【2017-2018(1、2)学期理论力学A卷及试题答案精品word】 2017至2018

东北石油大学考试命题审批表考试科目：理论力学 交稿时间：
2017 年 12 月 21 日 考试时间：2018 年 1 月 5 日 8:30-10:30 时命题人姓名 唐友福 院系部 机械院 教研室 工程力学使用年级 16 级 专业 机自、车辆 班级 车辆 161-162 班机自 161-166 班 人数合计 212A 卷 3 A 卷 3试卷总页数B 卷 3试卷答案及评分标准总页数 B 卷 3考试形式 开卷（）闭卷（√ ）口试（ ）其它（ ） 卷面总分 100A、B 卷相同试题分值 0 试卷保管人签名题库抽题 教研室命题 任课教师出题 他人命题 其它命题方式（在相应栏内划“√“） √教研室意见：负责人签名：年 月 日 院系部意见：负责人签名：年 月 日注：1、请在“ 教研室意见 ”栏或“院系部意见”栏签署选用 “A”卷或“B”卷的意见。2、本登记表同试卷一并归档保存。3、本表要求必须用计算机打印。东北石油大学考试阅卷汇总表考试科目：理论力学 考试时间：2018 年 1 月 5 日 8:30-10:30 时 阅卷时间：
2018 年 1 月 7 日使用年级 16 级 专业 机自、车辆 班级 车辆 161-162 班机自 161-166 班 人数合计 212试卷保管人签名 阅卷前 阅卷后流水阅卷 任课教师阅卷 他人阅卷 其 它阅卷方式（在相应栏内划“√“） √试卷评阅人员签字：题 号 一 二 三 四 五 六 七签 字题 号 八 九 十 合 分 人 核 查 人签 字试卷评阅情况说明:试卷评阅负责人签名：年 月 日注：1、本表的各项内容必须在阅卷完毕后全部填写齐全。2、本汇总表同试卷一并归档保存。2017—2018学年第 1、 2 学期理论力学课程期末考试试卷（ A 卷）注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:姓名:学号:得分：得分：题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分得分考试时间 120 分钟 ，试卷 6 页，共 9 道大题一、选择题（本大题 15 分，每小题 3 分）1. 已知点 A 的坐标为(1, 1, 1)，则图中力 F 对轴 z 的矩为（ ） 。A. B. C. D.2abcF21abc2abc2abFc2. 如图所示，拖把头的质量为 m，拖杆质量可以忽略，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，设拖杆与竖直方向的夹角为 θ，地面与拖把间的最大静摩擦因数为 μ，则当满足 θ 满足（ ）条件时，不管同学施加的推力多大，都不能使拖把从静止开始运动。A. B. C. D.arctn()arctn()arctn()2arctn()23. 一人以 4 公里/小时的速度向东行走时，感觉风正从北吹来，如果将行走速度增加一倍，则感觉风从东北吹来，那么风速应该是（ ）公里/小时。

A. B. C. D.24284. 下列说法正确的是（ ） 。A. 机械做功越快，机械效率就越高 B. 做功时间越长，机械功率越大 C. 功率大的机械比功率小的做功多 D. 所有机械的机械效率都小于 1得分：5. 如图所示，一均质长方形炉门挡板的长为 40 cm，宽为 30 cm，质量为 50 kg，由两个销 A 和 B 支承，如果销 B 突然撤去，挡板会绕销 A 发生转动，那么挡板对销 A 的转动惯量为（ ） 。3kgmA. B. C. D.2.086.258.312.5二、判断题（本大题 10 分，每小题 2 分）1. 作用于刚体上的任何三个相互平衡的力，必定在同一平面内。

