昆明理工大学理论力学B练习册题+解答

内容发布更新时间 : 2024/12/26 19:48:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(a) 解:由均质物体的形心坐标公式(3-30)式 (b) 解:由均质物体的形心坐标公式(3-30)式

用分割法: 由对称性得: xc?0由对称性得: yc?0用负面积法: AixCiA1xc1?A2xc2?A3xc3AyAy?AyiCix??1c12c2 cyc??AiA1?A2?A3AiA1?A2

?172?(?18?14)?(3?7)20?2?1?20?2?12?15?2?2324?17?11mm???6.08mm 20?2?20?2?15?224?17?(?18?14)

3.3.7均质块尺寸如图所示,求其重心的位置。 [答案: xC=23.08mm,yC=38.46㎜, zC=-28.08㎜]

???? ViyciV1yc1?V2yc2y?? cViV1?V2

80?40?60?40?40?40?10?20 ? 80?40?60?40?40?10解:由均质物体的形心坐标公式(3-30)式

用分割法:

xcVx???Viici?V1xc1?V2xc2V1?V2?80?40?60?20?40?40?10?6080?40?60?40?40?10?23.08mmzcVz???Viici???V1zc1?V2zc2V1?V2?80?40?60?(?30)?40?40?10?(?5)80?40?60?40?40?10?38.46mm?第四章 摩 ?擦 28.08mm一、 是非判断题

4.1.1 只要受力物体处于平衡状态,摩擦力的大小一定是F= ?sFN。 ( × ) 4.1.2 在考虑滑动与滚动共存的问题中,滑动摩擦力不能应用F= ?sFN来代替。 ( ∨ ) 4.1.3 当考虑摩擦时,支承面对物体的法向反力FN和摩擦力Fs的合力FR与法线的夹角φ称为摩擦角。 ( × )

4.1.4 滚动摩擦力偶矩是由于相互接触的物体表面粗糙所产生的。(物体形变) ( × )

二、 填空题

4.2.1 考虑摩擦时物体的平衡问题,其特点在于 P116 (1),(2),(3) 。

4.2.2 物快重P,放置在粗糙的水平面上,接触处的摩擦系数为fs,要使物块沿水平面向右滑动,可沿OA方向施加拉力F1如图4.1所示,也可沿BO方向施加推力F2如图所示,两种情况比较图 (a) 所示的情形更省力。 4.2.3材料相同、光洁度相同的平皮带和三角皮带,如图4.2所示,在相同压力F作用下, 三角 皮带的最大摩擦力大于 平 皮带的最大摩擦力。

F1 F2 P P ??O O (a) (b)

图4.1 图4.2

三、选择题

4.3.1如图4.3所示,已知OA杆重W,物块M重P。杆与物块间有摩擦,而物体与地面间的摩擦略去不计。当水平力F增大而物块仍保持平衡时,杆对物块M的正压力 B 。

A、由小变大; B、由大变小; C、不变。

4.3.2如图4.4所示,物块重5kN,与水平面间的摩擦角为φm=35o,今用与铅垂线成60o角的力F=5kN推动物块,则物块将 A 。

∵ φ = 30 0 <φf = 900 - φm = 550

A、不动; B、滑动; O F C、处于临界状态; 60o D、滑动与否不能确定。

F 600 A F W M FR φ

哦 图4.3, 图4.4 四、计算题

4.4.1 悬臂托架弹簧K的拉力F=8N,物块A与BO梁间的静摩擦系数fs=0.2,当?=30o时,试问物块A是否平衡?(答案:Fs=0.66N)

解:取物块A为研究对象

O

3B ?F?8N?Fcos??10??8.66N T2? A

K ∴ 物块A有向右滑动的趋势,FS指向左边; 3N 10N X?0-F?F?Fcos??0?ST FNFT?FS??F?FTcos??0.66Ny FS? A F xY?0-W?FN?FTsin??0 W?FN??W?FTsin??2N

∴最大摩擦力为: Fmax?fsFN?0.2?2?0.4N?Fmax?0.4N?Fs?0.66N∴物块A不平衡。

4.4.2 重P =100N的长方形均质木块放置在水平地面上,尺寸如图所示。木块与地面间的摩擦系数?s=0.4,求木块能保持平衡时的水平力F的大小。(答案:F=31.25N)

100 100 解:欲保持木块平衡,必须满足 1)不会向右滑动,B B A A F F 2)不会绕D点翻倒。

160 取木块为研究对象 160 1) 木块不会向右滑动:

P P ?F?FSD X?0F?FS?0C C D FS?FN?P?100N100 Y?0FN?P?0FN B A F 若木块不会向右滑动,则应有: y 160 F?FS?Fmax?fSFN?0.4?100?40N xP D C FS2) 木块不会绕D点翻倒: 取木块为研究对象 设木块处于临界状态,受力图如图所示。 FN???

