12下.动力学习题课
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结构动力学课后习题答案结构动力学是研究结构在动态载荷作用下的响应和行为的学科。
它涉及到结构的振动、冲击响应、疲劳分析等方面。
课后习题是帮助学生巩固课堂知识、深化理解的重要手段。
以下内容是结构动力学课后习题的一些可能答案,供参考:习题1:单自由度系统自由振动分析解答:对于一个单自由度系统,其自由振动的频率可以通过以下公式计算:\[ f = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m}} \]其中,\( k \) 是系统的刚度,\( m \) 是系统的总质量。
系统自由振动的振幅随着时间的衰减可以通过阻尼比 \( \zeta \) 来描述,其衰减系数 \( \delta \) 可以通过以下公式计算:\[ \delta = \sqrt{1-\zeta^2} \]习题2:单自由度系统受迫振动分析解答:当单自由度系统受到周期性外力作用时,其受迫振动的振幅可以通过以下公式计算:\[ A = \frac{F_0}{\sqrt{(k-m\omega^2)^2+(m\zeta\omega)^2}} \] 其中,\( F_0 \) 是外力的幅值,\( \omega \) 是外力的角频率。
习题3:多自由度系统模态分析解答:对于多自由度系统,可以通过求解特征值问题来得到系统的模态。
特征值问题通常表示为:\[ [K]{\phi} = \lambda[M]{\phi} \]其中,\( [K] \) 是系统的刚度矩阵,\( [M] \) 是系统的质量矩阵,\( \lambda \) 是特征值,\( {\phi} \) 是对应的特征向量,即模态形状。
习题4:结构的冲击响应分析解答:对于结构的冲击响应分析,通常需要考虑冲击载荷的持续时间和冲击能量。
结构的冲击响应可以通过冲击响应谱(IRF)来分析,它描述了结构在不同频率下的响应。
冲击响应分析的结果可以用来评估结构的耐冲击性能。
习题5:疲劳分析解答:结构的疲劳分析需要考虑结构在重复载荷作用下的寿命。
2021年新高考物理一轮复习考点强化训练考点十二 动力学两类基本问题1.一物体沿倾角为α的斜面下滑时,恰好做匀速直线运动,若物体以某一初速度冲上斜面,则上滑时物体加速度大小为( ) A .g sin αB .g tan αC .2g sin αD .2g tan α解析 对物体下滑时进行受力分析,如图甲。
由于恰好做匀速直线运动,根据平衡知识得: mg sin α=F f物体以某一初速度冲上斜面,对物体受力分析,如图乙。
物体的合力F 合=mg sin α+F f =2mg sin α 根据牛顿第二定律得:a =F 合m =2g sin α故选C 。
甲 乙答案 C2.如图所示,质量为4 kg 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上面。
质量为1 kg 的物体B 用细线悬挂起来,A 、B 紧挨在一起但A 、B 之间无压力。
某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B 对A 的压力大小为(取g =10 m/s 2)( )A .0 NB .8 NC .10 ND .50 N解析 细线剪断瞬间,弹簧弹力不变,A 和B 整体受到的合外力等于物体B 的重力,因此整体的加速度为a =m B g m A +m B =15g ,对物体B :m B g -F N =m B a ,所以A 、B 间作用力F N =m B (g-a )=45m B g =8 N 。
答案 B3.竖直悬挂的轻弹簧下连接一个小球,用手托起小球,使弹簧处于压缩状态,如图所示。
则迅速放手后( )A .小球开始向下做匀加速运动B .弹簧恢复原长时小球速度达到最大C .弹簧恢复原长时小球加速度等于gD .小球运动过程中最大加速度大于g解析 迅速放手后,小球受到重力、弹簧向下的弹力作用,向下做加速运动,弹力将减小,小球的加速度也减小,小球做变加速运动,故A 错误;弹簧恢复原长时,小球只受重力,加速度为g ,故C 正确;弹簧恢复原长后,小球继续向下运动,开始时重力大于弹力,小球加速度向下,做加速运动,当重力等于弹力时加速度为零,速度最大,故B 错误;刚放手时,小球所受的合力大于重力,加速度大于g ,故D 正确。
普遍定理的综合应用举例例13-7 图13.1所示滚轮重3P ,半径为2r ,对质心的回转半径为C ρ,半径为1r 的轴颈沿AB 作无滑动滚动。
滑轮重2P ,半径为r ,回转半径为ρ,物块重1P 。
求:(1)物块的加速度;(2)EF 段绳的张力;(3)D 处约束力。
