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2017年东北农业大学工程学院810理论力学和机械原理之理论力学考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、计算题

1. 力偶矩M 为常量, 作用在绞车的鼓轮上, 使轮转动, 如图所示. 轮的半径为r , 质量为鼓轮上的绳子系一质量为加速度

.

缠绕在

的重物, 使其沿倾角为的斜面上升. 重物与斜面间的滑动摩擦因数为f ,

绳子质量不计, 鼓轮可视为均质圆柱. 在开始时, 此系统处于静止. 求鼓轮转过角时的角速度和角

【答案】系统的初动能为

末动能为外力做的功为

由动能定理可得

对上式的时间t 求导, 由动能定理的微分形式可得

解得

2 图1所示均质矩形块质量.置于平台车上, 车质量此车沿光滑的水平面运

动, 不计定滑轮质量. 车和矩形块在一起由质量为的物体牵引, 使之作加速运动. 设物块与车之间的摩擦力足够阻止相互滑动, 求能够使车加速运动的质量

的最大值, 以及此时车的加速度大小

.

图1

【答案】(1)以重物由平衡方程其中

(2)以物块和平台整体为研究对象 由平衡方程其中

可得

联立上述两个方程, 解得

为研究对象, 受力分析如图2所示. 可得

图2

最大时, 加速度也最大, 以矩形块为研究对象, 在翻倒的临界状态下如图3所示

.

图3

可得

解得

所以加速度为

3. 如图所示机构在力与

的共同作用下。在图示位置保持平衡,杆AB 与OD 在D 点处铰接。

不计各构件自重与各处摩擦,且

试用虚位移原理求

的值。

【答案】取机构为研究对象,建立坐标系

(1)点A 、B 坐标为

(2)点A 、B 坐标变分得

(3)代入虚功方程

解式①得