成都电子科技大学2016 年攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目:824 理论力学
注:所有答案必须写在答题纸上,做在试卷或草稿纸上均无效。
一.填空题(共 78 分,每空 3 分,判断题每题 1 分)
1. 如图所示圆盘绕 AB 轴转动,其角速度 )/(2 sradt 。点 M 沿圆盘直径离
开中心向外缘运动,其运动规律为 mmtOM 2
40 。半径 OM 与 AB 轴成 60 倾角。
选取点 M 为动点,动系为 OXYZ 固结于圆盘,牵连运动为: 运动,
相对运动为沿径向的 运动,绝对运动为 曲线。当 st 1 时,
圆盘的角加速度为 2
/ srad ,相对速度为 smm/ ,动点
M 的加速度分析图如下,其中 x 轴垂直圆盘指向外,科氏加速度 ca 和牵连加速
度的切向
ea 也垂直于盘面,那么牵连加速度 n
ea 的大小为 2
/ smm ;
ea 的大小为 2
/ smm :相对加速度 ra 的大小为 2
/ smm ;
科氏加速度 ca 的大小为 2
/ smm ;绝对加速度的大小为 2
/ smm ;
(提示:可适当写出表达式)
题 1 图(a) 题 1 图(b)
2.质量为m 的滑块 A,可以在水平槽中运动,具有刚性系数为 K 的弹簧一端与
滑块相连,另一端固定。杆 AB 的长度为 L,质量忽略不计,A 端与滑块 A 铰接,
B 端装有小球质量 1m ,在铅直平面内可绕 A 点旋转,设在力偶 M 的作用下,转
动角速度 为常数,取滑块 A 和小球 B 组成的系统为研究对象,建立坐标系统
如图 题 2(b)所示,x 的原点取在运动开始时滑块 A 的质心上,则滑块 A+小球
系统的质心坐标为:
质心的加速度表达式为:
由质心运动定理,滑块 A 的运动微分方程为:
( 注:题 2 图(b)是任意时刻,滑块 A 所处位置坐标为 x )
题 2 图(a) 题 2 图(b)
3. 在不计自重和摩擦的图示平面结构中,杆 AC 上作用有一力偶矩为 M 的力偶,
则支座 A 处的约束力与水平线所夹的锐角为 度。
题 3 图
4.力 F
在图示坐标系 OXY 的 Y 轴上的分力大小为: 投影大小
为: 。(注:其中一个分力沿 X 轴方向。)
题 4 图
5. 已知作用在简支梁上的力 F
与力偶矩 lFM ,不计杆的自重和接触处的
摩擦,则下述三种形式固定铰支座约束力分别为(注:说明约束力的大小和方向):
A: B: C:
题 5 图
6. 如图所示多孔钻床,若钻孔时每个力偶矩 mNM 15 ,那么在工件两端 A
和 B 处的受力大小为: ;
题 6 图
7. 一圆锥摆,如图所示。质量 m=0.1kg 的小球系在长为 l=0.3m 的绳上,绳的另
一端系在固定点 O,并与铅直线成θ= 60°角。如小球以v的速度(切向速度)
在水平面内作匀速圆周运动,则:
法向加速度 na 的大小为: ;
副法线方向加速度 ba 的大小为: ;
惯性力
I
F 的大小为: ;方向为: ;
由达朗贝尔原理建立的平衡方程在法向为 : ;
题 7 图
8. 判断题:
1.在刚体上加上(或减)一个任意力,对刚体的作用效应不会改变。( )
2.在同一平面内作用线汇交于一点的三个力构成的力系必定平衡。( )
3.力偶只能使刚体转动,而不能使刚体移动。( )
二.画图题 (共 12 分)
如图所示平面构架,由杆 AB、DE 及 DB 铰接而成。钢绳一端拴在 K 处,另
一端绕过定滑轮Ⅰ和动滑轮Ⅱ后拴在销钉 B 上。重物的重量为 G,各杆和滑轮的
自重不计。试分别画出整个系统以及各杆,各滑轮和销钉 B 的受力图;
三.如图所示结构,直角弯杆 AB 与水平杆 BD 在 B 处铰接,已知均布载荷的集
度 mkNq /5 ,力偶矩的大小 mkNM 30 ,各杆尺寸如图所示,单位为 m,
不计各杆的自重和摩擦。试求固定端约束 A 和可动铰支座 C 处的约束力。(15 分)
计算题三 图
四.重物 A 质量为 1m ,系在绳上,绳子跨过不计质量的固定滑轮 D,并绕在鼓
轮 B 上,如图所示。由于重物下降,带动了轮 C,使它沿水平轨道滚动而不滑动。
设鼓轮的半径为 r, 轮 C 的半径为 R,两者固结在一起,总质量为 2m ,对于其
水平轴 O 的回转半径为 。求重物 A 的加速度。(15 分)
计算题四 图
五.均质圆轮质量为 m, 半径为 r,在半径为 R 的曲面内作纯滚动,求:轮心C的运
动微分方程。请分别用功率方程和机械能守恒两种方法进行推导(15 分)
计算题五 图
六.求图所示无重组合梁支座A的约束力。
(限用虚位移原理求解)(15 分)
计算题六 图