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2017年江苏大学土木工程与力学学院801理论力学考研冲刺密押题

  摘要

一、计算题

1. 已知图所示机构, 其杠杆可绕点转动, 重量忽略不计. 质点A 质量为m , 在杠杆的点C 加一弹簧CD 垂直于

刚度系数为k. 在点D 加一铅垂方向干扰位移

求机构的受迫振动规律

.

【答案】在微幅振动条件下, 应用牛顿定律, 系统的微幅振动微分方程为:

解上式得:

2. 在极坐标中,

分别代表在极径方向及与极径垂直方向(极角方向)的速

试分析

出现的原因和它们的几何意义。

度,但为什么沿这两个方向的加速度为

【答案】极坐标下描述点的运动,是将点的运动分解为点随极径的转动和沿极径方向的直线运动。

同时出现的原因是以上两种运动相互影响的结果。

3. 直角形曲柄OBC 绕垂直于图面的轴O 在允许范围内以匀角速度Q 转动,带动套在固定直杆0A 上的小环M 沿直杆滑动,

如图所示。已知速度和加速度。

试求当

时,小环M 的

【答案】已知几何关系

所以小环M 的速度和加速度分别为

4. 如图1所示,一飞轮绕固定轴O 转动,其轮缘上任一点的全加速度在某段运动过程中与轮半径的交角恒为60°。当运动开始时,其转角度与转角的关系。

等于零,角速度为

求飞轮的转动方程以及角速

图1

【答案】如图2所示,由已知条件可知

再由已知条件可得积分得由即

两边积分得即

图2

5. 图示绞盘C 的半径为R , 转动惯量为J , 转动力偶的矩为M. 在滑轮组上悬挂重物A 和B , 其质量皆为m , 定滑轮和动滑轮的半径均为R. 忽略滑轮的质量和摩擦, 求绞盘的角加速度

.

【答案】选取绞盘转角为广义坐标. 系统广义力为:

Q=M

系统的势能为:

系统的动能为:

拉格朗日函数

L=T-V

代入拉格朗日方程

解得: