动力学题课
1、图示均质杆AB质量为m,长为l,绕O点转动,
A某瞬时,杆角速度为?,角加速度?,试计算杆的
l3??OBl1动量大小m?l
62、系统中各杆都为均质杆。已知:杆OA、CD和
AAC质量均为 m,且OA?AC?CD?l,杆OA以
角速度 ?转动,则图示瞬时,CD杆动量的大小为 ? 450 C2m?l 2OD
3、如图所示,均质杆AB,长l,竖直在光滑的水平
面上。求它从铅直位置无初速地倒下时,端点A相对图示坐标系的轨迹。
y 解;
A?Fx?0, VCx?C?0
? 所以xC?C?0 A C 设倒下的某瞬时,如图所示,与x轴的夹角
为?。
l?xA?cos? x2 yA?lsin??B B
- 所以A点的轨迹为椭圆。
4、图示,均质杆AB质量为m,长为l,绕O点转动,某瞬时,杆角速度为?,角加速度?,试计算杆的动量矩大小
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7ml2? 48?A?lOl4B
5质量为m,沿倾角为?的斜面向下只滚不滑,如图所示。滚子借助于跨过滑轮B的绳提升质量为m2的物体C, 同时滑轮B绕O轴转动。滚子A与滑轮B的质量相等,半径相等,且都为均质圆盘。求滚子重心的加速度 B O A C ?
解:设滚子质心下滑距离S时,质心的速度为? 以整体为研究对象,设滚子半径 为R,该系统的动能为
T?1311122mR2?A?mR2?O?m2v2 22222将R?A?R?O?v代入,得
T?12m?m2v2 2???W??mgsin??m2gs
?由动能定理得,
12m?m2v2?mgsin??m2gs 2????将上式两边对时间求导得
a?
msin??m22m1?m2g
2
6 均质圆盘与杆OA焊在一起, 可绕水平轴O转动,如图所示。已知杆OA长l,质量为m1;圆盘半径为R,质量为m2。摩擦不计,初始时杆OA水平,杆和圆盘静止。求杆与水平线成θ角的瞬时,杆的角速度和角加速度。 OA ? A?
T1?0T2?12JO?2J121O?3m1l?2m22R?ml2T12?2(13m211l?2m2R2?m2l2)?2?W?ml1g2sin??m2glsin?T2?T1??W(116m2?4m212m2l1l2R?2l)?2?m1g2sin??m2glsin? ??6glsin?(m1?2m2)2m21l?3m22R?6m2l2将式(1)两边对时间求导得??3glcos?(m1?2m2)2m21l?3m2R2?6m2 2l
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