理论力学电子教程 理论力学综合复习(二)
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一、是非题
1、力可以沿着作用线移动而不改变它对物体的运动效应 。
( ) ?
2、刚体作平动时,其上各点的轨迹相同。 ( ) ?
3、只要已知作用在某质点上的所有力,就可以完全确定
该点的运动规律。 ( ) ?
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二、选择题
A,大; B,小; C,相同
1、曲杆重不计,其上作用一力
偶矩为 的力偶,则图( )
中 点的反力比图( )中的
反力 。
M a
B b
B
l
l2
M A
B
l2
lB AM
)(a )(b
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2、正方形 作平动,点
的运动方程为 ;
,点 沿 以
( 以厘米计,以秒计)
的规律运动,当 时,点
的相对加速度大为,
牵连加速度大为 。
A, 0; B,6;
C,24; D,
AABCD
)2co s (6 tx A ?
)2s in (4 ty A ?
26
M AC 23tS ?
Sy、、x t
2??t M
2mcm
2mcm
o x
y
A
C
B
D
MS
B
C
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1
2
3、物体 的重量分别为,
且,绳索与滑轮间无相对滑动。
若不计滑轮质量,则滑轮两边绳子的张
力 ; 若计滑轮质量,则两边绳
子张力 。
BA,BA PP、
BA PP ?
B、不等 A、相等;
A
B
o
A B
AP
BP
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三、填空题
1、图示悬臂桁架中,
各杆的内力为零。
651,、
2、系统按,且
(式中 均为常量)的规
律运动,杆长,若取小球
为动点,物体 为动坐标系,
则牵连加速度
相对加速度 。
(方向均需由图表示)。
tbaS ?s i n?? t???
?,,ba
l A
B
?ea
??a
tb ?? s in2?
2?L
a
aa
6
54
3
2
1 P
? L
A
B
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3、一滚轮重,由大小大小两盘
固结而成,用柔索以速度 拖动,
滚轮则沿粗糙水平面只滚不滑,设
滚轮绕质心 的回转半径为,则
P
V?
C ?
系统的动量为 ;
动能为 。
)( rR VRgP ??
?
2
22
2
)(2
)(
rRg
rVP
?
? ??
V?
R r
C
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四、质量分别为 和 的 两物体,置于同样粗糙的斜面
上,倾角分别为 和 。若不计滑轮处摩擦,试证明当物体
即将下滑时的静摩擦系数 为 0.66。
kg2 kg1 BA、
060 030 A
f
060 030
A B
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证明,
1x1y
A
AP
AN
AF
TF
2x
2y
TF
B
BN
BP
BF
对, A
060c o s,0
060s i n,0
0
1
0
1
???
????
?
?
AA
AA
PNy
PFTx
2
1
由 2 ? 3 又 060co s
AAA PfNfF ????
4 3 1 将 代入 有,)22 3(60c o s60s in 00 fPPfPT AA ?????
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6 )2321( fPT B ??
4 6 令 相等 )2 321()22 3( fPfP BA ???
ff 23213 ???
2
3
1
2
1
3
?
?
?f
?
66.0?? f
对, B 5 030s i n,0 02 ?????? TPFx BB
BBBB PNPNy 2
3,030c o s,0 0
2 ??????
BBB PfNfF ???? 2
3代入 有 5
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五、质量为 的圆盘绕过其质心的轴 以匀角速度 转动,
其上质量为 的物块以 ( 为常量)的规律由 点开始
沿该盘的径向向外运动,求 秒时系统的动量。
M o ?
m 2atS ? a o
1?t
S
o
?
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【 解 】 以物块为动点,以盘为动系,则
22 atsv r ?? ? 当 秒时,1?t avr 2?
2atsv e ?? ? 当 秒时,1?t ?ave ?
于是物块的绝对速度
4)2()( 22222 ?????? ?? aaavvv rea
物快的动量
211 )4( ??? ?mamvp a
S
o
?
rv
ev
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因为圆盘质心的速度为零,故圆盘的动量 02 ?p
所以系统的动量
211 )4( ??? ?mapp
方向:与 成角 rv? )2()( ?? a r c t gvva r c t g re ??
