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2017年浙江大学海洋学院831理论力学考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、计算题

1. 如图1所示圆盘以角速度的铅垂轴AB 转动

. 向

.

绕水平轴CD 转动,同时轴CD 以角速度

绕通过圆盘中心点

求圆盘的合成角速度和瞬时角加速度的大小和方

图1

【答案】如图2所示,选取支架为动系,由角速度叠加原理:

由几何关系可得:

夹角:

角速度:

图2

2. 如图1所示。抽屉ABCD 宽为d 长为b ,与侧面导轨之间静摩擦因数均为为了使用一个拉

手,抽屉也能顺利抽出,试问各尺寸应如何选择?抽屉重略去不计。

图1

【答案】解除导轨约束,选取XY 坐标,做受力分析如图2所示。

图2

由平衡方程和摩擦定律有

抽屉能顺利抽出,需满足条件

由以上各式解得

所以为了使用一个拉手,抽屉也能顺利抽出,尺寸的设计关系应为:

3. 图示绞盘C 的半径为R , 转动惯量为J , 转动力偶的矩为M. 在滑轮组上悬挂重物A 和B , 其质量皆为m , 定滑轮和动滑轮的半径均为R. 忽略滑轮的质量和摩擦, 求绞盘的角加速度

.

【答案】选取绞盘转角为广义坐标. 系统广义力为:

Q=M

系统的势能为:

系统的动能为:

拉格朗日函数

L=T-V

代入拉格朗日方程

解得:

4. 图中OABC 为正方形,边长为a 。已知某平面任意力系向A 点简化得一主矢(大小为系向C 点简化的主矢(大小、方向)及主矩(大小、转向)。

及一主矩(大小、方向均未知)。又已知该力系向B 点简化得一合力,合力指向0点。给出该力

【答案】由A 点的主矢为

B 点的合力指向O 点知,C 点的主矢

方向与y 轴