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南京航空航天大学考研理论力学习题册9

一、概念题。

1.平面运动刚体相对其上任意两点的( )。

① 角速度相等,角加速度相等② 角速度相等,角加速度不相等③ 角速度不相等,角加速度相等④ 角速度不相等,角加速度不相等2.在图示瞬时,已知O 1A = O 2B ,且O 1A 与O 2 B 平行,则( )。

① ω1 = ω2,α1 = α2② ω1≠ω2,α1 = α2③ ω1 = ω2,α1 ≠α2④ ω1≠ω2,α1 ≠α23.设平面图形上各点的加速度分布如图①~④所示,其中不可能发生的是( )。

4.刚体平面运动的瞬时平动,其特点是( )。

① 各点轨迹相同;速度相同,加速度相同② 该瞬时图形上各点的速度相同③ 该瞬时图形上各点的速度相同,加速度相同④ 每瞬时图形上各点的速度相同5.某瞬时,平面图形上任意两点A 、B 的速度分别v A 和v B ,如图所示。

则此时该两点连线中点C 的速度v C 和C 点相对基点A 的速度v CA 分别为( )和( )。

① v C = v A + v B② v C = ( v A + v B )/2③ v C A = ( v A - v B )/2④ v C A = ( v B - v A )/26.平面图形上任意两点A 、B 的加速度a A 、a B 与连线AB 垂直,且a A ≠ a B ,则该瞬时,平面图形的角速度ω和角加速度α应为( )。

① ω≠0,α ≠0② ω≠0,α = 0③ ω = 0,α ≠0④ ω = 0,α = 07.平面机构在图示位置时,AB 杆水平,OA 杆鉛直。

若B 点的速度v B ≠0,加速度τB a = 0,则此瞬时OA 杆的角速度ω和角加速度α为( )。

① ω = 0,α ≠0② ω≠0,α = 0③ ω = 0,α = 0④ ω≠0,α ≠0α1α2 ①②③④8.在图示三种运动情况下,平面运动刚体的速度瞬心:(a )为( );(b )为( );(c )为( )。

① 无穷远处 ② A 点 ③ B 点 ④ C 点9.圆盘沿水平轨道作纯滚动,如图所示,动点M 沿圆盘边缘的圆槽以v r 作相对运动。

已知:圆盘的半径为R ,盘中心以匀速v O 向右运动。

若将动坐标系固连于圆盘,则在图示位置时,动点M 的牵连加速度为( )。

① 0 ② R v O 2③ R v O 22 ④ R v O 2410.若已知某瞬时平面图形上两点的速度为零,则在该瞬时,平面图形的( )。

① 角速度和角加速度一定都为零② 角速度和角加速度一定不为零③ 角速度为零、角加速度不一定为零④ 角速度不为零,角加速度一定为零11.刚体的平面运动可以简化为一个( )在自身平面内的运动。

平面图形的运动可以分解为随基点的( )和绕基点的( )。

其中,( )部分为牵连运动,它与基点的选取( )关;而( )部分为相对运动,它与基点的选取( )关。

12.杆AB 作平面运动,已知某瞬时B 点的速度大小为v B = 6 m/s ,方向如图。

则在该瞬时A 点的速度的最小值为v min 为( )。

13.半径为r 的圆柱形滚子沿半径为R 的圆弧槽纯滚动,在图示瞬时,滚子中心C 的速度为v C ,切向加速度为τC a ,则速度瞬心的加速度大小为( )。

14.图示外啮合行星轮机构,两轮的半径相同均为r ,轮Ⅱ可在固定轮Ⅰ上无滑动地滚动。

当系杆AB 转一整圈时,Ⅱ轮转过的角度应为( )弧度。

15.如图所示,边长为L 的等边三角形板在其自身平面内运动,已知A 点的速度大小为v A ,B 点的速度沿CB方向,则此时三角形板的角速度大小为( );C 点的速度大小为( )。

16.某瞬时,平面图形上A 点的速度v A ≠ 0,加速度a A =0,B 点的加速度大小a B = 40 cm/s 2,与AB 连线间的夹角φ=60°。

若AB =5 cm ,则此瞬时该平面图形角速度的大小为( );角加速度的大小为( )。

(a ) (b ) (c )φ二、四连杆机构中,连杆AB上固连一块三角板ABD,如图所示。

机构由曲柄O1A带动。

已知:曲ω= 2rad/s;曲柄O1A = 0.1m,水平距离O1O2 = 0.05m,AD = 0.05m;当O1A铅直时,柄的角速度AO1AB平行于O1O2 ,且AD和AO1在同一直线上;角φ=30°。

