02級(jí)試題解課件

31十二月202226十二月20221、解題步驟：①分析問(wèn)題，確定研究方法解題步驟、技巧與注意問(wèn)題：②畫(huà)分析圖③列相應(yīng)的矢量方程。⑤解代數(shù)方程、求出未知數(shù)④選投影軸，將矢量方程兩側(cè)同時(shí)投影，得代數(shù)方程。1、解題步驟：①分析問(wèn)題，確定研1．圖示平面力系，P1=P2=P3=P4=P，試求該力系向A點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)果（正方形邊長(zhǎng)為a）。（4分）AP1P4P2一、簡(jiǎn)答題解答：(順時(shí)針)（或）AP1P4P3P2知識(shí)點(diǎn)：力線平移定理；力系簡(jiǎn)化。M1M4M2P3M31．圖示平面力系，P1=P2=P3=P4=P，試求該力系向2．物體A、B分別重WA=1KN，WB=0.5KN，A與B以及A與地面間的摩擦系數(shù)均為f=0.2，A、B通過(guò)滑輪C用一繩連接，滑輪處摩擦不計(jì)，今在A物塊上作用一水平力P，則能拉動(dòng)物體A時(shí)，力P應(yīng)大于

?；瑒?dòng)時(shí)APN2N1F1F2T知識(shí)點(diǎn)：摩擦下的平衡與運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。2．物體A、B分別重WA=1KN，WB=0.5KN，A與B以3.一點(diǎn)沿某曲線以初速度和運(yùn)動(dòng)，式中t為時(shí)間，試求從原點(diǎn)算起的運(yùn)動(dòng)方程式。（4分）

vooaτvS知識(shí)點(diǎn)：定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，點(diǎn)的速度與法向加速度的關(guān)系；點(diǎn)的切向加速度與角加速度的關(guān)系。3.一點(diǎn)沿某曲線以初速度和BAOv3、半徑為R的圓輪，沿直線軌道做純滾動(dòng)，若論心O作勻速運(yùn)動(dòng)，其速度為v，則B點(diǎn)的加速度大小為。方向畫(huà)在圖上。答案:v2/R，沿BO

ωPP為輪速度瞬心以O(shè)為基點(diǎn):0αr=0rω2知識(shí)點(diǎn)：平面圖形的速度瞬心。平面圖形加速度合成定理；BAOv3、半徑為R的圓輪，沿直線軌道做純滾動(dòng)，若論心O作勻OARrαω4.圖示機(jī)構(gòu)。已知行星齒輪為勻質(zhì)圓盤(pán)，半徑為r，重P。勻質(zhì)細(xì)桿OA重Q。固定齒輪半徑為R。當(dāng)OA桿以勻角速度ω繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試求系統(tǒng)的動(dòng)量、對(duì)O軸的動(dòng)量矩及動(dòng)能。（9分）

解：OA定軸轉(zhuǎn)動(dòng);輪A作平面運(yùn)動(dòng),瞬心P點(diǎn)P

瞬心系統(tǒng)動(dòng)能為OARrαω4.圖示機(jī)構(gòu)。已知行星齒輪為勻質(zhì)圓盤(pán)，半徑為解：T=TOA+T輪Ⅰ式中：系統(tǒng)動(dòng)能為T(mén)輪Ⅰ解：T=TOA+T輪Ⅰ式中：系統(tǒng)動(dòng)能為T(mén)輪ⅠBFCEADω答案（F點(diǎn)）

3、圖示系統(tǒng)中，ABCD為一平行四連桿機(jī)構(gòu)，某瞬時(shí)桿EF平行于桿CD，則畫(huà)出桿EF的速度瞬心。（4分）

知識(shí)點(diǎn)：平面圖形運(yùn)動(dòng)形式的判斷；平面圖形的速度瞬心。BFCEADω答案（F點(diǎn)）3、圖示系統(tǒng)中，ABCD為一平4、已知正方形板ABCD作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于板面，A點(diǎn)的速度，加速度，方向如圖，試求正方形板轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度的大小。（5分）ABDCaAvA450找“定軸”，求rr答案：1rad/s2知識(shí)點(diǎn)：定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，點(diǎn)的速度與法向加速度的關(guān)系；點(diǎn)的切向加速度與角加速度的關(guān)系。4、已知正方形板ABCD作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于板面，A點(diǎn)的速5．圖示系統(tǒng)，勻質(zhì)圓盤(pán)A半徑為R、質(zhì)量為m。沿水平線做純滾動(dòng)。勻質(zhì)桿AB、BC長(zhǎng)都為L(zhǎng)、質(zhì)量都為m，在B端有一彈簧BD，質(zhì)量不計(jì)，彈簧常數(shù)為k，圖示位置時(shí)，桿AB水平，BC鉛直。試求系統(tǒng)的動(dòng)量、對(duì)C點(diǎn)的動(dòng)量矩及動(dòng)能、（9分）ωABLC知識(shí)點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)基本量計(jì)算。P

