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2017年浙江大学航空航天学院831理论力学考研强化模拟题

  摘要

一、计算题

1. AB 轴长1=1m, 水平地支在中点0上,如图1所示. 在轴的A 端有一质量的重物;B 端有一质量r=0.4m的圆周上,轮的转速为

不计尺寸

的圆轮,轴AB 的质量忽略不计. 设轮的质量均匀地分布在半径

转向如图1所示. 求系统绕铅垂轴转动的进动角速度

图1

【答案】

图52

由图2所示可知系统对z 轴的转动惯量为:

自转角速度为:

外力对定点0的力矩为:

刚体做规则进动,则:

因此进动的角速度为:

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2. 三角板在滑动过程中,其顶点A 和B 始终与铅垂墙面以及水平地面相接触。已知AB=BC=AC=b,

为常数。在图1所示位置,AC 水平。求此时顶点C 的加速度。

图1

【答案】(1)速度分析,如图2所示。可知P 点为ABC 的速度瞬心,所以

图2

(2)加速度分析

①以B 为基点,分析4点加速度,如图3(a )所示。

图3

可得在水平方向上的分量为

其中

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解得

②以B 为基点,分析C 点加速度,令分别向水平向右为x 轴方向和铅垂向上为轴方向,如图3(b )所示。

分别向x 、y 方向投影可得

其中解得

3. 如图1所示机器人的手臂2在铅垂面内的转角用

(1),计)

(2),以rad 计)

(3)

以m

计)

(式中

,(式中

(式中和不变;

,手臂绕铅垂轴z 转动的规律是以rad 计)

,和s 不变;计)

,机器人向右移动的规律是

以rad 计)

s 和不变

.

(式中s 和不变.

(式中

表示:设

时,机器人手臂2在铅垂面

(式中

以m

内的位置如图所示. 试分别在下列各种条件下求手腕处点B 的绝对速度和绝对加速度.

,小臂伸长规律为以rad 计)

图1

【答案】(1)选B 为动点,OA 为动系,根据图2(b )的速度和加速度的分析,有:

时,

已知条件为:

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