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rrrr習(xí)題1-1圖中設(shè)AB=l,在A點(diǎn)受四個(gè)大小均等于F的力F1、F2、F3和F4作用。試分別計(jì)算每個(gè)力對(duì)B點(diǎn)之矩?!窘獯稹浚簉F1lsin452lMB(F1)F2rMB(F2)F2lFlrF3lsin452MB(F3)Fl2rMB(F4)0。習(xí)題1-2以下圖正平行六面體ABCD,重為FP=100N,邊長(zhǎng)AB=60cm,AD=80cm。今將其斜放使它的底面與水平面成30角,試求其重力對(duì)棱A的力矩。又問當(dāng)?shù)扔诙啻髸r(shí),該力矩等于零?!窘夥?——直接計(jì)算法】:設(shè)AC與BD的交點(diǎn)為O,∠BAO=,則:cos()coscossinsin33410.11965252AO180260250cm=0.5mr2MA(FP)FPdFPAOcos()1000.50.11965.98Nmrr當(dāng)MA(FP)0時(shí),重力FP的作用線必經(jīng)過A點(diǎn),即90,所以:令cos()coscossinsin0→3cos4sin0,得:355tan3652?!?【解法2——利用協(xié)力矩定理】:rrr將重力FP分解為兩個(gè)正交分力FP1和FP2,rr此中:FP1PAD,F(xiàn)P2PAB,則:FP1FPcos,F(xiàn)P2FPsin優(yōu)選rrrABADMA(FP)MA(FP1)MA(FP2)FP1FP222依據(jù)協(xié)力矩定理:FPcos0.3FPsin0.410030.310010.45.98Nm22r確立等于多大時(shí),MA(FP)0r0,即:FP令MA(FP)cos0.3FPsin0.40→100cos0.3100sin0.40→tan3→3652。4習(xí)題1-11習(xí)題1-22優(yōu)選習(xí)題2-1三力作用在正方形上,各力的大小、方向及地點(diǎn)以下圖,試求協(xié)力的大小、方向及地點(diǎn)。分別以O(shè)點(diǎn)和A點(diǎn)為簡(jiǎn)化中心,議論選不一樣的簡(jiǎn)化中心對(duì)結(jié)果能否有影響?!窘獯稹浚海?)以O(shè)點(diǎn)為簡(jiǎn)化中心,求主矢和主矩。Fx10324Nr5FRFy444NMO105所以,主矢大小為:FR(Fx)2(Fy)2424242N主矢與x軸夾角為:
Fyrad45,如圖中紅色箭頭所示。arctanFx4rrFRFRrrMOFRFRrFR主矩大小為:MOr2a104a103a4a(逆時(shí)針,以下圖。)MO(F)55(2)確立最后合成結(jié)果依據(jù)主矢和主矩均不為零,可知力系最后合成一個(gè)協(xié)力,協(xié)力大小和方向與主矢同樣,rr即:FRFR協(xié)力作用線方程由下式確立:xFRyyFRxMO→4x4y4a這說明協(xié)力作用線經(jīng)過A點(diǎn),如上圖所示。(3)假如以A點(diǎn)為簡(jiǎn)化中心,求得主矢為:FR(Fx)2(Fy)2424242N主矩為:MAr2a4a103a0MA(F)5此時(shí)協(xié)力等于主矢。優(yōu)選習(xí)題2-2以下圖等邊三角形ABC,邊長(zhǎng)為l,此刻其三極點(diǎn)沿三邊作用三個(gè)大yr小相等的力F,試求此力系的簡(jiǎn)化結(jié)果。【解答】:力系的合成結(jié)果與簡(jiǎn)化中心的選擇沒關(guān),所以任選一點(diǎn)(比如A點(diǎn)作簡(jiǎn)化中心),成立坐標(biāo)系,計(jì)算主矢和主矩:(注意三角形ABC為等邊三角形)xFxFFcos60Fcos600FyFsin60Fsin600所以主矢大小為:FR(Fx)2(Fy)20MAr3Fl(逆時(shí)針)MA(F)Flsin602由此判斷力系的簡(jiǎn)化結(jié)果是一個(gè)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力偶,力偶矩等于主矩。習(xí)題2-7求以下圖平行力系協(xié)力的大小和方向,并求平行力系中心。圖中每格代表1m。【解答】:(1)依據(jù)題目表示圖,協(xié)力大小為:FRF1015203025kN寫出各力的作用點(diǎn)坐標(biāo):x11,y11,z10x21,y23,z20x32,y32,z30x43,y15,z10(2)依據(jù)平行力系中心坐標(biāo)公式,求力系的中心:F1x1F2x2F3x3F4x4101151202303xCF1015204.2m30F1y1F2y2F3y3F4y4101153202305xCF1015205.430zC0優(yōu)選習(xí)題3-1以下圖簡(jiǎn)略起重機(jī)用鋼絲繩吊起重為2kN的重物。不計(jì)桿件自重、摩擦及滑輪尺寸,A、B、C三處簡(jiǎn)化為鉸鏈連結(jié),試求桿AB和AC所受的力?!窘獯稹浚海?)選擇銷釘A為研究對(duì)象,畫出其受力爭(zhēng)忽視滑輪的大小尺寸,則AC桿、AB桿以及繩索作用在銷釘上的力構(gòu)成平面匯交力系并且處于均衡狀態(tài)。依據(jù)定滑輪的性質(zhì)可知:FTFP2kN(2)列均衡方程Fx0,F(xiàn)ACsin30FABcos30FTsin750Fy0,F(xiàn)ACcos30FABsin30FTcos75FP0(3)解均衡方程,確立未知量求解上邊的方程組,獲得:FAB0.4142kN,F(xiàn)AC3.146kN(書中答案有誤,請(qǐng)改正)習(xí)題3-2均質(zhì)桿AB重力為FP、長(zhǎng)為l,兩頭置于互相垂直的兩圓滑斜面上,如圖所示。已知一斜面與水平成角,求均衡時(shí)桿與水平所成的角及距離OA?!窘獯稹浚哼x擇AB桿為研究對(duì)象,畫出受力爭(zhēng)。依據(jù)三力均衡匯交定理,AB桿保持均衡一定知足以下條件:rrrFA、FB、FP的作用線匯交于一點(diǎn)(圖中D點(diǎn))。又由于AB桿的重心C必為此中點(diǎn),則在矩形OADB中,AB為一條對(duì)角線,rDCO連線也為對(duì)角線,所以重力FP的作用線必經(jīng)過O點(diǎn)。依據(jù)圖中幾何關(guān)系可知:ADOABODAB,獲得以下結(jié)果:90→902,OAABsinlsin。習(xí)題3-3構(gòu)件的支承及載荷狀況以下圖,求支座A、B的拘束力?!窘獯稹浚海?)選擇構(gòu)件AB為研究對(duì)象,畫出受力爭(zhēng)優(yōu)選rB端為活動(dòng)鉸支座,拘束力FB一定垂直于斜支承面,再結(jié)協(xié)力偶只好與力偶均衡的性質(zhì),rr可知A端固定鉸支座的拘束力FA必與FB構(gòu)成力偶(等值、反向、平行),才能與主動(dòng)力偶rr(F,F(xiàn))相均衡。依據(jù)平面力偶系的均衡方程,得:M0,F(xiàn)Alsin45Fa0解方程,得:FAFB2Fa。l習(xí)題3-8求以下圖物體在A、B處的支座拘束力,圖中長(zhǎng)度單位為m?!窘獯稹浚罕绢}表示圖有一些問題,請(qǐng)按上圖改正。(1)畫出水平桿的受力爭(zhēng)(在題目表示圖基礎(chǔ)上加上A、B兩處的拘束力即可)(2)列均衡方程并求解:Fx0,F(xiàn)Ax0;MAr20.511(kN/m)3(kN)1(m)=0→FB1.510.25kN(F)0,F(xiàn)B2122Fy0,F(xiàn)AyFB2130→FAy3.50.253.25kN。2習(xí)題3-24重力為FP的矩形水平板由三根鉛垂直桿懸掛,尺寸如圖(a)所示,求各桿內(nèi)力。若在板的形心處(應(yīng)改為在D點(diǎn)處)擱置一重物,則各桿內(nèi)力又怎樣??jī)?yōu)選(a)(b)(c)【解答】:(1)畫出矩形板的受力爭(zhēng)如圖(b)所示,為空間平行力系的均衡問題。(2)列出均衡方程:F0,F(xiàn)1F2F3FP0(1)ra0→F31(2)Mx(F)0,F(xiàn)3aFP2FPr2M,F(xiàn)bFb0→F1F(3)(F)0y1P212P將(2)、(3)代入(1)得:F20(3)當(dāng)在D點(diǎn)放一重物時(shí),假定其重力大小為FW,畫出受力爭(zhēng)如圖(c)所示。列均衡方程以下:F0,F(xiàn)1F2F3FPFW0(4)raFWa0→F31FPFWMx(F)0,F(xiàn)3aFP(5)r22bFWb0→F11FW(6)My(F)0,F(xiàn)1bFP2FP2將(5)、(6)代入(4)得:F2FW。習(xí)題3-25以下圖三圓盤A、B和C的半徑分別為15cm、10cm5cm,三軸OA、OB和OC在同一平面內(nèi),∠AOB為直角,在這三圓盤上分別作使勁偶。構(gòu)成各力偶的力作用在輪緣上,它們的大小分別等于10N、20N和F。若這三圓盤所構(gòu)成的物r系是自由的,求能使此物系均衡的角度力F的大小。【解答】:用矢量表示A、B、C三個(gè)輪上作用的力偶矩,如圖b)所示。各力偶矩大小分別為:MA102r14NmMB202r23NmrrMA與MB的協(xié)力偶矩大小為:MRMA2MB242325NmrtanMB4,53.13r3MArr使此物系均衡的條件是,MC與MR等值、反向、共線,即:MCF2r320.05F5Nm,優(yōu)選F5Nm50N。0.1m由圖中關(guān)系得:180126.8790360→36090126.87143.131438。習(xí)題4-1試求以下圖各桁架上標(biāo)有數(shù)字的各桿的內(nèi)力。圖(a)中各桿的長(zhǎng)度相等?!荆╝)解答】:(1)取整體畫受力爭(zhēng),列均衡方程,求一端拘束力r,ME(F)0FI4aF2.5a2F1.5a0解方程,得:FI11F82)用截面法截?cái)?、2、3桿,取右半桁架為研究對(duì)象,畫受力爭(zhēng),列均衡方程,求1、2、3桿的內(nèi)力。,F(xiàn)2sin60F0Fy0FI解得:F2FIF111)F20.433Fsin60(38r,3F1FI2a0,解得:F11112MG(F)0F1aa()F2.598F22243r,F(xiàn)1.5aF3a0,解得:F11F1.522.382F。C0I32338【(b)解答】:本題用截面法截?cái)?、2、3桿,取右半桁架為研究對(duì)象,畫受力爭(zhēng),列均衡方程,不需要求出左端的拘束力,即可求出1、2、3桿的內(nèi)力。r,MG(F)0F33aFaF2aF3a02解得:F34F;r,MF(F)0優(yōu)選1FaF2aF3aF4a0F14a5解得:F15.590F,2F2aF30Fx0F1a2(1.5a)25解得:F2[5.590F2(4F)]131.803F54習(xí)題4-3以下圖AB桿的A端放在水平面上,B端放在斜面上,A、B處的摩擦因數(shù)都是0.25。試求能夠支承荷重F的最大距離a。桿重不計(jì)。【(b)解答】:本題用全拘束力和摩擦角的觀點(diǎn)求解更簡(jiǎn)單。畫出AB桿的臨界均衡狀態(tài)的受力爭(zhēng),rr則A、B兩處的全拘束力FRA、FRB與主動(dòng)rF應(yīng)當(dāng)知足三力均衡匯交定理,三力訂交于C點(diǎn)。依據(jù)摩擦角觀點(diǎn)和圖中的幾何關(guān)系,可知:90m,ABC30mtanmf0.25。直角三角形ADC和直角三角形BDC有一條公共邊CD,在兩個(gè)三角形中分別表示出來(lái),在直角三角形ADC中,有:aaCDatan(90m)tanm0.25在直角三角形BDC中,有:CD(la)tan(30tan30tanm)(la)tan1tan30
30.25m(la)33m10.253聯(lián)合上邊兩式,可得一個(gè)代數(shù)方程:a30.25a)3(l0.25130.253優(yōu)選解方程,得:a0.195l。習(xí)題5-5動(dòng)點(diǎn)A和B在同一笛卡爾坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)方程分別為xAtxBt2yA2t2yB2t4此中x、y以cm計(jì),t以s計(jì),試求:(1)兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程;(2)兩點(diǎn)相遇時(shí)刻;(3)相遇時(shí)A、B點(diǎn)的速度、加快度。習(xí)題5-8圖示搖桿機(jī)構(gòu)的滑桿AB以勻速u向上運(yùn)動(dòng),試成立搖桿OC上點(diǎn)C的運(yùn)動(dòng)方程,并求此點(diǎn)在的速度大小。假定初始剎時(shí)0,搖桿長(zhǎng)OCa,距離ODl。4習(xí)題5-9曲柄OA長(zhǎng)r,在平面內(nèi)繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng),以下圖。桿AB經(jīng)過固定于點(diǎn)N的套筒與曲柄OA鉸接于點(diǎn)A。設(shè)t,桿AB長(zhǎng)l2r,試求點(diǎn)B的運(yùn)動(dòng)方程、速度和加快度。習(xí)題5-13一繩環(huán)繞在鼓輪上,繩端系一重物M,M以速度v和加快度a向下運(yùn)動(dòng),如圖所示。