南航自编材料力学答案

第三章

3. T=572940 t=18.1MPa

4. 180h mm =153MPa τ= 211.53MPa τ=

321.3M P a τ= 1.91AC ?'=? 0.43

5BC ?'=? 5.716.175T = 145D mm ≥ 246D mm ≥ 6.t

T W τ≤ 51.6D m m ≥ 180p T GI ?π?≤ 63D ≥ 7. 1)84.6 2)74.5 3) 主动轮放中间 9. 39.5mm 11. 1.15°（0.02rad ） 12.e A M b M a b =

+ e B M a M a b =+ 13.134F F = 214

F F =

第四章

1）Fmax=2F Mmax=Fa 2)2qa 2qa 3)F Fa 4)38qa 29128qa 5) 58qa 28

qa 6)30 15

4.cos 4N F F θ=-

s i n 4

S F F θ= (1c o s )4M F a θ=--

(cos sin )42

N F F F φφ=-

+sin cos 42S F F F φφ=+

(2sin cos 1)4

M Fa φφ=

+-

第五章 1.100MPa 2. 159MPa 67.3MPa 57.6% 3. 66KN 132KN 55.1KN

4. 10.7 KN.m

5. 3750N

6.第二种

7. 14.8KN

8. 1.5h b =≈ 9.442144()4(2)D d ql M D d -=- 42

2448(2)

d ql M D d =- 10. 2.25F qa =

第六章

1.1）0x = 0A w = x l = 1B w l =? 2）0x = 0A w = x l =RB B F w k

=- 2.4030B q l w EI =- 3024B q l EI θ=- 3.1）2(512)24c ql l a EI θ=-+ 2

(56)24c aql w l a EI

=+ 2）34c qa EI θ=- 4524c qa w EI =- 4.247224c qa qa w EA EI =+↓ 5. 33Fa EI 6.3

191152wa EI

7.杆：185MPa 梁： 156MPa 8.45.5N F KN = 5.06D W m m =↓

第十二章：

1. a.平面弯曲 b.斜弯曲 c.平面弯曲 d.非平面弯曲 e.斜弯曲 f.平面弯曲

2. 90b = 180h mm =

第七章

1. 6

2.5 21.7

2. a)57 0 -7 -19.3° 32

b)25 0 -25 -45 25

c)11.2 0 -71.2 -38 41.2

d)4.7 0 -84.7 -13.3 44.7

e)37 0 -27 19.3 32

3. 1)0 0 -120 2)36 0 -36 3)70.4 0 -10.4 4)120 0 0

4.1)-38.2 -4.45 2) 130.1 0 -38.3 28.5°

5.120 20 0 45°

6.63.59 22.15

7.a) 50 50 -50 50 b)52.2 50 -42.2 47.2 c)130 30 -30 80

8. 0 -19.8 -60 33.7610-? 0 37.6410--?

9.39.3510-?

10.900 842

第八章

1.105.8

2. 26.8<30 32.3<80

3.ay=15.6 az=33.4

4. 64.8

5.49(考虑自重) 48（不考虑自重）

6.33.7<85

7.A: 158.5 56.4 72 B:36 51.5 80

第九章

1. 721.4 453

2. Fcr=463 稳定

3. 112.5>101.8 163.8MPa 3293KN 998KN

4. 7.35

5. 2arctan(cot )θβ=

6.100.8 61.6 X-Z 先失稳。 234.8 1519 3.27

7.13.1

8. 211.2MPa Fcr=693.4KN 安全

第十章

1.(1/)gl a g ρ+

2. 15.6MPa

3. max 107MPa σ=

4.3231296st Pl W EI

=

323[11296d Pl W EI =

5.max d σ=

6. 1）51.710m -? 2）6.99MPa 3）1.2MPa

7.0.308h m ≤ 7.65h mm ≤

8.24.3h ≤ 9.122d

d σσ= 1

2

4V V =

10.max σ=11.65.310st m -?=? 2.30st n n =< 不安全

理论力学课后答案(范钦珊)

C (a-2) D R (a-3) (b-1) D R 第1篇 工程静力学基础 第1章 受力分析概述 1－1 图a 、b 所示，Ox 1y 1与Ox 2y 2分别为正交与斜交坐标系。试将同一力F 分别对两坐标系进行分解和投影，并比较分力与力的投影。 习题1－1图 解：（a ）图（c ）：11 s i n c o s j i F ααF F += 分力：11 cos i F αF x = ， 11 s i n j F αF y = 投影：αcos 1F F x = ， αs i n 1F F y = 讨论：?= 90°时，投影与分力的模相等；分力是矢量，投影是代数量。 （b ）图（d ）： 分力：22)cot sin cos (i F ?ααF F x -= ，22sin sin j F ? α F y = 投影：αcos 2F F x = ， )cos(2α?-=F F y 讨论：?≠90°时，投影与分量的模不等。 1－2 试画出图a 和b 习题1－2图 比较：图（a-1）与图（b-1）不同，因两者之F R D 值大小也不同。 （c ） 2 2 x （d ）

1－3 试画出图示各物体的受力图。 习题1－3图 B 或(a-2) B (a-1) (b-1) F (c-1) 或(b-2) (e-1)

F (a) 1－ 4 图a 所示为三角架结构。荷载F 1作用在铰B 上。杆AB 不计自重，杆BC 自重为W 。试画出b 、c 、d 所示的隔离体的受力图，并加以讨论。 习题1－4 图 1－ 5 图示刚性构件ABC 由销钉A 和拉杆D 支撑，在构件C 点作用有一水平力F 。试问如果将力F 沿其作用线移至D 或E （如图示），是否会改为销钉A 的受力状况。 解：由受力图1－5a ，1－ 5b 和1－5c 分析可知，F 从C 移至E ，A 端受力不变，这是因为力F 在自身刚体ABC 上滑移；而F 从C 移至D ，则A 端受力改变，因为HG 与ABC 为不同的刚体。 1 (f-1) 'A (f-2) 1 O (f-3) F F'F 1 (d-2) F y B 21 (c-1) F A B 1 B F Dx y (b-2) 1 (b-3) F y B 2 A A B 1 B F 习题1－5图

