1、注册公用设备工程师给水排水基础考试上午（理论力学）历年真题试卷汇编 4 及答案解析(总分：54.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：27，分数：54.00)1.2013 年，第 49 题图 43-18 所示平面构架，不计各杆自重。已知：物块 M 重力的大小为 F P ，悬挂如图示，不计小滑轮 D 的尺寸与重量，A、E、C 均为光滑铰链，L 1 =15m，L 2 =2m。则支座 B 的约束力为( )。 （分数：2.00）A.F B = B.F B = C.F B =F P ()D.F B =02.2014 年，第 49 题在图 43-20 所示机构中，已知：F P ，L=2m，r
2、05m，=30，BE=EG，CE=EH。则支座 A 的约束力为( )。 （分数：2.00）A.F Ax =F P ()，F Ay =175F p ()B.F Ax =0，F Ay =075F p ()C.F Ax =0，F Ay =075F P ()D.F Ax =F P ()，F Ay =175F P ()3.2006 年，第 51 题不经计算，通过直接判定得出图 44-1 示桁架中内力为零的杆数为( )。（分数：2.00）A.2 根B.3 根C.4 根D.5 根4.2007 年，第 52 题桁架结构形式与载荷 F 均已知(图 44-2)。结构中杆件内力为零的杆件数为( )。（分数：2.0
3、0）A.零根B.2 根C.4 根D.6 根5.2008 年，第 52 题图 44-3 示平面桁架的尺寸与载荷均已知。其中，杆 1 的内力大小 F s1 为： （分数：2.00）A.B.C.D.6.2012 年，第 50 题平面结构如图 44-5 所示，自重不计。已知：F=100kN。判断图示 BCH 桁架结构中，内力为零的杆数是( )。 （分数：2.00）A.3 根杆B.4 根杆C.5 根杆D.6 根杆7.2014 年，第 50 题图 44-6 所示不计自重的水平梁与桁架在 B 点铰接。已知载荷 F 1 、F 均与 BH 垂直，F 1 =8kN，F=4kN，M=6kN.m，q=1kNm，L=2
4、m，则杆件 1 的内力为( )。 （分数：2.00）A.F N1 =0B.F N1 =8kNC.F N1 =-8kND.F N1 =-4Kn8.2005 年，第 52 题；2011 年，第 50 题图 45-1 所示一重力大小为 W=60kN 的物块自由放置在倾角为=30的斜面上，若物块与斜面间的静摩擦因数为 f=04，则该物块的状态为( )。 （分数：2.00）A.静止状态B.临界平衡状态C.滑动状态D.条件不足，不能确定9.2006 年，第 52 题已知图 45-2 所示斜面的倾角为 ，若要保持物块 A 静止，则物块与斜面之间的摩擦因数 f 所应满足的条件为( )。 （分数：2.00）A.
5、tanfB.tanfC.tanfD.tanf10.2007 年，第 51 题如图 45-3 所示，物块 A 重力的大小 W=10N，被用大小为 F P =50N 的水平力挤压在粗糙的铅垂墙面 B 上，且处于平衡。块与墙间的摩擦系数 f=03。A 与 B 间的摩擦力大小为( )。 （分数：2.00）A.F=15NB.F=10NC.F=3ND.只依据所给条件则无法确定11.2008 年，第 51 题重力大小为 W 的物块能在倾斜角为 的粗糙斜面上下滑，为了维持物块在斜面上平衡，在物块上作用向左的水平力 F Q (如图 45-4 所示)。在求解力 F Q 的大小时，物块与斜面间的摩擦力 F 方向为(
6、 )。 （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=012.2009 年，第 50 题物块重力的大小 W=IOOkN，置于 =60的斜面上，与斜面平行力的大小 F P =80kN(如图 45-5 所示)，若物块与斜面间的静摩擦因数 f=02，则物块所受的摩擦力 F 为( )。 （分数：2.00）A.F=10KN，方向为沿斜面向上B.F=10kN，方向为沿斜面向下C.F=66kN，方向为沿斜面向上D.F=66kN，方向为沿斜面向下13.2013 年，第 50 题物块重力的大小为 W，置于倾角为 斜面上如图 45-6 所示。已知摩擦角
