理論力學試題及答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.作用在剛體上的力，其作用線可在剛體上任意平行移動，不會改變該力對剛體的作用效應，這種說法（）A.正確B.錯誤C.不確定2.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.主矢C.主矩3.一剛體受不平行的三個力作用而平衡，則此三力的作用線（）A.必匯交于一點B.必互相平行C.可以任意4.力的可傳性原理適用于（）A.剛體B.變形體C.任何物體5.柔索對物體的約束反力，作用在連接點，方向是（）A.沿柔索背離物體B.沿柔索指向物體C.任意方向6.平面力偶系合成的結果是（）A.一個力B.一個力偶C.一個力和一個力偶7.已知一剛體在五個力作用下處于平衡，若其中四個力的作用線匯交于O點，則第五個力的作用線（）A.一定通過O點B.不一定通過O點C.一定不通過O點8.空間匯交力系平衡的充要條件是（）A.合力為零B.合力矩為零C.主矢和主矩都為零9.點作直線運動，已知某瞬時加速度a=-2m/s2，則t時刻點的（）A.速度一定減小B.速度大小一定增加C.速度可能增大也可能減小10.剛體作定軸轉動時，其上某點A到轉軸的距離為R。為求出剛體轉動時該點的法向加速度的大小，以下哪組條件是充分的？（）A.已知點A的速度大小和該點的切向加速度B.已知點A的法向加速度和角加速度C.已知點A的速度大小和剛體轉動的角速度答案：1.B2.A3.A4.A5.A6.B7.A8.A9.C10.C二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.以下屬于約束類型的有（）A.柔索約束B.光滑接觸面約束C.固定鉸支座D.可動鉸支座2.平面任意力系向一點簡化的結果可能是（）A.一個合力B.一個力偶C.一個合力和一個力偶D.平衡3.下列關于力的說法正確的是（）A.力是物體與物體之間的相互作用B.力可以脫離物體而存在C.力可以使物體發(fā)生變形D.力可以改變物體的運動狀態(tài)4.點的運動學中描述點運動的方法有（）A.矢量法B.直角坐標法C.自然法D.極坐標法5.剛體的平面運動可以分解為（）A.平移B.定軸轉動C.平面平行運動D.空間運動6.下列哪些是動力學普遍定理（）A.動量定理B.動量矩定理C.動能定理D.達朗貝爾原理7.關于牽連運動，以下說法正確的是（）A.牽連運動是動參考系相對于定參考系的運動B.牽連運動可能是平移C.牽連運動可能是定軸轉動D.牽連點是動參考系上與動點重合的點8.以下屬于內(nèi)力的有（）A.構件內(nèi)部的應力B.剛體系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用力C.重力D.摩擦力9.平面力系平衡方程的形式有（）A.一矩式B.二矩式C.三矩式D.四矩式10.描述剛體定軸轉動的物理量有（）A.角速度B.角加速度C.轉速D.線速度答案：1.ABCD2.ABCD3.ACD4.ABC5.AB6.ABC7.ABCD8.AB9.ABC10.ABC三、判斷題（每題2分，共20分）1.作用于剛體上的力可沿其作用線移動到剛體內(nèi)任意一點，而不改變該力對剛體的作用效果。（）2.只要兩個力大小相等、方向相反，該兩力就組成一力偶。（）3.平面任意力系平衡的充分必要條件是：力系的主矢和對任意點的主矩都等于零。（）4.點作曲線運動時，若切向加速度為零，則速度為常矢量。（）5.剛體平移時，其上各點的軌跡一定是直線。（）6.作用在剛體上的力，其作用點可沿作用線在剛體內(nèi)任意移動，而不改變該力對剛體的效應。（）7.力偶在任意坐標軸上的投影恒為零。（）8.空間力系總可以用三個相互垂直的分力來等效替換。（）9.點的速度方向總是沿著其軌跡的切線方向。（）10.剛體作定軸轉動時，其上各點的軌跡一定是圓周。（）答案：1.√2.×3.√4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.√四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述靜力學公理中力的平行四邊形法則。答案：作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力。合力的作用點也在該點，合力的大小和方向，由這兩個力為鄰邊所構成的平行四邊形的對角線確定。2.簡述點的加速度在自然坐標系中的分解。答案：點的加速度在自然坐標系中分解為切向加速度和法向加速度。切向加速度反映速度大小的變化率，沿軌跡切線方向；法向加速度反映速度方向的變化率，沿軌跡法線指向曲率中心。3.簡述平面運動剛體的速度瞬心的概念。答案：在平面運動中，每一瞬時，在平面圖形或其延伸部分上總存在速度為零的一點，稱為平面圖形在該瞬時的速度瞬心。4.簡述達朗貝爾原理的基本內(nèi)容。答案：在質(zhì)點系運動的任一瞬時，作用于質(zhì)點系上的所有外力與虛加在各質(zhì)點上的慣性力在形式上組成平衡力系，可利用靜力學平衡方程求解動力學問題。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論在工程實際中，靜力學原理有哪些具體應用？答案：在建筑結構設計中，用于分析梁、柱等構件受力，確保結構穩(wěn)定；在機械設計里，分析機構中各部件受力，優(yōu)化設計；在橋梁設計中，計算橋墩、橋身受力，保障安全。2.探討剛體平面運動和剛體定軸轉動的聯(lián)系與區(qū)別。答案：聯(lián)系：平面運動可分解為平移和定軸轉動的組合。區(qū)別：定軸轉動剛體上各點繞固定軸做圓周運動；平面運動剛體既有平移又有相對質(zhì)心的轉動，運動更復雜，軌跡多樣。3.論述動力學普遍定理在解決實際問題時各自的優(yōu)勢。答案：動量定理適合求與力、時間相關的運動量變化問題；動量矩定理用于有定軸轉動或繞某點轉動的情況；動能定理在涉及力做功