2017年太原理工大学机械工程学院813理论力学B考研强化模拟题
● 摘要
一、计算题
1. 汽车以36km/h的速度在水平直道上行驶. 设车轮在制动后立即停止转动. 问车轮对地面的动滑动摩擦因数f 应为多大方能使汽车在制动后6s 停止.
【答案】由动量定理解得
2. 传动轴用两个止推轴承支持, 每个轴承有三个未知力, 共6个未知量。而空间任意力系的平衡方程恰好有6个, 是否为静定问题?
【答案】本题所提的问题属于超静定问题, 因为六个轴承约束力对此轴的力矩均为零, 此力系只是五个独立方程。
3. 如图1所示,一小型气垫船沿水平方向运行,初始质量为体,相对喷射速率
为常量,阻力近似地与速度成正比,即
的速度随时间变化的规律
.
可得
以的速率均匀喷出气
设开始时船静止,求气垫船
图1
【答案】取气垫船为研究对象,设气垫船t 时刻的质量为变质量下质点运动的动力学方程为:
联立①②可得气垫船的速度随时间变化规律为:
则该时刻的动力学方程为:
4 质量为m 的均质圆盘, 平放在光滑的水平面上, 其受力情况如图所示. 设开始时, 圆盘静止,
图中.
试说明各圆盘将如何运动
.
图
【答案】(1)圆盘绕质心转动, 质心静止. (2)圆盘向左平移, 质心加速度
圆盘角加速度
主弹簧刚度系
(3)圆盘作平面运动, 质心向右作直线运动, 质心加速度
5. 机械系统与无阻尼动力减振器连接, 其简化模型如图1所示. 已知主体质量为数为
减振器的质量为
弹簧刚度系数为
求系统的固有频率和振型
.
图1
【答案】
图2
选取物块静平衡位置为坐标原点, 取二维体系, 根据牛顿定律写成矩阵形式:
取代入上式得:
欲使有非零解, 则需满足:
得固有频率
代入
式得:
—阶振型二阶振型
6. 杆OA 长1,由推杆推动而在图面内绕点O 转动,如图1所示。假定推杆的速度为,其弯头高为a 。求杆端A 的速度的大小(表示为x 的函数)。
图1
【答案】以曲杆上的B 为动点,以OA 为动系,建立如图所示坐标系,速度分析如图2所示。绝对运动:平移 相对运动:直线运动 牵连运动:定轴转动
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