7、m 则物块处于的状态为( )。 （分数：2.00）A.静止状态B.临界平衡状态C.滑动状态D.条件不足，不能确定14.2005 年，第 54 题已知点作直线运动，其运动方程为 x=12-t 3 ，则点在前 3 秒钟内走过的路程为( )。（分数：2.00）A.27cmB.15cmC.12cmD.30cm15.2006 年，第 54 题已知点在平面内的运动方程为 （分数：2.00）A.椭圆曲线B.圆弧曲线C.直线D.抛物线16.2007 年，第 54 题点在铅垂平面 Oxy 内的运动方程 （分数：2.00）A.直线B.圆C.抛物线D.直线与圆连线17.2008 年，第 54 题点在平面 Oxy 内
8、的运动方程 （分数：2.00）A.直线B.圆C.正弦曲线D.椭圆18.2008 年，第 55 题杆 OA=l，绕定轴 O 以匀角速度 转动，同时通过 A 端推动滑块 B 沿轴 x 运动(如图 46-1 所示)。设分析运动的时间内杆与滑块并不脱离，则滑块的速度 v B 的大小用杆的转角 与角速度 表示为( )。 （分数：2.00）A.v B =lsinB.v B =lcosC.v B =lcos 2 D.v B =lsin 2 19.2008 年，第 56 题点 P 沿图 46-2 所示轨迹已知的平面曲线运动时，其速度大小不变，加速度 a 应为( )。 （分数：2.00）A.a n =a0，a=
9、0(a n ：法向加速度，a t ：切向加速度)B.a n =0，a t =a0C.a n 0，a t 0， a t +a n =aD.a=020.2009 年，第 51 题若某点按 s=8-2t 2 (s 以米计，t 以秒计)的规律运动，则 t=3s 时点经过的路程为( )。（分数：2.00）A.10mB.8mC.18mD.8m 至 18m 以外的一个数值21.2010 年，第 51 题已知点沿半径为 40cm 的圆周运动，其运动规律为：s=20t(s 以厘米计，t 以秒计)。若 t=1s，则点的速度与加速度的大小为( )。（分数：2.00）A.20cms；B.20cms；10cms 2C.
10、40cms；20cms 2D.40cms：10cms 222.2010 年，第 52 题已知动点的运动方程为 x=2t，y=t 2 -t，则其轨迹方程为( )。（分数：2.00）A.y=t 2 -tB.x=2tC.x 2 -2x-4y=0D.x 2 +2x+4y=023.2011 年，第 51 题当点运动时，若位置矢大小保持不变，方向可变，则其运动轨迹为( )。（分数：2.00）A.直线B.圆周C.任意曲线D.不能确定24.2012 年，第 51 题动点以常加速度 2ms 2 作直线运动。当速度由 5ms 增加到 8ms 时，则点运动的路程为( )。（分数：2.00）A.75mB.12mC.2
11、25mD.975m25.2013 年，第 51 题已知动点的运动方程为 x=t，y=2t 2 。则其轨迹方程为( )。（分数：2.00）A.x=t 2 -tB.y=2tC.y-2x 2 =0D.y+2x 2 =026.2013 年，第 52 题一炮弹以初速度 v 和仰角 射出。对于图 46-3 所示直角坐标的运动方程为 x=v 0 cost，y=v 0 sint ，则当 t=0 时，炮弹的速度和加速度的大小分别为( )。 （分数：2.00）A.v=v 0 cos，a=gB.v=v，a=gC.v=v 0 sintx，a=-gD.v=v，a=-g27.2014 年，第 51 题动点 A 和 B 在
