注册结构工程师一级基础考试上午(理论力学)历年真题试卷汇编1 下载本文

解析:解析:首先取整体为研究对象,画出受力图。列平衡方程 ∑M A =0:F B .3a=F p .a+2F p .2a可得到 然后,取节点B为研究对象,画出受力图[见图4-21(a)]。 ∑F y =0:F B =F’.cos45° ∑F X

最后,取节点C为研究对象,画出受力图[见图4-21(b)]。∑F X =0,可

=0:F BC =F'cos45°=F B = 得F 1 =F CB =F BC = (压力)。 18.(2007年)水平梁AB由铰A与杆BD支撑(见图4-22)。在梁上O处用小轴安装滑轮。轮上跨过软绳。绳一端水平地系于墙上,另端悬挂重W的物块。构件均不计自重。铰A的约束力大小为( )。(分数:2.00) A. √

B.F Ax =W, C. D. 解析:解析:取AB杆连同滑轮和物块为研究对象,画出其受力图,如图4-23所示。 列平衡方程,∑M =0:A F B cos45°.4a+T.r-W(a+r)=0,其中绳子拉力T=W,r为滑轮半径。可得F B cos45°= 一T一F B sin45°=0,得F Ax = ∑F y =0:F Ay -W+F B cos45°=0,得F Ay = ∑F x =0:F

Ax

19.(2009年)己知杆AB和CD自重不计,且在C处光滑接触,若作用在AB杆上力偶的矩为M 1 ,则欲使系统保持平衡,作用在CD杆上力偶的矩M 2 的转向如图4—24所示,其矩值为( )。 (分数:2.00) A.M 2 =M 1 √ B.M 2 =4M 1 /3 C.M 2 =2M 1 D.M 2 =3M 1

解析:解析:由于C处光滑接触,所以C处的作用力和反作用力都必与AB杆垂直,沿水平方向。分别画出AB杆和CD杆的受力图,如图4—25所示。其中反力F C 和F A 组成的反力偶与M 1 方向相反。反力F C 和F D 组成的反力偶与M 2 方向相反。 取AB杆,由∑M=0,得到M 1 =F C a; 取CD杆,由∑M=0,得到M 2 =F a。 故M 1 =M 2 。 c

20.(2010年)三铰拱上作用有大小相等、转向相反的两力偶,其力偶矩大小为M,如图4—26(a)所示。略去自重,则支座A的约束力大小为( )。(分数:2.00) A.F Ax =0, B. C. ,F Ay =0 √ ,F Ay =0

D. ,F Ay =M

解析:解析:首先取整体为研究对象,画整体的受力图[见图4—26(a)],列平衡方程: ∑M B =0,M—M+F

Ay

.2a=0,故F Ay =0。然后取AC为研究对象,画AC的受力图[见图4—26(b)],列平衡方程: ∑M c =0,

F Ax .2a-M=0,故F Ax = 21.(2006年)结构的载荷与尺寸均已知(见图4—27),B处约束的全部约束力为( )。(分数:2.00)

A.力F Bx =ql(←),F By =ql(↓),力偶M B = B.力F Bx =ql(←),F By =ql(↓),力偶M B =0 C.力F Bx =ql,(←),F By =0,力偶M B = D.力F Bx =ql,(←),F By =ql(↑),力偶M B = √

解析:解析:首先取AC杆为研究对象,画出其受力图[见图4—28(a)],列平衡方程: 然后取整体为研究对象,画出其受力图[见图4-28(b)],列平衡方程 ∑F X =0,F Bx =ql(←) ∑F y =0,F By =F =ql(↓) A 22.(2007年)物块A重W=10N,被用水平力F =50N挤压在粗糙的铅垂墙面B上,且处于平衡(见图4-29)。p 块与墙间的摩擦系数f=0.3。A与B间的摩擦力大小为( )。 (分数:2.00) A.F=15N B.F=10N √ C.F=3N

D.只依据所给条件则无法确定

解析:解析:取物块为研究对象,画其受力图,如图4-30所示,F =F =50N,最大静滑动摩擦力F =f.F N p smax =0.3×50=15N,由平衡方程∑F y =0:F=W=10N<F smax 。 N

23.(2008年)重W的物块能在倾斜角为α的粗糙斜面上滑下(图4—31)。为了维持物块在斜面上的平衡,在物块上作用向左的水平力F Q 。在求解力F Q 的大小时,物块与斜面间的摩擦力F方向为( )。 (分数:2.00) A.F只能沿斜面向上 B.F只能沿斜面向下

C.F既可能沿斜面向上,也可能向下 √ D.F=0

解析:解析:取重物W为研究对象,画出其受力图(见图4—32),设摩擦力方向沿斜面向上。将各力向斜面x方向投影。由∑F x =0:Wsinα一F Q cosα一F=0,得到 F=Wsinα一F Q cosα。 由于W和F Q 的大小未定,α的大小未知,所以F的计算结果有三种可能,即F可能大于零,也可能小于零或等于零,故F的方向既可能沿斜面向上,也可能向下,也可能F=0。 24.(2009年)物块重W=100N,置于倾角为60°的斜面上,如图4—33所示,与斜面平行的力P=80N,若物块与斜面间的静摩擦系数μ=0.2,则物块所受的摩擦力为( )N。(分数:2.00)

A.10 B.20 C.6.6 √ D.100

解析:解析:对物体自身重力进行分解,平行于斜面向下的力 W =Wsin60°=100×sin60°=86.6N>80N,1 因此物体有向下滑动的趋势,为保证物体静止,则需要静摩擦力为6.6N,假设物块可以滑动,则最大静滑动摩擦力F smax =μWcos60°=10N>6.6N,这表明静摩擦力足以使得物体保持静止,不会出现滑动的情况,因此物体所受的静摩擦力为6.6N。

25.(2006年)重块置于倾角θ的斜面上,二者间的滑动摩擦系数为f(见图4—34)。欲使物块在斜面上保持静止,则必须满足条件( )。(分数:2.00) A.tanf≤θ B.tanf>θ C.tanθ≤f √ D.tanθ>f

解析:解析:当物体平衡时,主动力与接触面法线的夹角应小于摩擦角φ m 。此题中主动力与斜面法线的夹角等于θ,应满足θ≤φ m ,即tanθ≤tanφ m =f。

26.(2005年)重为W的物块置于倾角为α=30°的斜面上,如图4—35所示。若物块与斜面间的静摩擦系数f s =0.6,则该物块( )。 (分数:2.00) A.向下滑动 B.处于临界下滑状态 C.静止 √ D.加速下滑

解析:解析:静摩擦系数f s =tanφ m =0.6 摩擦角φ m =arctan0.6=30.96°=31° 物块主动力W与斜面法线的夹角α=30°<φ m ,故满足平衡条件。

27.(2005年)已知点作直线运动,其运动方程为x=12一t (x以cm计,t以s计)。则点在前3s内走过的路程为( )cm。 (分数:2.00) A.27 √ B.15 C.12 D.30

解析:解析:t=0时,x =12cm;t=3时,x =12—3 =-15cm;则点在前3s内走过的路程为12+15=27cm。 0 3 28.(2009年)若某点按s=8—2t (s以m计,t以s计)的规律运动,则t=3s时点经过的路程为( )。 (分数:2.00) A.10m B.8m C.18m √

D.8~18m以外的一个数值

解析:解析:注意是路程,t=3s时,s=-10m:t=0时s=8m,则总路程为18m。 29.(2010年)己知动点的运动方程为x=2t,y=t -t,则其轨迹方程为( )。 (分数:2.00) A.y=t 一t B.x=2t

C.x —2x一4y=0 √ D.x +2x+4y=0

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2

2

2

3

3

解析:解析:为了消去t,把 主代入 即x 一2x一4y=0。 则点的运动为( )。

2

30.(2006年)已知点p在Oxy平面内的运动方程(分数:2.00) A.直线运动 B.圆周运动 √ C.椭圆运动 D.不能确定

解析:解析:可利用三角函数公式消去t31.(2008年)点在平面Oxy内的运动方程(分数:2.00) A.直线 B.圆 C.正弦曲线 D.椭圆 √

解析:解析:由参数方程消去参数t,因为可见点的运动轨迹是圆。

式中,t为时间。点的运动轨迹应为( )。

所以显然是一个椭圆的运动轨迹。

32.(2007年)点在铅垂平面Oxy内的运动方程 ( )。

(分数:2.00) A.直线 B.圆

C.抛物线 √ D.直线与圆连接

解析:解析:水平速度x=v 0 为常数,铅垂加速度 是抛物线。

式中,t为时间,v 0 、g为常数。点的运动轨迹应为

也为常数。显然是一个平抛运动,点的运动轨迹33.(2010年) 已知质点沿半径为40cm的圆周运动,其运动规律为:s=20t(s以cm计,t以s计)。若t=1s,则点的速度与加速度的大小为( )。 (分数:2.00) A.20cm/s, cm/s

222

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B.20cm/s,10cm/s √ C.40cm/s,20cm/s D.40cm/s,10cm/s 解析:解析:为常数,故为匀速圆周运动。 34.(2008年)点沿轨迹已知的平面曲线(见图4—36)运动时,其速度大小不变,加速度a应为( )。(分数:2.00)

A.a n =a≠0,a τ =0(a n 法向加速度,a τ 切向加速度) √ B.a n =0, a τ =a≠0

C.a n ≠0, a τ ≠0,a τ +a n =a D.a=0

解析:解析:由于速度大小不变,故但平面曲线运动时,速度的方向有改变, 35.(2007年)圆轮上绕一细绳,绳端悬挂物块(见图4—37)。物块的速度v、加速度a。圆轮与绳的直线段相切之点为P,该点速度与加速度的大小分别为( )。(分数:2.00)

A.v p =v, a p >a √ B.v p >v, a p <a C.v p =v, a p <a D.v p >v,a p >a

解析:解析:圆轮与绳的直线段相切之点P做圆周运动,P点的速度v p 与物块的速度相同,P点的加速度

,其中a τ =a与物块加速度相同,但a p 显然大于a。

36.(2006年)半径r的圆盘以其圆心O为轴转动,角速度为ω,角加速度为α。盘缘上点P的速度V p 、切向加速度α pτ ,与法向加速度α pn 的方向如图4-38所示,它们的大小分别为 ( )。 (分数:2.00)

A.V p =rω,α pr =rα,α pn =rω √ B.V p =rω,α pr =rα ,α pn =r ω C.V p =r/ω,α pr =rα ,α pn =rω D.V p =r/ω,α pr =rα,α pn =rω

解析:解析:由定轴转动刚体上各点的速度、切向加速度和法向加速度的公式可直接得到选项A的结果。

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