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2018年浙江理工大学机械与自动控制学院993工程力学[专业学位]之理论力学考研核心题库

  摘要

一、计算题

1 如图所示作用在踏板上的垂直力F , 使位于垂直位置的连杆产生一拉力.

承A 、B 的约束力。

已知

求轴

【答案】以整体为研究对象, 由平衡方程

解得

2. 图示力学系统由质量为m 、半径为r 的匀质小圆柱A 和一质量为m 、长为3L 的匀质刚杆AB 组成, 在O 点用光滑铰链连接. 圆柱A 可在半径为(L+r)的圆弧槽内滚动而不滑动.AB 杆与可绕固定水平轴O 摆动, 在C 点连接一刚度为k 的水平弹黉, 当

时弹簧为原长. 试用拉格郎日方程

求系统在图示铅垂面内作微小振动的运动微分方程及微振动的周期

.

【答案】取整个系统为研究对象, 以为广义坐标

.

系统的动能为

选取弹簧原长位置为零势能点, 则系统势能为

故系统的拉格朗日函数为

求各偏导数

代入拉格朗日方程中, 有

因为做的是微幅振动,

可取

程为

并略去高阶小量含

的项. 可得系统的微振动方

故系统微振动的固有频率为

微振动的周期为

3 绕轴O 转动的圆盘及直杆OA 上均有一导槽b=0.1m,,,.两导槽间有一活动销子M 如图1所示。设在图示位置时,圆盘及直杆的角速度分别为度。

求此瞬时销子M 的速

图1

【答案】

图2

以M 为动点,圆盘为动系,绝对运动为曲线运动,相对运动为直线运动,牵连运动为定轴转动,如图如图2所示。可得

以M 为动点,OA 为动系,可得