2017年中国石油大学(北京)石油工程学院939油气储运工程综合(II)之理论力学考研仿真模拟题
● 摘要
一、计算题
1. 如图1所示,重为P 的板搁在两个半径为r 、重为W 的磙子上,磙子可视为均质圆柱。设接 触面足够粗糙,磙子与板和水平面之间均无相对滑动。在板上作用一水平拉力F ,求板的加速度。
图1
【答案】分别取平板C 轮A ,B 为研究对象,受力分析如图2所示。
图2
根据动静法列平衡方程
对平板,虚加惯性力
对轮A ,虚加惯性力
对B 轮,虚加惯性力
联立式①②③求解,得板的加速度
2. 火箭起飞质量1000kg , 其中包括燃料质量900kg ,在t=0时,铅直发射. 已知燃料以10kg/s的速率消耗,并以相对速度2100m/s喷出. 求
时火箭的速度和加速度.
,则该时刻的动力学方程为:
【答案】取火箭为研究对象,设火箭t 时刻的质量为m (t )
根据动量守恒定律
其中
是气体喷发速度,
是气体单位时间的喷出量.
变质量下质点运动的动力学方程为:
联立①②③,并代入初始条件t=0,
可得:
当
时,燃料刚好耗尽,这时计算的是耗尽前的瞬时加速度.
的加速度沿Ox 轴向右运动。物块
3. 如图1所示,斜面AB 与水平面间成45°角,以M 以匀相对加速度x=0,y=h。
求物块的绝对运动方程、运动轨迹、速度和加速度。
沿斜面滑下,斜面与物块的初速都是零。物块的初位置为:坐标
图1
【答案】以M 为动点,AB 为动系。绝对运动为曲线运动,相对运动为直线运动,牵连运动为直线运动。
相对运动的运动方程为
牵连运动的运动方程为
可得绝对运动方程为
消去t 可得轨迹方程为
(1)速度分析,如图2(a )所示。
图2(a )
由解得
(2)加速度分析,如图2(b )所示。
可得
图2(b )
由其中
可得
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