12、同一坐标系中的运动方程分别为 （分数：2.00）A.f=1sB.f=05sC.t=2sD.t=15s注册公用设备工程师给水排水基础考试上午（理论力学）历年真题试卷汇编 4 答案解析(总分：54.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：27，分数：54.00)1.2013 年，第 49 题图 43-18 所示平面构架，不计各杆自重。已知：物块 M 重力的大小为 F P ，悬挂如图示，不计小滑轮 D 的尺寸与重量，A、E、C 均为光滑铰链，L 1 =15m，L 2 =2m。则支座 B 的约束力为( )。 （分数：2.00）A.F B = B.F B = C.F B =F P ()D.F
13、 B =0解析：解析：取构架整体为研究对象，根据约束的性质，B 处为活动铰链支座，约束力为水平方向(图43-19)。列平衡方程：M A (F)=0，F B .2L 2 一 F P .2L 1 =0，F B = 。故应选 A。 2.2014 年，第 49 题在图 43-20 所示机构中，已知：F P ，L=2m，r=05m，=30，BE=EG，CE=EH。则支座 A 的约束力为( )。 （分数：2.00）A.F Ax =F P ()，F Ay =175F p ()B.F Ax =0，F Ay =075F p () C.F Ax =0，F Ay =075F P ()D.F Ax =F P ()，F
14、 Ay =175F P ()解析：解析：对系统进行整体分析，外力有主动力 F P ，A、H 处约束力，由于 F P 与 H 处约束力均为铅垂方向，故 A 处也只有铅垂方向约束力(图 43-21)，列平衡方程M H (F)=0，F Ay .L-F P (05L+r)=0，F Ay =075F p 。故应选 B。 3.2006 年，第 51 题不经计算，通过直接判定得出图 44-1 示桁架中内力为零的杆数为( )。（分数：2.00）A.2 根B.3 根C.4 根D.5 根 解析：解析：根据节点法，由节点 E 的平衡，可判断出杆 EC、EF为零杆，再由节点 C 和 G，可判断出杆CD、GD 为零杆；
15、分析节点 B，可知 B 处约束力为铅垂方向，由系统的整体平衡可知：支座 A 处也只有铅垂方向的约束力，通过分析节点 A，可判断出杆 AD 为零杆。故应选 D。4.2007 年，第 52 题桁架结构形式与载荷 F 均已知(图 44-2)。结构中杆件内力为零的杆件数为( )。（分数：2.00）A.零根B.2 根C.4 根D.6 根 解析：解析：根据节点法，由节点 E、F 的平衡，可分别判断出杆 EC、FD 为零杆，再由节点 C，可判断出杆 CG、CA 为零杆；同理，分析节点 D，可判断出杆 DG、DB 为零杆。故应选 D。5.2008 年，第 52 题图 44-3 示平面桁架的尺寸与载荷均已知。其
16、中，杆 1 的内力大小 F s1 为： （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析：先取整体为研究对象计算出 B 处约束力 ，再用 m-m 截面将桁架截开取右半部分，受力如图 44-4 所示，列平衡方程M O =0 F s1 a+F B a=0，可得 ，即杆 1 受压其内力与 F B 大小相等。故应选 A。 6.2012 年，第 50 题平面结构如图 44-5 所示，自重不计。已知：F=100kN。判断图示 BCH 桁架结构中，内力为零的杆数是( )。 （分数：2.00）A.3 根杆B.4 根杆C.5 根杆D.6 根杆 解析：解析：依次分析节点：G、G 1 、E、E 1 、D、D 1 的平
17、衡，可分别判断出杆 GG 1 、G 1 E、EE 1 、E 1 D、DD 1 、D 1 B 为零杆。故应选 D。7.2014 年，第 50 题图 44-6 所示不计自重的水平梁与桁架在 B 点铰接。已知载荷 F 1 、F 均与 BH 垂直，F 1 =8kN，F=4kN，M=6kN.m，q=1kNm，L=2m，则杆件 1 的内力为( )。 （分数：2.00）A.F N1 =0 B.F N1 =8kNC.F N1 =-8kND.F N1 =-4Kn解析：解析：分析节点 D 的平衡，可知 1 杆为零杆。故应选 A。8.2005 年，第 52 题；2011 年，第 50 题图 45-1 所示一重力大小