南京航空航天大学内部理论力学习题集

理论力学（I）：第一章静力学公理和物体的受力分析学号（）姓名（）1 一、概念题 1．在下述公理、法则、定律及原理中，只适用刚体的有（）。 ①二力平衡公理②力的平行四边形法则③加减平衡力系原理 ④力的可传性原理⑤作用与反作用定律 2．作用在一个刚体上的两个力F A、F B，如果满足F A= －F B的条件，则该二力可能是（）。 ①作用力和反作用力或一对平衡力②一对平衡力或一个力偶 ③一对平衡力或一个力和一个力偶④作用力与反作用力或一个力偶 3．如图所示的系统只受F作用而平衡，欲使A支座 约束反力的作用线与AB成30°角，则倾斜面的倾 角α应为（ ）。 ①0° ②30° ③45° ④60° 4．如图所示的契形块A、B，自重不计，接触处光滑，则（ ）。 ①A平衡，B不平衡 ② A 不平衡，B 平衡 ③A 、B均不平衡 ④ A 、B均平衡 5．考虑力对物体作用的两种效应，力是（ ）。 ① 滑动矢量 ② 自由矢量 ③定位矢量 6．三种情况下，力F沿其作用线滑移到D点，并不改变B处受力的的情况是（ ）。 ①②③ 7．一刚体受两个作用在同一直线上，指向相反的力F1和 F2作用（如图），它们的大小之间的关系为F1=2F2,则 该力的合力矢R可表示为（ ）。 ① R=F1-F2 ② R=F2-F1 ③ R=F1+F2 ④ R=F2 8．刚体受三力作用而处于平衡状态，则此三力的作用线（ ）。 ①必汇交于一点 ②必互相平行 ③ 必皆为零 ④ 必位于同一平面内 9．图示均质曲杆ABC，其中AB段长为L，要使BC段保持水平 且曲杆保持平衡，则BC段的长度应为（ ）。 10．作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动，而不改变力对刚体的作用效果。所以，在静力学中，

南航理论力学习题答案2(1)

第二章 平面汇交力系与平面力偶系 1．如图所示，将大小为100N 的力F 沿x 、y 方向分解，若 F 在x 轴上的投影为86.6N ，而沿x 方向的分力的大小为 115.47N ，则F 沿y 轴上的投影为（ ）。 ① 0 ② 50N ③ 70.7N ④ 86.6N 正确答案：① 2．如图所示，OA 构件上作用一矩为M 1的力偶，BC 上作 用一矩为M 2的力偶，若不计各处摩擦，则当系统平衡 时，两力偶矩应满足的关系为（ ）。 ① M 1=4M 2 ② M 1=2M 2 ③ M 1=M 2 ④ M 1=M 2/2 正确答案：③ 3．如图所示的机构中，在构件OA 和BD 上分别作用着矩 为M 1和M 2的力偶使机构在图示位置处于平衡状态， 当把M 1搬到AB 构件上时使系统仍能在图示位置保持 平衡，则应该有（ ）。 ① 增大M 1 ② 减小M 1 ③ M 1保持不变 ④ 不可能在图示位置上平衡 正确答案：④ 4．已知F 1、F 2、F 3、F 4为作用于刚体上的平面汇交力系， 其力矢关系如图所示，由此可知（ ）。 ① 该力系的合力F R = 0 ② 该力系的合力F R = F 4 ③ 该力系的合力F R = 2F 4 ④ 该力系平衡 正确答案：③ 5．图示机构受力F 作用，各杆重量不计，则A 支座约束 反力的大小为（ ）。 ① 2F ② F 23 ③ F ④ F 33 正确答案：④

6．图示杆系结构由相同的细直杆铰接而成，各杆重量不计。若F A =F C =F ，且垂直BD ，则杆BD 的 内力为（ ）。 ① F ? ② F 3? ③ F 33? ④ F 23? 正确答案：③ 7．分析图中画出的5个共面力偶，与图（a ）所示的力偶等效的力偶是（ ）。 ① 图（b ） ② 图（c ） ③ 图（d ） ④ 图（e ） 正确答案：② 8．平面汇交力系平衡的几何条件是（ ）；平衡的解析条件是 （ ）。 正确答案：力多边形自形封闭 各力在两个坐标轴上投影的代数和分别等于零 9．平面内两个力偶等效的条件是（ ）；平面力偶系平衡的充分必要 条件是（ ）。 正确答案：力偶矩相等（大小、转向） 力偶系中各力偶矩的代数和等于零 10．作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态，则三力必然（ ）。 正确答案：在同一平面内

16年南航816、916材料力学考研大纲

一、课程的基本要求 要求对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础理论知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力。 二、课程的基本内容和要求 1 拉伸、压缩与剪切 掌握拉（压）杆的内力、应力、位移、变形和应变概念，直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力。掌握单向拉压的胡克定律，掌握材料的拉、压力学性能。掌握强度条件的概念及进行拉压强度和刚度计算。掌握轴向拉伸或压缩时的变形能，拉伸、压缩静不定问题，温度应力和装配应力。 2 扭转 掌握纯剪概念，剪切胡克定律，切应力互等定理。掌握圆轴扭转的内力，圆轴扭转应力和变形，建立强度和刚度条件，会进行扭转强度和刚度的计算。 3 弯曲内力 掌握平面弯曲内力概念，能够计算较复杂受载下的内力，会利用载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系画内力图。 4 弯曲应力 掌握弯曲正应力和弯曲切应力概念，掌握弯曲强度计算。 5 弯曲变形 掌握弯曲变形有关概念，会用积分法求和叠加法求弯曲变形，会解简单静不定梁。 6 应力和应变分析强度理论 这是本课程的重点和难点。要求很好掌握平面应力状态下的应力分析方法，包括二向应力状态分析——解析法，二向应力状态分析——图解法；掌握三向应力状态下的主应力和最大切应力的概念；正确理解广义胡克定律并熟练运用；正确理解常用强度理论及其应用。 7 组合变形 掌握组合变形和叠加原理，掌握拉伸或压缩与弯曲的组合，扭转与弯曲的组合，及其它组合变形下杆件的强度计算，会进行复杂受载下杆件强度的分析。 8 能量方法 掌握外力功与弹性应变能的概念，会用互等定理，卡氏定理，虚功原理，单位载荷法，莫尔积分，计算莫尔积分的图乘法计算位移（掌握任一种方法即可）。 9 静不定结构 掌握用力法解静不定结构的方法，会利用对称及反对称性质，掌握一次、二次超静定问题的计算。 10 动载荷 掌握动载荷问题中动静法的应用，杆件受冲击时的动荷系数、动应力和动变形的计算。 11 压杆稳定 掌握压杆稳定的概念，掌握两端铰支细长压杆的临界压力，其他支座条件下细长压杆的临界应力，欧拉公式的适用范围，经验公式和压杆的柔度的概念。会进行压杆稳定性计算。 12 平面图形的几何性质 掌握截面几何性质，重点掌握静矩、惯性矩、惯性积等概念和平行移轴公式。

理论力学习题及答案(全)

第一章静力学基础 一、是非题 1．力有两种作用效果，即力可以使物体的运动状态发生变化，也可以使物体发生变形。 （） 2．在理论力学中只研究力的外效应。（） 3．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。（）4．作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。（）5．作用于刚体的力可沿其作用线移动而不改变其对刚体的运动效应。（） 6．三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。（） 7．平面汇交力系平衡时，力多边形各力应首尾相接，但在作图时力的顺序可以不同。 （）8．约束力的方向总是与约束所能阻止的被约束物体的运动方向一致的。（） 二、选择题 1．若作用在A点的两个大小不等的力 1和2，沿同一直线但方向相反。则 其合力可以表示为。 ①1－2； ②2－1； ③1＋2； 2．作用在一个刚体上的两个力A、B，满足A=－B的条件，则该二力可能是 。 ①作用力和反作用力或一对平衡的力；②一对平衡的力或一个力偶。 ③一对平衡的力或一个力和一个力偶；④作用力和反作用力或一个力偶。 3．三力平衡定理是。 ①共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点； ②共面三力若平衡，必汇交于一点； ③三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。 4．已知F 1、F 2、F 3、F4为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢 关系如图所示为平行四边形，由此。 ①力系可合成为一个力偶； ②力系可合成为一个力； ③力系简化为一个力和一个力偶； ④力系的合力为零，力系平衡。 5．在下述原理、法则、定理中，只适用于刚体的有。 ①二力平衡原理；②力的平行四边形法则； ③加减平衡力系原理；④力的可传性原理； ⑤作用与反作用定理。 三、填空题

2011_816南航材料力学(试题)

南京航空航天大学 2011年硕士研究生入学考试初试试题（A卷） 科目代码: 科目名称: 816 满分: 150 分材料力学 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 一、等腰三角形桁架结构，承受力F作用。各杆均使用同一截面面积的低碳钢圆杆制造，材料的许用应力为[σ]。不考虑压杆的稳定性，在跨度L已知时，试确定结构最轻时的角度θ。（15分） 二、图示受扭实心圆轴，直径60mm，承受外力偶矩T＝3kN-m。试求（1）轴内的最大正应力；（2）在图上示出最大正应力作用平面和作用方向；（3）轴横截面上直径为30mm的阴影部分所承受的扭矩占全部横截面上扭矩的百分比。（15分） 三、试作图示梁的剪力图和弯矩图。（15分） q Me=qa2 A B a 2a

四、 图示圆截面外伸梁，AB 部分是实心截面，直径D＝150mm，BC 部分为空心圆截面，内径径d=120mm。已知F＝12kN，q=6kN/m。材料的许用应力为［σ］＝140MPa试校核该梁的强度。（15分） q=6kN/m F=12kN A B 8m 2m C 五、求图示单元体的主应力和最大剪应力。（15分） 六、铝合金薄壁圆筒的外径为D，内径为d。在I-I截面处的a和b处贴有45°应变花如图所示。当在自由端加载F 力时，通过应变仪测出了a、b 处各应变片的应变数值 ∑1,∑ 2,∑3,∑4,∑5,∑6，试求图中表示I-I截面位置的L和S。（15分）

七、 杆B端与支座C间的间隙为?，杆的弯曲刚度EI为常量，质量为m的物体沿水平 方方向冲击杆时B端刚好与支座C接触，试求其冲击杆时的速度v0值。（15分） ? B C l v0 D m l A 八、图示结构，AB和BC是两端铰支的细长杆，弯曲刚度均为EI。钢丝绳BDC两端分别连 结在B、C两铰点处在点D悬挂一重量为P的重物。试求：当h = 3 m时，能悬挂的P最大值是多少？（15分） 2 m 2m B C h ? 3m D P A 九、图示悬臂梁ABC，抗弯刚度EI为常数，A端固支。AB段和BC段分别受均布载荷2q和 q作用，尺寸如图。试用能量法求悬臂梁C端的垂直位移和转角。（15分） 十、图示结构由刚架ADCB（C, D处刚性连接）和拉杆AB在A, B处铰接而成，A处固定铰 支，D处可动铰支，C处受垂直向下的集中力F作用。刚架的抗弯刚度为EI（EI为常数），拉杆的抗拉刚度为EA=EI/(5a2)，尺寸如图。试用力法正则方程求拉杆AB的内力，并绘制刚架ADCB的弯矩图。（15分）

