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2017年江苏大学土木工程与力学学院801理论力学考研题库

  摘要

一、计算题

1. 如图1所示两等长杆AB 与BC 在点B 用铰链连接, 又在杆的D , E 两点连一弹簧。弹簧的刚度系数为k , 当距离AC 等于a 时, 弹簧内拉力为零。点C 作用一水平力F , 设. 重不计。求系统平衡时距离AC 之值。

, 杆

图1

【答案】设在平衡状态下, AC 距离为由平衡方程解得

(2)以BC 为研究对象, 受力如图2(b )所示。

弹簧伸长量为

(1)以整体为研究对象, 受力如图2(a )所示。

图2

由平衡方程解得因为所以

2. 图1为叶片泵的示意图。当转子转动时,叶片端点B 将沿固定的定子曲线运动,同时叶片AB 将在转子上的槽CD 内滑动。已知转子转动的角速度为和OB 间的夹角为

OB 和定子曲线的法线间成角,

槽CD 不通过轮心O 点,此时AB 求叶片在转子槽内的滑动速度。

图1

【答案】以叶片上的B 为动点,转子为动系,速度分析如图2所示。

图2

可得,在x 方向上的分量为

其中解得

3. 如图(a )所示. 均质轮的半径为R ,质量为mi ,置于光滑的水平面上. 均质杆的长度为1,质量为

铰接于轮上的A 点.

开始时系统静止. 现有一水平碰撞冲量作

用于杆的B 端,求碰撞结束时,轮心O 的速度

.

【答案】由题给条件,可知整体水平方向只有碰撞冲量I 作用,所以整体沿水平方向可列一冲量方程,然后分别取轮和杆,分别对点A 列冲量矩方程,再考虑运动学关系联立可求解.

取整体,运动分析和所受冲量如图(b )所示,沿水平方向列冲量方程,有

而运动学关系为

,分别取轮和杆,运动分析和所受冲量如图(c )(d )所示,分别对点A 用冲量矩定理,有

4个方程共有4个未知数

联立求解可得轮心0的速度为

4. 试画出图1(a ),(b )中标有字母的各点的速度方向和加速度方向。

图1