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2017年太原科技大学应用科学学院816理论力学A考研冲刺密押题

  摘要

一、计算题

1. 如图所示,一直杆以匀角速度

绕其固定端O 转动,沿此杆有一滑块以匀速

滑动。设运

动开始时,杆在水平位置,滑块在点O 。求滑块的轨迹(以极坐标表示)。

【答案】物体的运动方程为

消去t 得轨迹方程为

2. 图1所示为均质细杆弯成的圆环, 半径为r , 转轴0通过圆心垂直于环面, A 端自由, AD 段为微小缺口, 设圆环以匀角速度绕轴0转动, 环的线密度为不计重力, 求任意截面B 处对AB 段的约束力

.

图1

【答案】以AB 段为研究对象, 如图2所示.

图2

可知距OB 角度为处的. 由平衡方程

可得

解得

3. 某人用枪瞄准了空中一悬挂的靶体。如在子弹射出的同时靶体开始自由下落,不计空气阻力,问子弹能否击中靶体?

【答案】能够击中靶体,因为在铅垂方向靶体和子弹具有相同的速度。

4. 质量为m 的物块W 固定在水平杆AB 的B 端,刚度系数为k 的铅直弹簧支撑在水平杆EF 的F 点,杆AB 、EF 、CD 的质量不计,图(a )所示位置为系统的静平衡位置. 求系统微幅振动的固有频率

.

微元所受的惯性力为:

【答案】因系统为保守系统,所以可用能量法.

物块在平衡位置附近做微幅振动,如图(b )所示,设运动规律为

则系统的动能为

最大动能为

取静平衡位置为零势能点,系统的势能为

式中

弹簧的变形.

,C 处的线位移为

’,而EF

当物块有最大位移A 时,AB 杆的转角杆的转角

,则弹簧的最大线位移为

所以系统的最大势能为

5. 平台车以速度v 沿水平路轨运动, 其上放置均质正方形物块A , 边长为a , 质量为m , 如图1所示. 在平台上靠近物块有一凸出的棱B , 它能阻止物块向前滑动, 但不能阻止它绕棱转动. 求当平台车突然停止时, 物块绕棱B 转动的角速度

.

图1

【答案】当车突然停止时, 物块受到碰撞冲量, 以物块4为研究对象, 忽略碰撞过程中非碰撞力的作用, 如图2所示