理论力学典型例题答案和解析适用于邓国红版市公开课金奖市赛课一等奖课件

1、课后习题讲解第1页1.3(e)DCBAPFAyFAxACDFCPFCDCAPFABCFBFC第2页F1F2DBACF1DBAFBFAyFAxFCyFCx1.4（d）F2FBCB第3页3.611已知：在OA上作用力偶M，在滑块D上作用力F分析：先研究曲柄OA，再研究铰链B，然后研究滑块D第4页第5页3.11考查知识：平面任意力系平衡问题及应用，分布载荷简化第6页第7页A 一物体一端完全固定在另一物体上所组成约束称为固定端或插入端支座。平面固定端约束AMAFAyFAx第8页4.第9页5.4求火箭运动方程第10页5.11求摇杆运动方程第11页5.12求飞轮转动方程以及角速度与转角间关系分析：将a分解

2、为两个分量，由微分关系求解第12页第13页5.13第14页6.7动点：滑块A动系：BCE， vAvrvejw求 速度，就是求牵连运动速度知识关键点：点速度合成绝对运动：圆周运动 相对运动：铅垂方向上直线运动 牵连运动：水平方向上直线平移 第15页 vAvrveva = ve + vrjw大小： ？ ？方向： 第16页6.8知识关键点：点速度合成动点：滑块A动系：滑槽 DE求 速度，就是求牵连动速度绝对运动：圆周运动 相对运动：沿DE直线运动 牵连运动：水平方向上直线平移 第17页va = ve + vr大小： ？ ？方向： 第18页6.10求C点速度知识关键点：刚体定轴转动，点速度合成动点：滑

3、块A动系：摇杆OA绝对运动：铅垂方向直线运动相对运动：相对动系直线运动牵连运动：定轴转动vavrve第19页va = ve + vr大小： ？ ？方向： 第20页6.20知识关键点：点速度合成和加速度合成（科氏加速度什么情况下存在）求小环M速度和加速度动点：小环M动系：曲杆OBC绝对运动：水平方向直线运动相对运动：相对动系直线运动牵连运动：定轴转动vavrve第21页va = ve + vr大小：? ?方向： vavrvevavrve第22页aM =aa =ae + ar + aC = + + + +aCaMaearjaCy在y方向投影因为其牵连运动为定轴转动，所以存在科氏加速度因为其牵连运动

4、角加速度为O，所以 为O。同时，相对运动为直线运动，所以ar只有一项第23页6.21知识关键点：点速度合成和加速度合成（科氏加速度什么情况下存在）求滑枕CD速度和加速度先以杆OB为动系，滑块A为动点求杆OB速度和加速度，从而求出其角速度和角加速度；再以滑枕CD为动系，以滑块B为动点求滑枕速度和加速度第24页先以杆OB为动系，滑块A为动点求杆OB速度和加速度角速度和角加速度求出vAe与vAr，从而求得动点：滑块A动系：杆OB绝对运动：定轴转动相对运动：相对动系直线运动牵连运动：定轴转动vAa = vAe + vAr大小： ？ ?方向： vavrve第25页求出ve再以滑枕CD为动系，以滑块B为动

5、点求滑枕速度和加速度动点：滑块B动系：滑枕CD绝对运动：定轴转动相对运动：相对动系直线运动牵连运动：水平方向直线运动va = ve + vr大小： ？ ?方向： 第26页求得OB角加速度先以杆OB为动系，滑块A为动点求得杆OB角加速度；动点：滑块A动系：杆OB绝对运动：定轴转动相对运动：相对动系直线运动牵连运动：定轴转动第27页再以滑枕CD为动系，以滑块B为动点求滑枕加速度动点：滑块B动系：滑枕CD绝对运动：定轴转动相对运动：相对动系直线运动牵连运动：水平方向直线运动求出滑枕B加速度 ？ ？ 大小第28页7.15vAIwBvBvC轮只滚不滑，I点为瞬心求B点与C点速度分析可知：AB杆为瞬时平动

6、，则有第29页aAaBAtaBtaBnxy取A点为基点，对B点作加速度分析大小： ？ 0 0方向： C点同理，取B点为基点，请自己分析第30页第31页A求圆盘中心加速度。 解：取圆柱分析。FaAAFN1F1mgaaAa9.10第32页FN1F1FN2F2MgFa取板分析解得：第33页平动刚体动量矩刚体平移时，可将全部质量集中于质心，作为一个质点计算其动量矩。定轴转动刚体动量矩令 Jzmiri2 称为刚体对 z 轴转动惯量, 于是得即：绕定轴转动刚体对其转轴动量矩等于刚体对转轴转动惯量与转动角速度乘积。10.3第34页(a) 圆盘与杆固结；(b) 圆盘绕轴A相对杆OA以角速度w 逆 时针方向转动

7、； (c) 圆盘绕轴A相对杆OA以角速度w 顺 时针方向转动。解：(a)平行轴定理第35页(b)(c)动量矩：刚体平动，注意方向问题第36页知识点：动量矩守恒定律分析：圆盘和质点M作为一个系统，其外力（重力与约束力）对转轴Z之矩为零，所以系统动量守恒10.7第37页解得w解：第38页分析：圆柱体沿绳子作纯滚动，与绳子相切处速度为零10.17第39页yBCAmgxBCAFAFBaaCxaCy由刚体平面运动微分方程mg解：以杆AB为研究对象，分析受力。10.19（3）1、第40页联立求解上式，并注意到可得BqCAxy由坐标法求得：第41页BqCAxy以C点为基点，则A点加速度为再以C点为基点，则B

8、点加速度为aAaaBaCxaCyatBCatAC在运动开始时, w0, 故 , 将上式投影到y 轴上，得an 0AC同理，将上式投影到 x轴上，得an 0BC注： 亦可由加速度合成法求出第42页2、BqCAxy第43页OFOxFOyW=mgOFOyFOxW=mg解除约束前： FOx=0, FOy=mg/2突然解除约束瞬时： FOx=？,FOy=？突然解除约束问题10.20第44页 突然解除约束瞬时，杆OA将绕O轴转动，不再是静力学问题。这时， 0， 0。需要先求出 ，再确定约束力。应用定轴转动微分方程应用质心运动定理OFOxFOyW=mg第45页知识点：平面运动刚体动能等于随质心平动动能与绕质心转动动能和。11.5第46页解得解:链条在初始及终了两状态动能分别为 在运动过程中全部力所作功为11.9求链条离开桌面时速度动能定理利用第47页11.14知识点：动能定理利用分析：对m1与m2进行整体分析，分别写出初末状态下动能，利用动能定理进行求解求圆轮转