南航理论力学期末试卷2

一、概念题（每题4分，共40分） 1、刚体在四个力作用下平衡，若其中三个力的作用线汇交于一点，则第四个力的作用线___________。 ① 一定通过汇交点； ② 不一定通过汇交点； ③ 一定不通过汇交点。 2、图示结构受矩为m .kN 10=M 的力偶 作用。若m 1=a ，各杆自重不计。则固定铰 支座D 的反力的大小为_________________， 方向___________。 3、如图所示，作用在左右两木板的压力大小 均为F 时，物体A 静止不动。如压力均改为2F ， 则物体所受到的摩擦力___________。 ① 和原来相等； ② 是原来的两倍； ③ 是原来的四倍。 4、空间力系的各力作用线与一直线相交，则其独立的平衡方程数为_________；若各力作用线平行与一固定平面，则其独立的平衡方程数为_________。 5、一对外啮合的定轴传动齿轮,若啮合处不打滑，则任一瞬时两轮啮合点处的速度和加速度所满足的关系为____________。 ① 速度矢量相等,加速度矢量也相等 ； ② 速度大小和加速度大小均相等； ③速度矢量和加速度矢量均不相等； ④ 速度矢量和切向加速度矢量均相等。 6、正方形平板在自身平面内运动，若其顶 点A 、B 、C 、D 的加速度大小相等，方向如 图（ａ）、（ｂ）表示，则______________。 ① （ａ）、（ｂ）两种运动都可能； ② （ａ）、（ｂ）两种运动都不可能； ③ （ａ）运动可能，（ｂ）运动不可能； ④ （ａ）运动不可能，（ｂ）运动可能。

7、在图示圆锥摆中，球M 的质量为m ，绳长l ，若α 角保持不变，则小球的法向加速度为______________。 ① αsin g ； ② a g cos ； ③ αtg g ； ④ αctg g 。 8、半径为r ,质量为m 的均质圆盘A 由OA 杆带动在半径 为R 的大圆弧上做纯滚动。图示瞬时OA 杆的角速度、角加速 度分别为ω0、0ε,则该瞬时圆盘的(1)动量p = ； (2)对O 点的动量矩O L = 。 9、直角形刚性弯杆OAB ，由OA 与 AB 固结而成；其中AB =2R ，OA =R ，AB 杆的质量为m ，OA 杆的质量不计，图示 瞬时杆绕O 轴转动的角速度与角加速度分别为ω与ε，则均质杆AB 的惯性力系 向O 点简化的主矢是 ，主矩 是 。 10、图示系统，当α改变时系统的固 有频率为 。 ①随α的增加而增加； ②随α的增加而减小； ③随α的减小而增加； ④随α的减小而减小； ④与α无关。 0ε ω0 ω ε α

5.理论力学(2020版)

中国海洋大学本科生课程大纲 一、课程介绍 1?课程描述（中英文）： 理论力学是高等工科院校开设的一门重要的学科基础课，是一门理论性、逻辑性、实践性都很强的课程。它是其他力学课程（例如：材料力学、结构力学、弹性力学、流体力学等）的基础，并在诸多工程技术领域有着广泛的应用。该课程研究物体机械运动的一般规律，主要内容包括静力学、运动学和动力学。本课程的任务是使学生掌握质点、质点系、刚体和刚体系机械运动（包括平衡）的基本规律及其研究方法，初步学会使用理论力学的理论和方法去分析、解决工程实际问题（包括把一些简单的工程实际问题抽象为理论力学模型），为学习一系列的后继课程打好必要的基础，并为将来学习和掌握新科学技术创造条件。同时，结合本课程的特点，培养学生的思维能力、抽象化能力、表达能力、计算能力和自学能力。 Theoretical mechanics is an important basic course offered by engineering colleges and universities, and it is a course with strong theoretical, logical and practical nature. It is the foundation of other mechanics courses （such as material mechanics, stmctural mechanics, elasticity, fluid mechanics, etc.）, and has a wide range of applications in many engineering and technical fields. This course studies the general laws of mechanical motion of objects, and the main content includes statics, kinematics and dynamics. The task of this course is to enable students to master the basic

南航理论力学习题答案18(1)

第十八章 碰 撞 1．已知在同一光滑水平面上平动的两个小球发生对心碰撞后，互换了速度，则（）。 ①其碰撞为弹性碰撞 ②其碰撞为完全弹性碰撞 ③其碰撞为塑性碰撞 ④碰前两球的动能相同，但质量不同 正确答案：② 2．如图所示，A、B两个小球的大小相同，质量相等，其中A为弹性 球，B为非弹性球，他们从同一高度无初速下落与水平面相碰时， 若地面对A球的反冲量大小为S A，对B球的反冲量大小为S B，则 应（）。 ①S A = S B ②S A< S B ③S A> S B ④2S A= S B 正确答案：③ 3．设锤的质量为M，桩的质量为m1，锻件连同砧座的质量为m2。为了提高打桩和锻造的效率，则应（）。 ①M < m1，M > m2 ②M > m1，M < m2 ③M > m1，M > m2 ④M < m1，M < m2 正确答案：② 4．不计摩擦，物体与固定面斜碰撞时，恢复因数应为（）。 ①碰撞后与碰撞前速度大小之比 ②碰撞后与碰撞前速度在接触面法线方向的投影之比 ③碰撞后与碰撞前速度在接触面切线方向的投影之比 ④碰撞后与碰撞前物体的动能之比 正确答案：② 5．在塑性碰撞过程中损失的动能可由（）完全确定。 ①两物体碰撞前的相对速度 ②两物体的质量 ③两物体的质量比与碰撞前的相对速度 ④两物体碰撞前后的速度 正确答案：③

6．物块B 的质量为m B ，置于光滑水平面上，并与一刚度系数 为c 的水平弹簧相连，开始时处于静止；另一质量为m A 的 物体A 以速度v 撞击B 物块，如图所示。设碰撞是塑性的， 碰撞后两物体一起以速度u 向右运动，则两物块共同前进 的最大距离s =（ ）。 正确答案：)(B A A m m c v m + 7．如图所示，一半径为r 的均质球静止放置在水平地面上，今在球 上A 点作用一水平冲量S ，欲使球开始滚动而不滑动，则A 点距 地面的高度应为h =（ ）。 正确答案： r 5 7 8．具有质量对称面的定轴转动刚体，当其质心在转轴O 上时，该刚体的撞击中心到转轴O 的距离h 应为（ ）。 正确答案：∝（无穷远） 9．图a 、图b 中各球质量及半径都相等，A 球以速度v 0在水平面上纯滚动，其余各球皆静止。设发 生完全弹性正碰撞，各球间摩擦不计，则 （1）只有A 、B 两球时，碰撞后各球的速度分别为（ ）； （2）有A 、B 、C 、D 、E 五个小球时，碰撞后各球的速度分别为（ ）。 正确答案：（1）A 、B 两球速度互换 （2）A 、E 两球速度互换，B 、C 、D 不动 10．如图所示，均质细杆AB 自铅垂静止位置绕A 轴倒下，碰到固定钉 子O 后弹回至水平位置。碰撞时的恢复因数e 为（ ）。 正确答案：3 3

