理力典型习题 - 图文 下载本文

8-12 假设北京铁路局某段铁路是南北方向铺设的,地处北纬40?,今有一列质量为2×106 kg的列车以120 km/h的速度由南向北行驶。求此列车对铁轨的侧压力。

答:约6.25 kN。

8-13 一炮弹以初速v0,仰角?在地球表面北纬度为?的地方向北发射,求经过时间t后,炮弹东偏的距离。

1???gt3cos???v0t2sin(???)3答:。

8-14 均质截头圆锥的质量为m,上、下底半径分别为r、R,试求对z轴的转动惯量Iz。

答:Iz=0.3m(R5—r2) / (R3—r3)。

8-15 一半径为r的均质小球,球心离开z轴的距离l多大时,可以作为一个质点计算其对z轴的转动惯量Iz,而误差不超过5%?

答:l≥2.76 r。

题8-15图

题8-16图

8-16 求图中均质薄板对x轴的转动惯量。(薄板的宽度为b,面积为ab的质量为M)。 答:Ix=M(a2+3ab+4b2)/3。

第9章 动能定理

9-1 为什么切向力作功,法向力不作功?为什么作用在瞬心上的力不作功? 9-2 如图所示,质点受弹簧拉力运动。设弹簧自然长度l0?20cm,系数为k = 20 N/m。当弹簧被拉长到l1?26cm时放手,问弹簧每缩短2 cm,弹簧所作的功是否相同?

题9-2图

题9-3图

9-3一质点M在粗糙的水平圆槽内滑动如图所示。如果该质点获得的初速度v0恰能使它在圆槽内滑动一周,则摩擦力的功等于零。这种说法对吗?为什么?

9-4 自A点以相同大小但倾角不同的初速度v0抛出物体(视为质点),如图10-25所示。不计空气阻力,当这一物体落到同一水平面上时,它的速度大小是否相等?为什么?

题9-4图

题9-5图

9-5 如图所示两轮的质量相同,轮A的质量均匀分布,轮B的质心C偏离几何中心O。设两轮以相同的角速度绕中心O转动,问它们的动能是否相同?

9-6 一纯滚圆轮重P,半径为R和r,拉力FT与水平成?角,轮与支承水平面间的静摩擦系数为f,滚动摩擦系数为?;求轮心C移动s过程中力的全功。

r?s?W?FTs?cos??????P?FTsin??R?R。 ?答:

题9-6图

9-7 计算下列情况下各均质物体的动能:(1)重为P、长为l的直杆以角速度? 绕O轴转动;(2)重为P、半径为r的圆盘以角速度? 绕O轴转动;(3)重为P、半径为r的圆轮在水平面上作纯滚动,质心C的速度为v;(4)重为P、长为l的杆以角速度? 绕球铰

O转动,杆与铅垂线的夹角为?(常数)。

P22T?l?sin2?6g答:(4)。

题9-7图

9-8 滑轮重Q、半径为R,对转轴O的回转半径为?,一绳绕在滑轮上,绳的另一端系一重为P的物体A,滑轮上作用一不变转矩M,使系统由静止而运动;不计绳的质量,求重物上升距离为s时的速度及加速度。

v?2gsM/R?PP?Q?2,a?M/R?PP?Q?R22g答:

R2g。

题9-8图

题9-9图

9-9 弹簧原长l0=10 cm,弹簧刚度系数k = 4.9 kN/m,一端固定在O点,此点在半径为R=10 cm的圆周上如图示。当弹簧的另一端由B点沿圆弧运动至A点时,弹性力所作的功是多少?已知AC⊥BC,OA为直径。

答:WAB??20.3J。

9-10 质量为2 kg的物块A在弹簧上处于静止,如图示。弹簧刚度系数为k=400 N/m。现将质量为4 kg的物块B放置在物块A上,刚接触就释放它。求:(1)弹簧对两物块的最大作用力;(2)两物块得到的最大速度。

答:Fmax?k(???0)?(2mB?mA)g?98N。

题9-10图

题9-11图

9-11 链条长l、重P,展开放在光滑桌面上,如图示。开始时链条静止,并有长度为a的一段下垂。求链条离开桌面时的速度。

22答:v?g(l?a)/l。

9-12 图示滑轮组中,定滑轮O1半径为r1,重W1;动滑轮O2,半径为r2,重W2。两轮均视为均质圆盘,悬挂重物M1重P,M2重Q。绳和滑轮间无滑动,并设P?2Q?W2,求重物M1由静止下降距离h时的速度。

v?4gh(P?2Q?W2)2P?8Q?4W1?3W2。

答:

题9-12图

题9-13图

9-13 周转齿轮传动机构置于水平面内,如图示。已知动齿轮半径为r,重P,可看作均质圆盘;曲柄OA重Q,可看作均质杆;定齿轮半径为R。在曲柄上作 用一常力偶M,力偶在机构平面内,机构由静止开始运动。求曲柄转过?角时的角速度和角加速度。

6gM2?3gM????2R?r9P?2Q; R?r?9P?2Q?。 答:

??9-14 原长h0 = 400 mm、弹簧刚度系数k = 2 N/mm、不计质量的弹簧一端固定于O点,另一端与质量m=10 kg的均质圆盘的中心A相联结。开始时OA在水平位置,长h1 = 300 mm,速度为零。求圆盘在铅直平面内沿曲线轨道作纯滚动,OA到铅直位置时盘心的速度,此时OA= h2 = 350 mm。

答:v=2.36 m/s。