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理论力学第三版课后答案郝桐生【篇一：理论力学a72】 txt>课程编号： 070000140 英文名称： theoretical mechanics 适用专业： 力学、机械类专业等 学 分 数： 4.5 学 时 数： 72学时 执 笔 者： 王钦亭 审 核 人： 批 准 人：编写日期： 2013年6月 一、课程性质与目的 理论力学是工科高等院校机械、土建等专业本科生的一门重要的技术基础课。它是各门力学课的基础，并在工程技术领域有着广泛的应用。本课程的任务是使学生掌握物体机械运动的一般规律和研究方法，为学习有关的后续课程打好力学基础；使学生初步学会应用理论力学的理论和方法，分析、解决一些简单的工程实际问题；培养学生的逻辑思维能力和基本工程素质，同时培养学生的创新精神和辩证唯物主义世界观。 二、课程教学的主要内容及学时分配 本课程主要讲述物体机械运动的一般规律，包括静力学、运动学和动力学三个主要部分。本课程的难点是某些较为复杂的动力学系统问题。重点是力学分析方法的训练和基本工程素质的培养。 静力学（24学时） 第一章 静力学公理及物体的受力分析（4学时） 知识要点：静力学公理及推论；常见约束及约束反力的表示方法，物体受力分析与受力图的画法。 目标要求：理解5个静力学公理及2个推论,并注意它们各自的应用条件；掌握常见约束的性质和约束反力，能够对简单物体进行受力分析，掌握受力图的画法。 采用课堂教学，4学时。 第二章 平面汇交力系与平面力偶系（4学时） 目标要求：掌握求解平面汇交力系（包括力系合成和平衡问题的求解）的几何法；能熟练计算力的投影、力对点之矩；能够正确地理解合力矩定理和平面力偶等效定理；能够熟练应用平面汇交力系的解析法或平面力偶系的平衡方程求解简单的工程实际问题。 采用课堂教学，4学时。 第三章 平面任意力系（8学时） 知识要点：用解析方法研究平面任意力系的合成与平衡；讨论平面任意力系的合成结果与平衡条件；应用平面任意力系的平衡方程求解简单的工程实际问题。 目标要求：掌握力线平移定理；理解主矢、主矩的概念，并会用解析法计算主矢、主矩；掌握平面任意力系的简化方法与简化结果；会恰当地选取研究对象，正确地进行受力分析，并用适当形式的平衡方程求解单个物体及物体系统的平衡问题；掌握静定、静不定的概念及判断方法；掌握桁架的有关概念、简化假设及简单桁架杆件内力的计算的节点法与截面法。 采用课堂教学，8学时。 第四章 空间力系（6学时） 知识要点：空间力系的合成与平衡问题；确定物体重心位置的方法。 目标要求：熟练掌握空间力的投影、力对轴之矩及其与力对点之矩之间的关系；了解空间任意力系的简化方法和简化结果；了解空间力偶系的合成和平衡方法，掌握求解空间汇交力系、空间平行力系和空间任意力系平衡的方法。理解物体重心的概念及其在工程实际中的意义，掌握计算物体重心位置的积分法和组合法，了解实验法。 采用课堂教学，6学时。 第五章 摩擦（2学时） 知识要点：研究有摩擦情形下物体的平衡问题。 目标要求：正确理解工程中的摩擦现象；掌握滑动摩擦、摩擦角的概念；掌 握用解析法求解有滑动摩擦时简单物体系统的平衡问题；了解几何法、自锁和滚动摩阻的概念。 采用课堂教学，2学时。 运动学（18学时） 第六章 点的运动学（2学时） 知识要点：点的运动的三种描述方法—矢径法、直角坐标法和自然坐标法；运动方程的建立和三种坐标下的速度、加速度的计算方法。 目标要求：掌握描述点的运动的三种方法。会建立点的运动方程，会求解与点的速度和加速度有关的问题；掌握点的速度和加速度在直角坐标下和自然坐标系下的转换关系。 采用课堂教学，2学时。 第七章 刚体的简单运动（2学时） 知识要点：刚体的两种简单运动形式：平动和定轴转动。 目标要求：掌握刚体平动和定轴转动的运动特征；能够熟练判断刚体平动或定轴转动的情况；熟练地计算定轴转动刚体的角速度和角加速度，以及刚体内任一点的速度和加速度的计算方法；掌握与轮系传动比有关的计算；理解对有关运动量的矢量表示。 采用课堂教学，2学时。 第八章 点的合成运动（6学时） 知识要点：在不同的坐标系中研究同一点的运动，分析对于不同的参考系运动学参数之间的关系—速度合成定理和加速度合成定理。 