秋季工程力学二第三次作业.docx
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秋季工程力学二第三次作业
2009年秋季工程力学
（二）第三次作业
一、填空题（50分，共25题，每小题2分）
1.在任一瞬时，平面图形内任意两点的速度在此两点连线上的______相等。
2.运动学中把所研究的物体抽象为______和______两种模型
3.如果刚体在运动过程中，其上的任意一点与某一固定平面始终保持相等的距离，那么这种运动称为______。
4.物体相对于静系的运动称为______，物体相对于动系的运动称为______，动系相对于静系的运动称为______。
5.固结在参考体上的坐标系称为______
6.如果刚体运动时，刚体内有一条直线始终______，这种运动称为定轴转动。
7.平面图形沿某一固定面作纯滚动时，它与固定面的接触点即为该瞬时平面图形的______。
8.______是动点相对于静系的运动，______是动系相对于静系的运动，______是动点相对于静系的运动。
9.物体A的质量为m , 物体B的质量为2 m , 在光滑的水平面上以相同的动量运动, 如图, 发生碰撞后, A沿原来的方向运动, 但其速度减为原来的一半, 则碰后A、B两物体的速率之比为______
10.刚体作平面运动时，平面图形上任一点的加速度等于基点的加速度与该点绕基点运动的______的矢量和。
11.单元体中______的截面称为主平面，其上的正应力称为______。
12.对于承受扭转的圆杆，在横截面上只有______应力，在斜截面上既有______应力，又有______应力。
13.同一平面图形在不同瞬时往往具有不同的瞬心，瞬心的加速度一般也均不为______。
14.单元体的应力等于零的截面称为______，其上的正应力称为______。
15.图4示为受力构件某点的应力状态，其最大剪应力等于______MPa。
16.强度理论可分为两类,一类是解释材料______的强度理论,另一类是解释______的强度理论.
17.用欧拉公式只能计算______杆的临界应力
18.使用强度理论对脆性材料进行强度计算时，对以______应力为主的应力状态宜采用第一强度理论；对以______应力为主的应力状态宜采用第二强度理论。
19.四个常用的古典强度理论的相当表达式分别为______，______，______，______。
20.偏心压缩时，截面核心的形状和尺寸与截面的______和______有关。
21.随时间作周期性交替变化的应力，称为______。
22.矩形截面的核心形状为______。
23.对由一定材料制成的压杆来说，临界应力仅决定于杆的柔度，柔度值愈大，临界应力值愈______，压杆就愈失稳。
24.判断题一根压杆属于细长杆、中长杆还是短粗杆时，须全面考虑压杆的______、______、______、______。
25.材料在______作用下能承受无限次循环而不破坏的最大应力值，称为材料的持久极限。
二、计算题（50分，共8题，每小题6.25分）
1.图示平面机构中，OA杆以角速度ω绕O转动，带动连杆AB和轮B，轮B沿水平面作纯滚动。
已知ω，OA=AB=l，φ，轮B的半径为R。
求该瞬时杆AB及轮B的角速度。
（10分）
2.在四连杆机构中，OA=O1B=AB/2，当φ=900时，OA的角速度ω0=3rad/s，O1B恰好在OO1的延长线上。
求该瞬时曲柄O1B及连杆AB的角速度。
（10分）
3.平面机构由两匀质杆AB、BO组成，两杆的质量均为m，长度均为l，在铅垂平面内运动，如图所示。
在杆AB上作用一不变的力偶矩M，从图示位置
角时由静止开始运动。
不计摩擦，求当点A刚碰到铰支座O时A端的速度。
（10分）
4.如图所示系统中，滚子A和定滑轮B都是半径为r的匀质圆盘，重量均为P1，重物C重为P2。
B轮与绳无相对滑动，绳的自重不计，并认为绳是不可伸长的。
当滚子沿倾角为θ的斜面向下作纯滚动时（），试求：
滚子中心A的加速度。
（10分）
5.如图所示均质圆盘半径为R，质量为m，其上缠以无重细绳，A端固定，AC水平。
轮心处作用一水平常力FO，轮与水平地面间的动滑动摩擦因数为f。
设力FO足够大，使轮心O水平向右运动，同时由于细绳不可伸长，轮子还将转动使细绳展开。
设初始圆盘静止，求在力FO作用下盘心O走过s路程时圆盘的角速度和角加速度。
（10分）
6.如图所示，一钢质圆杆，直径D=20mm，已知A点与水平线成60°方向上的正应变mathxmlns:
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（15分）
7.当矩形截面钢拉伸试样的轴向拉力F ＝ 20 kN时，测得试样中段B点处与其轴线成300方向的线应变mathxmlns:
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已知材料的弹性模量E=210Gpa,试求泊松比。
（14分）
8.图示矩形梁K点在中性层与侧表面的交线上，该点沿与轴线成45度方向线应变为，材料常数E和
已知，试求：
（1）m值；
（2）指出正应力绝对值最大的点的位置，计算其取值。
答案：
一、填空题（50分，共25题，每小题2分）
1.
