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809 力學基礎 (1)考試要求 ①了解:點的運動學(點的直線運動和曲線運動),剛體的基本運動(平移和定 軸轉動),剛體的平面運動,純滾動圓盤的運動描述,點的復合運動,力系的特 征量,二力構件的特點,靜摩擦力應滿足的物理條件,動力學的三個基本定理, 達朗貝爾原理。 ②理解:點的速度、切向加速度和法向加速度,平面運動剛體的角速度和角加速 度,平面運動剛體的速度瞬心、加速度瞬心和其上點的曲率中心,絕對運動、相 對運動和牽連運動(尤其是動點的相對速度和相對加速度,動點的牽連速度和牽 連加速度,動點的科氏加速度),圓盤在水平地面、圓凸面、圓凹面上作純滾動 時圓心的速度、切向加速度、法向加速度與圓盤角速度、角加速度的關系,常見 約束的約束力特點,物體與物系的受力分析,力系的平衡方程,帶摩擦物系的平 衡,剛體轉動慣量的平行軸定理,剛體的平移、定軸轉動、平面運動的動能、動 量、對某點的動量矩及達朗貝爾慣性力系的簡化結果的計算。 ③掌握:用速度瞬心法、兩點速度關系的幾何法或投影法對平面運動剛體系統進 行速度分析,用兩點加速度關系的投影法或特殊情況下加速度瞬心法對平面運動 剛體系統進行加速度分析,用點的速度合成公式的幾何法或投影法以及點的加速 度合成公式的投影法對平面運動系統進行運動學分析,力系的主矢和對某點的主 矩的計算,最簡力系的判定,物系平衡問題的求解(尤其要掌握通過巧妙選取研 究對象和平衡方程對問題進行快速求解),帶摩擦的物系平衡問題中主動力或主 動力偶的取值范圍或摩擦因數的取值范圍或平衡位置的求解,平面物體系統的動 能、動量、對某點動量矩的計算,動能定理積分形式的應用,動量守恒、質心運 動守恒和質心運動定理的應用,對定點的動量矩定理、相對于質心的動量矩定理 及其守恒定律的應用,用達朗貝爾原理(動靜法)求解平面物體系統的動力學問題 (包括動力學正問題:已知主動力求運動和約束力,以及動力學逆問題:已知運 動求未知主動力和約束力)。 (2)考試內容 ①運動學:點的運動方程,點的速度和加速度在直角坐標軸上的投影,點的速度 和加速度在自然軸上的投影,剛體的平移,剛體的定軸轉動,剛體平面運動方程, 平面運動剛體的速度瞬心,速度投影定理,剛體上兩點的速度關系,平面運動剛 體的加速度瞬心,剛體上兩點的加速度關系,同一剛體上兩點連線的中點的速度 和加速度的計算,在水平地面、圓凸面、圓凹面上作純滾動的圓盤上點的速度和 加速度的正確表示及其求解,點的速度合成定理,點的加速度合成定理。 ②靜力學:力對坐標軸的投影,力對點的矩和力對過該點的軸的矩的關系,力偶 和力偶矩,力系的簡化,平面力系的平衡條件(一矩式、二矩式及其限制條件、 三矩式及其限制條件)及其應用,帶摩擦的物系平衡問題。 ③動力學:剛體的質心和均質細長直桿、均質圓盤、均質細圓環對過質心且垂直 于運動平面的軸的轉動慣量及剛體轉動慣量的平行軸定理,力的功(包括常力的 功、彈簧力的功,力偶的功),質點系的動能,動能定理,重力勢能和彈性勢能, 機械能守恒定律,質點系的動量,質心運動定理,質心運動的守恒定律,動量守 恒定律,質點系對定點的動量矩定理和相對于質心的動量矩定理,動量矩守恒定 律,剛體達朗貝爾慣性力系的簡化,達朗貝爾原理(動靜法)及其在單自由度平 面系統或二自由度平面系統中的應用。 (3)題型及分值 所有考題均為計算題,其中:運動學、靜力學、動力學考題各占 50 分左右。 (4)參考書目 1.《理論力學教程》,電子工業出版社,水小平、白若陽、劉海燕,2013 年 9 月 2.《理論力學學習指導與題解》,電子工業出版社,白若陽、水小平、劉海燕, 2014 年 3 月
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