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2017年宁波大学机械工程与力学学院891理论力学(甲)考研仿真模拟题

  摘要

一、计算题

1. 图1所示汽车总质量为m , 以加速度a 作水平直线运动. 汽车质心G 离地面的高度为h , 汽车的;又, 汽车应如何行驶能使前后前后轴到通过质心垂线的距离分别等于c 和b. 求其前后轮的正压力轮的压力相等?

图1

【答案】以整体为研究对象, 受力分析如图2所示

.

图2

作出所有主动力、约束力和惯性力. 由平衡方程

可得

解得

当两轮压力相等时,

解得

2. 刚体上A 点受力F 作用,如图所示,问能否在B 点加一个力使刚体平衡?为什么?

【答案】不能。当在B 点施加力F 时,不能同时保证

故不能平衡。

3. 图示质量弹簧系统,物体A , B 和C 的质量分别为2m , m 与m , A 和B 之间用不可伸长的绳子通过光滑的滑轮相连结,B 和C 之间用弹簧相连接. 弹簧原长为a ,弹性系数物块的运动都是简谐运动,并求出振动周期,绳中张力和弹簧中的张力

.

先用一手托

住A , 另一手托住C , 且使弹簧维持原长,现两手同时放开,如不计绳和弹簧的质量,求证以后三

【答案】设松开手后某一时刻B 下降了

C 下降了

A 上升了

A 和B 的加速度大小为:

C 的加速度为:

式①②联立可得:

积分并利用初条件:

可得

将其代入方程①②可得:

这是简谐振动的方程,三物体均做简谐振动. 其周期为:

设绳子拉力为如图(b )所示,对物块A 使用牛顿定律有:

由⑥式有:

其中固有频率

由式④、⑤的初条件可得:

显然,振动时

不防取

的最小可能正值,由式⑩可得:

代入式⑩中可得:

又由式⑥可得:

推出

从而有:

代入式⑨可得:

设弹簧拉力为

对物体C 使用牛顿定律: