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理论力学动力学复习题

理论力学动力学复习题
理论力学动力学复习题

1.在图示平面机构中,菱形板分别与杆AA i和BB i铰接,两杆可分别绕轴A i和轴B i作定轴转动。

AB=BD=20cm,AA i=25cm。当=30°, AA i BB i 时,设平板的角速度=2rad/s。试求此瞬时点D的速度和杆AA i的角速度。

(斜向左下方)

解:

菱形板的速度瞬心在P点,故

v A AP AB sin 30 20 cm/ s

杆AA i的角速度

V A

AA i

0.8 rad/

s

(顺钟向)

D点的速度

V D DP 20 . 7 cm/ s

2?等腰三角形平板 ABC 的腰长AB=BC = 5 cm , AC=6 cm ,端点A 和端点B 分别在水平面上

2

3

和斜面上运动。斜面与铅垂线之间的夹角

=arctan

。在图示位置时,AC 边铅垂,平

4

板的角速度 =4 rad/s ,角加速度 =5 rad/s 2。试求该瞬时 A , B 和C 三点的加速度的大小。

式中

a CA AC 2

, a C A AC

x : a C x a A a C A 27.9cm/s 2 y : a C y

a C A

96cm/s 2

a C 100 cm/s

解:

平板取A 为基点

式中

n a BA

AB

2 t

,a BA

AB

BC :

0 a

A

cos

n a BA

si n

t a BA

cos

故 a A

2.1cm/s 2

y :

a B cos

n .

a BA

si n

t a BA

cos

a B

85cm/s 2

n

t a B a A a BA a

BA

n

t

取A 为基点 a 。 a A a cA a cA

3?在图示平面机构中,已知:杆OA 以匀角速度 °绕定轴0转动,OA=AC=r ,0i B=2r , =30 18

1

在图示位置时,OA ,CB 水平,O i B ,AC 铅垂。试求此瞬时:

⑴板上点C 的速度;

⑵杆O i B 的角速度; ⑶杆O i B 的角加速度。

解:

板ABC 的速度瞬心在P 点

PB 吕° V B V A -

PA 3

3

丄丄(顺钟向)

6

PC V A -

PA

2-?3r 0 3

(方向如图

示)

v A

- 3

ABC

PA 3

选点A 为基点,则

n t a B a B

a B

a A

(顺钟

向)

n

a BA

t

a BA

将上式向BA 方向投影,得

n t

n a B

s in

a

B COS

a A COS a

BA

t

a B

t a B

O 1B

0.837 2 (顺钟向) V B

O i B

4.曲柄滑块机构如图,已知:OA =r, AB =L AB的

角加速度。

OA以匀角速度转动。试求=90°时杆解:

因杆AB作瞬时平动,故枚

AB 0

取点A为基点a B a A t a BA

由加速度矢量合成关

系,

J a A 2 r L

BA

cos■ L2 2 r

t2

角加速度AB 3BA r AB、L2r2

(逆钟

向)

du

5?在图示平面机构中,直角杆OAB绕轴0转动, 套筒C可在AB段滑动,0、C、D位于同一铅垂线上。已知0A = r,当二30°时,直角杆OAB 的角速度为,角加速度为零。试求该瞬时杆CD 的速度和加速度。

解:

以铰链C为动点,杆OAB为动系

cos

v C

e r

V C V C r

V C

e

V C

cos

2

cos

r

V C

Sin

2r

又有a e c 0, OC

2

cos

a c 2 v C

2r 2

2

cos

r

a c c a c

v C OC

e c

x: a c cos a C cos a c

e a C 10^3 r 2

a Dc a c a C

cos 9

D

A

li

(b)

D

6.在图示平面机构中,半径为R的半圆环0C 绕0轴转动,并带动套在其上的小圈M沿固

定的竖直杆AB滑动。若角速度为已知常量, 试求图示位置(0C丄AB)时,小圈M的绝对

速度和绝对加速

度。

A

'

Y\

/TA. q

“氐R

\B

7^bz/7;

解:

取M为动点,半圆环0C为动系。

、2 R

e r

V M V M

得V M V M R

又有a e M / r \2

(V M )R 2 r

c

a M r

2 V M2R

由a M c a M

a M方向投影得: a M a e M cos45 c a M 得a M 0

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