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一半径 R=0.4 m 的均质圆轮沿水平直线轨道做纯滚动,某时刻轮心速度大小为 2 m/s,方向水平向右。用速度瞬心法分析,轮与轨道的接触点为速度瞬心。求此时刻轮缘上最高点(即沿竖直方向离轮心最远的轮缘点)的速度大小。 A. 2 m/s B. 2√2 m/s C. 4 m/s D. 6 m/s
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刚体的平面运动可分解为两种更简单运动的合成。下列关于这种分解的说法中,正确的是: A. 平面运动只能分解为随某一固定点的平动与绕该固定点的定轴转动 B. 平面运动可分解为随任选基点的平动与绕该基点的转动,其中平动部分与基点选择有关,转动部分与基点选择无关 C. 平面运动分解后的平动与转动部分均与基点的选择无关 D. 平面运动可分解为随任选基点的平动与绕该基点的转动,其中平动与转动部分均与基点选择有关
一根直杆绕通过端点 O 的竖直轴在水平面内以匀角速度 ω=2 rad/s 转动。一小环 M 套在杆上,某时刻小环距 O 点 r=2 m,并沿杆向外以相对杆的速度 v_r=3 m/s 匀速滑动。取小环 M 为动点,杆为动参考系。求该时刻小环的绝对速度大小 v_a,以及绝对速度方向与杆方向(沿 OM 方向)之间的夹角 α(精确到 0.01°)。
一刚性三角形薄板 ABC 在自身平面内运动(平面运动)。以顶点 A 为基点。已知某瞬时基点 A 的速度大小为 2 m/s,方向沿水平方向,薄板绕基点 A 转动的角速度大小为 4 rad/s,转向为逆时针。将薄板的平面运动分解为随基点 A 的平动与绕基点 A 的转动。若点 B 相对基点 A 的位矢大小 r_AB = 0.5 m,且位矢方向恰与 A 点速度方向垂直。求此瞬时:(1)B 点随基点平动的速度;(2)B 点绕基点 A 转动的相对速度大小;(3)B 点的绝对速度大小(设 B 点相对速度方向与 A 点速度方向相同)。
一水平圆盘绕过盘心 O 的竖直轴以角速度 ω=3 rad/s 匀速转动,盘上开有沿半径方向的直槽。滑块 M 在槽内向外运动,某瞬时 M 距 O 为 r=2 m,相对速度 v_r=2 m/s,相对加速度 a_r=2 m/s²(沿槽向外)。取该瞬时圆盘为动系,则滑块 M 的绝对加速度大小为( ) A. 14 m/s² B. 16 m/s² C. 18 m/s² D. 20 m/s²
一直杆绕过端点 O 的竖直轴在水平面内以角速度 ω=2 rad/s 匀速转动。一小环 M 套在杆上,沿杆以相对速度 v_r=1.5 m/s 向外匀速滑动,某瞬时 M 距 O 为 r=0.6 m。取杆为动系,则小环 M 的科氏加速度大小为多少?A. 3 m/s² B. 6 m/s² C. 1.8 m/s² D. 4.5 m/s²
某轮盘绕垂直于盘面的固定轴作定轴转动,角速度随时间均匀增大:t=0 时 ω₀=4 rad/s,经 4 s 后达到 ω=12 rad/s。盘上一点 M 到转轴的距离 r=0.5 m。求 t=4 s 时:(1) 轮盘的角加速度;(2) M 点速度的大小;(3) M 点的切向加速度、法向加速度及全加速度的大小。
动点 M 在平面内运动,其极坐标运动方程为 r = 4t(r 以 m 计),θ = 2t²(θ 以 rad 计),t 以 s 计。求 t = 1 s 时点 M 的速度大小 v 和加速度大小 a。
一水平圆盘绕过中心 O 的竖直轴以匀角速度 ω=4 rad/s 转动,盘上开有一条沿半径方向的直槽。滑块 M 在槽内运动,当它经过距 O 为 r=1 m 的位置时,相对圆盘沿槽向外运动的速度大小为 v_r=3 m/s。以地面为定参考系、圆盘为动参考系,取滑块 M 为动点,求该瞬时滑块的绝对速度大小,以及绝对速度方向与槽线(即相对速度方向)之间的夹角 θ(用反正切表示)。
某齿轮传动系统中,主动轮 I 的齿数 z₁=36,以转速 n₁=1200 r/min 绕定轴匀速转动,与从动轮 II(齿数 z₂=96)啮合传动,啮合处无相对滑动。求两轮角速度之比 ω₁:ω₂。另起一行选项:A. 8:3 B. 3:8 C. 7:3 D. 9:4
