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2017年云南农业大学机电工程学院341农业知识综合三[专业硕士]之理论力学考研强化模拟题

  摘要

一、计算题

1. 用一力F=400N迫使圆锥形销钉进入在固定物体上的紧密配合锥孔之中。如果拿掉销钉则需要用力

。试计算销钉与锥孔之间的静摩擦因数(其中销钉锥面与竖直线的夹角为

)。

图1

【答案】由于销钉的受力具有对称性, 只需分析一侧的受力情况。 (1)当销钉进入锥孔时, 受力如图2(a )所示。 由平衡方程

图2

(2)当拿掉销钉时, 受力如图2(b )所示。 由平衡方程其中,

联立方程①②得

2. 杆AB 在铅垂方向以恒速v 向下运动,并由B 端的小轮带着半径为R 的圆弧杆OC 绕轴O 转动,如图1所示。设运动开始时,

求此后任意瞬时t 杆OC 的角速度和点C 的速度。

图1

【答案】如图2所示,由铅垂向下为y 轴方向,水平向右为x 轴方向建立直角坐标系,由几何关系可得

其中

求导得

即解得

图2

3. 图中所示单摆. 己知摆长为1, 摆锤质量为m ,弹簧刚性系数为k ,阻尼器的阻尼系数为c. 在平衡位置时,弹簧无变形,摆杆质量不计. 求系统的无阻尼固有频率和衰减振动频率

.

【答案】这是有阻尼自由振动系统,恢复力由弹性力和重力提供,阻尼器产生阻尼力,设它与摆杆上B 点的速度成正比.

取静平衡位置为坐标原点,广义坐标为0,则恢复力和阻尼力分别

根据动量矩定理得

对于微振动,令

代入方程并化为标准形式:

式中

因此系统无阻尼固有频率为

系统哀减振动频率为