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一、计算题

1． 水平圆盘的半径为r , 外缘C 处作用有已知力F 。力F 位于圆盘C 处的切平面内, 且与C 处圆盘切线夹角为

, 其他尺寸如图1所示。求力F 对x , y , z 轴之矩。

图1

【答案】F 在三个坐标轴上的分量为

所以由合力矩定理, F 对三个轴的力矩为

2． 乒乓球半径为r , 以速度v 落到台面, v 与铅垂线成角, 此时球有绕水平轴（与v 垂直）的角速度

如图1所示. 如球与台面相撞后, 因瞬时摩擦作用, 接触点水平速度突然变为零. 并设恢复因

数为e , 求回弹角

图1

【答案】以乒兵球为研究对象, 设乒乓球回弹速度为

, 运动分析如图2所示

图2

根据上图, 由冲量矩定理得:

在水平方向应用冲量定理得:

球与台面接触点水平速度为零, 可得:

由运动学关系可得:

根据回复因数的定义可得:

联立以上各式, 解得:

3． 铅垂面内曲柄连杆滑块机构中,

均质直杆曲柄OA 匀速转动, 角速度为束力及OA 上的驱动力偶矩

质量分别为m 和2m , 滑块质量为m.

在图1示瞬时, 滑块运行阻力为F. 不计摩擦, 求滑道对滑块的约

图1

【答案】加速度分析如图2所示

.

图2

可知

所以

（1）以AB 为研究对象, 作出所有的主动力、约束反力和惯性力, 如图3（a ）所示. 由平衡方程

可得

（2）以OA 为研究对象, 作出所有的主动力、约束反力和惯性力, 如图3（b ）所示. 由平衡方程

可得