1、理论力学试题库第一部分 填空题:第一类:1,已知某质点运动方程为 x=2bcoskt,y=2bsinkt,其中 b、k 均为常量,则其运动轨迹方程为 ,速度的大小为 ,加速度的大小为 。2、已知某质点运动方程为 x=2cos3t,y=2sin3t,z=4t 则其运动速度的大小为 ,加速度的大小为 。3、已知某质点运动方程为 r=ect,=bt,其中 b、c 是常数,则其运动轨道方程为 ,其运动速度的大小为 ,加速度的大小为 。4、已知某质点的运动方程为 x=2bcos2kt,y=bsin2kt,则其运动轨道方程为 ;速度大小为 ;加速度大小为 。5、已知质点运动的参数方程为 y=bt,=at,
2、其中 a、b 为常数,则此质点在极坐标系中的轨道方程式为 ,在直角坐标系中的轨道方程式为 。6、已知某质点的运动方程为 r=at,=bt,其中 a、b 是常数,则其运动轨道方程为 ,其运动速度的大小为 ,加速度的大小为 。7、已知某质点运动方程为 r=at,=b/t,其中 a、b 是常数,则其运动轨道方程为 ,其运动速度的大小为 ,加速度的大小为 。8、已知某质点的运动方程为 x=at,y=a(ete t )/2,其中 a 为常数,则其运动轨道方程为 ,曲率半径为 。第二类:9、质点在有心力作用下,其 均守恒,其运动轨道的微分方程为 ,通常称此轨道微分方程为比耐公式。10、柯尼希定理的表达式为
3、 ,其中等式右边第一项和第二项分别为 。11、提高火箭速率的方法为(1) (2) 。12、势函数存在的判断方法是 ,它在直角坐标系中的三个分量式分别为 。13、若要刚体作定轴转动时不在轴承上产生附加压力,必须满足以下二个条件,1) ,2) 。第三类:14、欧勒在推导欧勒动力学方程时作了两步简化,第一步,选用固定在刚体上随之 为参照系,其作用是 ,第二步是选用 为动系坐标轴,其作用是 。15、空间任意力系总可以化成通过某点的 和 ,此点称为简化中心, 主矢, 主矩。16、作平面运动的刚体的角速度不为零时,在任一时刻恒能找到一点,其 ,这点叫刚体的瞬心。瞬心在固定坐标系中描绘的轨迹叫 ,在刚体上描
4、绘的轨迹叫 ,平面运动的实质即是 ,任一时刻这两条极迹的 。17、作定点转动的刚体,在任一时刻角速度的取向即为瞬时转动轴,瞬时转动轴 叫空间极面;瞬时转动轴 叫本体极面;定点转动的实质即是 ,任一时刻这两条极面的 。第四类:18、科里奥利加速度表达式为 ,产生的原因有两个,一是 ,二是 ,所以当 时,科氏加速度 ac为零。19、静止于地球上的物体因为受到 而使同一物体在地球上不同地点的重力不相等,在 其重力最大,在 其重力最小。20、在北半球高处的物体自由下落时,其落点会 ,偏离的原因是 。21、由于科氏力长年累月的作用,使得北半球河流对 甚于 ,因而 比较陡峭。22、由于科氏力长年累月的作用
5、,对双轨单行道的的铁路来说,北半球火车由于受到 ,因而对 比较厉害;南半球则相反,对 比较厉害。第五类:23、运动物体所受到的约束可以分成四大类,即 ; 和完整约束与不完整约束。24、理想约束即是 ,其数学表达式为 ,常见的理想约束有 。25、虚功原理的内容为 ,其数学表达式为 。26、动静法即是将运动物体当成一系列平衡问题的迭加,它的理论依据是达朗伯原理,其物理意义是 ,其数学表达式为 。27、基本形式的拉格朗日方程为 ,式中的 T 为 , 为 ,Q 为 qT。28、拉格朗日函数为 ,式中 T 为 ,V 为 ,保守力系的拉格朗日方程为 。29、哈密顿正则方程的表达式为 ,式中 q 是 ,P
6、是 ,对稳定约束的保守力系,哈密顿函数的表达式为 。30、哈密顿原理适用于 ,其表达式为 ,其中主函数为 ,可用 S 表示。第二部分 选择题:第一类:1、一人在速度为 20 米/秒向东行驶的汽车上,测得风以 20 米/秒速度从正南方向吹来,实际的风速是:( )A、20 米/秒,向东偏南方向; B、20 米/秒,向西偏北方向;22C、20 米/秒,向西偏南方向; D、20 米/秒,向东偏北方向。2、对做斜抛运动的物体,下列说法正确的是:( )A、在最高点处的动能为零;B、在升高过程中,其动能的减少等于势能的增加和克服重力所做的功; C、物体克服重力所做的功等于物体势能的增加;D、因机械能守恒,所
7、以在相同高处具有相同的速度矢量。3、质点组在某个方向上动量守恒,必须满足:( )A、在这个方向上所受合外力等于零;B、在这个方向上外力不作功;C、质点组内没有摩擦力;D、这个方向上各质点都没有力的作用。4、物体从斜面顶端由静止开始下滑,经过 1 秒后到达斜面中点,则到达斜面底端的时间是:( )A、2 秒; B、 秒; C、4 秒; D、1/ 秒; E、1/4 秒。225、用锤子钉钉子,设每一次给钉子相同的动能,钉子在木头中的阻力f 与深度成正比。已知第一次钉入 2 厘米,则第二次钉入:( )A、4 厘米; B、2 厘米; C、2( -1)厘米 ; D、 ( -1)厘米。26、下列说法那一种是不
8、可能的:( )A、运动物体在某一时刻速度很大,而加速度为零;B、运动物体在某一时刻速度很小,而加速度很大;C、在 V00、a0 的直线运动中,物体加速度逐渐减小,其速度也逐渐减小;D、在 V00,a0 的变速直线运动中,物体的速度不可能增加。7、静止在光滑水平轨道上的小车长为 L,质量为 M,一质量为 m 的人从车的一端走到另一端,则小车后退的长度为:( )A、ML/M+m; B、mL/M+m; C、ML/m; D、mL/M。8、某船在水流速度不为零的河中摆渡,下列说法正确的是:( )A、船头垂直河岸航行,实际航程最短;B、船头垂直河岸正对彼岸航行,实际航行时间最短;C、船头朝上游转过一角度,
9、使实际航线垂直于河岸,此时航行时间最短;D、船头朝下游转过一角度,使实际航速增大,此时航行时间最短。9、下面关于摩擦力的说法,哪一种是正确的:( )A、 物体在运动时才受到摩擦力的作用;B、摩擦力与运动方向相反:C、摩擦力总是成对地产生;D、摩擦力总是跟物体的重力成正比。10、当物体有加速度存在时,以下哪个判断是正确的:( )A、对这个物体必须做功;B、物体的速率必然增大;C、物体的动能必然增大;D、物体所受到的合外力必然不为零。11、在光滑的水平面上有一被压缩的弹簧,一端靠墙,另一端放一木快,木块质量分别为 1kg、2kg、3kg、4kg,若弹簧压缩同样的距离,释放后木块离开弹簧,木块中获得
10、最大动能的是:( )A、1kg ;B、2kg ;C、3kg ;D、4kg ;E、都一样。12、一粒子弹以速率 V 飞行,恰好能穿透一块钢板。若子弹的速率增加成 3V,则能穿透几块同样的钢板:( )A、3 块 ;B、6 块 ;C、9 块 ;D、12 块 。13、甲、乙、丙三物体质量分别为 m、2m、3m,且具有相同的动能,在水平面上作同一方向的直线运动。若作用于每块木块的阻力相同,则其运动的距离之比为:()A、1:2:3 ;B、1 2:2 2:3 2 ;C、1:1:1 ;D、1:3:5 。14、对同一物体,下列哪些判断是正确的:( )A、物体的动量发生变化,其动能必然发生变化;B、物体的动量发生