問繩上兩點(diǎn)A、D和輪緣上兩點(diǎn)B、C的加快度能否同樣??jī)?yōu)選習(xí)題5-16攪拌機(jī)以下圖,已知O1A=O2B=R,O1O2=AB,桿O1A以不變的轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)動(dòng)。試剖析BAM構(gòu)件上M點(diǎn)的軌跡、速度和加快度。習(xí)題5-22以下圖為一偏愛圓盤凸輪機(jī)構(gòu)。圓盤C的半徑為R,偏愛距為e。設(shè)凸輪以勻角速度繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng),求導(dǎo)板AB的速度和加快度。習(xí)題5-24以下圖摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪I的轉(zhuǎn)速為n=600r/min,它與輪Ⅱ的接觸點(diǎn)按箭頭所示的方向平移,距離d按規(guī)律d100.5t變化,單位為厘米。摩擦輪的半徑r5cm。求:(1)以距離d表示的Ⅱ的角加快度;(2)當(dāng)dr時(shí),輪Ⅱ邊沿上一點(diǎn)的全加快度的大小。優(yōu)選習(xí)題6-3汽車A以速度v140km/h沿直線道路向東行駛,汽車B以v2402km/h沿另一岔路向東南方行駛,以下圖。求在B車上察看到A車的速度?!窘獯稹浚海?)由于需要在B車上察看到A車的速度,所以選A車為動(dòng)點(diǎn),則動(dòng)參照系成立在B車上。(2)剖析三種運(yùn)動(dòng)和三種速度絕對(duì)運(yùn)動(dòng):A車向正東方向的直線運(yùn)動(dòng),絕對(duì)速度大小vav140km/h,方向水平向右(東)。r相對(duì)運(yùn)動(dòng):在B車上察看到A車的運(yùn)動(dòng),相對(duì)速度vr大小和方向均未知。牽涉運(yùn)動(dòng):B車沿東南方向的直線運(yùn)動(dòng)(直線平動(dòng)),則動(dòng)參照系中任何一點(diǎn)的速度均同樣,牽涉速度大小為:vev2402km/h2)依據(jù)速度合成定理rrr(vavevr,作速度平行四邊形,如右圖所示。依據(jù)圖中的幾何關(guān)系和已知條件,由余弦定理求得相對(duì)速度大小為:vrv2v22vavecos45202(202)2220202cos4520km/haerr則該速度平行四邊形的一半為一個(gè)等腰直角三角形,所以vrva。結(jié)論:在B車上察看到A車的運(yùn)動(dòng)速度大小為20km/h,方向指向正北方。習(xí)題6-5圖示兩種機(jī)構(gòu)中,已知O1O2a20cm,13rad/s。求圖示地點(diǎn)時(shí)O2A桿的角速度?!窘獯稹浚?)在圖(a)中選O1A桿上的A點(diǎn)為動(dòng)點(diǎn),則動(dòng)參照系成立在O2A桿上。由圖中幾何關(guān)系知:O1A=O1O2=a剖析三種運(yùn)動(dòng)和三種速度絕對(duì)運(yùn)動(dòng):O1A桿作定軸轉(zhuǎn)動(dòng),則A點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)為圓周運(yùn)動(dòng),速度大小優(yōu)選為:vaO1A1a20360cm/s方向垂直于O1A。相對(duì)運(yùn)動(dòng):套管沿O2A的直線運(yùn)動(dòng),相對(duì)速度方向已知,大小未知。牽涉運(yùn)動(dòng):O2A的定軸轉(zhuǎn)動(dòng),牽涉速度方向垂直于O2A,大小未知。rrrrrr依據(jù)速度合成定理vavevr,以va為對(duì)角線,以ve、vr為鄰邊,作出以下圖的速度平行四邊形。由圖中的幾何關(guān)系,獲得:vevacos303a603cm/s22依據(jù)牽涉速度與O2A桿的角速度關(guān)系,得:veO2A603cm/s,得:22veve6032=1.5rad/s22acos30O2A22032(2)在圖(b)中選O2A桿上的A點(diǎn)為動(dòng)點(diǎn),則動(dòng)參照系成立在O1A桿上。由圖中幾何關(guān)系知:O1A=O1O2=a剖析三種運(yùn)動(dòng)和三種速度絕對(duì)運(yùn)動(dòng):O2A桿作定軸轉(zhuǎn)動(dòng),則A點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)為圓周運(yùn)動(dòng),速度大小未知,方向垂直O(jiān)2A。