求三角板ABD的角速度和点D的速度。

ω= 4rad/s。

在图示三、图示机构中,已知:OA = 0.1m,BD = 0.1m,DE = 0.1m,EF = 0.13m;OA位置时,曲柄OA与水平线OB垂直;且B、D和F在同一铅直线上。

又DE垂直于EF。

求杆EF 的角速度和点F的速度。

四、在瓦特行星传动机构中,平衡杆O 1A 绕O 1轴转动,并借连杆AB 带动曲柄OB ;而曲柄OB 活动地装置在O 轴上,如图所示。

在O 轴上装有齿轮Ⅰ,齿轮Ⅱ与连杆AB 固连于一体。

已知:r 1 = r 2 = 0.33m ,O 1A = 0.75m ,AB = 1.5m ;又平衡杆的角速度1O ω= 6 rad/s 。

求当γ = 60°且β = 90°时,曲柄OB 和齿轮Ⅰ的角速度。

五、曲柄OA 以恒定的角速度ω = 2 rad/s 绕轴O 转动,并借助连杆AB 驱动半径为r 的轮子在半径为R 的圆弧槽中作无滑动的滚动。

设OA = AB = R = 2r = 1m ,求图示瞬时点B 和点C 的速度和加速度。

六、在图示机构中,曲柄OA长为r,绕O轴以等角速度ωO 转动,AB = 6r,BC = 33r。

求图示位置时,滑块C的速度和加速度。

七、塔轮1半径为r = 0.1m 和R = 0.2m,绕轴O转动的规律是φ = t2 -3t rad,并通过不可伸长的绳子卷动动滑轮2,其半径为r2 = 0.15m 。

设绳子与各轮之间无相对滑动,求t = 1s 时,轮2的角速度和角加速度;并求该瞬时水平直径上 C、D、E各点的速度和加速度。

八、图示直角刚性杆,AC = CB = 0.5m,设在图示瞬时,两端滑块沿水平与铅垂轴的加速度如图,大小分别为a A= 1 m/s2,a B = 3 m/s2 。

求这时直角杆的角速度和角加速度。

九、图示曲柄连杆机构带动摇杆O1C绕O1轴摆动。

在连杆AB上装有两个滑块,滑块B在水平槽内滑动,而滑块D则在摇杆O1C的槽内滑动。

已知:曲柄长OA = 50mm,绕O轴转动的匀角速度ω = 10 rad/s。

在图示位置时,曲柄与水平线间成90°角,∠OAB = 60°,摇杆与水平线间成60°角;距离O1D = 70mm。

求摇杆的角速度和角加速度。

*十、图示平面机构中,已知A为主动轮,B为从动轮,两轮的半径均为R,轮心距为L。

A轮与B轮间通过一些部件(比如齿轮,连杆等)相连接。

要求当A轮匀速转动时,B轮的运动范围正好是180D。

试设计一种可能的装置来实现这一要求,并求出需要说明的几何尺寸。

(选自《力学与实践》,No.5,1998)*十一、如图所示,各机构中的AB杆均可在套筒C中滑移,且其A端沿固定的水平面在图示平面内作直线运动。

图(a)中套筒C和曲柄OC成直角地固连成一体;图(b)中套筒C和曲柄OC成α角固=,图示瞬时曲柄的角速度为ω,连成一体;图(c)中套筒C和曲柄OC通过铰链C相链接,若OC rAB杆的角速度为2ω,方向如图c所示。

请确定AB杆在图示瞬时的速度瞬心。

(选自《力学与实践》,No.3,2000)(a) (b) (c)*十二、At the instant shown, the robotic arm AB is rotating counterclockwise at ω=5 rad/s and has angular acceleration α=2 rad/s 2. Simultaneously, the grip BC is rotating counterclockwise at ω′=6 rad/s and α′=2 rad/s 2, both measured relative to a fixed reference. Determine the velocity and acceleration of the object held at the grip C .*十三、DESIGN OF AN OSCILLATING LINK MECHANISM: The operation of a sewing machine requires the 200-mm-long bar to oscillate back-and-forth through an angle of 600 every 0.2 seconds. A motor having a drive shaft which turns at 40 rad/s isavailable to provide the necessary power. Specify thelocation of the motor and design a mechanismrequired to perform the motion. Submit a drawing ofyour design, showing the placement of the motor, andcomputer the velocity and acceleration of the end A ofthe link as a function of its angle of rotation.60000≤≤θ。

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