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2018年华中师范大学信息管理学院341农业综合知识三[专业硕士]之理论力学考研基础五套测试题

  摘要

一、计算题

1. 水平均质细杆质量为m , 长为C 为杆的质心. 杆A 处为光滑铰支座, B 端为一挂钩, 如图所示. 如B 端突然脱落, 杆转到铅垂位置时, 问b 值多大能使杆有最大角速度?

【答案】初始时刻, 动能为零, 整个过程中只有重力做功, 由动能定理可得:

解得

由均值不等式得

所以当角速度最大时

解得

2. 电动机质量偏心块,质量为

由4根刚性系数为k=30kN/m的弹簧支承,如图所示. 电机转子上有一到转轴距离e=10mm.电机被限制在铅直方向运动,求电机的临界转

速及转速n=1000r/min时受迫振动的振幅

.

【答案】电机在弹性力和离心力作用下作无阻尼受迫振动. 取平衡位置为坐标原点(静止时,轴心与原点重合),如图所示. 偏心块坐标为:4根弹簧并联,恢复力由质心运动定理得

化为标准形式

式中

临界转速是产生共振的转速. 所以临界角速度为

临界转速为

受迫振动振幅为

式中

将数据代入上式得

3. 长方体绕固定轴AB 转动,某瞬时的角速度

(1)G 点速度的矢量表达式及其大小; (2)G 点法向加速度的矢量表达式及其大小; (3)G 点切向加速度的矢量表达式及其大小; (4)G 点全加速度的矢量表达式及其大小。

角加速度转向如图所示。

B 点为长方体顶面CDEF 的中心,EG=100mm,求此瞬时:

【答案】AB 方向的单位向量为

故有

G 点的矢径为所以