胡汉才编著《理论力学》课后习题答案第6章习题解答

6-7.半径为R的轮子沿水平面滚动而不滑动,如图所示。在轮上有圆柱部分,其半径为r。将线绕于圆柱上,线的B端以速度v和加速度a沿水平方向运动。求轮的轴心O的速度和加速度。

6-8.在图示平面机构中,已知:BC=5cm,AB=10cm,A点以匀速度uA=10m/s沿水平运动,方向向右;在图示瞬时,?=30°,BC杆处于铅垂位置。试求该瞬时:(1)B点的加速度;(2)AB杆的角加速度;(3)AB杆中点D的加速度。

解:(1)求aB和?AB

?VA?常量,?aA?0?VA||VB,且AB不垂直于VA,?AB杆作瞬时平动?AB?0,?BC?VB/BC?10/5?2 rad/s选A为基点,则 aB?aB?aA?aBA?aBA由图中几何关系得aB?aBA?aB/cos??BC??BC/cos30? ?5?22/(3/2)?403/3 cm/s2?n2n?n??AB?aBA?/AB?40/3/10 ?4/3rad/s2逆时针(2)求aD选A为基点则aD?aA?aDA?aDA?n???

?aD?aDA?DA??AB?5?4/3?203/3 cm/s 方向如图示2

6-9.平面机构中在图示?=30°位置时,杆AB及O2C分别处于水平及铅垂位置,O1A为铅垂线,O1A=O2C=L=10cm,uA=8cm/s,?A=0。试求此瞬时:(1)连杆BC的角速度?BC;(2)杆O2C的角速度?2;(3)杆O1B的角加速度。

解:由速度投影定理 [VA]AB?[VB]AB

得 VB?VA/cos60??8/cos60??16 cm/s取点C为基点,则得 VB?VC?VBC故 VC?VBC?VB?16 cm/s? ?BC?VBC/BC?16/20?0.8 rad/s 顺时针?2?VC/CO2?16/10?1.6 rad/s 顺时针AB杆的速度瞬心为点O1,故?AB?VA/O1A?8/10?0.8 rad/s有 aB?VB/O1B?162/20?12.8 cm/s2aBA?BA??AB?6.43 cm/s2取点A为基点(aA?0),则有aB?aB?aBA?aBA 将上式向水平轴投影aBcos60??aBsin60??aBA?2n2n2??n?nnn2得 aB?2(AB??AB?VB?sin60?/O1B)?0 ? ?1?aB/O1B?0?

6-10. 半径为R的圆盘沿水平地面作纯滚动,细杆AB长为L,杆端B可沿铅

垂墙滑动。在图示瞬时,已知圆盘的角速度?0,角加速度为?0,杆与水平面的夹角为?。试求该瞬时杆端B的速度和加速度。

解:(1)求VB

C1为圆盘速度瞬心,故VA=R?0 ∵C2为杆AB速度速度瞬心,故

?AB?VA/AC2?R?0/Lsin??VB?BC2??AB?Lcos??R?0/Lsin? ?R?0ctg ?铅直向下(2)求aB?aA?R?0, 选A为基点,则aB?aA?aBA?aBAn?

n2上式投影在BA方向有aBsin??aAcos??aBA? aB?(R?0cos??L?AB)/sin? ?R?0ctg??(R2?0/Lsin3?)方向: 铅直向下26-11.如图所示,轮O在水平面上滚动而不滑动,轮心以匀速?O?0.2ms运动。轮缘上固连销钉B,此销钉在摇杆O1A的槽内滑动,并带动摇杆绕O1轴转动。已知:轮的半径R=0.5m,在图示位置时,AO1是轮的切线,摇杆与水平面间的交角为60?。求摇杆在该瞬时的角速度和角加速度。

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