2017年江西农业大学工学院341农业知识综合三之理论力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、计算题
1． 图1所示一重物M 放在粗糙的水平平台上, 平台绕铅垂轴以匀角速度ω转动, 重物与平台间摩擦因数为f , 试求重物能在平台上保持相对静止时的位置
.
图1
【答案】在水平平台上建立动坐标系, 动系做匀角速定轴转动, 设重物M 的质量为m , 当重物距转轴R 时在平台上相对静止, 此时有
重物受力分析如图2所示
.
所以
图2
得非惯性系动力学方程:其中, 由以上分析得:
重物相对静止应满足条件:得:
即
所以重物在平台上保持相对静止时与转轴的距离为
2． 小球连一不可伸缩的细绳, 绳绕于半径为R 的圆柱上, 如图所示. 如小球在水平光滑面上运动, 初始速度垂直于细绳. 问小球在以后的运动中动能不变吗? 对圆柱中心轴z 的动量矩守恒吗? 小球的速度总是与细绳垂直吗？
图
【答案】小球运动过程中没有力做功, 小球动能不变, 速度大小不变, 其方向与细绳重直, 对z 轴的动量矩并不守恒. 因为绳拉力F 对圆柱中心轴z 有力矩作用, 小球关于z 轴的动量矩减小. 小球的速度与细绳垂直.
3． 如图所示各平面图形均作平面运动，问图示各种运动状态是否可能？
图a 中，图b 中，图c 中，图d 中，图e 中，图f 中，图g 中，图i 中，图j 中，图k 中，图l 中，矢量
平行，且沿AB 连线，
反向。
相等。
在AB 连线上的投影相等。
共线。 在AB 线上。
与AB 垂直，与AB 连线垂直。
都与A ，B 连线垂直，且都沿A ，B 连线，且都沿A ，B 连线，且沿A ，B 连线方向。
都与AC 连线垂直，且平行且相等，即都与AB 垂直，且平行且相等，
【答案】由速度和加速度投影定理可得，
可能的有b ，e 。不可能的有a ，c ，d ，f ，g ，h ，i ，j ，k ，1。
在AB 线上的投影与
图h 中，AB 上AC ，
在AB 线上的投影相等，
图
4． 如图1所示，已知小球P 在圆弧形管内以相对速度运动，圆弧形管与圆盘O 刚性连接，并以角速度绕O 轴转动，BC=2AB=2OA=2r。在图示瞬时，和加速度。
。试求该瞬时小球P 的速度
图1
【答案】以P 点为动点，圆弧杆为动系。绝对运动为曲线运动，相对运动为圆周运动，牵连运动为定轴转动。
（1）速度分析，如图2（a ）所示。
图2（a ）
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