南航理论力学习题答案14(1)

第十四章 达朗贝尔原理 1．平移刚体上的惯性力系向任意点简化，所得主矢相同，R Q ＝－m a C 。设质心为C ，点O 到质心的矢径为r C ，则惯性力系向O 点简化的主矩为（ ）。 ① ＭQO ＝0 ② ＭQO ＝J O α ③ ＭQO ＝J C α ④ ＭQO ＝r C ×R Q 正确答案：④ 2．定轴转动刚体，其转轴垂直于质量对称平面，且不通过质心C ，当角速度ω＝0，角加速度α≠0 时，其惯性力系的合力大小为R Q ＝ma C ，合力作用线的方位是（ ） 。（设转轴中心O 与质心C 的连线为OC ；J C 、J O 分别为刚体对质心及转轴中心的转动惯量）。 ① 合力作用线通过转轴轴心，且垂直于OC ② 合力作用线通过质心，且垂直于OC ③ 合力作用线至轴心的垂直距离为h ＝J O α / ma C ④ 合力作用线至轴心的垂直距离为h ＝OC ＋J C α / ma C 正确答案：③、④ 3．刚体作定轴转动时，附加动反力等于零的充分必要条件是（ ）。 ① 转轴是惯性主轴 ② 质心位于转轴上 ③ 转轴与质量对称面垂直 ④ 转轴是中心惯性主轴 正确答案：④ 4．如图所示，质量为m 的质点A ，相对于半径为r 的圆环作匀速圆周运动，速度为u ；圆环绕O 轴转动，在图示瞬时角速度为ω，角加速度为α。则图示瞬时，质点A 的惯性力为（ ）。 ① )22(ωαu r m F gx += )/2(2 2r u r m F gy +=ω ② )22(ωαu r m F gx +?= )/2(22r u r m F gy +?=ω ③ αmr F gx 2?= )22/(22ωωr u r u m F gy +?= ④ 0=gx F r mu F gy /2?= 正确答案：③

(2020年编辑)理论力学试题和答案

理论力学期终试题 (一) 单项选择题（每题2分，共4分） 1. 物块重P ，与水面的摩擦角o 20m ?=，其上作用一力Q ，且已知P =Q ，方向如图，则物块的状态为( )。 A 静止(非临界平衡)状态 B 临界平衡状态 C 滑动状态 第1题图 第2题图 2. 图(a)、(b)为两种结构，则( )。 A 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的 B 图(a)、(b)均为静不定的 C 图(a)、(b)均为静定的 D 图(a)为静不定的，图(b)为为静定的 (二) 填空题(每题3分，共12分) 1. 沿边长为m a 2=的正方形各边分别作用有1F ，2F ，3F ，4F ，且1F =2F =3F =4F =4kN ，该力系向B 点简化的结果为： 主矢大小为R F '=____________，主矩大小为B M =____________ 向D 点简化的结果是什么？ ____________。 第1题图 第2题图 2. 图示滚轮，已知2m R =，1m r =， 30=θ，作用于B 点的力4kN F =，求力F 对A 点之矩A M =____________。 3. 平面力系向O 点简化，主矢R F '与主矩 M 如图。若已知10kN F '=，20kN m O M =，求合力大小及作用线位置，并画在图上。 D C A B F 1 F 2 F 3 F 4

第3题图 第4题图 4. 机构如图，A O 1与B O 2均位于铅直位置，已知13m O A =，25m O B =，2 3rad O B ω=，则 杆A O 1的角速度A O 1ω=____________，C 点的速度C υ=____________。 (三) 简单计算题(每小题8分，共24分) 1. 梁的尺寸及荷载如图，求A 、B 2. 丁字杆ABC 的A 端固定，尺寸及荷载如图。求A 端支座反力。 3. 在图示机构中，已知m r B O A O 4.021===，AB O O =21，A O 1杆的角速度4rad s ω=，角加速度22rad α=，求三角板C 点的加速度，并画出其方向。 O R F ' O M

材料力学1

第1讲教学方案 ——绪论

材料力学 材料力学是应用力学的一个分支，是一门技术基础课，是以数学、物理、理论力学为基础 的课，又是某些课的基础，如机械零件、结构力学、机床设计——主要研究构件在外力作用下 的应力和变形。 第一章绪论 §1-1材料力学的基本任务 一、材料力学的任务： 任何机械，各种结构物，在正常工作状态下组成它们的每一个构件都要受到从相邻件或从其它构件传递来的外力——载荷的作用。 例如，车床主轴，切削力，齿轮啮合力 材料力学是一门研究各种构件抗力性能：承载能力的一门科学 1．几个术语 构件与杆件：组成机械的零部件或工程结构中的构件统称为构件。如图1-1a所示桥式起 重机的主梁、吊钩、钢丝绳；图1-2所示悬臂吊车架的横梁AB，斜杆CD都是构件。 实际构件有各种不同的形状，所以根据形状的不同将构件分为：杆件、板和壳、块体。 杆件：长度远大于横向尺寸的构件，其几何要素是横截面和轴线，如图1-3a所示，其中横截面是与轴线垂直的截面；轴线是横截面形心的连线。 按横截面和轴线两个因素可将杆件分为：等截面直杆，如图1-3a、b；变截面直杆，如图1-3c；等截面曲杆和变截面曲杆如图1-3b。 板和壳：构件一个方向的尺寸（厚度）远小于其它两个方向的尺寸，如图1-4a和b所示。