11、变化,其动能不一定发生变化;C、物体的动能发生变化,其动量必然发生变化;D、物体的动能发生变化,其动量不一定发生变化。15、一物体从半径为 R 的光滑半球的顶部无初速下滑,若半球固定不动,则物体脱离半球时,其下降的垂直高度 h 为:( )A、R/5 ; B、R/4 ; C、R/3 ; D、R/2 。16、受恒力作用的物体,对其运动情况的判断正确的是:( ) A、一定作变速直线运动;B、一定作匀速曲线运动;C、可能作匀速直线运动;D、以上判断均不对。第二类:17、长为 L1、L 2的均匀细杆,线密度为 ,制成直角尺。它对过 O 点且垂直于 L1L2所在平面的轴线的转动惯量为:( ) A、 (L
12、13+L23+3L1L22) ; B、 (L 13+L23) ; C、 (L 13+L23+3L2L12) ; D、 (L 1+L2) (L 12+L22) 。 18、均质圆盘质量为 m,半径为 R,可绕通过边缘上 O 点并垂直于盘面的轴转动,角速度为 ,则圆盘对 O 轴的动量矩和动能的大小分别为:( )A、J= mR2,E K= mR2 2 ; 141B、 J=mR 2,E k=mR2 2 ; C、J= mR2,E K= mR2 2 ; 343D、J=2mR 2,E K= mR2 2。119、一均质圆柱体,在一水平面上作无滑动滚动,其质心 O 的速度为 V,圆柱与水平面的接触点为 B,圆柱顶
13、点为 A,则以下判断正确的为:( )A、a 0=0, VB=0, VA=2V, aB0; B、V A=V, VB=V, V0=C, aA=0; C、V B=0, VA=2V, aB=0, aA=0; D、V A=2V, VB=0, aA=o, aB0。20、半径为 r 的小球,在半径为 R 的固定大球面内作无滑动的滚动,则小球的绝对角速度为:( )A、 ; B、 ; C、 ; D、 。rRrRrRrR第三类:21、北半球中纬度高压区吹向赤道低压区的贸易风,由于受到科氏力的作用,产生了偏移而变成了:( )A、东风; B、东北风; C、西北风; D、西南风。22、设想地球北极及南极的冰山大量融化,
14、冰水流入到赤道附近,在此影响下,地球的自转角速度将会:( )A、变快; B、变慢; C、仍然不变; D、先变快,后变慢。23、圆盘以匀角速度 绕垂直于纸面的定轴 O 转动,动点 P 相对于圆盘以匀速 Vr沿圆盘直径运动,则 P 到达圆心 O 时的科氏加速度的大小 和方向为:( )A、a C=0 ;B、a C=2V r ,方向向左; C、a C=2V r,方向向右;D、a C=V r,方向沿直径向外。24、指出下面图示的四个气旋中,哪一个图形是北半球高压气流形成的旋风:( )A B C D第四类:25、在逐渐吹大的气球上,质点在某一时刻的虚位移与相应的实位移之间的关系为:( )A、是同一个量;
15、B、实位移是虚位移中的一个;C、虚位移是实位移中的一个; D、虚位移和实位移是完全不同的量。26、虚功原理表达式 中力所做的虚功是:( )inirF1A、是一个过程量;B、是力的时间积累效应;C、是一个状态量;D、是力的空间积累效应。27、达朗贝尔原理的方程式中的 项为:irmA、非惯性参照系中的惯性力;B、惯性参照系中的惯性力;C、主动力和约束反力无关;D、满足牛顿第三定律。28、拉格朗日方程中的拉氏函数 L:A、在任何情况下都等于动能和势能之和;B、在任何情况下都等于动能和势能之差;C、只有在保守力系的情况下才等于动能和势能之和;D、只有在保守力系的情况下才等于动能和势能之差。第三部分 判
