一、概念题
1. 如图所示,半径为R,质量为m1的均质滑轮上,作用一常力矩M,吊升一质量为m2的重物。当
重物上升高度h时,力矩M所作的功为( )。 ① Mh/R ② m2gh ③ Mh/R-m2gh ④ 0
2.若质点的动能保持不变,则( )。
① 其动量必守恒 ② 质点必作直线运动 ③ 质点必作匀速直线运动 ④ 质点必作变速运动
3.汽车靠发动机的内力做功,( )。
① 汽车肯定向前运动 ② 汽车肯定不能向前运动
③ 汽车动能肯定不变 ④ 汽车动能肯定变化
4.三棱柱B沿三棱柱A的斜面运动,三棱柱A沿光滑水平面向左运动。已知A的质量为m1,B的
质量为m2;某瞬时A的速度为v1,B沿斜面的速度为v2。则此时三棱柱B的动能为 ( )。 ①
1122
② m2(v1−v2) m2v2
22122③ m2(v1−v2)
21222
④ m2[(v1−v2cosθ)+v2sinθ]
2
5.一质量为m,半径为r的均质圆轮以匀角速度ω沿水平面作纯滚动,均质杆OA与圆轮在轮心O
处铰接,如图所示。设OA杆长l = 4r,质量M = m/4。在图示杆与铅垂线的夹角φ = 60°时,其角速度ωOA = ω/2,则此时该系统的动能为( )。 ① T=
252211
mrω ② T=mr2ω2 2412722222
③ T=mrω ④ T=mrω
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6.均质圆盘A,半径为r,质量为m,在半径为R的固定圆柱
面内作纯滚动,如图所示。则圆盘的动能为( )。
① T=
3223
② T=mR2ϕ2 mrϕ44122
③ T=m(R−r)ϕ2322
④ T=m(R−r)ϕ4
7.图示均质圆盘沿水平直线轨道作纯滚动,在盘心移动了距离s的过程中,水平常力FT 的功AT =( );轨道给圆轮的摩擦力Ff 的功Af =( )。 ① FT s ② 2FT s
③ 0 ④ -Ff s
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8.图示二均质圆盘A和B,它们的质量相等,半径相同,各置于光滑水平面上,分别受到F和F′的作用,由静止开始运动。若F=F′ ,则在运动开始以后到相同的任一瞬时,二圆盘动能TA和TB的关系为( )。
① TA = TB ② TA = 2TB ③ 2TA = TB ④ 3TA = TB
9.质量为m、半径为r的均质圆盘在其自身平面内作平面运动。在图示位置时,若已知圆盘上A、
B两点的速度方向如图所示,B点的速度为vB,θ = 45°,则圆盘的动能为( )。
① T=
1322
② T= mvBmvB
16161232
③ T=mvB ④ T=mvB
44
10.质量为m的均质细圆环半径为R,其上固结一个质量也为
m的质点A。细圆环在水平面上作纯滚动,图示瞬时角速度为ω,则系统的动能为( )。
① T=
13
mR2ω2 ② T=mR2ω2 22
2
③ T=mR
ω2 ④ T=2mR2ω2
11.已知菱形薄板与杆A1A和B1B由铰链连接,如图所示,此两杆可分别
绕固定轴A1和B1旋转,已知A1A = AB = BD = 2a,薄板对质心C的回转半径ρ = 2a,质量为m,当杆A1A的角速度为ω,A1A⊥B1B时,薄板的动能T =( )。
12.如图所示的曲柄连杆机构,滑块A与滑道BC之间的摩
擦力是系统的内力,设已知为F且等于常数,则曲柄转一周摩擦力的功为( )。
13.如图所示,轮Ⅱ由系杆O1O2带动在固定轮I上无滑动滚动,两
轮半径分别R1、R2。若轮Ⅱ的质量为m,系杆的角速度为ω,则轮Ⅱ的动能T为( ),轮Ⅱ对固定轴O1的动量矩为( )。
14.均质圆盘的质量为m,半径为r。
(a)若盘绕盘缘上的轴A转动时,
其动能T =( );
(b)若盘在光滑水平面上平动时,
其动能T =( );
(c)若盘在水平面上作纯滚动时,
其动能T =( )。
理论力学(I):第十三章 动能定理 学号( ) 姓名( ) 65
二、平面机构由两匀质杆AB,BO组成,两杆的质量均为m,长度均为l,在铅垂平面内运动。在杆AB上作用一不变的力偶矩M,从图示位置由静止开始运动,不计摩擦。求当杆端A即将碰到铰支座O时杆端A的速度。
三、两均质杆AC和BC的质量均为m,长均为l,在点C由铰链相连接,放在光滑的水平面上,如图所示。由于A和B端的滑动,杆系在其铅直面内落下。点C的初始高度为h,开始时杆系静止,求铰链C与地面相碰时的速度v。
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四、均质连杆AB质量为4 kg,长l = 600 mm。均质圆盘质量为6 kg,半径r = 100 mm。弹簧刚度为k = 2 N/mm,不计套筒A及弹簧的质量。如连杆在图示位置被无初速的释放后,A端沿光滑杆滑下,圆盘作纯滚动。求:(1)当AB达水平位置而接触弹簧时,圆盘与连杆的角速度;(2)弹簧的最大压缩量δ。
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五、 图a,b所示为在铅垂面内两种支持情况的均质正方形板,边长均为a,质量均为m,初始时均处于静止状态。受某干扰后均沿顺时针方向倒下,不计摩擦,求当OA边处于水平位置时,两方板的角速度。
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六、椭圆规位于水平面内,由曲柄OC带动规尺AB运动,如图所示。曲柄和椭圆规尺都是均质杆,质量分别为m1和2m1,OC = AC = BC = l,滑块A和B的质量均为m2。如作用在曲柄上的力偶矩为M,且M为常数。设ϕ = 0时系统静止,忽略摩擦,求曲柄的角速度和角加速度(以转角ϕ 的函数表示)。
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