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2017年四川师范大学理论力学复试实战预测五套卷

  摘要

一、计算题

1. 刚体绕定点

运动时,根据下述条件如何确定其瞬时轴?

(1)已知其上两点A 、B 的速度相同;

(2)已知其上两点A 、B 的速度方向,且两个速度方向不平行. 【答案】(1)过定点0且与A ,B 连线平行的直线即为瞬时轴. (2)过点A 、B 分别作和

的垂线,交于一点C ,0C 所在的直线为瞬时轴.

轴摆动。在连杆AB 上装有两个滑块,滑块B 在水

摇杆与水平线间成60°

2. 图1所示曲柄连杆机构带动摇杆平槽内滑动,而滑块D 则在摇杆度角,距离

的槽内滑动。已知:曲柄长OA=50mm,绕O 轴转动的匀角速

在图示位置时,蓝柄与水平线间成90°角,

求摇杆的角速度和角加速度。

图1

【答案】(1)速度分析:可知AD 杆瞬时平动,则以D 为动点,动。

由其中解得

所以摇杆的角速度为

(2)加速度分析:如图2所示。

可得

为动系。绝对运动为曲线运动,相对运动为直线运动,牵连运动为定轴转

图2

以A 点为基点,研究点B 的加速度,由

其中

以D 为动点,由

可得

在垂直于CD 方向上的分量有

其中

解得

3. 已知

形物体重为P , 尺寸如图所示。现以水平力F 拉此物体, 当刚开始拉动时, A , B 两处的

为动系。以点A 为基点,研究点D 的加速度。

在竖直方向上的分量得

摩擦力是否都达到最大值?如A , B 两处的静摩擦因数均为f , 此二处最大静摩静力是否相等?又如力F 较小而未能拉动物体时, 能否分别求出A , B 两处的静摩擦力?

【答案】当刚开始拉动

形物体时, A 、B 两处的摩擦力均应达到最大值, 若一处或两处摩擦

力均未达到最大值, 则形物体不能运动。若A 、B 两处的静滑动摩擦系数f , 相同, 则A 、B 两处

的最大静滑动摩擦力不相等, 因A 、B 两处的法向约束反力不相等。当力F 较小未拉动物体时, 若A 、B 两处均未达临界状况, 此时不能使用静摩擦定律(

), 则不能分别求出A 、B 两

处的静滑动摩擦力。若A 处已达临界状态, 且力F 为已知, 则可以分别求出A 、B 两处的静滑动摩擦力。

4. 如图1所示, 质量为m 的滑块A , 可以在水平光滑槽中运动, 具有刚度系数为k 的弹簧一端与滑块相连接, 另一端固定. 杆AB 长度为1, 质量忽略不计, A 端与滑块A 铰接, B 端装有质量垂平面内可绕点A 旋转. 设在力偶M 作用下转动角速度为常数. 求滑块A 的运动微分方程

.

在铅

图1

【答案】选取A 的水平位移x 和小球的转角为广义坐标, 如图2所示

.

图2

可得

则有

整理得

5. 一半径为R 的均质圆轮在水平面上只滚动而不滑动. 如不计滚动摩阻, 试问在下列两种情况下, 轮心的加速度是否相等? 接触面的摩擦力是否相同?

(1)在轮上作用一顺时针转向的力偶, 力偶矩为M ; (2)在轮心作用一水平向右的力F

,