单项选择题10. 重W的圆球置于光滑的斜槽内。右侧斜面对球的约束力F
NB的大小为______。
A.

B.

C.F
NB=Wcosθ
D.

A B C D
A
[解析] 光滑接触约束只能限制物体沿接触面的公法线指向支承面的运动,而不能限制物体沿接触面或离开支承面的运动。对圆球进行受力分析可知,其只受得力和左右斜面的约束力,且FNA=FNB=W/2cosθ。
13. 水平梁AB由铰A与杆BD支撑。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。构件均不计重。铰A的约束力大小为______。
A.

B.

C.

D.

A B C D
A
[解析] 取AB杆连同滑轮和物块为研究对象,画出其受力图,如图所示。列平衡方程,∑M
A=0,F
Bcos45°·4a+T·r-W(a+r)=0,其中绳子拉力T=W,r为滑轮半径。可得

。
ΣF
x=0,F
Ax-T-FBsin45°=0,得

;
ΣF
y=0,F
Ay-W+F
Bcos45°=0,得

。
16. 单摆由长l的摆杆与摆锤A组成,其运动规律φ=φ0sinωt。锤A在

秒的速度、切向加速度与法向加速度分别为______。
A.

B.

C.

D.

A B C D
C
[解析] 根据

,v=ω[
0]r,

,又已知

,代入前式,

。
17. 三角形物块沿水平地面运动的加速度为a,方向如图。物块倾斜角为α。重W的小球在斜面上用细绳拉住,绳另端固定在斜面上。设物块运动中绳不松软,则小球对斜面的压力F
N的大小为______。
- A.FN<Wcosα
- B.FN>Wcosα
- C.FN=Wcosα
- D.只根据所给条件则不能确定
A B C D
B
[解析] 取小球m为研究对象,画出其受力分析图,如所受的主动力W、约束反力F
N、绳子拉力T和惯性力F=ma如图所示。n为斜面法线方向。由ΣF
n=0,

,可得

。
18. 忽略质量的细杆OC=l,其端部固结匀质圆盘。杆上点C为圆盘圆心。盘质量为m,半径为r。系统以角速度ω绕轴O转动。系统的动能是______。
A.

B.

C.

D.

A B C D
D
[解析] 此为定轴转动刚体,动能表达式为

,式中,Jc为刚体通过质心且垂直于运动平面的轴的转动惯量,

,代入表达式即可得出答案。
21. 两重物的质量均为m,分别系在两软绳上。此两绳又分别绕在半径各为r与2r并固结一起的两圆轮上。两圆轮构成之鼓轮的质量亦为m,对轴O的回转半径为ρ
0。两重物中一铅垂悬挂,一置于光滑平面上。当系统在左重物重力作用下运动时,鼓轮的角加速度α为______。
A.

B.

C.

D.

A B C D
A
[解析] 依据题意可知,该系统机械能守恒,设鼓轮角速度为ω,时间为t,则在任意时刻有

,将ω=αt,

代入前式,可得

,故

。
23. 图示刚梁AB由杆1和杆2支承。已知两杆的材料相同,长度不等,横截面面积分别为A
1和A
2,若荷载P使刚梁平行下移,则其横截面面积______。
- A.A1<A2
- B.A1=A2
- C.A1>A2
- D.A1、A2为任意
A B C D
C
[解析] 杆伸长公式

,杆1比杆2长,F相同,所以两个Δl相同,则有A
1>A
2。
31. 图示等腰直角三角形单元体,已知两直角边表示的截面上只有剪应力,且等于τ
0,则底边表示的截面上的正应力σ和剪应力τ分别为______。
A.σ=τ
0,τ=τ
0 B.σ=τ
0,τ=0
C.

,τ=τ
0 D.

,τ=0
A B C D
B
[解析] 根据公式

,其中τ
xy,可得,σ=τ
0,τ=0。
36. 假设图示三个受压结构失稳时临界压力分别为

,比较三者的大小,则______。
A.

最小
B.

最小
C.

最小
D.

A B C D
A
[解析] 根据公式

,杆端约束越强,μ值越小,故图(c)的临界压力最大,图(b)次之,图(a)的最小。
39. 图示弧形闸门AB(1/4圆),闸门宽4m,圆弧半径R=1m,A点以上的水深H=1.4m,水面为大气压强。该闸门AB上静水总压力的水平分力P
x为______。
- A.54.88kN
- B.112.9kN
- C.94.08kN
- D.74.48kN
A B C D
D
[解析] 总压力的水平分力P
x=ρgh
cA
x,式中,A
x为该曲面的垂直投影面积,A
x=4×1=4m
2;形心

,得水平分力P
x=ρgh
cA
x=10
3×9.8×1.9×4=74.48KN