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2017年苏州大学机电工程学院840理论力学(机电)考研强化模拟题

  摘要

一、计算题

1. 曲柄滑道机构如图1所示, 已知圆轮半径为r , 对转轴的转动惯量为J , 轮上作用一不变的力偶M , ABD 滑槽的质量为m , 不计摩擦. 求圆轮的转动微分方程

.

图1

【答案】(1)以圆轮为研究对象, 受力分析如图2所示

.

图2

由其中

如图3所示, 由

可得

可得

图3

(2)以滑槽为研究对象, 受力分析如图4所示.

图4

由平衡方程其中

联立以上方程, 可得圆轮的微分方程

2. 由图1所示曲柄滑槽机构中, 长为的曲柄以匀角速度绕O 轴转动, 运动开始时质曲柄的质量为

滑块A 的质量为

导杆BD 的质量为

点G 为其质心, 且

已知均求:(1)

可得

机构质量中心的运动方程;(2)作用在O 轴的最大水平力

.

图1

【答案】如图2所示

.

图2

由可得机构质心的运动方程为:

该机构整体受力如图所示, 由解得

可得

所以作用在O 轴的最大水平力为

3. 如图所示, 乒乓球半径为a , 以速度v 落到地面, v 与铅垂线成角, 此时球有绕水平横轴(方向与v 垂直)的角速度

假定球与地面相撞后, 因瞬时作用, 接触点水平速度突然变为零,

求回弹角

(设乒乓球与地面的恢复系数为k )

.

【答案】取乒乓球作为研究对象

.

恢复系数

其中, u 为撞击后的回弹速度. 由冲量矩定理

由冲量定理

运动学关系