工程力学教程篇(第二版)习题第8章答案

习题

8-1 三角形块沿水平方向运动，杆AB的A端靠在斜面上，另一端的活塞B在缸内铅垂滑动，若三角形块以速度0向右运动。求活塞B的速度。

题8-1图

解：1.运动分析：点A为动点，三角块为动系，绝对运动为铅垂方向直线运动，，相对运动为沿三角块斜面的直线运动，牵连运动为随三角块沿水平面平动。 2.速度分析：aer，作速度合成矢量图，几何法求解。 aetan0tan

8-2 已知曲柄OA的角速度为，转向为顺时针，试求当30时，杆BC的速度。

题8-2图

解：1.运动分析：点E为动点，动系与杆OA固连。绝对运动为水平直线运动，相对运动为沿杆OA的直线运动，牵连运动为随杆OA的定轴运动。 2.速度分析：aer，作速度合成矢量图，几何法求解。

1

eOE2a aesin304aBC

8-3 图示机构，设杆AB以匀速向上运动，点O到AB的距离为l，求当摇杆OC的角速度。

题8-3图

4，

解：1.运动分析：点A为动点，杆OC为动系，绝对运动为随杆AB铅垂直线运动，相对运动沿OC杆的直线运动，牵连运动绕O定轴转动。 2.速度分析：aer，作速度合成矢量图，几何法求解。

2 eacoscos

422coscos4 ee2OAll2l摇杆OC的角速度为：OC8-4图示机构，曲柄OAB绕轴O转动，并带动导杆CD在滑槽中滑动，

1.5raad/s，OA1003mm，在30瞬时，试求导杆CD的速度，并求导杆上点C相对曲柄的速度。

题8-4图

2

解：1.运动分析：点C为动点，杆OAB为动系，绝对运动为随杆CD铅垂直线运动，相对运动沿OAB杆的直线运动，牵连运动绕O定轴转动。 2.速度分析：aer，作速度合成矢量图，几何法求解。

OA1.51003310 eOC0.3m/s coscos30导杆CD的速度：aetan0.3tan300.173m/sCD 导杆上点C相对曲柄的速度：recos0.3cos300.346m/s

8-5图示机构，已知曲柄O1A以匀角速度1转动，O1AO1O2a，试求图示位置，杆O2B的角速度。

题8-5图

解：1.运动分析：O1A上的A点为动点，动系与O2B固连。绝对运动随O1A定轴转动，相对运动沿杆O2B的直线运动，牵连运动为随O2B杆的定轴转动。 2.速度分析：aer，作速度合成矢量图，几何法求解。 aO1A1a eacosacos o2BeO2Aacos 转向同1。

2acos28-6如图所示，杆AB的A端、B端分别可沿水平、铅垂滑道运动的滑块铰接，

其上套筒C可带动杆OC绕轴O作定轴转动，ABOCl，在图示位置，已知点A的速度A。试求杆OC的角速度。

解：1.运动分析：OC上的点C为动点，动系与杆AB固连，动点C的绝对运动为定轴转动，相对运动沿杆AB的直线运动，牵连运动为曲线运动。 2.速度分析： aer

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题8-6图

杆AB的速度瞬心为点I，ABAlsin602A3l ePCABA3

作速度合成矢量图，沿x轴投影，得： acos60ecos60 aeA3 OCal3A 3l8-7 图示曲柄滑道机构中，曲柄OA10cm，并以匀角速度20rad/s绕轴O转动，通过滑块A使杆BCE水平作直线往复运动（BCDE），求当曲柄与水平线的交角分别为0,30,90时杆BCE的速度和加速度。

题8-7图

4

解：1.运动分析：点A为动点，杆BCE为动系，绝对运动为绕O轴定轴转动，相对运动沿DE直线运动，牵连运动为随杆BCE的直线往复运动。 2.速度分析：aer，作速度合成矢量图，几何法求解。 easinOAsin 当0时，e200.1sin00 当30时，e200.1sin301m/s 当90时，e200.1sin902m/s

3.加速度分析：aaaear，动系为平动。作加速度合成矢量图，几何法求解。 aeaacos2OAcos 当0时，ae2020.1cos040m/s2 当30时，ae2020.1cos3034.6m/s2 当90时，ae2020.1cos900

8-8 图示机构中OAOOb，OAC90，折杆OAC以匀角速度绕O轴顺时针转动，试求当120时，杆BD的速度和加速度。

题8-8图

解：1.运动分析：折杆OAC作定轴转动，顶杆作铅垂直线平移。杆BD上点B为动点，动系与OAC固连。绝对运动为铅垂方向直线运动，相对运动为沿ACD 为直线运动，牵连运动为动系随OAC的转动。

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2.速度分析：aer

作速度合成矢量图，几何法求解。aer2bBD，方向如图。 3.加速度分析：aaarae,nae,ac，动系为定轴转动。

ae,nOB22b2，ae,OB0 aC2er4b2 作加速度合成矢量图，沿x轴投影，得：

aacos30aecos60aC

aa23b2aBD，方向垂直向上。6