参考答案：
投影
解题方案：
掌握刚体的平面运动基本概念
评分标准：
答对给全分，答错不给分
2.
参考答案：
点刚体
解题方案：
运动学中把物体抽象为点和刚体两种模型
评分标准：
每回答对一空得一分
3.
参考答案：
平面运动
解题方案：
掌握刚体的平面运动基本概念
评分标准：
答对给全分，答错不给分
4.
参考答案：
绝对运动、相对运动、牵连运动
解题方案：
点的合成运动的概念
评分标准：
依次填绝对运动、相对运动、牵连运动，每空2分。
5.
参考答案：
参考坐标系
解题方案：
固结在参考体上的坐标系称为参考坐标系
评分标准：
回答出参考坐标系得1分
6.
参考答案：
固定不动（位置不变）
解题方案：
掌握点的运动学基本概念
评分标准：
答对给全分，答错不给分
7.
参考答案：
瞬心
解题方案：
掌握刚体的平面运动基本概念
评分标准：
答对给全分，答错不给分
8.
参考答案：
绝对运动牵连运动相对运动
解题方案：
绝对运动是动点相对于静系的运动，牵连运动是动系相对于静系的运动，相对运动是动点相对于静系的运动。
评分标准：
每回答正确一题得一分。
9.
参考答案：
2：
3
解题方案：
应用动量定理
评分标准：
填2：
3得三分，否则零分。
10.
参考答案：
相对加速度
解题方案：
掌握刚体的平面运动基本概念
评分标准：
答对给全分，答错不给分
11.
参考答案：
剪应力为0，主应力
解题方案：
应力状态概念
评分标准：
回答“剪应力为0，主应力” 获得3分，每空1.5分
12.
参考答案：
切应力；切应力；正应力
解题方案：
应力状态概念
评分标准：
回答“切应力；切应力； 正应力。
” 获得6分，每空2分
13.
参考答案：
零
解题方案：
掌握刚体的平面运动基本概念
评分标准：
答对给全分，答错不给分
14.
参考答案：
主平面；主应力
解题方案：
应力状态概念
评分标准：
回答“主平面；主应力。
”获得6分，每空2分
15.
参考答案：
50MPa
解题方案：
平面应力状态分析
评分标准：
回答“50MPa。
” 获得3分，否则0分。
16.
参考答案：
脆性断裂；塑性屈服，
解题方案：
常用的强度理论
评分标准：
回答“脆性断裂；塑性屈服。
” 获得6分，每空3分
17.
参考答案：
大柔度。
解题方案：
两端铰支细长压杆的欧拉临界力
评分标准：
回答“大柔度。
”获得3分，否则0分
18.
参考答案：
拉应力，压应力
解题方案：
常用的强度理论
评分标准：
回答“拉应力，压应力。
” 获得4分，每空2分
19.
参考答案：
解题方案：
常用的强度理论
评分标准：
回答“；；；。
” 获得8分，每空2分
20.
参考答案：
形状几何尺寸
解题方案：
偏心拉伸（压缩）与截面核心
评分标准：
回答形状几何尺寸得3分，每空1.5分
21.
参考答案：
交变应力
解题方案：
掌握动载荷基本概念
评分标准：
答对给全分，答错不给分
22.
参考答案：
菱形
解题方案：
偏心拉伸（压缩）与截面核心
评分标准：
回答“菱形”获得3分，否则0分
23.
参考答案：
小；容易
解题方案：
两端铰支细长压杆的欧拉临界力
评分标准：
回答“小；容易”获得4分，每空2分
24.
参考答案：
材料；约束状态；长度；横截面形状；尺寸
解题方案：
两端铰支细长压杆的欧拉临界力
评分标准：
回答“材料；约束状态；长度；横截面形状；尺寸。
” 获得8分，每空2分
25.
参考答案：
交变应力
解题方案：
掌握动载荷基本概念
评分标准：
答对给全分，答错不给分
二、计算题（50分，共8题，每小题6.25分）
1.
参考答案：
解题方案：
求平面图形上各点速度的瞬心法
评分标准：
2.
参考答案：
解题方案：
求平面图形上各点速度的瞬心法
评分标准：
3.
参考答案：
解题方案：
动能定理
评分标准：
4.
参考答案：
解题方案：
动能定理
评分标准：
5.
参考答案：
解题方案：
动能定理
评分标准：
6.
参考答案：
解题方案：
广义胡克定律、体应变
评分标准：
7.
参考答案：
解题方案：
广义胡克定律、体应变
评分标准：
8.
参考答案：
解题方案：
广义胡克定律、体应变
评分标准：
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