?MD?0P?50?F?160?0?F?5P16?31.25N?F?31.25N

4.4.3 鼓轮利用双闸块制动器制动,设在杠杆的末端作用有大小为200N的力F,方向与杠杆垂直,如图所示。已知闸块与鼓轮的摩擦因数fs= 0.5,又 2R=O1O2=KD=DC=O1A= KL= O2L= 0.5m,O1B=0.75 m,AC=O1D=1m,ED=0.25m,不计自重,求作用于鼓轮上的制动力矩。

(答案:M=300N.m)

解:取BO1杆和AC杆为研究对象;

yxFC?MO1?0O1A?FC?O1B?F?0O1B0.75F??200?300NO1A0.5?FC??取KE杆和EDC杆为研究对象;

MD?0KD?FKsin??CD?F'C?0?FK?F'Csin??300?KEED?3005N取O2K杆和闸块为研究对象并设初始鼓轮顺时针转动

KFSF'K0.255m?

?MF'CO2?0KO2?FKcos??LO2?FN?0KO2FKcos?1?3005KD?LO20.5EKFK?FN?LFNO 1?30050.5??1200NF\S0.50.255

F'N? O取鼓轮研究对象; MO?0RF'S?RF\S?0F\N 形成制动力偶 ?F'S??F\SF'S

∴制动力矩为: Mf?2RF'S?2R?fSFN?300Nm

4.4.4 一半径为R、重为P1的轮静止在水平面上,如图所示。在轮上半径为r的轴上缠有细绳,此细绳跨过滑轮A,在端部系一重为P2的物体。绳的AB部分与铅直线成θ角。求轮与水平面接触点C处的滚动摩阻力偶M、滑动摩擦力Fx和法向反作用力Fy。

解:取轮为研究对象;

P2sin??FS?0?FS?P2sin?X?0

yP2cos??P1?FN?0?FN?P1?P2cos?Y?0o

x MO?0?Mf?RFS?rP2?0 ????FSMfFN

?Mf??RFS?rP2?P2(r?Rsin?)

4.4.4 重P的物块放在倾角θ大于摩擦角φN的斜面上,在物块上另加一水平力F,已知:P=500N,F=300N,f=0.4,θ=300。试求摩擦力的大小。(答案: Fs=9.8N)

解:取物块为研究对象; P

N0 ?F?Fcos??300cos30?259.81Ntt ?F Pt??Psin??500sin300?250N ? 可见:Ft?PtFSFN∴物块有沿斜面向上滑动的趋势,则设 FS的方向如图: θ ?T?0?N?0Fcos??Psin??FS?0 ?FS?Fcos??Psin??9.81N?Fsin??Pcos??FN?0

?FN?Fsin??Pcos??583.01N又?Fmax?fFN?0.4?583.01?233.21 N?FS?9.81N∴上面所求摩擦力正确,即: FS?9.81N

方向如图。

第五章 点的运动学

一、是非判断题

5.1.1动点速度的方向总是与其运动的方向一致。 ( ∨ ) 5.1.2( × )

5.1.3若切向加速度为正,则点作加速运动。 ( × ) 5.1.4若切向加速度与速度符号相同,则点作加速运动。 ( ∨ ) 5.1.5( × )

5.1.6若v?0,则a必等于零。 ( × ) 5.1.7若a?0,则v必等于零。 ( × ) 方向会变5.1.8若v与a始终垂直,则v不变。 ( × ) 5.1.9若v与a始终平行,则点的轨迹必为直线。 ( ∨ )

5.1.10切向加速度表示速度方向的变化率,而与速度的大小无关。 ( × )

只要动点作匀速运动,其加速度就为零。(匀速圆周)

若切向加速度为零,则速度为常矢量。(常量)

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