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2018年中国农业科学院麻类所810工程力学之理论力学考研强化五套模拟题

  摘要

一、计算题

1. 链条长1,每单位长度的质量为p ,堆放在地面上,如图1所示. 在链条的一端作用一力F ,使它以不变的速度上升. 假设尚留在地面上的链条对提起部分没有力作用. 求力F 的表达式和地面约束力

的表达式

图1

【答案】

图2

先对链条受力分析,分两部分,一部分为脱离地面的链条,一部分为地面上的链条,取链条上的一段质量dm , 则提起来的运用微分方程联立求解.

被研究的那段链条的质量为影,则有:

取平台上那段链条为研究对象,其质量

向x 轴投影,则有:

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段链条与段链条之间的相对速度为零,选取dm 为研究对象,

将变质量质点的运动微分方程式向y 轴投

联立①②,由

可得:

整体向y 轴投影,则有:

联立①②③,得

2. 搅拌器沿z 轴周期性上下运动,求轮缘上点A 的最大加速度。

并绕z 轴转动,转角

设搅拌轮半径为r ,

【答案】运动方程为加速度的分量为

所以加速度的大小为

时,a 取最大值

3. 板重

受水平力F 的作用, 沿水平面运动, 板与平面间的动摩擦因数为f. 在板上放一重

的实

心圆柱, 如图所示, 此圆柱对板只滚不滑. 求板的加速度

.

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【答案】设圆柱与板之间的摩擦力为

(1)以圆柱为研究对象, 由平面运动微分方程可得

其中

(2)以板为研究对象, 由平面运动微分方程可得

因为圆柱相对于板只滚不滑, 所以

联立上述方程, 解得

4. 如图(a )所示系统中,物块A 、B 、C

的质量分别为为f. 设动滑轮和定滑轮的质量略去不计,求各物块的加速度

.

物块与桌面间的摩擦系数均

【答案】用动力学普遍方程求答:

B 、C 所组成的系统.

它受到主动力

研究由物块A 、A 、C 的位移和

为广义坐标,如图(b )所示.

因动滑轮作平面运动,故有约束条件

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和摩擦力的作用. 取物块

物块A 、B 、C 均作平动,虚加惯性力如图(b )所示,图中