全國周培源大學生力學競賽的試題通常涵蓋力學的多個領域,包括理論力學、材料力學、流體力學、結構力學等,旨在全面考察學生的力學基礎知識和應用能力。以下是一些往年競賽試題的示例:
第六屆全國周培源大學生力學競賽試題
驚異的獨木橋
問題描述:一根獨木橋,上面寫著“制止單獨一人過橋”。當?shù)鼐用穸际浅呻p結對并以某種方式協(xié)作過橋。游客單獨試橋時,沒走到半程就把橋壓斷了。小河寬4米,獨木橋長6米,獨木橋由輕質(zhì)木材做成,等截面,允許最大彎矩為600N·m。假設每人體重800N,獨木橋重量不計。
考察點:梁的彎曲、彎矩。
模特兒與型舞臺
問題描述:模特兒在長方形舞臺上走臺步,舞臺有6條等長的桌腿,每條桌腿與地面接觸處都有一盞燈。模特兒發(fā)現(xiàn)站到舞臺不同位置會有不同數(shù)目的燈亮起來。
考察點:受力平衡、變形的協(xié)調(diào)條件。
魔術師的表演
問題描述:魔術師在剛性板上放置箱子和圓球,系統(tǒng)保持平衡。魔術師用魔棒輕輕推了一下圓球,圓球被推開了,而板和箱子仍能在水平位置保持平衡。
考察點:摩擦系數(shù)、平衡條件。
出人意料的交線
問題描述:系統(tǒng)由三根不計半徑的細桿構成,初始時刻一根桿沿某軸,另一根桿沿x軸正方向,第三根桿繞x軸負方向轉(zhuǎn)動一定角度后,把這三根桿焊成一個整體。為了能讓系統(tǒng)持續(xù)地繞某軸以勻角速度轉(zhuǎn)動,需要在紙上挖出某種外形的空隙讓其中一根桿通過。
考察點:空間幾何、運動學。
第五屆全國周培源大學生力學競賽試題(部分)
鉸接于圓環(huán)內(nèi)側(cè)的直桿
問題描述:一根足夠長的鋼筋,為鉸接于圓環(huán)內(nèi)側(cè)的直桿,鋼筋的一端伸出桌面邊緣一定長度。試在給定條件下計算鋼筋自由端的撓度。
考察點:材料力學、撓度計算。
變厚度薄壁圓管
問題描述:變厚度薄壁圓管在兩端承受扭力偶矩作用,已知管長、平均半徑、最小壁厚、最大壁厚等參數(shù),求方位角處的扭轉(zhuǎn)切應力。
考察點:材料力學、扭轉(zhuǎn)切應力計算。
這些試題不僅考察了學生對力學基本概念和原理的掌握程度,還要求學生能夠運用所學知識解決實際問題,體現(xiàn)了競賽的實用性和挑戰(zhàn)性。同時,這些試題也具有一定的創(chuàng)新性和趣味性,能夠激發(fā)學生的學習興趣和探索精神。
對于準備參加競賽的學生來說,建議廣泛閱讀力學相關書籍和文獻,深入理解力學原理和方法,同時加強實踐訓練,提高解決問題的能力。此外,還可以參加一些力學競賽的培訓班或研討會,與優(yōu)秀的師生交流學習,共同探討力學領域的熱點和難點問題。
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