16、断题:第一类:1、若外力对物体作了功,则一定会引起物体动量的变化。2、物体一旦受到几个力的作用,它一定要沿着这几个力合力的方向运动。3、太阳系的行星绕太阳运动时,其机械能守恒,角动量不守恒。4、质点运动时,其速度越大,则受力越大;反之则受力越小。5、作加速运动的物体,若其加速度越来越小,速度仍然越来越大。6、质点在恒力作用下,一定作匀加速直线运动。7、质点在恒力作用下可以作匀速圆周运动。8、若质点组的动量守恒,则其动能也一定守恒。9、若作用在刚体上的力为 FX=x+2y+z+5,Fy=2x+y+z,Fz=x+y+z-6,则此力为保守力。10、若作用在质点上的力为 Fx=2x+y+z+5 ,FY
17、=2x+2y+z,Fz=x+y+2z-6,此力为保守力。11、若质点组的动量矩守恒,则其动量一定守恒。12、若加速度恒定,则其切相加速度和法向加速度分量时时恒定不变。13、加速度恒定的运动一定是直线运动。14、两个质点组成一个系统,因其内力之和为零,所以其内力做的功之和也为零。15、因为牛顿第二定律中的 F 为系统所受到的合外力,所以内力不能改变体系质心的运动状态。16、因为动能定理由牛顿第二定律推出,所以做功的项中不包含内力所做的功。第二类:17、作平面平行运动的刚体,因其瞬心速度为零,所以瞬心加速度也为零。18、因为用顺心法求速度较为方便,所以可以用顺心法来求加速度。19、力偶是自由矢量,
18、它对其作用面内任一点的作用效果均相。20、因为力偶是力矩,所以其对作用面内不同的点作用效果是不相同的。21、作定轴转动的刚体,各点具有相同的角量,不同的线量。22、刚体的质心相对于刚体的位置是固定不变的,所以无论采用何种坐标系,其质心坐标均应相同。23、在刚体上划一条直线,若在运动中这条直线始终保持平行,则刚体一定作平动。24、作平动的刚体,其运动的轨迹一定是一条直线。25、作定点转动的刚体,除定点外,各点均具有相同的合角速度。26、作定轴转动的刚体,其静止时和转动时,对轴承产生的压力一定不相同。27、平面运动的实质即是本体极迹在空间极迹上作无滑动的滚动。28、定点转动的实质即是本体极面在空间
19、极面上作无滑动的滚动。29、若一平面任意力系简化的结果是主矢 F=0,主矩 M=0,则其简化中心可以任意选择。30、一个平面力系一定可以简化成为一个主矢和一个主矩。第三类:31、因为科氏力是惯性力,所以产生科氏加速度不需要真实的力。32、由于科氏力的作用,使得长江的北岸比南岸要陡峭一些。33、由于科氏力的作用,使得长江的南岸比北岸要陡峭一些。34、地球上所有的物体都要受到科氏力的作用。35、地球上所有的物体都要受到惯性离心力的作用。36、若地球上冰川融化使其转动惯量变大,地球的自转角速度将变小。37、若地球上冰川融化使其转动惯量变大,地球的自转角速度也将随之变大。38、由于科氏力的作用,使得北
20、半球高压地区向低压地区流动的风变成右旋风。39、由于科氏力的作用,使得北半球高压地区向低压地区流动的风变成左旋风。40、由于惯性离心力的作用,使得同一物体在地球上不同地点的重力不相同。41、由于惯性离心力的作用,使得北半球竖直上抛的物体要产生向东的偏移。42、由于惯性离心力的作用,使得北半球的自由落体要产生向东的偏移。43、由于惯性离心力的作用,使得北半球竖直上抛的物体要产生向西的偏移。44、由于惯性离心力的作用,使得北半球的自由落体要产生向西的偏移。第四类45、无论物体受到何种约束,其实位移总是虚位移中的一个。46、无论物体受到何种约束,其实位移与虚位移都是完全不同的量。47、对保守力系而言