18、为 W=60kN 的物块自由放置在倾角为=30的斜面上，若物块与斜面间的静摩擦因数为 f=04，则该物块的状态为( )。 （分数：2.00）A.静止状态B.临界平衡状态C.滑动状态 D.条件不足，不能确定解析：解析：根据斜面物块的自锁条件，若要物块处于静止状态，要求摩擦角大于等于斜面的倾角。此题中摩擦角 m =tan -1 f=218，所以物块不自锁，处于滑动状态。故应选 C。9.2006 年，第 52 题已知图 45-2 所示斜面的倾角为 ，若要保持物块 A 静止，则物块与斜面之间的摩擦因数 f 所应满足的条件为( )。 （分数：2.00）A.tanfB.tanfC.tanf D.tanf解
19、析：解析：根据摩擦角与摩擦因数的关系：tan m =f，而位于斜面物块的自锁条件为： m ，所以若要保持物块 A 静止，物块与斜面之间的摩擦因数所应满足的条件为：ftan。故应选 C。10.2007 年，第 51 题如图 45-3 所示，物块 A 重力的大小 W=10N，被用大小为 F P =50N 的水平力挤压在粗糙的铅垂墙面 B 上，且处于平衡。块与墙间的摩擦系数 f=03。A 与 B 间的摩擦力大小为( )。 （分数：2.00）A.F=15NB.F=10N C.F=3ND.只依据所给条件则无法确定解析：解析：因为物体处于平衡状态，可用铅垂方向的平衡方程计算摩擦力，即摩擦力 F=W。故应选
20、 B。11.2008 年，第 51 题重力大小为 W 的物块能在倾斜角为 的粗糙斜面上下滑，为了维持物块在斜面上平衡，在物块上作用向左的水平力 F Q (如图 45-4 所示)。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：维持物块平衡的力 F Q 可在一个范围内，求 F Qmax 时摩擦力 F 向下，求 F Qmin 时摩擦力 F向上。故应选 C。12.2009 年，第 50 题物块重力的大小 W=IOOkN，置于 =60的斜面上，与斜面平行力的大
21、小 F P =80kN(如图 45-5 所示)，若物块与斜面间的静摩擦因数 f=02，则物块所受的摩擦力 F 为( )。 （分数：2.00）A.F=10KN，方向为沿斜面向上B.F=10kN，方向为沿斜面向下C.F=66kN，方向为沿斜面向上 D.F=66kN，方向为沿斜面向下解析：解析：根据摩擦定律：F max =Wcos60f=10kN，沿斜面的主动力为 Wsin60-F P =66kN，方向向下，物体处于平衡状态，由沿斜面的平衡方程得摩擦力的大小为 66kN。故应选 C。13.2013 年，第 50 题物块重力的大小为 W，置于倾角为 斜面上如图 45-6 所示。已知摩擦角 m 则物块处
22、于的状态为( )。 （分数：2.00）A.静止状态 B.临界平衡状态C.滑动状态D.条件不足，不能确定解析：解析：根据斜面的自锁条件，斜面倾角小于摩擦角时，物体静止。故应选 A。14.2005 年，第 54 题已知点作直线运动，其运动方程为 x=12-t 3 ，则点在前 3 秒钟内走过的路程为( )。（分数：2.00）A.27cm B.15cmC.12cmD.30cm解析：解析：点的初始位置在坐标 12cm 处，沿 x 轴负方向运动，3 秒时到达坐标-15cm 处。故应选 A。15.2006 年，第 54 题已知点在平面内的运动方程为 （分数：2.00）A.椭圆曲线B.圆弧曲线 C.直线D.抛
23、物线解析：解析：将两个运动方程平方相加：x 2 +y 2 =4 2 ，为圆方程。故应选 B。16.2007 年，第 54 题点在铅垂平面 Oxy 内的运动方程 （分数：2.00）A.直线B.圆C.抛物线 D.直线与圆连线解析：解析：将运动方程中的时间参数 t 消去：17.2008 年，第 54 题点在平面 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：将运动方程中的参数 t 消去： 将两个运动方程平方相加，即可得到轨迹方程18.2008 年，第 55 题杆 OA=l，绕定轴 O 以匀角速度 转动，同时通过 A 端推动滑块 B 沿轴 x 运动(如图 46