解:(1)系统在任意位置的动能 设 1()T C =常量222222331222111112222C C C P P v P P T v v g g g g r ρωρ=+++式中112,C r vv v r r r ω==+,代入上式2222331212222121212()()C P P P P r T v g g r g r r g r r ρρ⎡⎤=+++⎢⎥++⎣⎦令222331212221212()()C P P P P r M g g g g r r r r r ρρ=+++++(当量质量或折合质量), 则 2212T Mv =由动能定理2112T T W -=,有21112Mv T Ps -= 两边对时间t 求导数,得1Mva Pv =所以重块的加速度为1122211232212()C P P a g Mr P P P r r r ρρ==++++(2)假想将EF 段绳子剪断,以滑轮与重物为研究对象,如图13.所示。
由动量矩定理2211T d d P P rv Pr F r t g g ρω⎛⎫+=- ⎪⎝⎭图13.1图13.19绳子张力为221T 12P P F P a g g rρ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ (3)以滚轮为分析对象,受力图如图13.2所示。
由质心运动定理,有3T N 30C P a F FgF P⎧=-⎪⎨⎪=-⎩得:331T T 12C P P rF F a F a g g r r =-=-+N 3F P =例13-8 如图13.3所示,三个均质轮B 、C 、D 具有相同的质量m 和相同的半径R ,绳重不计,系统从静止释放。
《物理化学》习题课 (电化学、动力学部分)(中科院2009硕士入学考试)1. 某药物分解反应为一级反应,298K 时,反应速率常数k 为0.46h -1,若服用该药物0.16g ,则体内停留多长时间分解90%?A) 3h B) 5h C) 4.6h D) 6h2. 升高温度可以增加反应速率,主要原因是A) 增加分子总 B) 增加活化分子总数C) 降低反应的活化能 D) 使反应向吸热方向进行3. 浓度为0.001 mol/L 的硫酸钠溶液的电导率为0.026 S.cm 2,当该溶液饱和了硫酸钙以后,电导率上升为0.070 S.cm 2,求硫酸钙的活度积(已知Na +与1/2Ca 2+的摩尔电导率分别为5.0×10-3和6.0×10-3 S.m 2.mol -1)4. 某气相反应12()()()k k A g B g C g −−→+←−−,在298K 时,K 1=0.2s -1,K 2=5×10-6 pa ∙s -1,当温度升高到310K 时,K 1和K 2均增加1倍,求:(1)298K 的平衡常数; (2)正逆反应的表观活化能; (3)反应的r m H ∆; (4)在298K 时,A 的起始压力为101.325kpa ,总压力到151.99kpa 时,需时间多少?(中科院2007硕士入学考试)5. 某反应的速率常数与各基元反应的速率常数的关系为124()2k k k k =,则该反应的表观活化能E a 与各基元反应活化能的关系为: (A) 21412a E E E E =+- (B) 2141()2a E E E E =+- (C) 1/2214(2)a E E E E =+- (D) 214a E E E E =+-6. 在化学反应动力学中,反应级数是个宏观的概念,其值 。
(A )只能是正整数; (B )可正、可负、可为零,可以是整数,也可以是分数;(C )只能是0,1,2,3,· ; (D )无法确定。
动力学课后习题答案动力学课后习题答案动力学是物理学中的一个重要分支,研究物体的运动以及运动的原因和规律。
在学习动力学的过程中,课后习题是巩固知识、检验理解的重要方式。
下面将为大家提供一些动力学课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握动力学知识。
1. 一个物体以5m/s的速度匀速运动了10秒,求物体的位移是多少?答:位移等于速度乘以时间,即位移=速度×时间=5m/s×10s=50m。
2. 一个物体以2m/s²的加速度匀加速运动了8秒,求物体的位移是多少?答:位移等于初速度乘以时间再加上加速度乘以时间的平方的一半,即位移=初速度×时间+0.5×加速度×时间²=0×8s+0.5×2m/s²×(8s)²=64m。
3. 一个物体以10m/s的速度向上抛出,经过2秒后落地,求物体的最大高度是多少?答:物体的最大高度等于初速度的平方除以2倍的重力加速度,即最大高度=(初速度²)/(2×重力加速度)=(10m/s)²/(2×9.8m/s²)≈5.1m。
4. 一个物体以20m/s的速度水平抛出,求物体在2秒后的水平位移是多少?答:物体在水平方向的速度是恒定的,所以水平位移等于速度乘以时间,即水平位移=速度×时间=20m/s×2s=40m。
5. 一个物体以10m/s的速度水平抛出,求物体在2秒后的竖直位移是多少?答:物体在竖直方向上受到重力的作用,所以竖直位移等于初速度乘以时间再加上0.5倍的重力加速度乘以时间的平方,即竖直位移=初速度×时间+0.5×重力加速度×时间²=10m/s×2s+0.5×9.8m/s²×(2s)²=19.6m。