目标要求：掌握点的合成运动的有关概念；掌握点的速度合成定理及其应用，理解速度合成定理的推导；掌握牵连运动为平动时的加速度合成定理及其应用；了解牵连运动为转动时的加速度合成定理、科氏加速度。本章要点是动点和动系的选取。 采用课堂教学，6学时。 第九章 刚体的平面运动（8学时） 知识要点：一种较为复杂的刚体运动—刚体平面运动。 目标要求：掌握刚体平面运动的概念，理解平面运动的简化和分解；掌握求解速度问题的三种方法，对常见的平面机构能进行速度分析；学会用基点法求解加速度问题；会计算简单的运动学综合应用问题。 采用课堂教学，6学时。综合训练2学时 动力学（30学时） 第十章 质点动力学的基本方程（2学时） 知识要点：动力学基本定律(牛顿运动三定律)；质点的运动微分方程。 目标要求：理解各种形式的质点运动微分方程，掌握质点动力学两类基本问题的解法，能解简单的质点动力学综合问题。 采用课堂教学，2学时。 第十一章 动量定理（4学时） 知识要点：质点与质点系的动量定理和质心运动定理。 目标要求：冲量，动量，质点和质点系的动量定理及相应的守恒定律。理解质心的概念，了解质心与重心的关系，会计算质点系的质心位置，掌握质心运动定理，会应用质心运动定理求解有关动力学问题。 采用课堂教学，4学时。 第十二章 动量矩定理（6学时） 知识要点：质点与质点系的动量矩定理；刚体的定轴转动微分方程；刚体的平面运动微分方程。 目标要求：理解和熟练计算质点系的动量矩，常见刚体的转动惯量；能熟练地应用质点系的动量矩定理、刚体定轴转动微分方程和刚体的平面运动微分方程求解有关动力学问题。了解质点系相对于质心的动量矩定理。 采用课堂教学，6学时。 第十三章 动能定理及普遍定理综合应用（8学时） 知识要点：质点与质点系之动能变化与作用力做功之间的关系。 目标要求：熟练计算功和动能；掌握动能定理并能熟练应用该定理求解质点系动力学问题；理解功率方程，会用功率方程求解有关问题；能够综合应用动量定理、动量矩定理和动能定理求解简单的动力学综合应用问题。 采用课堂教学，8学时。 第十四章 达朗伯原理（6学时） 知识要点：达朗伯原理用静力学中研究平衡问题的方法来研究动力学中不平衡的问题，该原理提供了研究动力学问题的一个新的普遍的方法，即动静法。 目标要求：掌握惯性力的概念，会对刚体惯性力系的简化结果进行计算；掌握并能应用达朗伯原理求解简单系统的动力学问题；了解惯性积和惯性主轴的概念，了解绕定轴转动刚体轴承的动反力的形成，了解静平衡和动平衡的概念。 采用课堂教学，6学时。 第十五章 虚位移原理（4学时） 知识要点：自由度、约束和广义坐标；虚位移和理想约束；虚位移原理及其简单应用。 目标要求：按不同分类方法理解各种约束，掌握自由度、广义坐标、虚位移、虚功和理想约束等概念；掌握虚位移原理，并能初步应用虚位移原理求解具有理想约束、单自由度系统的平衡问题，求解结构的约束力。 采用课堂教学，4学时。 三、课程教学的基本要求 ⒈ 由于理论力学是一门理论性较强的技术基础课程，一般应以课堂讲授为主。在有条件的情况下，可以组织学生观看有关录像带，或演示课件。由于部分习题有一定的难度，所以应尽量安排必要的习题课。通过教学，确实使学生掌握基本概念、基本理论和基本方法。 ⒉ 静力学部分，除可按照本大纲制定的顺序讲授外，也可以作适当的调整，如先讲空间任意力系，再讲各种简单力系。 ⒊ 每次课后均留适量的作业（3~4题）。通过解题训练，使学生加深对基本概念的理解，提高分析和解题的能力。 ⒋ 作业量 第一章 静力学公理及物体的受力分析 6~8题 第二章 平面汇交力系与平面力偶系 6~8题 第三章 平面任意力系 12~16题 第四章 空间力系 6~8题 【篇二：大学物理第八章课后答案】 都是q的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点．试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系?? 解: 如题8-1图示 (1) 以a处点电荷为研究对象，由力平衡知：q?为负电荷 qq?(2 a)3 解得q??? 3q 3 (2)与三角形边长无关． 题8-1图题8-2图 8-2 两小球的质量都是m，都用长为l的细绳挂在同一点，它们带有相同电量，静止时两线夹角为2? ,如题8-2图所示．设小球的半径和线的质量都可以忽略不计，求每个小球所带的电量．? 解: 如题8-2图示 tcos??mg? ? q2 ?tsin??f?1 解得 q?2lsin?4??0mgtan? 8-3 根据点电荷场强公式e? q4??0r 2 ，当被考察的场点距源点电荷很近(r →0)时，则场强→∞，这是没有物理意义的，对此应如何理解?? ?解: e? ? r0仅对点电荷成立，当r?0时，带电体不能再视为点电 荷，再用上式求场强是错误的，实际带电体有一定形状大小，考虑电荷在带电体上的分布求出的场强不会是无限大． 8-4 在真空中有a，b两平行板，相对距离为d，板面积为s，其带电量分别为+q和-q．则这两板之间有相互作用力f，有人说f= q24??0d2 ,又有人 qq2 说，因为f=qe,e?，所以f=．试问这两种说法对吗?为什么? ?0s?0sf到底应等于多少?? 解: 题中的两种说法均不对．第一种说法中把两带电板视为点电荷是不对的，第二种说法把合场强e? q 看成是一个带电板在另一带电板处的场强?0s q2?0s ，另一板受它的作用 也是不对的．正确解答应为一个板的电场为e? q2 力f?q，这是两板间相互作用的电场力． ? 2?0s2?0s q ??? 8-5 一电偶极子的电矩为p?ql，场点到偶极子中心o点的距离为r,矢量r 与l的夹角为?,(见题8-5图)，且r??l．试证p点的场强e在r方向上的分量er和垂直于r的分量e?分别为 ? er= pcos?psin? , = e? 2??0r34??0r3? 证: 如题8-5所示，将p分解为与r平行的分量psin?和垂直于r的分量 ?? psin?． ∵ r??l ∴ 场点p在r方向场强分量 er? 垂直于r方向，即?方向场强分量 pcos? 3 e0? 题8-5图 题8-6图 -1 (1)在带电直线上取线元dx，其上电量dq在p点产生场强为 dep? 1?dx 2 ? ep??dep? ? ? l2l?2 dx 2 (a?x) ?11[?] a?a? 2 2 ? ?l 2 2 ?9?1 用l?15cm，??5.0?10c?m, a?12.5cm代入得 ep?6.74?102n?c?1 方向水平向右 (2)同理? deq? 1?dx 方向如题8-6图所示 ?de?0由于对称性?qx，即eq只有y分量， l ∵ deqy 1?dx ? d2x?d 2 2 2 eqy??deqy l ? l2l?2 dx(x2?d22) 3 2 ? ?9 ?l 2 22 以??5.0?10 c?cm?1, l?15cm,d2?5cm代入得 eq?eqy?14.96?102n?c?1，方向沿y轴正向 8-7 一个半径为r的均匀带电半圆环，电荷线密度为?,求环心处o点的场强． 解: 如8-7图在圆上取dl? rd? 题8-7图 dq??dl?r?d?，它在o点产生场强大小为 de? ?rd? 方向沿半径向外 2 则 dex?desin?? ? sin?d? ?? cos?d? dey?decos(???)? 积分ex? ? ? ?? sin?d?? ey?? ? ?? cos?d??0 ∴ e?ex? ? ，方向沿x轴正向． 8-8 均匀带电的细线弯成正方形，边长为l，总电量为q．(1)求这正方形轴线上离中心为r处的场强e；(2)证明：在r??l处，它相当于点电荷q产生的场强e．? ?q 解: 如8-8图示，正方形一条边上电荷在p点产生物强dep方向如图，大 4 小为 dep? ??cos?1?cos?2? lr2? l2 2 l4 2 ∵ cos?1? cos?2??cos?1 【篇三：理论力学教案】 教 案 课程编码：__________211105________________________ 总学时／周学时：68/ 4 开课时间： 2010年 9 月 25 日第 3 周至第 19 周 授课年级、专业、班级：__ ___ 使用教材：__哈工大理论力学学教研室编《理论力学》第6版__ 授课教师：___ __________ 开课学院： 1 3 4 5 本文来源：https://www.dywdw.cn/b2965465306c1eb91a37f111f18583d048640f5c.html
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2022-05-24