块体：三个方向（长、宽、高）的尺寸相差不多的构件，如图1-4c 所示。 在本教程中，如未作说明，构件即认为是指杆件。 ·变形与小变形：在载荷作用下，构件的形状及尺寸发生变化称为变形，如图1-2所示悬臂吊车架的横梁AB，受力后将由原来的位置弯曲到AB′位置，即产生了变形。 小变形：绝大多数工程构件的变形都极其微小，比构件本身尺寸要小得多，以至在分析构件所受外力（写出静力平衡方程）时，通常不考虑变形的影响，而仍可以用变形前的尺寸，此即所谓“原始尺寸原理”。如图1-1a所示桥式起重机主架，变形后简图如图1-1b所示，截面最大垂直位移f一般仅为跨度l的l/1500～1/700，B支撑的水平位移Δ则更微小，在求解支承反力R A、R B时，不考虑这些微小变形的影响。 2．对构件的三项基本要求 强度：构件在外载作用下，具有足够的抵抗断裂破坏的能力。例如储气罐不应爆破；机器中的齿轮轴不应断裂等。 刚度：构件在外载作用下，具有足够的抵抗变形的能力。如机床主轴不应变形过大，否则影响加工精度。

南航理论力学习题答案12(1)

第十二章 动 量 矩 定 理 1．在一组平行轴中，刚体对质心轴的转动惯量（）。 ①最大 ②最小 正确答案：② 2．图示A、O、C三轴皆垂直于矩形板的板面。已知非均质矩形板的质量为m，对A轴的转动惯量为J，点O为板的形心，点C为板的质心。若长度AO = a，CO = e，AC = l，则板对形心轴O的转动惯量为（）。 ①J－ma2 ②J＋ma2 ③J－m（l2－e2） ④J－m（l2＋e2） 正确答案：③ 3．图示均质圆环形盘的质量为m，内、外直径分别为d和D。则此盘对垂直于盘面的中心轴O的转动惯量为（）。 ①md2/8 ②mD2/8 ③m（D2－d2）/8 ④m（D2＋d2）/8 正确答案：③ 4．细绳跨过滑轮（不计滑轮和绳的重量），如图所示，一端系一砝码， 一猴沿绳的别一端从静止开始以等速v向上爬，猴和砝码等重。则 砝码的速度（）。 ①大小等于v，方向向下 ②大小等于v，方向向上 ③大小不等于v ④砝码不动 正确答案：② 5．均质圆环绕z轴转动，在环中的A点处放一小球，如图所示。在微扰 动下，小球离开A点运动。不计摩擦，则此系统运动过程中（）。 ①ω不变，系统对z轴动量矩守恒 ②ω改变，系统对z轴动量矩守恒 ③ω不变，系统对z轴动量矩不守恒 ④ω改变，系统对z轴动量矩不守恒 正确答案：②

6．均质杆AB，质量为m，两端用张紧的绳子系住，绕轴O转动， 如图所示。则杆AB对O轴的动量矩为（）。 ① 5/6ml2ω ② 13/12 ml2ω ③ 4/3 ml2ω ④1/12ml2ω 正确答案：① 7．如图所示，一半径为R，质量为m的圆轮，在下列两种情况下沿平面作纯滚动：（1）轮上作用一顺时针的力偶矩为M的力偶；（2）轮心作用一大小等于M/R的水平向右的力F。若不计滚动摩擦，则两种情况下（）。 ①轮心加速度相等，滑动摩擦力大小相等 ②轮心加速度不相等，滑动摩擦力大小相等 ③轮心加速度相等，滑动摩擦力大小不相等 ④轮心加速度不相等，滑动摩擦力大小不相等 正确答案：③ 8．一均质杆OA与均质圆盘在圆盘中心A处铰接，在图示位置时，OA杆绕 固定轴O转动的角速度为ω，圆盘相对于杆OA的角速度也为ω。设OA 杆与圆盘的质量均为m，圆盘的半径为R，杆长l = 3R，则此时该系统对 固定轴O的动量矩大小为（）。 ①L O = 22mR2ω ②L O = 12.5mR2ω ③L O = 13mR2ω ④L O = 12mR2ω 正确答案：③ 9．两均质细杆OA和BC的质量均为m = 8 kg。长度均为l = 0.5 m， 固连成如图所示的T字形构件，可绕通过O点的水平轴转动。 当OA处于图示水平位置时，该构件的角速度ω= 4 rad/s，则 该瞬时轴O反力的铅垂分力N Oy的大小为（）。 ①N Oy = 24.5 N ②N Oy = 32.3 N ③N Oy = 73.8 N ④N Oy = 156.8 N 正确答案：② 10．均质长方形板由A、B两处的滑动轮支撑在光滑水平面上。初始板处于静止状态，若突然撤去B 端的支撑轮，试问此瞬时（）。 ①A点有水平向左的加速度 ②A点有水平向右的加速度 ③A点加速度方向垂直向上 ④A点加速度为零 正确答案：①

南航理论力学期末试卷

一）概念题（每题4分，计40分）： 1） 图示系统只受F 作用而平衡。 欲使A 支座约束力的作用线与AB 成30?角，则斜面的倾角应为_____。 ① 0?； ② 30?； ③ 45?； ④ 60?。 2） 重P 的均质圆柱放在Ⅴ型 槽里，考虑摩擦。当圆柱上作用 一力偶，其矩为M 时（如图），圆 柱处于极限平衡状态。此时接触点 的法向反力A N 与B N 的关系为___。 ① B A N N =； ② B A N N >； ③ B A N N <。 3） 图示空间平行力系，设力 线平行于OZ 轴，则相互独立的 平衡方程为________。 ①0)(∑=F x m ，0)(∑=F y m ，0)(∑=F z m ； ②∑=0X ，∑=0Y ，和0)(∑=F x m ； ③∑=0Z ，0)(∑=F x m ，和0)(∑=F y m 。 4） 三个质量相同的质点，在相 同的力F 作用下。若初始位置都在 坐标原点O （如图示），但初始速度 不同，则三个质点的运动微 分方程______________，三个质点 的运动方程_____________。 ① 相同； ② 不同； ③ b 、c 相同； ④ a 、b 相同； ⑤ a 、c 相同； ⑥ 无法确定。