相對(duì)運(yùn)動(dòng):套管沿O1A的直線運(yùn)動(dòng),相對(duì)速度方向已知,大小未知。牽涉運(yùn)動(dòng):O11A的定軸轉(zhuǎn)動(dòng),牽涉速度方向垂直于OA,牽涉速度大小為:veO1A1a20360cm/srrrrrr依據(jù)速度合成定理vavevr,以va為對(duì)角線,以ve、vr為鄰邊,作出以下圖的速度平行四邊形。由圖中的幾何關(guān)系,獲得:vavea1203cos303cm/s32依據(jù)牽涉速度與O2A桿的角速度關(guān)系,得:veO2A3cm/s,得:260233va12012033=2rad/s。2A2acos303O22202優(yōu)選習(xí)題6-15以下圖曲柄滑道機(jī)構(gòu)中,曲柄長(zhǎng)OA=10cm,可繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在某剎時(shí),其角速度1rad/s1rad/s,AOB30,求導(dǎo)桿上點(diǎn)C的加快度和滑塊A在,角加快度2滑道上的相對(duì)加快度?!窘獯稹浚海?)選OA桿上的銷釘A點(diǎn)為動(dòng)點(diǎn),則動(dòng)參照系應(yīng)當(dāng)成立在導(dǎo)桿BC上。同時(shí)在地面成立靜參照系。(2)剖析三種運(yùn)動(dòng)和三種加快度絕對(duì)運(yùn)動(dòng):A點(diǎn)伴同OA桿轉(zhuǎn)動(dòng)而作圓周運(yùn)動(dòng),因?yàn)橐韵麓_立A點(diǎn)的絕對(duì)加快度需要A點(diǎn)的絕對(duì)速r度,所以先確立絕對(duì)速度。絕對(duì)速度va方向垂直于OA,其大小為:var10110cm/s絕對(duì)切向加快度方向垂直于OA,其大小為:aar10110cm/s2絕對(duì)法向加快度方向沿OA指向圓心O,其大小為:aanr2101210cm/s2相對(duì)運(yùn)動(dòng):銷釘A帶動(dòng)滑塊A在BC桿滑道中的左右直線運(yùn)動(dòng),相對(duì)加快度方向水平(假定向右),大小未知。牽涉運(yùn)動(dòng):導(dǎo)桿BC的上下平動(dòng),牽涉加快度方向沿豎直線(假定向上),大小未知。依據(jù)上邊的剖析畫出各加快度矢量,以下圖。(3)依據(jù)牽涉運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)的加快度合成定理rrrnrraaaaaaaear,將各加快度矢量向x軸投影,獲得滑塊A在滑道上的相對(duì)加快度大小為:araacos30aansin301031018.6655.66cm/s222將各加快度矢量向y軸投影,獲得導(dǎo)桿上點(diǎn)C(任何一點(diǎn))的加快度大小:aeaasin30aancos3010110358.6613.66cm/s2。22習(xí)題7-8以下圖四連桿機(jī)構(gòu)中,OA=O1B=1=3rad/s繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。AB,曲柄以角速度2求在圖示地點(diǎn)時(shí)桿AB和桿O1B的角速度?!窘獯稹浚罕绢}用瞬心法較方便。1)OA桿和O1B桿作定軸轉(zhuǎn)動(dòng),AB桿作平面運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選依據(jù)A、B兩點(diǎn)的速度方向,能夠確立AB桿的剎時(shí)速度中心為O點(diǎn)。(2)求AB桿的角速度vAOAOAAB,得:AB3rad/s。題目不要求計(jì)算A點(diǎn)速度,能夠不求解。(3)求桿O1B的角速度依據(jù)vBO1BOBOBAB,得:O1BOBAB3OA3335.2rad/s。1O1BOA習(xí)題7-10習(xí)題7-16在圖中,兩個(gè)輪子沿水平面只滾不滑,它們相互用桿AB相連。P點(diǎn)的速度為v12m/s,方向向右。求AB的角速度?!窘獯稹浚簝蓚€(gè)輪子和AB桿均作平面運(yùn)動(dòng),兩個(gè)輪子的剎時(shí)速度中心為它們各自與地面的接觸點(diǎn)。