24、1 所示)。设分析运动的时间内杆与滑块并不脱离，则滑块的速度 v B 的大小用杆的转角 与角速度 表示为( )。 （分数：2.00）A.v B =lsinB.v B =lcos C.v B =lcos 2 D.v B =lsin 2 解析：解析：列出 B 滑块的运动方程：x B =lsin=lsint，其速度为：v B =v B =lcost=lcos。故应选 B。19.2008 年，第 56 题点 P 沿图 46-2 所示轨迹已知的平面曲线运动时，其速度大小不变，加速度 a 应为( )。 （分数：2.00）A.a n =a0，a=0(a n ：法向加速度，a t ：切向加速度) B.a n
25、 =0，a t =a0C.a n 0，a t 0， a t +a n =aD.a=0解析：解析：点作匀速曲线运动，其切向加速度为零，法向加速度不为零即为点的全加速度。故正确答案应选 A。20.2009 年，第 51 题若某点按 s=8-2t 2 (s 以米计，t 以秒计)的规律运动，则 t=3s 时点经过的路程为( )。（分数：2.00）A.10mB.8mC.18m D.8m 至 18m 以外的一个数值解析：解析：当 t=0s 时，S=8m，当 t=3s 时，s=-10m，点的速度 v=s=-4t，即沿与 s 正方向相反的方向从8m 处经过坐标原点运动到了-10m 处。故应选 C。21.201
26、0 年，第 51 题已知点沿半径为 40cm 的圆周运动，其运动规律为：s=20t(s 以厘米计，t 以秒计)。若 t=1s，则点的速度与加速度的大小为( )。（分数：2.00）A.20cms；B.20cms；10cms 2 C.40cms；20cms 2D.40cms：10cms 2解析：解析：根据自然法表示的点的速度、切向加速度和法向加速度公式：点的速度 v=s=20cms，切向加速度 a t =s=0，法向加速度即为点的加速度 22.2010 年，第 52 题已知动点的运动方程为 x=2t，y=t 2 -t，则其轨迹方程为( )。（分数：2.00）A.y=t 2 -tB.x=2tC.x
27、2 -2x-4y=0 D.x 2 +2x+4y=0解析：解析：将运动方程中的参数 t 消去： 23.2011 年，第 51 题当点运动时，若位置矢大小保持不变，方向可变，则其运动轨迹为( )。（分数：2.00）A.直线B.圆周 C.任意曲线D.不能确定解析：解析：点的运动轨迹为位置矢端曲线，当位置矢大小不变方向可变时，其矢端曲线为圆周。故应选B。24.2012 年，第 51 题动点以常加速度 2ms 2 作直线运动。当速度由 5ms 增加到 8ms 时，则点运动的路程为( )。（分数：2.00）A.75mB.12mC.225mD.975m 解析：解析：因为点做匀加速直线运动，所以可根据公式：2
28、as= ，则点运动的路程应为：25.2013 年，第 51 题已知动点的运动方程为 x=t，y=2t 2 。则其轨迹方程为( )。（分数：2.00）A.x=t 2 -tB.y=2tC.y-2x 2 =0 D.y+2x 2 =0解析：解析：将运动方程中的参数 t 消去：t=x，y=2x 2 。故应选 C。26.2013 年，第 52 题一炮弹以初速度 v 和仰角 射出。对于图 46-3 所示直角坐标的运动方程为 x=v 0 cost，y=v 0 sint ，则当 t=0 时，炮弹的速度和加速度的大小分别为( )。 （分数：2.00）A.v=v 0 cos，a=gB.v=v，a=g C.v=v 0 sintx，a=-gD.v=v，a=-g解析：解析：分别对运动方程 x 和 y 求时间 t 的一阶、二阶导数，即：x=v 0 cos，y=v 0 singt；x=0，y=-g；当 t=0 时，速度的大小 27.2014 年，第 51 题动点 A 和 B 在同一坐标系中的运动方程分别为 （分数：2.00）A.f=1s B.f=05sC.t=2sD.t=15s解析：解析：只有当 t=1s 时两个点才有相同的坐标。故应选 A。
