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2017年郑州轻工业学院理论力学(同等学力加试)复试实战预测五套卷

  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. 图示系统中,物块A 与两均质轮的质量皆为m , 轮半径皆为R 。滚轮C 上缘绕一刚度为k 的无重水平弹簧,轮C 沿地面作纯滚动。现于弹簧的原长处自由释放重物,试求重物A 下降h 时的速度和加速度。

【答案】取两均质轮和物块A 组成质点系,作用于该质点系的外力有:重力mg ,弹簧拉力当物块A 下降h 时。

(1)动能

(2)外力做功重力做功

弹簧力做功

(3)由质点系的动能定理,得

解得重物A 下降h 时的速度

系统运动过程中,速度v 和路程h 都是时间的函数,将式①两边对时间t 求一阶导数,有

求得重物A 下降h 时的加速度为

3. 图1示平面结构由杆ACE 、杆BCD 、滑轮E 和绳索组成。绳的一端系在点D ,另一端绕过滑轮E 后与一重物相联,尺寸如图,单位为m 。滑轮的半径滑轮的自重不计. 试求:A 、B 处的约束反力。

重物的重量P=800N, 各抒和

图1

【答案】取整体为研究对象,受力分析如图2所示。

图2

由平衡方程

解得

再取BCD 杆为研究对象,受力分析如图3所示。

图3

因绳中张力相同,所以有

对C 点取矩有

所以

4. 图中所示复合摆. 两均质杆,长均为1,质量均为m ,用刚性系数为k 的弹簧连接,弹簧原长为c. 试用拉格朗日方程导出微振动微分方程

.

【答案】研究由杆广义坐标. 系统动能为

取过

的水平面为重力零势能位置,弹簧原长为弹性力零势能位置. 则系统的势能为

拉格朗日函数为

求导

和组成的系统. 主动力有杆和的重力及弹性力. 取与