5） 绳子的一端绕在滑轮上，另 一端与置于水平面上的物块B 相连， 若物B 的运动方程为2kt x =，其中 k 为常数，轮子半径为R 。则轮缘 上A 点的加速度大小为________ 。 ① k 2； ② R t k 2 24； ③ 24 422164R t k R k +； ④ R t k k 2242+。 6）矩形板以匀角速度ω绕AB 轴 转动，而动点M 沿板边缘以匀速度 r v 运动。若矩形板为动系，则动点 M 在图示位置时科氏加速度c a 的 大小和方向为______。 ① r c v a ω2=，方向垂直于矩形 板并指向转动方向； ② r c v a ω2=，方向垂直于矩形 板，指向与转动方向相反； ③ r c v a ω2=，方向与r v 相同； ④0=c a 。 7）两个几何尺寸相同、线绕 方向不同的绕线轮，在绳的拉动下 沿平直固定轨道作纯滚动，设绳端 的速度都是v ，在图（a ）图（b ） 两种情况下，轮的角速度及轮心的 速度分别用11,C v ω与22,C v ω表示， 则_________。 ① 21 ωω=转向相同，21C C v v =； ② 21 ωω<转向相同，21C C v v <； ③ 21 ωω>转向相反，21C C v v >； ④ 21 ωω<转向相反，21C C v v <。

南航理论力学习题答案3(1)

第三章 平 面 任 意 力 系 1．平面力系向点1简化时，主矢R F ′=0，主矩 M 1≠0，如将该力系向另一点2简化，则（ ）。 ① R F ′≠0，M 2≠M 1 ② R F ′=0，M 2≠M 1 ③ R F ′≠0，M 2=M 1 ④ R F ′=0，M 2=M 1 正确答案：④ 2．关于平面力系的主矢与主矩，下列表述正确的是（ ）。 ① 主矢的大小、方向与简化中心的选择无关 ② 主矩的大小、转向一定与简化中心的选择有关 ③ 当平面力系对某点的主矩为零时，该力系向任何一点简化的结果为一合力 ④ 当平面力系对某点的主矩不为零时，该力系向任何一点简化的结果均不可能为一合力 正确答案：① 3．关于平面力系与其平衡方程，下列表述正确的是（ ）。 ① 任何平面力系都具有三个独立的平衡方程 ② 任何平面力系只能列出三个平衡方程 ③ 在平面力系的平衡方程的基本形式中，两个投影轴必须互相垂直 ④ 平面力系如果平衡，则该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零 正确答案：④ 4．平面内一非平衡共点力系和一非平衡共点力偶系最后可能合成的情况是（ ）。 ① 一合力偶 ② 一合力 ③ 相平衡 ④ 无法进一步合成 正确答案：② 5．某平面平行力系诸力与y 轴平行，如图所示。已知： F 1=10N ，F 2=4N ，F 3=8N ，F 4=8N ，F 5=10N ，长度单位以 cm 计，则力系的简化结果与简化中心的位置（ ）。 ① 无关 ② 有关 ③ 若简化中心选择在x 轴上，与简化中心的位置无关 ④ 若简化中心选择在y 轴上，与简化中心的位置无关 正确答案：① 6．图示皮带轮半径为R ，皮带拉力分别为T 1和T 2（二力的大小不变）， 若皮带的包角为α，则皮带使皮带轮转动的力矩（ ）。 ① 包角α越大，转动力矩越大 ② 包角α越大，转动力矩越小 ③ 包角α越小，转动力矩越大 ④ 包角α变大或变小，转动力矩不变 正确答案：④

南航理论力学习题答案17(1)

第十七章 机械振动基础 1．质量为m 的物体M ，置于光滑水平面上，在图示的连接情况下，系统的固有频率为（ ）。 ① ) (2121k k m k k + ② 2121)(k k k k m + ③ m k k 21+ ④ 21k k m + 正确答案：① 2．如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，置一刚度系数为k 的弹簧，一质量为m 的物块沿斜面下滑s 距离与弹簧相碰，碰后弹簧与物块不分离并发生振动，则自由振动的固有频率为（ ）。 ① m k ② ms k ③ αsin m k ④ m k αsin 正确答案：① 3．如图所示，单摆由无重刚杆OA 和质量为m 的小球A 构成。小球上连接有两个刚度系数为k 的水平弹簧，则单摆微振动的固有频率为（ ）。 ① m k ② m k 2 ③ m k L g 2+ ④ m k L g + 正确答案：③ 4．图示的两个振动系统中，如果物块的质量和弹簧的刚度系数 均相等，则此两种情况下系统的固有频率（ ）。 ① 相同 ② 不同 ③ 由质量和刚度系数尚不能确定 正确答案：①

5．图示质量弹簧系统，已知物块的质量为m ，弹簧的刚度系数为k ，静伸长为δs ，原长是l 0 。若以 弹簧未伸长的下端点为坐标原点O ，则物块的运动微分方程为（ ）。 ① 0=+x m k x ② 0)(=?+s x m k x δ ③ g x m k x s =?+)(δ ④ 0)(=++s x m k x δ 正确答案：② 6．在图示中，当把弹簧原长的中点O 固定后，系统的固有 频率与原来固有频率的比值为（ ）。 ① 2 1 ② 2 ③ 2 ④ 4 正确答案：③ 7．图示弹簧秤，秤盘重未知，当盘上放一重P 的物体时，测得振动 周期为T 1；换一重Q 的物体时，其振动周期为T 2，则弹簧的刚度 系数应为k =（ ）。 正确答案：) ()(421222T T g P Q ??π 8．图示为四根弹簧连接而成的振动装置，弹簧的刚度系数分别为 k 1和k 2。假设质量为m 的物块A 沿倾角为α的斜面作平动，则 该振动装置的固有频率ω =（ ）。 正确答案：m k k 2421+ 9．单自由度振动系统中有两个振刚度系数分别为k 1和k 2的弹簧，两弹簧并联时的特征是（ ） 相等，其等效刚度系数k =（ ）；两弹簧串联时的特征是（ ）相等，其等效刚度系数k =（ ）。 正确答案：静变形 21k k + 受力 2 121k k k k + 10．用能量法计算固有频率的前提是（ ），其理论依据是（ ）。 正确答案：振动系统为保守系统 机械能守恒定律 k k 1 k 1 k 2 k 2 k