（ ）2. 平面任意力系，只要主矢不为 0，最后必简化为一个合力。

（ ）3. 点作曲线运动时，若切向加速度为正，则点作加速运动。

（ ）4. 质点系的质心位置守恒的条件是质点系外力系的主矢恒等于零。

（ ）5. 进行点的合成运动分析时，若牵连角速度和相对速度不为零，则科氏加速度也不为零。

（ ）三、填空题（本大题 15 分，每小题 3 分） 得 分 ：
1. 一长为 1 m 的均质等截面细直杆，若把它弯成半圆弧，则其重心到圆心的距离为________________ m 。2. 半径为 R，重为 P1 的轮静止在水平面上，如图所示。在轮上半径为 r 的轴上缠有细绳，此细绳跨过滑轮A，在端部系一重为 P2 的物体。绳的 AB 部分与铅直线成 θ 角。则轮与水平面接触点 C 处的滑动摩擦力为________________ ，滚动摩阻力偶矩为________________ 。3. 飞轮由静止开始转动，已知轮的半径为 300 mm，轮缘上一点 M 的切向加速度为 450 mm/s2。则第 4 秒时点 M 的加速度为________________ m/s2；
第 8 秒时点 M 的速度为________________ m/s。4. 一刚体作平面运动，某瞬时其平面图形上 A、B 两点的速度矢分别为 vA 和 vB，加速度矢分别为 aA 和 aB，则该瞬时 AB 连线上中点 C 的速度矢为________________，加速度矢为________________ 。5. 一均质圆盘作纯滚动，其质量 m，半径为 R，某瞬时圆盘质心的速度为 v，加速度为 a，则该瞬时若将圆盘的惯性力系向速度瞬心进行简化，则所得惯性主矢大小为_____________，惯性主矩大小为_____________。得分：2017—2018学年第 1、 2 学期理论力学课程期末考试试卷（ A 卷）注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:姓名:学号:得分：得分：四、作图题（本大题 8 分）画出下列每个标注字符物体（不包含销钉与支座）的受力图与系统整体的受力图。不计各物体的自重，所有接触处均为光滑接触。五、计算题（本大题 8）图示梁 和 BC 自重不计，B 处为光滑铰链，C 处为固定端。已知：
，A kNP20， ， ， ，求 A、B、C 三处的约束力。mkNq/10kM40o30ma2 q a M a a a P C B A 得分：得分：得分：2017—2018学年第 1、 2 学期理论力学课程期末考试试卷（ A 卷）注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:姓名:学号:六、计算题（本大题 10 分）如 图所示磨刀砂轮 I 质量 m1 = 1 kg，其偏心距 e1 = 0.5 mm， 小砂轮Ⅱ 质量 m2 = 0.5 kg， 偏心距 e2 = 1 mm。

电机转子Ⅲ质量 m3 = 8 kg， 无偏心， 带动砂轮旋转，转速 n = 3000 r/min。求转动时轴承 A、B 的附加动约束力。七、计算题（本大题 10 分）一辆摩托车正沿如图所示曲线的山坡向上骑行，初始时刻位于 A 点，其速度为 1 m/s。如果该摩托车保持切向加速度大小为 0.1 m/s2，试计算摩托车在 t = 5 s 时的速度和加速度。

（已知曲率半径计算公式为 ，321y且 t=5 s 时 x=3.2 m）得分：得分：得分：得分：八、计算题（本大题 12 分）平面机构如图所示，其中 O1C=2r，O 2D=r，A 和 B 为两个可在杆上滑动的套筒，杆 AB的 A 端与套筒焊接成 60°角，B 端与套筒 B 铰接。已知在图示位置时，AD∥O 1O2，∠ ACD=30°，且 O1C⊥O 1O2，O 2D⊥O 1O2，曲柄 O2D 的角速度为 ω0，试计算此瞬时套筒 B 沿 CD 杆的速度。

得分：九、计算题（本大题 12 分） 如图所示，质量为 m、半径为 r 的均质圆柱，开始时其质心位于与 OB 同一高度的点 C。设圆柱由静止开始沿斜面滚动而不滑动，当它滚到半径为 R 的圆弧 AB 上时，求在任意位置上对圆弧的正压力和摩擦力。2017—2018学年第 1、 2 学期理论力学课程期末考试试卷（ A 卷） 答 案 及 评 分 标 准注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:姓名:学号:得分：得分：本试卷 6 页，共 9 道大题，满分 100 分。一、选择题（本大题 15 分，每小题 3 分）1. B 2. B 3. C 4. C 5. D二、判断题（本大题 10 分，每小题 2 分）1. √；

