理論力學競賽輔導5綜合應用電子教案

第五講應用篇靜力學的應用運動學的應用動力學的應用9/26/20241靜力學的應用問題1：設計一個機構或結構，實現(xiàn)施加一個很小的力，產(chǎn)生一個很大的作用力？ββ9/26/20242靜力學的應用例題2：試設計一臺秤，使稱重結果與大象站立位置無關。1、臺秤應用的是什么原理？2、若使稱重結果與大象站的位置無關，應用什么樣的機構？3、應用什么原理最容易確定大象重量與秤砣重量間的關系？4、給出臺秤必要的幾何參數(shù)。5、給出測試數(shù)據(jù)與大象重量的關系。問題3：該磅秤在設計上存在還哪些不足，如何改進。9/26/20243靜力學的應用問題3：該磅秤在設計上存在還哪些不足，如何改進。9/26/20244靜力學的應用abd問題4：軋鋼機械中的力學問題1、若鋼板能進入碾軋機，利用的是什么力學概念？2、軋輪和鋼板間的摩擦系數(shù)為f，確定a,b,d

,f間的關系。θθ9/26/20246運動學的應用abV問題5：已知車隊以速度V勻速行駛，車寬為b，車距為a,若人要勻速沿直線行走穿過馬路，求人過馬路的最小速度u，并確定過馬路的方向。u9/26/20247運動學的應用問題6：設計一個機構，使得將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成往復移動或搖動。9/26/20248運動學的應用問題7：設計相關的參數(shù)，使得當搖桿BD鉛垂時，滑枕向右移動的速度是向左移動速度的2倍，并求此時滑枕的加速度和搖桿的角加速度。已知曲柄OA的角速度為常量ω（逆時針轉(zhuǎn)動）OABHD9/26/20249動力學的應用問題8：兩輪電動車中的力學問題設：電機轉(zhuǎn)子與車輪固連，其定子與車身固連。9/26/202410動力學的應用問題8—1：無人使用時，車體能在鉛垂位置平衡的力學原理是什么？問題8—2：人站在車上時，車體在鉛垂位置平衡是否是穩(wěn)定的？9/26/202411動力學的應用問題8—3：若車輪在地面上純滾動，已知：車輪輪心的加速度為a，人體和車體（不含電機和車輪）的總質(zhì)量為mC，電機和車輪的質(zhì)量為mA，對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量為J，車輪半徑為R，AC=LθmCgAC若車身視為平移。求：1、電機的驅(qū)動力矩M2、人體與車體總重心C前傾的角度θ。3、地面作用在車輪上的摩擦力。9/26/202412θmCgAC動力學的應用1、電機的驅(qū)動力矩M應用動能定理微分形式：2、求傾角θ應用動靜法：研究車身θACmCg3、求摩擦力研究整體，應用動量定理aF9/26/202413競賽試題答案非非非是是DCCCA21.2mu2/9R22.2pi/323.u24.6u/L25.gf/326.-8gf/3L11.（tanθ）/212.2a/b13.δrA14.R15.mRω2/2pi16.gsin45017.318.圓周,u/319.圓周，u/320.平面，u/3R9/26/202414四、綜合分析題（Ａ）OCA取圓盤為動系，甲蟲A為動點由于合外力為零，因此系統(tǒng)的動量守恒，對質(zhì)心的動量矩也守恒動量守恒：速度合成定理：將2式和3式代入1式：相對質(zhì)心C動量矩守恒：由5式并利用2式和3式，化簡可得：由5、6和1式，可得：該式在x軸投影：C為系統(tǒng)的質(zhì)心9/26/202415BC運動學中思考題40：設計一個平面運動機構，該機構由若干個剛體構成，使得僅在圖示瞬時，下列情況同時成立：

剛體1的角速度不為零，但角加速度為零：剛體2的角速度為零，但角加速度不為零：剛體3的角速度和角加速度均為零：OAED9/26/202416結束語在學習中挖掘知識的內(nèi)涵掌握基本理論與方法的適用條件（基本假設在理論推導中的作用）建立各知識點間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識結構體系在實踐中提高分析問題和解決問題的能力分析因果關系，建立力學模型，選擇解決問題的方法勤思考，多總結，掌