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2017年清华大学时专业综合理论力学复试实战预测五套卷

  摘要

一、计算题

1. 杆OC 与轮I 在轮心O 处铰接并以匀速水平向左平移,如图1所示。起始时点O 与点A 相距1, AB 杆可绕A 轴定轴转动,与轮I 在D 点接触,接触处有足够大的摩擦使之不打滑,轮I 的半径为r 。求当

时,轮I 的角速度和AB 杆的角速度。

图1

【答案】以O 为动点,AB 为动系,绝对运动为直线运动,相对运动为直线运动,牵连运动为定轴转动。

速度分析如图2所示。

图2

可得

其中解得

可得

综上可得,

当为

:

时,轮I 的角速

(逆时针方向)。

和AB 杆的角速度分别

2. 图所示电机托架OB 以恒角速度定的角速度

自转,

绕z 轴转动,电机轴带着半径为120的圆盘以恒

求图示瞬时圆盘上A 点的速度、加速度。

【答案】以圆盘上A 点为动点,OB 为动系。绝对运动为曲线运动,相对运动为定轴转动,牵连运动为定轴转动。

(1)速度分析其中

所以

(2)加速度分析:其中

所以

3. 图1所示为一拔桩装置。在木粧的点A 上系一绳,将绳的另一端固定在点C ,在绳的点B 系另一绳BE ,将它的另一端固定在点E 。然后在绳的点D 用力向下拉,并使绳的BD 段水平,AB 段铅直,DE 段与水平线、CB 段与铅直线间成等角如向下的拉力F=800N, 求绳AB 作用于桩上的拉力。

(弧度)(当很小时,

)。

图1

【答案】分别选取不同的研究对象进行受力分析,建立合适的坐标系求解。 (1)以D 点为研究对象,受力如图2(a )所示。 由平衡方程

可得

解得

(2)以B 点为研究对象,受力如图2(b )所示。

图2

由平衡方程