21、,其拉氏函数表达式为 L=TV。48、对保守力系而言,其拉氏函数表达式为 L=TV。49、对所有力系而言,其拉氏函数表达式均为 L=TV。50、对所有力系而言,其拉氏函数表达式均为 L=TV。51、对保守力系而言,其哈密顿函数表达式为 H=TV。52、对保守力系而言,其哈密顿函数表达式为 H=TV。53、实位移是过程量,虚位移是状态量。54、实位移是状态量,虚位移是过程量。55、因为虚功是状态量,所以任何情况下,力系所作的虚功之和均为零。56、对平衡力系而言,所有的力所做的虚功之和为零。57、对完整的保守力系而言,所有的主动力所做的虚功之和为零。58、对受完整的理想约束的体系,平衡时其所有的主
22、动力所做的虚功之和为零。第四部分 计算题:第一类:1、已知质点受有心力作用,其轨道方程为 r=2acos,求其所受的有心力 F 的表达式(质量 m 及角动量常数 h 为已知) 。2、质量为 m 的球受重力的作用,无初速地在阻尼介质中下落,其阻力与速度的一次方成正比,大小为 f=kmV , k 为比例系数。求球的运动规律。3、质量为 m 的质点在水平面上作直线运动,其初速度为 VO,所受阻力为,式中 V 为质点的运动速度,k 为常数。试求质点停止运动的位置和时间。kf4、质量为 m 的质点放在光滑的水平桌面上,一条轻绳与之相连,并通过桌面上一小孔与另一个质量为 3m 的质点相连。若开始质点以初速
23、 VO垂直于绳运动,而水平桌面上的绳长为 a。试证明当悬挂点下降a/2 时,m 质点的速度为 V (用平面极坐标列方程) 。223oag5、以很大的初速度 VO自地球表面竖直上抛一物体,其所受引力 F 与它到地心的距离的平方成反比。已知地球表面处重力加速度为 g,地球半径为 R,不计空气阻力,求物体能到达的最大高度 H。6、初速度为 VO的船,由于阻力 Fbe v 而变慢, (、b 为常数,v 为速度) ,计算:(1) 、船运动速度的规律;(2) 、在停止运动前所经历的时间和路程。7、初速度为 VO的船,受到阻力的大小为 Fkmv 2,式中 k 为常数,m 为质量,v为速度。问经过多少时间后,
24、速度减为初速的一半。8、质量为 m 的球受重力作用无初速地在空气中下落,其受到的阻力为 f=kmv,其中 k 为常数,v 为速度,求球的运动规律。第二类:9、雨滴下落时,其质量的增加率与雨滴的表面积成正比例,求雨滴速度与时间的关系。10、雨点开始下落时质量为 M,下落过程中,单位时间内凝结在它上面的水气质量为 ,略去空气阻力,试求雨点在 t 秒后下落的距离。 11、在水平面上有一卷链条,其一端用手以恒速 V 竖直向上提起,当提起的长度为 x 时,求手的提力为多少?12、长为 L 的细链条放在水平光滑的桌面上,此时链条的一半从桌上下垂,让其无初速下滑。求当链条末端滑到桌子的边缘时,链条的速度为多
25、少?13、均匀软链条堆放在桌边,其线密度为 ,t=0 时,令其一端无初速滑下,不考虑摩檫力,求下滑长度 x 与时间 t 的关系。14、机枪质量为 M,放在水平地面上,装有质量为 M, 的子弹。机枪在单位时间内射出的子弹的质量为 m,其相对于地面的速度则为 u,如机枪与地面的摩擦系数为 ,试证明当 M, 全部射出后,机枪后退的速度为 。gmM2)(2, 15、一长为 L 的均匀软链条静置在光滑斜面顶端的平台上,斜面倾角为 。软链的一端由静止沿光滑斜面开始下滑,当软链的末端刚离开平台的瞬间,求软链的速度的大小。第三类:16、半径为 r 的光滑半球形碗,固定在水平面上,一均质棒斜靠在碗缘,一端在碗内
