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2018年河南科技大学信息工程学院341农业知识综合三[专业硕士]之理论力学考研核心题库

  摘要

一、计算题

1. 在图(a )所示系统中,弹簧的刚度系数是c ,下端挂有质量是m 的物块M , 上端与振动着的基础相固连. 假定基础连带弹簧上端按规律振动规律

.

作铅直振动,求由此而引起的物块M 的强迫

【答案】取弹簧上端不动时物块的静平衡位置0为固定坐标系的原点,x 轴铅直向下. 在任意瞬时

物块M 的坐标是, 弹簧悬点A 对它静平衡位置的偏离是

其中

是弹簧原长,

是弹黉在物块的重力作用下的静变形. 当

其中

物块M 受迫振动规律为

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(见图(b )).

物块M 受重力mg 和弹性力F 作用. 弹簧的变形

时,弹簧伸长,

因而弹性力F 向上,它在x 轴上投影为

物块M 的运动微分方程为

2. 如图1所示,重为半径为r 的圆柱体A 与重为的物块B 由绕过定滑轮C 之软绳互相连

且知

系,且放在不光滑的斜面上。设接触面间的滑动摩擦系数为f ,滚动摩擦系数为运动的力Q 。

及滑轮的重量及轴承间的摩擦均略去不计,软绳各直段及力Q 均与斜面平行。试求能使系统开始

图1

【答案】以平行于斜面向下为轴方向,垂直于斜面向上为轴方向建立直角坐标系。取物块S 进行受力分析,如图2所示。

图2

由平衡方程

取圆柱A 进行受力分析,如图3所示。 因为

所以A 与S 之间相对滚动。

3

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联立①②③④⑤⑥⑦解得

3. 胶带制动器如图1所示, 胶带绕过制动轮而连结于固定点C 及水平杠杆的E 端。胶带绕于轮上的包角

胶带与轮间的静摩擦因数为fs=0.5, 轮半径r=a=100mm。如在水平

杆D 端施加一铅垂力F=100N, 求胶带对于制动轮的制动力矩M 的最大值。

图1

【答案】整体受力情况如图

2

图2

(1)以ED 为研究对象, 由平衡方程解得

(2)以轮为研究对象, 由平衡方程因为

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所以

的最大值为

即胶带对于制动轮的制动矩