《理论力学竞赛辅导5合应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《理论力学竞赛辅导5合应用（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、BUAA第五讲第五讲 应用篇应用篇静力学的应用静力学的应用运动学的应用运动学的应用动力学的应用动力学的应用7/25/20241BUAA静力学的应用静力学的应用问题问题1 1：设计一个机构或结构，实现施加设计一个机构或结构，实现施加一个很小的力一个很小的力，产产生生一个很大的一个很大的作用力作用力？ 7/25/20242BUAA静力学的应用静力学的应用例题例题2 2：试设计一台秤，使称重结果与大象站立位置无关。试设计一台秤，使称重结果与大象站立位置无关。1 1、台秤应用的是什么原理？、台秤应用的是什么原理？2 2、若使称重结果与大象站的位置无关，应用什么样的机构？、若使称重结果与大象站的位置无关
2、，应用什么样的机构？3 3、应用什么原理最容易确定大象重量与秤砣重量间的关系？、应用什么原理最容易确定大象重量与秤砣重量间的关系？4 4、给出台秤必要的几何参数、给出台秤必要的几何参数。 5 5、给出测试数据与大象重量的关系。、给出测试数据与大象重量的关系。 问题问题3：该磅秤在设计上存在还哪些不足，如何改进。该磅秤在设计上存在还哪些不足，如何改进。7/25/20243BUAA静力学的应用静力学的应用问题问题3：该磅秤在设计上存在还哪些不足，如何改进。该磅秤在设计上存在还哪些不足，如何改进。7/25/20244BUAA静力学的应用静力学的应用7/25/20245BUAA静力学的应用静力学的应用
3、abd问题问题4：轧钢机械中的力学问题轧钢机械中的力学问题1、 若钢板能进入碾轧机，利若钢板能进入碾轧机，利用的是什么力学概念？用的是什么力学概念？2、轧轮和钢板间的摩擦系数轧轮和钢板间的摩擦系数为为f，确定，确定a,b,d ,f间的关系。间的关系。7/25/20246BUAA运动学的应用运动学的应用abV问题问题5：已知车队以速度已知车队以速度V 匀速行驶，车宽为匀速行驶，车宽为b，车距为，车距为a, 若人要若人要匀速沿直线行走穿过马路，求人过马路的最小速度匀速沿直线行走穿过马路，求人过马路的最小速度u，并确定并确定过过马路的方向。马路的方向。u7/25/20247BUAA运动学的应用运动学
4、的应用问题问题6：设计一个机构，使得将转动转换成设计一个机构，使得将转动转换成往复移动或摇动往复移动或摇动。7/25/20248BUAA运动学的应用运动学的应用问题问题7：设计相关的参数，使得当摇杆设计相关的参数，使得当摇杆BD铅垂时，滑枕向右移动铅垂时，滑枕向右移动的速度是向左移动速度的的速度是向左移动速度的2倍，并求此时滑枕的加速度和摇杆的倍，并求此时滑枕的加速度和摇杆的角加速度。已知曲柄角加速度。已知曲柄OA的角速度为常量的角速度为常量（逆时针转动）（逆时针转动）OABHD7/25/20249BUAA动力学的应用动力学的应用问题问题8 ：两轮电动车中的力学问题：两轮电动车中的力学问题设：
5、电机转子与车轮固连，其定子设：电机转子与车轮固连，其定子与车身固连。与车身固连。7/25/202410BUAA动力学的应用动力学的应用问题问题81 ：无人使用时，车体能在铅垂位置平衡的力学原理无人使用时，车体能在铅垂位置平衡的力学原理是什么？是什么？问题问题82 ：人站在车上时，车体在人站在车上时，车体在铅垂位置平衡是否是稳定的？铅垂位置平衡是否是稳定的？7/25/202411BUAA动力学的应用动力学的应用问题问题83：若车轮在地面上纯滚动，若车轮在地面上纯滚动，已知：已知：车轮轮心的加速度为车轮轮心的加速度为a，人体和车体（不含电机和车轮）的总质量为，人体和车体（不含电机和车轮）的总质量为
6、mC，电机和车轮，电机和车轮的质量为的质量为mA，对转轴的转动惯量为，对转轴的转动惯量为J，车轮半径为，车轮半径为R，AC=LmCgAC若车身视为平移。若车身视为平移。求：求：1、电机的驱动力矩电机的驱动力矩M2、人体与车体总重心人体与车体总重心C前倾的角度前倾的角度。3、地面作用在车轮上地面作用在车轮上的摩擦力。的摩擦力。7/25/202412BUAAmCgAC动力学的应用动力学的应用1、电机的驱动力矩、电机的驱动力矩M应用动能定理微分形式：应用动能定理微分形式：2、求倾角、求倾角应用动静法：研究车身应用动静法：研究车身ACmCg3、求摩擦力、求摩擦力研究整体，应研究整体，应用动量定理用动量
7、定理aF7/25/202413BUAA竞赛试题答案竞赛试题答案1.非非2.非非3.非非4.是是5.是是6.D7.C8.C9.C10.A21. 2mu2/9R22. 2pi/323. u24. 6u/L25. gf/326. -8gf/3L 11.（tan）/2/212.12.2a/b2a/b13.13.rrA A14. R15. mR2 2/2pi/2pi16. gsin45017. 318. 圆周圆周, u/319. 圆周，圆周，u/320. 平面，平面，u/3R7/25/202414BUAA四、综合分析题（）四、综合分析题（）OCA取圆盘为动系，甲虫取圆盘为动系，甲虫A为动点为动点由于合外
8、力为零，因此系统的动量守恒，对质心的动量矩也守恒由于合外力为零，因此系统的动量守恒，对质心的动量矩也守恒动量守恒：动量守恒：速度合成定理：速度合成定理：将将2式和式和3式代入式代入1式：式：相对质心相对质心C动量矩守恒：动量矩守恒：由由5式并利用式并利用2式和式和3式，化简可得：式，化简可得：由由5、6和和1式，可得：式，可得：该式在该式在x轴投影：轴投影：C C为系统的质心为系统的质心7/25/202415BUAABC运动学中思考题运动学中思考题40：设计一个平面运动机构，该机构由若干个刚体构成，设计一个平面运动机构，该机构由若干个刚体构成，使得使得仅在图仅在图示瞬时示瞬时，下列情况同时成立
9、：，下列情况同时成立： 刚体刚体1的角速度不为零，但角加速度为零：的角速度不为零，但角加速度为零： 刚体刚体2的角速度为零，但角加速度不为零：的角速度为零，但角加速度不为零： 刚体刚体3的角速度和角加速度均为零：的角速度和角加速度均为零：OAED7/25/202416BUAA结束语结束语在学习中挖掘知识的内涵在学习中挖掘知识的内涵掌握基本理论与方法的适用条件（基本假设在理论推掌握基本理论与方法的适用条件（基本假设在理论推导中的作用）导中的作用）建立各知识点间的内在联系，形成知识结构体系建立各知识点间的内在联系，形成知识结构体系在实践中提高分析问题和解决问题的能力在实践中提高分析问题和解决问题的能力分析因果关系，建立力学模型，选择解决问题的方法分析因果关系，建立力学模型，选择解决问题的方法勤思考，多总结，掌握解决某类问题的普遍方法勤思考，多总结，掌握解决某类问题的普遍方法在探索的过程中学习（不要认可知识与方法），在学在探索的过程中学习（不要认可知识与方法），在学习的过程中实践，在实践的基础上创新。习的过程中实践，在实践的基础上创新。7/25/202417BUAA祝大家取得好成绩祝大家取得好成绩谢谢 谢谢7/25/202418