6、圖示機(jī)構(gòu)，，質(zhì)量不計(jì)的桿，且，，O1A以角速度ω、角加速度ε轉(zhuǎn)動(dòng)，試計(jì)算質(zhì)量為m的均質(zhì)桿AB在圖示位置時(shí)的慣性力，并畫(huà)在圖中。（4分）FgτFgn知識(shí)點(diǎn)：剛體的慣性力。本題的剛體在平動(dòng)。6、圖示機(jī)構(gòu)，DPQABCEFGOaa30o半徑為r重P的圓球，放在由桿AB、CD及CE所組成的結(jié)構(gòu)上，該結(jié)構(gòu)于C、F、G處用光滑鉸鏈連接，A端為固定端，在E點(diǎn)作用一鉛垂向下的力，CF=EF。已知：r=a=0.5m，P=Q=100N，不計(jì)桿重，忽略摩擦。試求A、C處的約束反力。DPQABCEFGOaa30o半徑為r重P的圓球，放在由桿A

二、圖示平面結(jié)構(gòu)，不計(jì)各桿自重，B、D為鉸鏈，已知力，力偶，均布力，

,試求固定端A的約束反力。（20分）知識(shí)點(diǎn)：物系平衡分析。BqAMCDEPFLLLL2L34對(duì)圖2NDNEqDEF圖2二、圖示平面結(jié)構(gòu)，不計(jì)各桿自重，B、D為鉸鏈，已知力XBYBNCBMCP34qDEFNE圖3對(duì)圖3XBYBNCBMCP34qDEFNE圖3對(duì)圖3BqAMCDEPFLLLL2L34MAXAYANENC對(duì)圖1圖1BqAMCDEPFLLLL2L34MAXAY三、圖示平面機(jī)構(gòu)中，桿AB以不變的速度v沿水平方向運(yùn)動(dòng)，套筒B與桿AB的端點(diǎn)鉸接，并套在繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)的桿OC上，可沿該桿滑動(dòng)。已知AB和OE兩平行線間的垂直距離為b。在圖示位置(γ=60°,β=30°,OD=BD)時(shí)，求：（1）桿OC的角速度，滑塊E的速度；（2）以套筒B為動(dòng)點(diǎn)，畫(huà)出B點(diǎn)合成法的加速度圖；（3）以D為基點(diǎn)畫(huà)出E點(diǎn)的加速度圖。（20分）