據(jù)此確立A、B兩點(diǎn)的速度方向,可知AB桿作剎時(shí)平動(dòng),其角速度0AB習(xí)題8-1質(zhì)量m=6kg的小球,放在傾角=30的圓滑面上,并用平行于斜面的軟繩將小球固定在圖示地點(diǎn)。如斜面以a1g的加快度向左3r運(yùn)動(dòng),求繩之張力FT及斜面的拘束力FN,欲使繩之張力為零,斜面的加快度a應(yīng)當(dāng)多大?【解答】:(1)畫出小球的受力爭(zhēng)當(dāng)繩索的張力不等于零時(shí),小球與斜面之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),則此時(shí)小球與斜面擁有同樣的絕對(duì)加快r度a。(2)成立以下圖的直角坐標(biāo)系,則小球的加快度重量為:axa,ay0寫出小球(質(zhì)點(diǎn))直角坐標(biāo)形式的動(dòng)力學(xué)基本方程:maxFx,將加快度重量和力的投影代入,得:mayFy優(yōu)選m(a)FTcosFNsin0FTsinFNcosmg求解上邊的方程組,得:FNmgcosmasin69.83619.80.560.72N23FTmgFNcos69.860.720.86612.43Nsin0.5(2)當(dāng)繩索拉力為零時(shí),即:mgFNcos0,將上邊的結(jié)果代入,得:(mgcosmasin)cosmg,解方程,得此時(shí)斜面的加快度為:ag(1cos2)g0.53g0.577gsincos332習(xí)題8-5物塊A、B的質(zhì)量分別為m1=20kg和m2=40kg,用彈簧相連,以下圖。物塊A沿鉛垂線以yHcos2t作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),式中振幅H=l0mm,周期T=0.25s。彈簧的質(zhì)量T略去不計(jì)。求水平面所受壓力的最大值和最小值?!窘獯稹浚海?)分別畫出A、B兩個(gè)物塊的受力爭(zhēng)r(2)物塊A受彈簧的作使勁FNA大小和方向周期性變化,所以其加快度也隨時(shí)間而變化,寫出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程:d2y2mAdt2FNAmAg,將yHcosTt代入,得:FNAmAd2ymAgmAg422dt2mAH2cos(t)(1)TT優(yōu)選3)物塊B遇到彈簧作使勁,自己重力和地面支持力,在地面保持靜止(彈簧作使勁向下或彈簧作使勁固然向上,但小于物塊B的重力時(shí));或許向上作加快運(yùn)動(dòng)(彈簧作使勁向上且超出物塊B的重力時(shí))。按均衡條件列方程,得:FNBmBgFNA0,得地面支持力為:42cos(2FNBmBgFNAmBgmAgmAH2t)TT當(dāng)cos(2t)1時(shí),地面支持力達(dá)到最大,其值為:TFNBmax409.8209.8200.0142714.33N0.252當(dāng)cos(2t)1時(shí),地面支持力達(dá)到最小,其值為:TFNBmin409.8209.8200.0142461.67N0.252由于地面支持力最小值大于零,所以物塊B一直靜止在地面上。依據(jù)作用與反作用定律,物塊B對(duì)地面壓力的最大值為714.33N,最小值為461.67N。習(xí)題8-9已知物體的質(zhì)量為m,自高度h處以速度v0水平拋出,空氣阻力可視為與速度的一次方成正比,即F=kmv,式中k為比率常數(shù),m為物體的質(zhì)量,v為物體速度。求物體的運(yùn)動(dòng)方程和軌跡?!窘獯稹浚海?)畫出物體在隨意地點(diǎn)的受力爭(zhēng)物體受自己重力和空氣阻力,在水平方向和豎直方向均做變速運(yùn)動(dòng)。(2)寫出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程:md2xkmvxdt2md2ymgkmvydt222dvy依據(jù)dxdvx,dy,獲得以下微分方程:dt2dtdt2dtmdvxkmvdtx,約去質(zhì)量m,并分別變量求解,考慮運(yùn)動(dòng)初始條件:dvymgkmvymdt優(yōu)選t0,vxv0,vy0,得運(yùn)動(dòng)方程為:v0(1ekt)kyhgtgekt)kk2
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