六、图示匀质圆柱体位于铅直面内。已知:圆柱半径为,重
为, 支座的水平间距为 。试用动静法求突然移去支承
瞬时,( 1)圆柱质心 的加速度;( 2)支承反力,
P
r
BA,l B
C AxF AyF
A
C
Bl
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【 解 】 由 ? ? 0AM 0c o sc o s ??? ?? rPM
gA
得, rgla C 3?
由 01 ??x 0s in ??? ?
gAAx FF
得, )3(])4(1[ 2122 rrlPlF Ax ???
由 01 ?? y 0c o s ???? PFF
AgAy ?
得,])6(1[ 22 rlPF
Ay ???
A
C
B
AxF
?
AyF
? gAF?
P? Ca
?
gAM
?
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七、圆球由均质圆环和沿直径的均质细杆固结而成,圆环和细杆的
质量均为,设圆轮由静止开始释放沿斜面滚下(只滚不滑),求
圆轮的角加速度。
m
C
r
?
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【 解 】 22 2121 ?
CC ImvT ??
2222 ]12)2([
2
1))(2(
2
1 ?? rmmrrm ???
35 22?mr?
310 2 ?? dmrdT ?
? ?? )(s i n2)(s i n2 dtrmgdsmgW ????
?? WdT ?
)(s i n2310 2 dtgmrdmr ???? ?
rgdtd 5s i n3 ??? ??
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八、在图示机构中,已知:曲柄 AB和连杆 BC的长度均为 l,重
量均为 P,滑块 C重,可沿倾角为 的光滑导轨滑动。试用
虚位移原理求系统在铅垂平面内的平衡位置 。 Q
P ?
?
x
y ?
A
B
E
C
?
D
QP
?
P?
P?
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【 解 】 用解析法
???????
???????
??????
?????
s i ns i n2,s i nc o s2
)c o s (
2
1),s i n (
2
1
oo
DD
yly
lyly
?????????
????
?????
???
s ins in)c o s (
2
1
s inc o s)s in (
2
1
lly
ll
E
E
???????? ???????? )c o s (21)c o s (21[ llP
由虚功原理有,
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0s ins in2]s ins in ?????????? ???????? lPl Q
???? s ins in)(2c o sc o s ??????? QPPP
)](2[ QPPc tgPtg ???? ??
})](2[{ QPPc tgPa r c tg ???? ??
由 的任意性有,??
x
y ?
A
B
E
C
?
D
QP
?
P?
P?
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九、结构尺寸如图,略去各杆自重,C,E处为铰接,已知:
P= 10kN,M= 12kN。试求 A,B,D处的约束反力。
4
3
E
D A B
C
H
1m 2m
045
045
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【 解 】 分析 DE杆有
)(12,0)( ???? kNNFM DE ?
kNNN ED 12??
分析 AC杆有
021,0)( ?????? AxEC FNFM ?
)(6 ??? kNF Ax
D
E M NEF
NDF
E
A
C
CyF
CxF
NEF
AxF
AyF
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分析 ACB部分有
054,0 ??????? PFFFX NEBxAx
)(2 ?? kNF Bx
015315412,0)( ???????????? PPFFFM NEByA ?
)(5 ?? kNF By
053,0 ?????? PFFY ByAy
)(1 ?? kNF Ay
C
A B
4 3
P?E
NEF
AxF
AyF
BxF
ByF
045
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十、在图示机构中,已知,OA= 15cm,= 10cm。
在图示 瞬时,。试求
此瞬时圆轮的角速度 。
BO1
ABBO ?1 00 30,60,2 ??? ??? sr a d
1?
O A
B
? ?
1O?
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O A
B
? ?
1O?
【 解 】 取连杆 AB,由速度投影定理,

030co sAB vv ?
轮的角速度
10
3
2
11215
1
1 ????? BO
v B?
sr a d2 33? 顺时针