問題轉化為靜力學問題求解。（）四、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述平面力系平衡方程的三種形式及其應用條件。答：一矩式：ΣFx=0，ΣFy=0，ΣMo(F)=0，應用于一般平面力系。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.簡述點的速度合成定理的內容及應用時的注意事項。答：點的速度合成定理：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va=ve+vr。應用時注意：正確選取動點、動系和定系，明確三種速度的方向。3.簡述剛體平面運動的特點及分析方法。答：剛體平面運動特點：剛體上各點到某一固定平面的距離保持不變。分析方法：分解為隨基點的平動和繞基點的轉動，用基點法、瞬心法等求解速度和加速度。4.簡述動能定理的內容及應用步驟。答：動能定理：質點系動能的增量等于作用于質點系全部力的功的代數和。應用步驟：分析系統受力及運動狀態，計算初、末動能和力的功，列動能定理方程求解。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論動力學普遍定理在解決實際問題中的應用范圍及優勢。答：動量定理用于研究質點系整體的動量變化與外力的關系，適合求與速度、沖量相關問題。動量矩定理處理與轉動有關問題。動能定理解決能量轉化及與功相關問題。優勢是將復雜動力學問題簡化，通過定理方程快速求解未知量。2.結合實例討論剛體平面運動中速度瞬心法的應用及局限性。答：如車輪滾動，用瞬心法可快速求各點速度。應用時找速度瞬心，利用其速度為零特性。局限性在于瞬心位置可能變化，且剛體作瞬時平動時瞬心在無窮遠，此時瞬心法不便使用，需結合其他方法。3.討論在理論力學中，如何正確選取研究對象和建立坐標系。答：選取研究對象要根據問題需求，選單個剛體或質點系，便于分析受力和運動。建立坐標系要依據物體運動形式，直線運動選直角坐標系，曲線運動可結合自然坐標；轉動問題選極坐標等，目的是簡化運動方程和受力分析。4.討論虛位移原理在求解復雜系統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，將復雜系統平衡問題轉化為虛功方程求解?？杀荛_理想約束力，簡化受力分析，對多約束、多構件復雜系統優勢明顯，能快速得出平衡條件，是分析靜力學問題的有力工具。答案一、單項選擇題1.C2.A3.C4.A5.C6.C7.A8.D9.D10.B二、多項選擇題1.ABCD