(10分)
(若为矢量,则应在图上标出它们的方向)
ε
OC
e
三、计算题(15分)刚架由AC和BC两部分组成,所受荷载如图所示已知F40kNM20kNm,q10kNma4m,试求A,B和C处约束力。
F
MB
a
q
C
a
A
a2
a2
f四、计算题(16分)如图所示机构,曲柄OAr,ABb圆轮半径为ROA以匀角速度ω0转动。若α45,β为已知求此瞬时:
①滑块B的加速度;②AB杆的角加速度③圆轮O1的角速度;④杆O1B的角速度。(圆轮相对于地面无滑动)
B
b
R
β
O1
a
α
ω0
r
A
O
f五、计算题(14分。两重物M1和M2的质量分别为m1和m2,系在两条质量不计的绳索上,两条绳索分别缠绕在半径为r1和r2的塔轮上,如图所示。塔轮对轴O的转动惯量为m3ρ2m3为塔轮的质量),系统在重力下运动,试求塔轮的角加速度和轴承O对塔轮的竖直约束力
f六、计算题(16分)。均质圆盘和均质薄圆环的质量均为m,外径相同,用细杆AB绞接于二者的中心,如图所示。设系统沿倾角为θ的斜面作无滑动地滚动不计细杆的质量,试求杆AB的加速度、杆的内力及斜面对圆盘和圆环的约束力。
答案
一、选择题1①2③3③4③5④
二、填空题1。50cms2
OB成30角。
2r2r。
3。150cms
450cms2。
4me1mr22e21mr22e22
2
4
me42
1mr22e2。2
三、计算题
FB
1a
F
a2
qa
a2
M
35kN
()
FCxqa40kN,FCyFFB40355kN()
FAx80kN,FAy5kN,MA240kNm逆时针)。
四、计算题AB杆瞬时平动,所以vBvA0rAB0。
f以
A
为基点由基点法有aB
aA
aBA
其中aA
20
r
,aBAABa
①
aB
aA
ta
45
aA
20
r
;
②aBA2aA202rAB由瞬心法或基点法有
2
20
r
逆时针);
a
BO1
vBBC
0rbcos
0rasi
ta
,vO1
BO1
O1C
BO1
bsi
0rta
③
O1
vO1R
0rta
(逆时针;
R
④
BO1
0rbcos
0rasi
ta
(顺时针)。
五、计算题由质点系动量矩定理有
m32m1r12m2r22m1gr1m2gr2故塔轮的角加速度为
m1gr1m2gr2。m32m1r12m2r22
由达朗培尔原理或质点系动量定理有FOym1m2m3gm2r2m1r1(此即轴承O对塔轮的竖直约束力)
六、计算题
设A点沿斜面下滑s时,其速度为v。
采用动能定理T2
T1
We12
,其中:
T2
12
mr2v2r
12
mv2
34
mv2
74
mv
2
,
T1
,0We12
2mgsi
s
,
即:7mv22mgsi
s4
对上式求一次导数,并注意到vds,adv,有
dt
dt
a4gsi
(此即杆AB的加速度。7
取圆环进行受r