ACBDOvbEvBevBavBrω解：1)動(dòng)點(diǎn)B，動(dòng)系ODC三、圖示平面機(jī)構(gòu)中，桿AB以不變的速度v沿水平方向運(yùn)動(dòng)，套筒ACBDOvbEωvE3)DE平面運(yùn)動(dòng)，速度投影定理2)D點(diǎn)vDACBDOvbEωvE3)DE平面運(yùn)動(dòng)，速度投影定理2)ACBDOvbEωaEεε1ACBDOvbEωaEεε1在圖示桁架中，已知：P、L。試用虛位移原理求桿CD的內(nèi)力解：虛位移分析如圖LLLLLACDBPLACDBPONCNDPBD:OBD之瞬心在圖示桁架中，已知：P、L。試用虛位移原理求桿CD的內(nèi)力解：LACDBPONCNDPBD:OBD之瞬心LACDBPONCNDPBD:OBD之瞬心LLLLLACDBPNB靜力學(xué)方法驗(yàn)證LLLDBNDONBLLLLLACDBPNB靜力學(xué)方法驗(yàn)證LLLDBNDONB圖示機(jī)構(gòu)中，物塊A、B的質(zhì)量均為m，兩均質(zhì)圓盤(pán)C、D的質(zhì)量為2m，半徑均為R，C輪鉸接于無(wú)重懸臂梁CK上，CK長(zhǎng)為3R；D為動(dòng)滑輪，繩與輪間無(wú)滑動(dòng)，系統(tǒng)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求：(1)物塊A的加速度；(2)HE段繩的拉力.CDKHAEB圖示機(jī)構(gòu)中，物塊A、B的質(zhì)量均為m，兩均質(zhì)圓盤(pán)C、D的質(zhì)量為（1）求物塊A的加速度。系統(tǒng)動(dòng)能為式中所以vAωCωDvBCDKHAEB（1）求物塊A的加速度。系統(tǒng)動(dòng)能為式中所以vAωCωDvBC所以所以ECvAAωC2mgFCxFEHmgFEHFEHFEH2mg2mg2mgmgmgmgFCxFCxFCxFCy（2）求HE段繩的拉力；取物塊A與輪C系統(tǒng)為研究對(duì)象，受力如圖式中且解得ECvAAωC2mgFCxFEHmgFEHFEHFEH2mgENDEND31十二月202226十二月20221、解題步驟：①分析問(wèn)題，確定研究方法解題步驟、技巧與注意問(wèn)題：②畫(huà)分析圖③列相應(yīng)的矢量方程。⑤解代數(shù)方程、求出未知數(shù)④選投影軸，將矢量方程兩側(cè)同時(shí)投影，得代數(shù)方程。1、解題步驟：①分析問(wèn)題，確定研1．圖示平面力系，P1=P2=P3=P4=P，試求該力系向A點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)果（正方形邊長(zhǎng)為a）。（4分）AP1P4P2一、簡(jiǎn)答題解答：(順時(shí)針)（或）AP1P4P3P2知識(shí)點(diǎn)：力線平移定理；力系簡(jiǎn)化。M1M4M2P3M31．圖示平面力系，P1=P2=P3=P4=P，試求該力系向2．物體A、B分別重WA=1KN，WB=0.5KN，A與B以及A與地面間的摩擦系數(shù)均為f=0.2，A、B通過(guò)滑輪C用一繩連接，滑輪處摩擦不計(jì)，今在A物塊上作用一水平力P，則能拉動(dòng)物體A時(shí)，力P應(yīng)大于

。滑動(dòng)時(shí)APN2N1F1F2T知識(shí)點(diǎn)：摩擦下的平衡與運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。2．物體A、B分別重WA=1KN，WB=0.5KN，A與B以3.一點(diǎn)沿某曲線以初速度和運(yùn)動(dòng)，式中t為時(shí)間，試求從原點(diǎn)算起的運(yùn)動(dòng)方程式。（4分）

vooaτvS知識(shí)點(diǎn)：定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，點(diǎn)的速度與法向加速度的關(guān)系；點(diǎn)的切向加速度與角加速度的關(guān)系。3.一點(diǎn)沿某曲線以初速度和BAOv3、半徑為R的圓輪，沿直線軌道做純滾動(dòng)，若論心O作勻速運(yùn)動(dòng)，其速度為v，則B點(diǎn)的加速度大小為。方向畫(huà)在圖上。答案:v2/R，沿BO

ωPP為輪速度瞬心以O(shè)為基點(diǎn):0αr=0rω2知識(shí)點(diǎn)：平面圖形的速度瞬心。平面圖形加速度合成定理；BAOv3、半徑為R的圓輪，沿直線軌道做純滾動(dòng)，若論心O作勻OARrαω4.圖示機(jī)構(gòu)。已知行星齒輪為勻質(zhì)圓盤(pán)，半徑為r，重P。勻質(zhì)細(xì)桿OA重Q。固定齒輪半徑為R。當(dāng)OA桿以勻角速度ω繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試求系統(tǒng)的動(dòng)量、對(duì)O軸的動(dòng)量矩及動(dòng)能。（9分）

解：OA定軸轉(zhuǎn)動(dòng);輪A作平面運(yùn)動(dòng),瞬心P點(diǎn)P

瞬心系統(tǒng)動(dòng)能為OARrαω4.圖示機(jī)構(gòu)。已知行星齒輪為勻質(zhì)圓盤(pán)，半徑為解：T=TOA+T輪Ⅰ式中：系統(tǒng)動(dòng)能為T(mén)輪Ⅰ解：T=TOA+T輪Ⅰ式中：系統(tǒng)動(dòng)能為T(mén)輪ⅠBFCEADω答案（F點(diǎn)）