2. ×；

3. ×；

4. ×，5. ×三、填空题（本大题 15 分，每小题 3 分）1. 或 0.64；

2. ；

；

22sinFP2sinfMPRr3. 10.81；

3.6；

4. ；

；

5. ；
1ABv1ABama32R四、作图题（本大题 8 分）画出下列每个标注字符物体（不包含销钉与支座）的受力图与系统整体的受力图。不计各物体的自重，所有接触处均为光滑接触。评分标准：系统受力图 2 分，每个物体受力图 3 分。五、计算题（本大题 8）图示梁 和 BC 自重不计，B 处为光滑铰链，C 处为固定端。已知：
， ，A kNP20mkq/1， ， ，求 A、B、C 三处的约束力。mkNM40o30ma2 q a M a a a P C B A 解：（1）分别选整体和梁 为研究对象，受力分析如图所示AB（2）分别列平衡方程整体：
0 xFsin0ACxFyco2yPqa()AM40Cy CaM梁 ：
B0BFcs2A联立求解，可得， ，17.3()AFkN8.6()CxFkN，45Cy 120m评分标准：第（1）步 4 分，第（2）步 4 分。2017—2018学年第 1、 2 学期理论力学课程期末考试试卷（ A 卷） 答 案 及 评 分 标 准注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:姓名:学号:得分：得分：六、计算题（本大题 10 分）如 图所示磨刀砂轮 I 质量 m1 = 1 kg，其偏心距 e1 = 0.5 mm， 小砂轮Ⅱ 质量 m2 = 0.5 kg， 偏心距 e2 = 1 mm。

电机转子 Ⅲ质量 m3 = 8 kg， 无偏心， 带动砂轮旋转，转速 n = 3000 r/min。求转动时轴承 A、B 的附加动约束力。解：（1）取整个系统为研究对象，受力如图所示。（2）因为转速 n = 常量，所以角加速度 α = 0，惯性力偶矩 MI = 0N2231 01.55IFme22320.0I 因FI1 与F I2 大小相等、方向相反，故组成一个力偶，FNA ，FNB 也必成一个力偶，方向如图所示。（3）由动静法，得 0M13020INAFFNA=FNB=74 N评分标准：第（1）步 3 分，第（2）步 4 分，第（3）步 3 分。七、计算题（本大题 10 分）一辆摩托车正沿如图所示曲线的山坡向上骑行，初始时刻位于 A 点，其速度为 1 m/s。如果该摩托车保持切向加速度大小为 0.1 m/s2，试计算摩托车在 t = 5 s 时的速度和加速度。

（已知曲率半径计算公式为 ）321y解：（1）求 t = 5 s 时的速度m/s01va（2）求 t = 5 s 时的加速度骑过的路程为 m220150.6.5vta曲率半径为 m332321=.7.8yx法向加速度为 m2/s2.5=0.6378nva全加速度为 m2/s222.1.1n评分标准：第（1）步 2 分，第（2）步 8 分2017—2018学年第 1、 2 学期理论力学课程期末考试试卷（ A 卷） 答 案 及 评 分 标准注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。院系:专业:班级:姓名:学号:得分：得分：八、计算题（本大题 12 分）平面机构如图所示，其中 O1C=2r，O 2D=r，A 和 B 为两个可在杆上滑动的套筒，杆 AB 的A 端与套筒焊接成 60°角，B 端与套筒 B 铰接。已知在图示位置时，AD∥O 1O2，∠ACD=30°，且 O1C⊥O 1O2，O 2D⊥O 1O2，曲柄 O2D 的角速度为 ω0，试计算此瞬时套筒 B 沿 CD 杆的速度。解：（1）此瞬时 CD 杆作瞬时平动，则 0CDvr（2）以套筒 A 为动点，O 1C 为动系，则根据速度合成定理：
（a）Aerv其中， 012AeCvr（3）以套筒 B 为动点， CD 为动系，则根据速度合成定理：
（b）Berv其中， 0BeDvr（4）AB 杆作平面运动，由基点法，以 A 为基点，则（c）BABv其中， 10=24BArv将式（a） ，(b)带入式（c） ，有 BerAerBAvv上式向 x 轴投影，可得 ，即cos60cos60ere034Brv评分标准：第（1）步 2 分，第（2）步 3 分，第（3）步 3 分，第（4）步 4 分。九、计算题（本大题 12 分）如图所示，质量为 m、半径为 r 的均质圆柱，开始时其质心位于与 OB 同一高度的点 C。设圆柱由静止开始沿斜面滚动而不滑动，当它滚到半径为 R 的圆弧 AB 上时，求在任意位置上对圆弧的正压力和摩擦力。解：（1）圆柱由静止开始沿斜面然后进入圆弧轨道过程中只滚不滑，受力及运动分析见图设圆柱质心速度为 v，则由动能定理得cos)(34s)(22rRgvrm（2）根据以点 D 为矩心的动量矩定理有：（必须指出，这里的点 D 为圆柱的速度瞬心，且圆柱在运动过程中速度瞬心至质心的距离不变，才有如下的表达式） sin32i)(ttgamrr而 cos42nrRv（3）由质心运动定理：
cosiNntmgFa代入解得 （与原设反向）in31cs7N评分标准：第（1）步 4 分，第（2）步 4 分，第（3）步 4 分。