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2017年上海大学力学所887理论力学考研题库

  摘要

一、计算题

1. 假如地球引力増加一倍, 下列几种振动系统的固有频率有变化?(1)单摆;(2)复摆;(3)弹簧质量系统;(4)扭摆.

【答案】(1)固有频率增大(2)固有频率增大(3)不变化; (4)不变化.

2. 水平均质细杆质量为m , 长为C 为杆的质心. 杆A 处为光滑铰支座, B 端为一挂钩, 如图所示. 如B 端突然脱落, 杆转到铅垂位置时, 问b 值多大能使杆有最大角速度?

倍;

倍;

【答案】初始时刻, 动能为零, 整个过程中只有重力做功, 由动能定理可得:

解得

由均值不等式得

所以当角速度最大时

解得

3 如图所示, 带有几个齿的凸轮绕水平的轴O 转动, 并使粧锤运动. 设在凸轮与桩锤碰撞前粧锤是.

静止的, 凸轮的角速度为

若凸轮对轴的转动惯量为

, 锤的质量为m , 并且碰撞是非弹性的,

碰撞点到轴的距离为r. 求碰撞后凸轮的角速度、锤的速度和碰撞时凸轮与锤间的碰撞冲量

.

【答案】取凸轮为研究对象, 设碰撞后凸轮角速度为设碰撞后桩锤的速度为v , 根据动量定理得:

I=mv

根据图中关系可知:

联立以上各式解得:

4. 尖劈顶重装置如1所示。在B 块上受力的作用。A 与B 块间的静摩擦因数为(其他有滚珠处表示光滑)。如不计A 和B 块的重量, 求使系统保持平衡的力F 的值。

根据冲量矩定理得:

图1

【答案】设A 与B 之间的摩擦角为以整体为研究对象, 受力如图2所示。

图2

由平衡方程解得

对于楔形块有两种不同的运动运动趋势

(1)当楔块在向右运动的瞬间, 摩擦力斜向下, 受力如图3(a )所示。

图3(a )

由平衡方程可得

(2)当楔块在向左运动的瞬间, 摩擦力斜向上, 受力如图3(b )所示。

图3(b )

由平衡方程可得

因此F 应满足将

代入, 整理得