3、圖示系統(tǒng)中，ABCD為一平行四連桿機(jī)構(gòu)，某瞬時(shí)桿EF平行于桿CD，則畫(huà)出桿EF的速度瞬心。（4分）

知識(shí)點(diǎn)：平面圖形運(yùn)動(dòng)形式的判斷；平面圖形的速度瞬心。BFCEADω答案（F點(diǎn)）3、圖示系統(tǒng)中，ABCD為一平4、已知正方形板ABCD作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于板面，A點(diǎn)的速度，加速度，方向如圖，試求正方形板轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度的大小。（5分）ABDCaAvA450找“定軸”，求rr答案：1rad/s2知識(shí)點(diǎn)：定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，點(diǎn)的速度與法向加速度的關(guān)系；點(diǎn)的切向加速度與角加速度的關(guān)系。4、已知正方形板ABCD作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于板面，A點(diǎn)的速5．圖示系統(tǒng)，勻質(zhì)圓盤(pán)A半徑為R、質(zhì)量為m。沿水平線做純滾動(dòng)。勻質(zhì)桿AB、BC長(zhǎng)都為L(zhǎng)、質(zhì)量都為m，在B端有一彈簧BD，質(zhì)量不計(jì)，彈簧常數(shù)為k，圖示位置時(shí)，桿AB水平，BC鉛直。試求系統(tǒng)的動(dòng)量、對(duì)C點(diǎn)的動(dòng)量矩及動(dòng)能、（9分）ωABLC知識(shí)點(diǎn)：動(dòng)力學(xué)基本量計(jì)算。P

6、圖示機(jī)構(gòu)，，質(zhì)量不計(jì)的桿，且，，O1A以角速度ω、角加速度ε轉(zhuǎn)動(dòng)，試計(jì)算質(zhì)量為m的均質(zhì)桿AB在圖示位置時(shí)的慣性力，并畫(huà)在圖中。（4分）FgτFgn知識(shí)點(diǎn)：剛體的慣性力。本題的剛體在平動(dòng)。6、圖示機(jī)構(gòu)，DPQABCEFGOaa30o半徑為r重P的圓球，放在由桿AB、CD及CE所組成的結(jié)構(gòu)上，該結(jié)構(gòu)于C、F、G處用光滑鉸鏈連接，A端為固定端，在E點(diǎn)作用一鉛垂向下的力，CF=EF。已知：r=a=0.5m，P=Q=100N，不計(jì)桿重，忽略摩擦。試求A、C處的約束反力。DPQABCEFGOaa30o半徑為r重P的圓球，放在由桿A

二、圖示平面結(jié)構(gòu)，不計(jì)各桿自重，B、D為鉸鏈，已知力，力偶，均布力，

,試求固定端A的約束反力。（20分）知識(shí)點(diǎn)：物系平衡分析。BqAMCDEPFLLLL2L34對(duì)圖2NDNEqDEF圖2二、圖示平面結(jié)構(gòu)，不計(jì)各桿自重，B、D為鉸鏈，已知力XBYBNCBMCP34qDEFNE圖3對(duì)圖3XBYBNCBMCP34qDEFNE圖3對(duì)圖3BqAMCDEPFLLLL2L34MAXAYANENC對(duì)圖1圖1BqAMCDEPFLLLL2L34MAXAY三、圖示平面機(jī)構(gòu)中，桿AB以不變的速度v沿水平方向運(yùn)動(dòng)，套筒B與桿AB的端點(diǎn)鉸接，并套在繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)的桿OC上，可沿該桿滑動(dòng)。已知AB和OE兩平行線間的垂直距離為b。在圖示位置(γ=60°,β=30°,OD=BD)時(shí)，求：（1）桿OC的角速度，滑塊E的速度；（2）以套筒B為動(dòng)點(diǎn)，畫(huà)出B點(diǎn)合成法的加速度圖；（3）以D為基點(diǎn)畫(huà)出E點(diǎn)的加速度圖。（20分）

ACBDOvbEvBevBavBrω解：1)動(dòng)點(diǎn)B，動(dòng)系ODC三、圖示平面機(jī)構(gòu)中，桿AB以不變的速度v沿水平方向運(yùn)動(dòng)，套筒ACBDOvbEωvE3)DE平面運(yùn)動(dòng)，速度投影定理2)D點(diǎn)vDACBDOvbEωvE3)