理论力学复习题 下载本文

30、 平台车质量m1?500 kg,可沿水平轨道运动。平台车上站有一人,质量m2?70 kg,车与人以共同速度v0向右方运动。如人相对平台车以速度vr?2 m/s向左方跳出,不计平台车水平方向的阻力及摩擦,问平台车增加的速度为多少? 31、 计算下列情形下系统对固定轴O(图a、b);相对轮心O(图c)的动量矩。 (1).质量为m,半径为R的匀质圆盘以角速度?O转动;

(2).质量为m,长为l的匀质杆在某瞬时以角速度?O绕定轴O转动;

(3).质量为m,半径为R的匀质圆柱上固结质量为m/2的细杆。圆柱作纯滚动,轮心速度为vO。

32、 图示匀质细杆OA和EC的质量分别为50kg和100kg,并在点A焊成一体。若此结构在图示位置由静止状态释放,计算刚释放时,铰链O处的约束反力。不计铰链摩擦。

33、 图示坦克的履带质量为m,两个车轮的质量均为m1。车轮被看成均质圆盘,半径为R,两车轮间的距离为πR。设坦克前进速度为v,试计算此质点系的动能。

34、 平面机构由两匀质杆AB、BO组成,两杆的质量均为m,长度均为l在铅垂平面内运动。在杆AB上作用一不变的力偶矩M,从图示位置由静止开始运动。不计摩擦,试求当滚A即将碰到铰支座O时A端的速度。

复习题参考答案

1、解:1)取OA杆为研究对象;2)受力分析

l/2 ql FAx A FAy FC M B ?F?0?F?0?M?0xyAFAx?0FAy?ql?FC?0FCl?M?ql?l?02 解得:

FAx?0qlM? 2lqlMFC??2lFoy?2、解:1)取OA杆为研究对象;

2)受力分析 Fox Foy O F MO 2m 2q A 1m

Fox?0?F?0Fox?03)?F?0Foy?2q-F?0 解:Foy?40KN

Mo?80KN?m(逆时针)?M?0Mo?F?1?2q?3?0xyO3、解1)圆环M点为动点,AB杆为动系,半圆环为定系;2)分析运动,

绝对运动:曲线运动; 相对运动:直线运动, 牵连运动:平动 O B C D ?va?大小?方向?vev0??vr?M ? vr ve va 皆如图所示由速度合成定理得:

解得: vr= 103mm/s。va= 20 3 mm / s

?x?R?cos2?4、.直角坐标法:,点M的运动方程:?

y?R?sin2??速度:

?sin2???2R?sin2????2R??vx?x ???v?y?2R?cos2??2R?cos2??y

22v?vx?vy?2R?

加速度:

?2cos2???4R?2cos2?????4R?x?ax?? ?22???a?y??4R?sin2???4R?sin2???y22a?ax?ay?4R?2

自然坐标法:设取Mo为弧坐标原点,Mo B(逆时针)方向为正方向。 则,点M的运动方程: s?2R? 速度:

??????2R?? v?s加速度:

????v2??a?an?a??an?n?4R?2n

?5、解:(1)选物块为研究对象,进行受力分析,画出其受力图如图所示

G FN

(2)分析运动 物块作直线运动,其运动方程为 x?h?R?esin?t

(3)根据质点运动微分方程

? 即m???FN?mg ?Fx?m?xx解得最大压力为FNmax?m(g?e?2) 最小压力为FNmin?m(g?e?2) 物块不离开导板的条件是FNmin?0 由此解得?e?g

所以,使物块不离开导板的?最大值

2?max?g e6、解:1)分析运动OA杆定轴转动,AB杆平面运动,滑块B平动 2)计算动能:

OA杆动能为TOA=l2mω02/6

AB杆角速度为:ω=0,B点速度为vB=vA= lω0也等于质心C的速度,其动能为:

2

TAB=mvc/2,

滑块B的动能为TB=mvB2/2, 系统动能T=TOA+TAB+TB

7、解:1)动点AB杆上的A点,动系凸轮,定系:地面 2)分析三种运动

绝对运动:竖直直线运动

相对运动:以C为原点以R为半径的圆弧运动 牵连运动:平动

3)速度分析:由速度合成定理

va 大小:?vr???vevo?

方向:vr 如图示va θ A ve Vo va?vetg30o?3vo?vAB 3C vr?23vo? 38、解:1)运动分析:OA杆定轴转动,AB杆、轮B作平面运动,

2)取OA杆得 vA=OAω=0.1?m/s

3)取AB杆:过A做AP⊥vA,过B做BP⊥vB则P为AB杆速度瞬心。

AB=0.13mAP=0.3mBP=0.23m,速度分析ωAB= vA/AP=

?3,rad/s(顺时针)

vA ω A vA 300 P A anBA A B vB ? O

加速度分析:

0 30aB anA aτBA B

aB 大小?a?A0n?aA?na?BA?aBA2 ? ?BA?AB?2OA?OA方向解得:aB=

皆如图所示?215m/s2

aB4?2?rad/s2 4)取轮B为研究对象?B?R3