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2017年辽宁石油化工大学机械工程学院922理论力学考研题库

  摘要

一、计算题

1. 点M 沿螺线自外向内运动,如图所示。它走过的弧长与时间的一次方成正比,问点的加速度是越来越大还是越来越小?点M 越跑越快还是越跑越慢?

【答案】由于曲率半径不断减小,故法向加速度将越来越大,切向加速度大小不变,所以点的加速度越来越大。点M 速度大小不变。 2 图1所示均质杆AB 长为1, 放在铅直平面内, 杆的一端A 靠在光滑的铅直墙上, 另一端B 放在.

光滑的水平地板上, 并与水平面成

角. 此后, 杆由静止状态倒下. 求:(1)杆在任意位置时的角加

速度和角速度;(2)当杆脱离墙时, 此杆与水平面所夹的角

.

图1

【答案】(1)以杆为研究对象, 建立图2所示坐标系

.

图2

可得, 杆的平面运动微分方程为

因为

所以

又因为

解得

积分得

(2)进一步求解, 得

当杆脱离墙时,

3. 各点都作圆周运动的刚体一定是定轴转动吗?

【答案】不一定,刚体作平动时,各点也可能都作圆周运动。

4. 变质量质点的运动微分方程有何区别?

【答案】变质量质点的运动微分方程可以由质点动量定理推出:

其中和

出表示

与质点动量定理之间

与分别表示射入质点与分出质点相对于m 质点的速度,

分别以

故上式可写成

则式①可以改写为

联立式②③④得

5. 齿轮I 在齿轮II 内滚动,其半径分别为

曲柄

绕O 轴以等角速度

转动,并

带动行星齿轮I 。求该瞬时轮I 上瞬时速度中心C 的加速度。

图1

【答案】加速度分析,如图2所示。

图2

可知轮I 的角速度和角加速度为

由解得