第6章 刚体的基本运动习题
1.是非题(对画√,错画×)
6-1.平移刚体上各点的轨迹一定是直线。( )
6-2.在每一瞬时刚体上各点的速度相等,刚体作平移运动。( )
6-3.某瞬时刚体有两点的速度相等,刚体作平移运动。( )
6-4.研究刚体的平移运动用点的运动学知识即可。( )
6-5.平移刚体上各点的轨迹形状相同,同一瞬时刚体上各点的速度相等,各点的速度相
等。( )
6-6.刚体在运动的过程中,存在一条不动的直线,则刚体作定轴转动。
6-7.刚体作定轴转动时各点的速度大小与到转轴的距离成正比,各点的加速度大小与到
转轴的距离成反比。
6-8.刚体作定轴转动时法向加速度ωran2。( )
6-9.齿轮传递时其角速度的比等于半径的正比。( )
6-10.刚体作定轴转动时角速度与角加速度同号时,刚体作加速转动。( )
2.简答题
6-11.刚体作匀速转动时,各点的加速度等于零吗?为什么?
6-12.齿轮传递时,如图6-12所示,接触点的速度相等,加速度也相等吗?为什么?
6-13.下列刚体作平移还是作定轴转动:
(1)在直线轨道行驶的车箱。
(2)在弯道行驶的车箱。
(3)车床上旋转的飞轮。
(4)在地面滚动的圆轮。
6-14.如图所示,直角刚杆AO=1m,BO=2m,已知某瞬时A点的速度VA=4m/s,而B
点的加速度与BO成α=45°,则该瞬时刚杆的角加速度α为多少?。
6-15.如图所示,鼓轮的角速度由下式
o
A
V
A
a
α
题6-14图
B
题6-15图
r
o
x
r
x
tan
1
求得, (dtddtdωrxtan1)
问此解法对吗?为什么?
3.计算题
6-16.如图所示的机构中,已知O1A=O2B=AM=r=0.2m,O1O2=AB,轮O1的运动方程
为tπ15(rad),试求当s50.t时,杆AB上的点M的速度和加速度。
6-17.揉茶机的揉桶有三个曲柄支持,曲柄支座A、B、C与支轴a、b、c恰好组成等边
三角形,如图所示。三个曲柄长相等,长为cm15l,并以相同的转速r/min45n分别绕
其支座转动,试求揉桶中心点O的速度和加速度。
1
O
2
O
A
B
M
题6-16图
O
C
A
B
c
a
b
n
n
n
题6-17图
6-18.如图所示,带有水平滑槽的套杆可沿固定板的铅锤导轨运动,从而带动销钉B沿
半径R=100mm的圆弧滑槽运动。已知套杆以匀速度
2
o
v
m/s铅直向上运动,试求当
y=100mm时,线段OB的角速度。
6-19.如图所示的升降机装置由半径R=50cm的鼓轮带动,被提升的重物的运动方程为
2
5tx
,x的单位为m,t的单位为s,试求鼓轮的角速度和角加速度,轮边缘上任一点的
全加速度。
R
A
x
O
题6-19图
x
6-20.如图所示的机构中,杆AB以匀速v沿铅直导槽向上运动,摇杆OC穿过套筒A,
OC=a,导槽到O的水平距离为l,初始时0,试求当
4
π
时,摇杆OC的角速度和角
加速度。
6-21.如图所示纸盘由厚度为a的纸条卷成,令纸盘的中心不动,纸盘的半径为r,以
匀速v拉动,试求纸盘的角速度。
O
r
a
v
题6-21图
O
R
B
θ
v
o
题6-18图
y
x
y
O
A
C
D
v
a
l
题6-20图
6-22.如图所示的机构中,曲柄O1A、OB2平行且等长,已知O1A=OB2=2r,曲柄O
1
A
以匀角速度
o
ω
绕轴O转动,同时固连与连杆AB上的齿轮Ⅱ带动同样大小的齿轮Ⅰ作定轴
转动,试求齿轮Ⅰ、Ⅱ边缘上任一点加速度的大小。
6-23.如图所示飞轮绕固定轴O转动,其轮缘上任一点的加速度在某段运动过程中舆论
半径的夹角恒为o60,初始时,设转角0,角速度
o
ωω
,试求飞轮的转动方程以及角
速度与转角间的关系。
O
6
0
a
题6-23图
ω
6-24.如图所示主动轮Ⅰ的齿数为
1z,半径为1R,角速度为1ω,从动轮Ⅱ的齿数为2
z
,
半径为
2R,轮Ⅱ与轮Ⅲ固连在同一轴上,轮Ⅲ的半径为3
R
,其上悬挂重物,试求重物的
速度。
6-25.如图所示的绞车机构中,手柄长40lcm,当其转动时,重物P在铅锤方向上运
动,重物的运动方程为25tx,x的单位为cm,t的单位为s,鼓轮的直径d=20cm,绞
车机构的齿数为131z、392z、113z、774z,轮Ⅱ与轮Ⅲ固连在同一轴上,试求
st2
时,手柄顶端的速度和加速度。
II
I
AB
1
O
2
O
o
题6-22图
ω
x
P
d
z
4
z
3
z
2
题6-25图
z
1
l
II
I
III
1
ω
题6-24图