26、,一端在碗外,碗内的长度为 C,试求证棒的全长为 4(C 22r 2)/C。17、长为 2L 的均质棒,一端抵在光滑墙上,而棒身侧斜靠在与墙相距为 d(dLcos)的光滑棱角上。求平衡时棒与水平面所成的角 。18、一均质梯子,一端置于摩擦系数为 1/2 的地板上,另一端斜靠在摩擦系数为 1/3 的高墙上,一人的体重为梯子的三倍,爬到梯的顶端时,梯尚未开始滑动,则梯子与地面的倾角,最小为多少?19、两个相同的光滑半球,半径都为 r,重量均为 Q/2,放在摩擦系数为 1/2 的水平面上。在两半球上放了半径为 r、重为 Q的球,如图所示。求在平衡状态下两半球球心之间的最大距离 b。20、两个大小相同
27、的均质球,每个重 P100kg,放在光滑的斜面与铅垂墙之间,如图所示。斜面倾角 30。球斜面与墙的反作用力。21、求半径为 R,顶角为 2 的均匀扇形薄片的质心位置,并证明半圆片的质心离圆心的距离为 4R/3。22、边长为 10 厘米的正方形,顶点分别放有四个质点,质量分别为 1kg,2kg,3kg 和 4kg,求其质心的位置。23、如自半径为 a 的球上,用一与球心相距为 b 的平面,切出一球形帽,求此球形帽的质心。24、一均质细杆长为 L,质量为 M,可绕通过其质心 O 并与杆成 30夹角的轴线转动,求细杆对轴线的转动惯量。25、均匀长方形薄片的边长为 a 和 b,质量为 m,求此长方形薄
28、片绕其对角线转动时的转动惯量。26、若一空心球壳半径为 R,证明其绕一直径转动时的回转半径为 K 。R3227、一实心圆盘质量为 M,半径为 R,求其绕过质心并与盘面成 60角的轴的转动惯量。28、半径为 R 的非均匀圆球,在距圆心 O 为 r 处的密度可用下式表示:= O(1r 2/R2) 。式中 O和 为常数,求此圆球绕直径转动时的回转半径。29、长为 L1、L 2的均匀细杆,线密度为 ,制成直角尺。它对过 O 点且垂直于 L1L2所在平面的轴线的转动惯量为:( )第四类:30、用绳绕一重量为 W,半径为 r 的均质圆盘,松手后圆盘作平面平行运动,试求其质心的加速度及绳的张力。31、半径为
29、 r 的均质实心圆柱体,放在倾角为 的粗糙斜面上,摩擦系数为 。设运动不是纯滚动,试求圆柱体质心加速度 a 及圆柱体的角加速度 。32、长为 2L 的均匀杆,质量为 m,两端用绳将其水平悬挂,若右边的绳突然断裂,求这一瞬间左边绳的张力及杆的角加速度。33、均质实心球和一外形相等、质量相同的空心球壳沿着一斜面同时自同一高度自由滚下,问哪一个球滚得快一点?并证明它们经过相等距离的时间比是 :215。34、重为 P 的实心圆柱,沿倾角为 斜面无滑动地滚下,求圆柱中心的加速度a,圆柱对斜面的压力 N 及斜面对圆柱的摩檫力 f。35、长为 2a 的均匀棒 AB,以铰链悬挂于 A 点上,如起始时棒自水平位
30、置无初速释放,并当棒通过竖直位置时,铰链突然松脱,棒成为自由体。试证在以后的运动中,棒的质心下降 h 距离后,棒一共转了几转?36、质量为 M、半径为 r 的均质圆柱体放在粗糙水平面上,柱的外面绕有轻绳,绳子跨过一个很轻的滑轮,并悬挂一质量为 m 的物体。设圆柱体只滚不滑,并且圆柱体与滑轮间的绳子是水平的。求圆柱体质心的加速度 a1,物体的加速度 a2及绳中的张力 T。37、一面粗糙另一面光滑的平板,质量为 M,将光滑的一面放在水平桌上,木板上放一个质量为 m 的球。若板沿其长度方向突然有一速度 V,问此球经过多少时间后开始滚动而不滑动?38、水碾的碾盘边缘沿水平面作纯滚动,碾盘的水平轴则以匀
