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2017年山东师范大学理论力学(同等学力加试)复试仿真模拟三套题

  摘要

一、计算题

1. 已知

形物体重为P , 尺寸如图所示。现以水平力F 拉此物体, 当刚开始拉动时, A , B 两处的

摩擦力是否都达到最大值?如A , B 两处的静摩擦因数均为f , 此二处最大静摩静力是否相等?又如力F 较小而未能拉动物体时, 能否分别求出A , B 两处的静摩擦力?

【答案】当刚开始拉动

形物体时, A 、B 两处的摩擦力均应达到最大值, 若一处或两处摩擦

力均未达到最大值, 则形物体不能运动。若A 、B 两处的静滑动摩擦系数f , 相同, 则A 、B 两处的最大静滑动摩擦力不相等, 因A 、B 两处的法向约束反力不相等。当力F 较小未拉动物体时, 若A 、B 两处均未达临界状况, 此时不能使用静摩擦定律(擦力。

2. 机构如图所示,假定杆AB 以匀速和角加速度。

), 则不能分别求出A 、B 两

处的静滑动摩擦力。若A 处已达临界状态, 且力F 为已知, 则可以分别求出A 、B 两处的静滑动摩

运动,开始时求当时,摇杆OC 的角速度

【答案】因为

所以杆的运动方程为

可得

时,

解得

3. 图示系统中,水平悬臂梁AB ,半径为r 的均质滑轮B ; 绳的一端连接半径为r 均质滑轮C ,另一端链接重物D 。均质滑轮B ,均质滑轮C 和重物D 的质量皆为m 。试用动能定理求:当物块D 下滑S 时物块D 的速度和加速度。

【答案】(1)动能 系统初始动能为

当物体有速度v 时,两轮的角速度皆为

系统的动能为

(2)外力做功

重物下降s 时,重力所做的功为

(3)由动能定理公式

求得重物D 的速度

为求重物加速度,可用动能定理的微分形式。把式①两端对时间t 求一次导数, 得

物块D 的加速度为

4. 质量为的均质杆OA 长为1, 可绕水平轴O 在铅垂面内转动, 其下端有一与基座相连的螺线弹簧, 刚度系数为k , 当方程

.

时, 弹簧无变形.OA 杆的A 端装有可自由转动的均质圆盘,

盘的质量为

半径为r 在盘面上作用有矩为M 的常力偶. 设广义坐标为和如图所示. 求该系统的运动微分

【答案】选取对应的广义力为:

系统的动能为:

代入拉格朗日方程

得运动微分方程为:

为系统的广义坐标.