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1、图示曲线为一旋轮线,其参数R为已知。图中M点处的曲率半径为.答案:1.v/l2.A、B的轨迹均为旋轮线(或称摆线、圆滚线)3.mv2/2l解题思路同“杆的下落.doc”题:在录音机或连续印刷机中,磁带(或纸张)以匀速v运动。设以r表示磁带盘(纸筒)的半径,b表示磁带的厚度。试导出磁带盘角加速度的表达式。解:设初始时纸筒半径为r0,在任一瞬时t,纸筒半径为r,角速度为w,纸筒已转过的圈数为n,(不一定为整数)则有因v和b为常量,故有又因所以角加速度巩固题:一张致密光盘(CD)音轨区域的内半径R1=2.2cm
2、,外半径为R2=5.6cm,径向音轨密度N=650条/mm。在CD唱机内,光盘每转一圈,激光头沿径向向外移动一条音轨,激光束相对光盘是以v=1.3m/s的恒定速度运动的。问:(1)这张光盘全部放音时间是多长?(2)激光束到达离盘心R=5.0cm处时,光盘转动的角速度和角加速度是多少?答:(1)69.4min(2)题.AC、BD两杆各以匀角速度w分别绕距离为l的A、B轴作定轴转动,转向如图。小圆环M套在AC及BD杆上。在某一瞬时a=b=60º,求小圆环M在任意瞬时的速度和加速度。题.AC、BD两杆各以匀角速
3、度w分别绕距离为l的A、B轴作定轴转动,转向如图。小圆环M套在AC及BD杆上。在某一瞬时a=b=60º,求小圆环M在任意瞬时的速度和加速度。向垂直于AC方向投影:解1:方向:与x轴正向之间的夹角为2a+60°求得:同理可求加速度。题.AC、BD两杆各以匀角速度w分别绕距离为l的A、B轴作定轴转动,转向如图。小圆环M套在AC及BD杆上。在某一瞬时a=b=60º,求小圆环M在任意瞬时的速度和加速度。解2:因所以M点的运动轨迹为一圆周,圆心为O不难算出圆的半径因AOE为空间固定直线,所以例如图,两辆汽车均匀速前
4、进。A车沿直线行驶,B车沿圆周行驶。OA=x0-vAt,θ=ωt,x0=3000m,vA=10m/s,ω=0.05rad/s,圆周半径R=1000m,求:(1)t=0瞬时A车上的乘客看到的B车的相对速度;(2)t=0瞬时B车上的乘客看到的A车的相对速度。θARBOARBO例5OA=x0-vAt,θ=ωt,x0=3000m,vA=10m/s,ω=0.05rad/s,R=1000m,求:t=0瞬时:(1)A车上的乘客看到的B车的相对速度;(2)B车上的乘客看到的A车的相对速度。解:(1)求t=0瞬时B车上的乘
5、客看到的A车的相对速度1、选择动点与动系2、分析三种运动和速度4、求解未知量3、作速度平行四边形,如图。动点-A车;动系-固结于B车上;绝对运动-沿OA的直线运动相对运动-规律未知牵连运动—车B绕O的定轴转动RABOθ例5OA=x0-vAt,θ=ωt,x0=3000m,vA=10m/s,ω=0.05rad/s,R=1000m,求:t=0瞬时:(1)A车上的乘客看到的B车的相对速度;(2)B车上的乘客看到的A车的相对速度。解:(2)求t=0瞬时A车上的乘客看到的B车的相对速度1、选择动点与动系2、分析三种运
6、动和速度4、求解未知量3、作速度平行四边形,如图。动点-B车;动系-固结于A车上;绝对运动-以R为半径的圆周运动相对运动-规律未知牵连运动—车B的直线平动RABOβ例5OA=x0-vAt,θ=ωt,x0=3000m,vA=10m/s,ω=0.05rad/s,R=1000m,求:t=0瞬时:(1)A车上的乘客看到的B车的相对速度;(2)B车上的乘客看到的A车的相对速度。讨论:RABO(1)由计算结果:可知:在不同车上观察到的相对速度截然不同。讨论:AB(2)更进一步,可编程作出两车乘客所观察到的相对运动轨迹
7、。ROx’y’动点为A,动系固结在B车时:讨论:ABROx’y’动点为B,动系固结在A车时,相对运动轨迹为:题:设Oxy是固定坐标系。系统由三根不计半径的细杆构成,初始时刻CD杆沿z轴;OB杆长为a,沿x轴正方向;AB杆长为l,开始时先与z轴平行,绕x轴负方向转动β角后,把这三根杆件焊成一个整体,如图所示。假设在yz平面内有一张纸存在,为了能让系统持续地绕z轴以匀角速度ω转动,需要在纸上挖出某种形状的空隙让AB杆通过(这里只考虑AB杆)。(1)如果a=0,求空隙的函数表达式Γ0,并画出示意图。(2)如果a
8、>0,求空隙的函数表达式Γa,并画出示意图。Γ0与Γa有何关系?(3)当a>0时,设P是AB杆与yz平面的交点,当点P位于AB杆中点且yP>0时,如果要求P点的速度和加速度,你如何考虑?取a=1m,l=4m,β=π/6,ω=1rad/s,速度和加速度是多少?初始时刻的系统位置P点轨迹是双曲线(的一部分),(3)设P是AB杆与yz平面的交点,当点P位于AB杆中点且yP>0时,求P点的速度和加速度?取a=1m,l=4m,β=π/6