胡汉才编著《实际力学》课后习题谜底第9章习题解答.docVIP

9－1在图示系统中，均质杆、与均质轮的质量均为，杆的长度为，杆的长度为，轮的半径为，轮沿水平面作纯滚动。在图示瞬时，杆的角速度为，求整个系统的动量。 ，方向水平向左 题9－1图 题9－2图 9－2 如图所示，均质圆盘半径为R，质量为m ，不计质量的细杆长，绕轴O转动，角速度为，求下列三种情况下圆盘对固定轴的动量矩： （a）圆盘固结于杆； （b）圆盘绕A轴转动，相对于杆OA的角速度为； （c）圆盘绕A轴转动，相对于杆OA的角速度为。 （a）；（b）；（c） 9－3水平圆盘可绕铅直轴转动，如图所示，其对轴的转动惯量为。一质量为m的质点，在圆盘上作匀速圆周运动，质点的速度为，圆的半径为r，圆心到盘中心的距离为。开始运动时，质点在位置，圆盘角速度为零。求圆盘角速度与角间的关系，轴承摩擦不计。 9－4如图所示，质量为m的滑块A，可以在水平光滑槽中运动，具有刚性系数为k的弹簧一端与滑块相连接，另一端固定。杆AB长度为l，质量忽略不计，A端与滑块A铰接，B端装有质量，在铅直平面内可绕点A旋转。设在力偶M作用下转动角速度为常数。求滑块A的运动微分方程。 9－5质量为m ，半径为R的均质圆盘，置于质量为M的平板上，沿平板加一常力F。设平板与地面间摩擦系数为f，平板与圆盘间的接触是足够粗糙的，求圆盘中心A点的加速度。 9－6均质实心圆柱体A和薄铁环B的质量均为m，半径都等于r，两者用杆AB铰接，无滑动地沿斜面滚下，斜面与水平面的夹角为，如图所示。如杆的质量忽略不计，求杆AB的加速度和杆的内力。 ； 9－7均质圆柱体A和B的质量均为m，半径为r，一绳缠在绕固定轴O转动的圆柱A上，绳的另一端绕在圆柱B上，如图所示。摩擦不计。求：（1）圆柱体B下落时质心的加速度；（2）若在圆柱体A上作用一逆时针转向，矩为M的力偶，试问在什么条件下圆柱体B的质心加速度将向上。 9－8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，试求当A即将碰到铰支座O时A端的速度。 9－9长为l、质量为m的均质杆OA以球铰链O固定，并以等角速度绕铅直线转动，如图所示。如杆与铅直线的夹角为，求杆的动能。 题9－9图 题9－10图 9－10物质量为，沿楔状物D的斜面下降，同时借绕过滑车C的绳使质量为的物体B上升，如图所示。斜面与水平成角，滑轮和绳的质量和一切摩擦均略去不计。求楔状物D作用于地板凸出部分E的水平压力。 9－11鼓轮重，对轮心点的回转半径为，物块重，均质圆轮半径为，重为，在倾角为的斜面上只滚动不滑动，其中，，弹簧刚度系数为，绳索不可伸长，定滑轮质量不计。在系统处于静止平衡时，给轮心以初速度，求轮沿斜面向上滚过距离时，轮心的速度vB。 解：轮作平面运动，物块作平动 ① 代入已知数据得： 同理 取平衡位置为各物体重力势能的零位置，有： 为确定，考虑静平衡时，及轮，由，得： 由，有： 代入①，有 解得： 题9－11图 9－12 均质棒AB的质量为，其两端悬挂在两条平行绳上，棒处在水平位置，如图所示。设其中一绳突然断了，试用刚体平面运动方程求此瞬时另一绳的张力。 9－13图示机构中，物块A、B的质量均为，两均质圆轮C、D的质量均为，半径均为。C轮铰接于无重悬臂梁CK上，D为动滑轮，梁的长度为，绳与轮间无滑动。系统由静止开始运动，求：（1）A物块上升的加速度；（2）HE段绳的拉力；（3）固定端K处的约束反力。 ；； 题9－13图 题9－14图 9－14匀质细杆，长为，放在铅直面内与水平面成角，杆的端靠在光滑的铅直墙上，端放在光滑的水平面上，杆由静止状态在重力作用下倒下。求：（1）杆在任意位置时的角速度和角加速度；（2）当杆的端脱离墙时，杆与水平面所成的角多大？ 9－15鼓轮重，置于水平面上，外半径，轮轴半径，对质心轴的回转半径。缠绕在轮轴上的软绳水平地连于固定点，缠在外轮上的软绳水平地跨过质量不计的定滑轮，吊一重物，重。鼓轮与水平面之间的动摩擦系数为0.4，求轮心的加速度。 解：分别取轮和重物为研究对象，轮作平面运动，设其角加速度为，轮心加速度， 由题知，物加速度 对轮列平面运动微分方程： （1） （2） 即： （3） 对重物：， 即： （4） （2）代入（3）式，有： （5） ： （6） （5）+（6）： 题9－15图 题9－16图