直升飞机沿水平直线匀速飞行,机身相对地面的速度大小为 40 m/s,方向水平向北。直升机内一演员沿垂直于机身前进方向(水平向东)以相对机身 30 m/s 的速度行走。以地面为定参考系,取演员为动点、机身为动参考系,则演员的牵连速度大小为____ m/s,绝对速度大小为____ m/s,绝对速度方向与机身前进方向的夹角为____(用度数表示)。
一刚性平板在水平面内运动,运动过程中平板上任意一条直线始终保持与其初始位置平行。已知平板上某点A的轨迹是半径为0.5 m的圆周,另一点B与A相距0.3 m。设在某瞬时A点的速度大小为v、加速度大小为a,则同一瞬时B点的速度和加速度情况为: A. B点速度大小为0.3v,加速度大小为0.3a B. B点速度与A点速度完全相同,加速度也与A点加速度完全相同 C. B点轨迹与A点轨迹形状相同,但B点速度与A点速度仅大小相等、方向不同 D. B点保持静止,速度和加速度均为零
在平面直角坐标系 Oxy 中(坐标单位:m),刚体受两个力作用:F₁ = 4i(N),作用点为 (0, 2);F₂ = −3j(N),作用点为 (4, 1)。向坐标原点 O 简化该力系,所得的主矢与主矩为(逆时针力矩取正):A. 主矢 (4,−3) N,主矩 −20 N·m B. 主矢 (7,−3) N,主矩 −20 N·m C. 主矢 (4,−3) N,主矩 20 N·m D. 主矢 (4,3) N,主矩 −4 N·m
一艘渡轮在水面平行的航线行驶,可视为刚体做平动。船上舱壁上固定有两点P、Q,P点在Q点上方0.8 m处。已知P点沿其轨迹从起点运动到终点用了20 s,起点与终点间沿轨迹的弧长为60 m,P点做匀速运动。(1)判断该渡轮的运动形式并说明依据;(2)求Q点在此20 s内沿自身轨迹经过的弧长及其速度大小。
某减速装置由两对啮合齿轮组成:主动轮 I 的齿数 z₁=18,转速 n₁=1200 r/min,与齿轮 II(齿数 z₂=45)啮合传动;齿轮 III(齿数 z₃=30)与齿轮 II 同轴固连,再与输出轮 IV(齿数 z₄=60)啮合。各啮合处无相对滑动,则输出轮 IV 的转速 n₄=____ r/min。
作用于Oxy平面内刚体上的两个力组成一平面任意力系(力的单位为N,长度单位为m):F₁=(3,4,0) 作用于点 A(2,0,0),F₂=(−1,0,0) 作用于点 B(0,4,0)。求:(1) 该力系向坐标原点O简化的主矢 R 与主矩 M_O;(2) 若该力系可进一步合成为一个合力,写出合力作用线的方程,并给出作用线上一个整数坐标点。
在平面直角坐标系 Oxy 中(坐标单位:m),某刚体受三个力作用:F₁ = 3i(N),作用点 (0, 2);F₂ = 4j(N),作用点 (1, 0);F₃ = 4i − 4j(N),作用点 (2, 3)。将该力系向坐标原点 O 简化,得主矢 F_R 与主矩 M_O(逆时针为正),则其结果为 A. F_R = 7i,M_O = 22 N·m B. F_R = 7i(N),M_O = −22 N·m C. F_R = 3i + 0j,M_O = −22 N·m D. F_R = 7i(N),M_O = −2 N·m
在平面直角坐标系 Oxy 中,刚体受两个力作用:F₁ = 4i(N),作用点为 (2, 1)(m);F₂ = −6j(N),作用点为 (1, 3)(m)。将该力系向原点 O 简化,得主矢 F_R = (4, −6) N,主矩 M_O = −10 N·m,故力系可进一步简化为一个合力。该合力的大小为____ N(结果可保留根号)。
重 W=400 N、长 L=4 m 的均匀直梯上端靠在竖直墙上,下端置于水平地面上,梯子与墙面、地面间的静摩擦因数均为 fs=0.5。设梯子与地面夹角为 θ,求梯子处于临界平衡(两端均达到最大静摩擦)时的最小角 θmin,并求此时墙面法向约束力 NB 与地面法向约束力 NA 的大小。
均匀杠杆可绕光滑水平轴 O 在竖直平面内转动,杆保持水平。O 点左侧距离 2l 处悬挂重 G₁ 的物块,右侧距离 3l 处悬挂重 G₂ 的物块。系统处于平衡,现给杆一个虚转角 δφ,由虚位移原理,两物块虚功之和为零时应满足的关系是( ) A. G₁·2l·δφ = G₂·3l·δφ B. G₁·2l·δφ + G₂·3l·δφ = 0 C. G₁·3l = G₂·2l D. G₁ = G₂