理论力学题解
第二章 思考题
2.1. 圆柱最低点速度恒为零,但圆柱最低点不是一个确定的质点,圆柱最低点加速度不为零.
2.2. 不能.
2.3.
角不是由定线到动线的角,故圆柱角速度
. 其余正确.
2.4. 瞬心是刚体上
的点,其加速一般不为零.不能把平面平行运动看成绕过瞬心轴的定轴转动.
2.5. 甲乙均错在:
不是刚体上的点.
2.6. 选用坐标系不一定必须与参考系固连. 题中以地面为参考系,选用动坐标系较为方便,求出的
,
是相对地面的.
2.7.
第二章 习题
2.1. 沿水平直线建立
轴与
同向,
轴向上,建立坐标系
.设
,
,由
得
.由
得
.求出
,
,以
为基点易于求出
.
2.2. (1)
;(2)
;(3)
.
2.3. 以
为原点,
沿
方向,
在运动平面内指向
点一侧建立坐标系
,设
到
的夹角为
,由正弦定理
,对时间求导数求出
,
的角速度
. 先求出
点的速度,再以
为基点求
. 因
,故
.
2.4. 由
可知瞬心
在
连线上,设圆锥角速度为
,则由
和
可求出
,
.因
点加速度为零,以
点为基点可求出
,
沿
方向.
2.5. 将
沿坐标轴分解得
(此式与
无关,为刚性条件必然结果.请读者证明:刚体上任意两点速度在两点连线方向上的投影相等.)和
.由此可求出
和
.设
点坐标为
,由
及
可求出
.
又:也可以用作图法求出瞬心
,由正弦定理求出
和
,依据
和
求出
和
. 由
作杆的垂线,垂足即为
点.
2.6. 建立坐标系
,
沿
方向,
沿
方向,则
.
2.7. 建立坐标系
,
沿
方向,
沿
方向,转轮角速度
,
,则
.
2.8. 建立坐标系
,
沿
方向,
在水平面内(垂直纸面向里). 圆锥角速度
.由无滑滚动条件
;又
为瞬时轴,
沿
方向,求出
,
,
点速度
(也可以用瞬时轴求解).
.
.
(
为
到瞬时轴
的距离.)
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