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2017年郑州大学力学与工程科学学院956力学(理论力学、材料力学)之理论力学考研题库

  摘要

一、计算题

1. 物A 重500N , 轮轴B 重1000N , 物A 与轮轴以水平绳连接。在轮轴上绕以细绳, 此绳跨过光滑的滑轮D , 在其端点上系一重物C 。已知物A 与水平面间的静摩擦因数为0.5, 而轮轴与水平面间的静摩擦因数为0.2。求使系统平衡的重物C 重量的最大值。(长度单位mm )

图1

【答案】假设A 处于临界状态时B 不滑动。 (1)以A 为研究对象, 受力如图2(a )所示。

图2

由平衡方程

其中解得

(2)以B 为研究对象, 受力如图2(b )所示。

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由平衡方程

解得因为

所以使系统平衡的重物C 重量的最大值为/V=208.3N。

为轮

轮的转动惯量, 轮的角加速度

无意义

.

对不对?

2. 如图所示传动系统中

【答案】不正确. 轮

是绕不同轴的转动,

3. 长为1、质量为m 的均质杆,上端固定在铰支座上,如图(a )所示. 杆自水平位置无初速地落下,在铅垂位置碰到一质量为数为f. 求物块停止运动前的行程.

【答案】以杆和物块所组成的系统为研究对象

.

的物块,使物块沿粗糙水平面运动. 设为塑性碰撞,滑动摩擦系

碰撞前只有重力作功;碰撞过程中,受到轴承O 的外碰撞冲量矩等于零,系统对轴O 动量矩守恒;碰撞后物块作减速运动.

碰撞前:由动能定理得

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的作用,它们对轴O 之

设碰撞结束时物块的速度为V ,因是塑性碰撞,k=0, 所以杆的角速度

由动量矩守恒定理,得

碰撞后:取物块A 为研究对象,它受力如图所示. 设物块的行程为s. 由动能定理

4. 截面为工字形的立柱受力如图所示。求此力向截面形心C 简化的结果。

【答案】以X 轴方向垂直纸面向外, y 轴方向水平向右, Z 轴方向铅垂向上建立坐标系, 计算各力的投影和对轴的矩, 并分别求和, 可得

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