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2017年西安交通大学化学工程与技术学院816工程力学(含理论力学、材料力学)考研题库

  摘要

一、计算题

1. 图1所示圆盘绕AB 轴转动,其角速度中心向外缘运动,其运动规律为

角。求当t=ls时点M 的绝对加速度的大小。

(式中

以rad/s计)。点M 沿圆盘直径离开

(式中OM 以mm 计)。半径OM 与AB 轴间成60°

图1

【答案】以点M 为动点,圆盘为动系,建立图2所示坐标系,绝对运动为空间曲线运动,相对运动为直线运动,牵连运动为定轴转动。

图2

可得

其中

当t=ls时

解得所以

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2. 图所示两个完全相同均质轮, 图a 中绳的一端挂一重物, 重量等于P , 图b 中绳的一端受拉力F , 且F=P, 问两轮的角加速度是否相同? 绳中的拉力是否相同? 为什么?

【答案】两轮的角加速度和绳中拉力均不相同.

对(a )图, 设滑轮角加速度为a , 物块加速度大小为a , 绳中拉力为FT , 可列方程为

,

解得

对(b )图, 设滑轮角加速度为解得

绳中拉力为F.

可列方程为

3. 图1所示雷达在距离火箭发射台为的O 处观察铅直上升的火箭发射,测得角

的规律为

(k 为常数)。写出火箭的运动方程,并计算当

时火箭的速度和加速度。

图1

【答案】建立图2所示坐标系。

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图2

可知运动方程为

速度为加速度为当当

时,

时,

4. 试总结质心在质点系动力学中有什么特殊的意义.

【答案】质心运动定理, 对质心的动量矩定理, 平面运动刚体的动能.

5. 两根长为1, 质量为m 的均质杆0A 和AB 在A 处铰接。杆AB 的B 放在光滑的水平面上。如图1所示瞬时,杆OA 与AB 在同一条直线上。试用动静法求解当将杆OA 和AB 从图示位置开始释放的瞬时,两根杆的角加速度和地面的约束力。(注用其它方法求解不得分)

图1

【答案】OA 杆作定轴转动,AB 杆作平面运动。 (1)添加惯性力如图2所示。

图2

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