南航理论力学习题答案13(1)

第十三章 动 能 定 理 1．如图所示，半径为R ，质量为m 1的均质滑轮上，作用一常力矩M ，吊升一质量为m 2的重物。当重物上升高度h 时，力矩M 所作的功为（ ）。 ① Mh /R ② m 2gh ③ Mh/R －m 2gh ④ 0 正确答案：① 2．三棱柱B 沿三棱柱A 的斜面运动，三棱柱A 沿光滑水平面向左运动。已知A 的质量为m 1，B 的质量为m 2；某瞬时A 的速度为v 1，B 沿斜面的速度为v 2。则此时三棱柱B 的动能为 （ ）。 ① 2 222 1v m ② 2212)(2 1v v m ? ③ )(2 122212v v m ? ④ ]sin )cos [(2 12222212θθv v v m +? 正确答案：④ 3．一质量为m ，半径为r 的均质圆轮以匀角速度ω沿水平面作纯滚动，均质杆OA 与圆轮在轮心O 处铰接，如图所示。设OA 杆长l = 4r ，质量M = m /4。在图示杆与铅垂线的夹角φ = 60°时，其角速度ωOA = ω/2，则此时该系统的动能为（ ）。 ① 2224 25ωmr T = ② 2212 11ωmr T = ③ 226 7ωmr T = ④ 2232ωmr T = 正确答案：③

4．均质圆盘A ，半径为r ，质量为m ，在半径为R 的固定圆柱面内作纯滚动，如图所示。则圆盘的 动能为（ ）。 ① 224 3? mr T = ② 224 3? mR T = ③ 22)(2 1? r R m T ?= ④ 22)(4 3? r R m T ?= 正确答案：④ 5．图示均质圆盘沿水平直线轨道作纯滚动，在盘心移动了距 离s 的过程中，水平常力F T 的功A T =（ ）；轨道给圆 轮的摩擦力F f 的功A f =（ ）。 ① F T s ② 2F T s ③ 0 ④ －F f s 正确答案：② ③ 6．图示二均质圆盘A 和B ，它们的质量相等，半径相同，各置于光滑水平面上，分别受到F 和F ′ 的作用，由静止开始运动。若F =F ′ ，则在运动开始以后到相同的任一瞬时，二圆盘动能T A 和T B 的关系为（ ）。 ① T A = T B ② T A = 2T B ③ 2T A = T B ④ 3T A = T B 正确答案：④ 7．质量为m 、半径为r 的均质圆盘在其自身平面内作平面运动。在图示位置时，若已知圆盘上A 、 B 两点的速度方向如图所示，B 点的速度为v B ，θ = 45°，则圆盘的动能为（ ）。 ① 216 1B mv T = ② 216 3B mv T = ③ 24 1B mv T = ④ 24 3B mv T = 正确答案：②

2013_南航816材料力学(试题)

南京航空航天大学 2013年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ） 满分: 150 分 科目代码: 816 科目名称: 材料力学 注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无 效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！ 第一题（15分） 大力钳的连杆 AB 的横截面积 A ＝40mm 2，弹性模量 E ＝210GPa 。 （1） 如果需产生 1500N 的剪切力，则需施加多大的力 F ？ （2） 设材料的许用应力[σ]=60MPa ，校核 AB 杆的强度。 （3） 这时 AB 杆的长度变化量有多大？ 第二题（15分） 焊管使用厚 5mm 的平板卷板后焊接而成。焊接后管的外径 D ＝600mm ，承受扭矩 m e =100kN ?m 作用。已知材料的切变模量 G =80GPa ，屈服极限σs =220MPa ，安全因数 n =2.2， 焊接面的许用拉应力[σ1]=40MPa 。 （1） 按第三强度理论校核该焊管的抗扭强度； （2） 校核焊管焊接面的抗拉强度； （3） 如果 AB 长 l =20m ，求这时的扭转角?AB 。 第三题（15分） 试作图示梁的剪力图和弯矩图。 q F=2qa A B a 2a

第四题（15分） 图示为两种材料复合成一体的矩形悬臂梁及其横断面，平面假设成立。正中间材料的弹性 模量为 E 1，上下材料的弹性模量为 E 2，且 E 1=10E 2，H =10h 两材料的许用应力均为[σ]。 尺寸 h 、H 和 b 已知。试求： （1）材料2与材料1的最大伸长线应变之比； （2）材料2与材料1的最大正应力之比； （3）按强度条件求许可弯矩 M 的表达式。 b E 2 M H/2 H/2 h z E 1 y 第五题（15分） 内径为 d 的刚性圆柱体 A 内，有一直径为 d 的圆柱体 M ，M 的材料弹性模量为 E ，泊 松系数为ν，其上部放置一刚性圆盘 B ，圆盘中心受到 F 力作用如图所示，试求圆柱体 M 内中心点的： （1）三个主应力； （2）最大剪应力； （3）三个主应变； （4）绘该点的应力圆。 第六题（15分） 底部固支，上端自由的立柱，横截面是外直径为 D 内径为 d 的空心圆截面，受到两个 [ ] 集中力 F 作用如图所示，材料许用应力为 σ ，试： （1）计算距上端距离为 H 处 B 截面上的内力； （2）写出 B 截面危险点的应力； （3）建立危险点的强度条件（用第三强度理论）。