31、角速 绕铅直轴 OB 转动。如 OA=c,OBb,试求轮上最高点 M的速度及加速度的量值。39、转轮 AB 绕 OC 轴转动的角速度为 1,而 OC 绕竖直线 OE 转动的角速度为 2,如 AD=DB=a,ODb,角 COE,试求转轮最低点 B 的速度。第五类:40、OA 杆以匀角速 绕 oz 轴转动,带动小环 M 沿半径为r的圆周运动,求小环的 绝对速度和绝对加速度。41、如图所示,C,V , b,OP=r,其 中 C、b 为常数,求 P 点的速度和加速度的大小。42、一等腰直角三角形 OAB 在其自身平面内以匀角速度 绕顶点 O 转动,某一点 P 以匀相对速度沿 AB 边运动,当三角形转了
32、一周时,P 点走过了 AB。如已知 ABb,试求 P 点在 A 时的绝对速度和绝对加速度。43、在一光滑水平直管中有一质量为 m 的小球,此管以匀角速度 绕通过其一端的竖直轴转动。如开始时,球距转轴为 a,球相对于管的速率为零,而管的总长则为 2a。求球刚要离开管口时的相对速度与绝对速度,并求小球从开始运动到离开管口所需的时间。第六类:44、半径为 r 的光滑半球形碗,固定在水平面上,一均质棒斜靠在碗缘,一端在碗外,碗内的长度为 C。试用虚功原理求证,棒的全长为 4(C 22r 2)/C。45、曲柄式压榨机如图所示,已知 AB=BC=L,现在 B处作用一水平力 F,欲使装置平衡,在 C 处所加
33、的弹力 Q应为多大?用虚功原理求之。46、简单机械平衡时的位置如图所示,已知角 及重量P,杆长均为 L,F 作用在 L/2 处,不考虑摩擦,求弹簧的弹性力F。47、已知两均匀杆质量为 m1m 210kg,长均为 1m,用F50N 的力作用于 B 点,如图所示,用虚功原理求平衡时?48、用绳绕一质量为 m 半径为 r 的均质圆盘,松手后圆盘作平面平行运动, 试用拉格朗日方程求其质心的加速度及绳的张力。49、试以 r、 为广义坐标,用拉格朗日方程推导质点在有心力作用下的动力学方程。50、一个质量为 m 的质点能在半径为 a 的圆形弯管内无摩擦地滑动,弯管绕竖直直径轴以恒速 转动,如图所示。以 为广
34、义坐标,写出质点 m 的拉氏函数 L。51、重为 P 的小环被约束在固定于竖直平面内的光滑大环上运动,已知大环的半径为 R,小环的半径不计。试用拉氏方程求小环滑下的动力学方程及切向加速度。52、用拉氏方程求单摆动运动方程和振动周期。53、在定滑轮上放一不可伸长的绳,绳一端悬挂一质量为 m的小物体,另一端固结在弹簧上,倔强系数 k 为已知,滑轮可当成质量 m1分布在边缘的圆环。求其振动周期。54、均匀直棒 AB,长为 2L,质量为 m,墙与地面均光滑。开始棒静止, O,让棒因自重而运动,用哈密顿正则方程求棒在任一时刻的角速度 为多少?55、用哈密顿正则方程求自由质点 m 在重力场中的运动方程。56、试用哈密顿原理求质量为 m 的复摆作微振动的动力学方程和振动周期,其悬挂点 O 到质心的距离为 OCL。57、质量为 m,半径为 R 的圆柱体自倾角为 的斜面顶端作无滑动的滚动,试用哈密顿原理求质心的加速度。58、质量为 m 的质点,受重力作用,被约束在半顶角为 的圆锥面内运动。试以 r、 为广义坐标,用哈密顿原理求此质点的运动微分方程。