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动力学习题
一、填空题
1.匀质圆盘质量为m,半径为r,在图平面内运动。已知其上A点的速度大小vA=v,B点的速度大小,方向如图示。则圆盘在此瞬时的动量大小为 ;对C点的动量矩大小为 。
2.AB杆质量为m,长为L,曲柄O1A,O2B质量不计,且O1A=O2B=R,O1O2=L。当时,O1A杆绕O1轴转动,角速度与角加速度分别为w与a,则该瞬时AB杆应加的惯性力大小为 。
3.物重P,用细绳BA,CA悬挂如图示,,若将BA绳剪断、则该瞬时CA绳的张力为 。
4.偏心轮质量为m,半径为R,偏心距为e,对质心C的回转半径为r,轮子只滚动而不滑动,轮子角速度为w,则图示轮子的动量为 ;相对质心C的动量矩大小为 。
5.图示均质圆盘质量为m,半径为r,绕O轴以匀角速度w作定轴转动,OC=r/2,则图示瞬时,对轴O的动量矩大小为 。
6.均质圆盘半径为R,质量为m,沿斜面作纯滚动。已知轮心加速度aO,则圆盘各质点的惯性力向O点简化的结果是:惯性力系主矩的大小为 。
7.半径为r(米)的轮子在水平地面上作纯滚动,轮上作用一常力偶,力偶矩为M(牛顿·米),摩擦力为F(牛顿),若轮心走过s(米),则力偶所作的功为 ,摩擦力所作的功为 。
8. 如图所示,质量分别为m、2m的两个小球M1、M2用长为l的无重刚杆相连,现将M1置于光滑水平面上,使M1M2连线与水平面成60°角。则当无初速释放,M2球落地时,M1球移动的水平距离为 。
9.已知均质杆长L,质量为m,端点B的速度为,则AB杆的动能为 。
10.均质杆AB长为l,质量为m,可绕O轴转动。图示瞬时其角速度为w ,角加速度为a ,若将杆AB的惯性力系向O点简化,则其惯性力系的主矩大小为 。
11.两均质圆盘与均质杆AB铰接,圆盘与杆质量均为m,圆盘的半径为r,杆AB的长度为L,圆盘绕各自的转轴O1,O2转动,角速度都是w,则图示瞬时,系统的动能T= 。
12.均质圆盘作定轴转动,其中图(a),图(c)的转动角速度为常数(w=C),而图(b),图(d)的角速度不为常数()。则图 的惯性力系简化的结果为平衡力系。
13. 质量为m,长为b的匀质杆OA,以匀角速度w绕O轴转动。图示位置时,杆的动量大小= ;对O轴的动量矩的大小= 。
14.半径为R的均质圆轮质量为m,在水平面上只滚不滑。通过铰链A带动一均质细杆AB运动,杆长,质量为m。图示瞬时轮心O的速度为v,则系统的动能= 。
15.已知偏心轮为均质圆盘,质心在C点,质量为m,半径为R,偏心距。转动的角速度为w,角加速度为a,若将惯性力系向O点简化,惯性力系的主矩大小 。
16.半径为R的圆轮与半径为r的圆轴相固连(如图示),在轴上绕有细绳,并作用着常力F(倾角q保持不变),且圆轮只滚不滑,则当轮心由右向左移动距离s的过程中,常力F作的功是 。
一、 动力学综合计算题
1. 在图示机构中,已知:匀质圆盘A的质量为m1 ,匀质轮O的
质量为m2 ,半径均为R,斜面的倾角为β ,圆盘A沿斜面作纯滚
动,轮O上作用一力偶矩为M的常值力偶。试求:
(1)轮O的角加速度a;
(2)绳的拉力F(表示成角加速度a的函数);
(3)圆盘与斜面间的摩擦力Fs(表示成角加速度a的函数)。
2、在图示机构中,已知:物块A的质量为m1,匀质轮O的质量为m2,
作纯滚动的匀质轮C的质量为m3,半径均为R,斜面的倾角β=30 ˚,
轮O上作用力偶矩为M的常值力偶。绳的倾斜段与斜面平行。试求:
(1)物块A下降的加速度a ;
(2)支座O的约束力(表示成a的函数);
3、 在图示机构中,已知:两匀质圆轮A与B沿水平面作纯滚动,
质量均为m1 ,半径均为 r ,T形细杆ABC的质量为m2 。设在
C端受一水平力F后,系统无初速开始运动,不计滚动摩阻,试
求当C端向左移动距离s时:
(1) 轮心A的加速度;
(2) 轨道给轮A的摩擦力。
4、图示跨过定滑轮B的绳索,两端分别系在滚子A的中心和
物块C上。滚子A和定滑轮B均可看成是半径为r,质量为m
的均质圆盘,物块C的质量为m,滚子A沿倾角为a=30° 的斜
面作纯滚动,绳索倾斜段与斜面平行,试求:
(1)物块C下落的的加速度;
(2)BC段绳的拉力。
5、在图示机构中,已知:匀质圆盘的质量为m ,半径为r ,可沿
水平面作纯滚动,刚性系数为k的弹簧一端固定于B,另一端与圆盘
中心O相连,运动开始时弹簧处于原长,此时圆盘角速度为ω。试求:
(1)圆盘向右运动能到达的最右位置;
(2)圆盘到达最右位置时的角加速度a及圆盘与水平面间的摩擦力。
6、在图示系统中,已知:两匀质轮的质量均为m,半径均为r,轮C沿水平面作纯滚动,轮O上作用一主动力偶矩MO。试求:
(1)轮心C的加速度;
(2)O处的约束力。
7、图示机构中,物块A的质量是m,两均质圆轮的质量均为m,半径为R。圆轮O1沿粗糙水平面纯滚动,不计滚阻,绳子与轮O间无相对滑动,系统由静止开始运动。求:
(1)物块A下落的加速度,
(2)AB段和O1C段绳的拉力。
(3)圆轮O1沿与水平面间的摩擦力。
二、 虚位移原理计算题
1、在图示机构中,已知:OA=L,O1C=3L,力F,。试用虚位移原理求机构在图示位置平衡时,作用在OA杆上M的大小。
2、机构如图,已知:F1 =120N,M=15N×m,L=10cm。
试用虚位移原理求作用在A点得F2力需多大,才能使机构保持平衡。
3、机构如图,已知:直角杆AOC与CD杆用铰链相连,长OA=OC=O1D=L,CD=OO1,图示位置时BD^O1D ,ÐDO1B=j。试用虚位移原理求机构平衡时作用力F1与F2之间的关系。
4、机构如图所示,不计构件自重,OA=l,O1A=AB;试用虚位移原理计算机构在图示位置平衡时M、Q间的关系。
5、图示机构中M=10,OA=10cm,不计摩擦及自重,欲使机构在图示位置处于平衡状态。试用虚位移原理求水平力F的大小。
6、图示平面四连杆机构,各杆自重不计。已知:q =450及L。试用虚位移原理求机构平衡时,FP与M的关系。
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