база термех. 13 Ускорение движения точки массой m 27 кг по прямой задано графиком функции а a(t). Определить модуль равнодействующей сил, приложенных к точке в момент времени t 5 с. (Ответ 4,05) 13 3
Скачать 3.91 Mb.
|
14.1.19. Тело 1 массой m1 = 0,7 кг может двигаться по горизонтальной направляющей. Определить модуль ускорения тела 1 в момент времени t = 0,25 с, если относительно него под действием внутренних сил системы движется тело 2 массой m2 = 0,1 кг согласно уравнению s = sin 4t. (Ответ 0,841) 14.1.20. На тело 1 действует постоянная сила F = 10Н. Определить ускорение этого тела в момент времени t = 0,5 с, если относительно него под действием внутренних сил системы движется тело 2 согласно уравнению x = cos πt. Массы тел: m1 = 4 кг, m2 = 1 кг. Тела движутся поступательно. (Ответ 2) 14.1.21. Определить ускорение тела 1, скользящего но гладкой наклонной плоскости, если в горизонтальных направляющих относительно него под действием внутренних сил системы движется тело 2 согласно уравнению x = t2. Массы тел: m1 = m2 = 1 кг. Тела движутся поступательно. (Ответ 4,04) 14.2.1. Постоянная по модулю и направлению сила действует на тело в течение 10 с. Найти модуль ее импульса за это время, если проекции силы на оси координат Fx = 3Н, Fy = 4Н. (Ответ 50) 14.2.2. Модуль постоянной по направлению силы изменяется по закону F = 5 + 9t2. Найти модуль импульса этой силы за промежуток времени t = t2 - t1, где t2 = 2 с, t1 = 0. (Ответ 34) 14.2.3. Модуль постоянной по направлению силы изменяется по закону, показанному на рисунке. Определить модуль импульса этой силы за промежуток времени τ = t2 - t1, где t2 = 5 с, t1 = 0. (Ответ 18) 14.2.4. На материальную точку М действует сила F = 3t2i + 4tj. Определить проекцию импульса силы на ось Ох за промежуток времени τ = t2 - t1, где t2 = 2 с, t1 = 0. (Ответ 8) 14.2.5. Материальная точка массой m = 1 кг движется по прямой с постоянным ускорением а = 5 м/с2. Определить импульс равнодействующей приложенных к точке сил за промежуток времени τ = t2 - t1 где t2 = 4 с, t1 = 2 с. (Ответ 10) 14.2.6. Материальная точка массой m = 1 кг движется но закону s = 2 + 0,5 е2t . Определить модуль количества движения точки в момент времени t = 1с. (Ответ 7,39) 14.2.7. Шкив 1 радиуса R = 0,4 м, вращаясь с угловой скоростью ω = 2,5 рад/с, поднимает груз 2 массой m = 10 кг. Определить модуль количества движения груза. (Ответ 10) 14.2.8. Материальная точка массой m = 0,5 кг движется согласно векторному уравнению r = 2 sin πti + 3cos πtj. Определить проекцию количества движения точки на ось Ох в момент времени t = 0,5 с. (Ответ 0) 14.2.9. Материальная точка массой 2 кг движется в плоскости Оху coгласно уравнениям х = sin πt, у = 0,5t2. Определить модуль количества движения точки в момент времени t = 1,5 с. (Ответ 3) 14.2.10. Материальная точка М массой 0,5 кг движется по окружности радиуса R = 2 м. Определить количество движения этой точки в момент времени t = π с, если угол φ = 5 sin 2t. (Ответ 10) 14.2.11. Трубка вращается с угловой скоростью ω = 10 рад/с. Относительно трубки движется шарик М массой m = 0,2 кг со скоростью vr = 4 м/с. Определить модуль количества движения шарика в момент времени, когда расстояние ОМ = 0,4 м. (Ответ 1,13) 14.2.12. Диск радиуса R = 0,4 м вращается с угловой скоростью ω = 25 рад/с. По ободу диска движется точка М согласно закону s = 1 + 2t2. Определить модуль количества движения этой точки в момент времени t = 2 с, если ее масса m = 1 кг. (Ответ 18) 14.2.13. Определить модуль количества движения ползуна 2, масса которого m2 = 1 кг, в момент времени, когда угол а = 60°, если ползун 1 движется со скоростью v = 2 м/с. (Ответ 1,15) 14.2.14. Кривошип 1 длиной ОА = 0,25 м, вращаясь с угловой скоростью ω = 10 рад/с, приводит в движение кулису 2 массой 6 кг. Определить модуль количества движения кулисы в момент времени, когда угол φ = 60°. (Ответ 13,0) 14.2.15. Однородный стержень массой m = 10 кг и длиной l = 1 м вращается по закону φ = 5t2. Определить модуль количества движения этого стержня в момент времени t = 2 с. (Ответ 100) 14.2.16. Однородная прямоугольная пластина массой m = 12 кг вращается с угловой скоростью ω = 10 рад/с. Определить модуль количества движения пластины, если размеры l1 = 0,6 м, l2 = 0,8 м. (Ответ 60) 14.2.17. Центр масс колеса движется по окружности радиуса R = 2 м согласно закону s = 5 sin 2t. Определить модуль количества движения колеса в момент времени t = π с, если его масса равна 4 кг. (Ответ 40) 14.2.18. Шкив 2 радиуса R = 0,2м, вращаясь с угловой скоростью ω = 20 рад/с, поднимает однородный цилиндр 1 массой m = 50 кг. Определить модуль количества движения цилиндра 1. (Ответ 100) 14.2.19. Определить проекцию на ось Оу вектора количества движения однородного стержня 2 массой m = 4 кг в момент времени, когда кривошип 1 вращается с угловой скоростью ω = 10 рад/с и угол α = 60°. Длина l = 0,2 м. (Ответ 4) 14.2.20. Кривошип 1 длиной ОА = 0,2 м вращается с угловой скоростью ω = 20 рад/с. Определить модуль количества движения шатуна 2 массой m = 5 кг в момент времени, когда угол φ = 180°. Шатун 2 считать однородным стержнем. (Ответ 10) 14.2.21. Кривошип 1 длиной ОА = 0,2 м вращается с угловой скоростью ω = 20 рад/с. Определить модуль количества движения шатуна 2 массой m = 6 кг в момент времени, когда угол φ = 90°. Шатун 2 считать однородным стержнем. (Ответ 24) 14.2.22. Определить модуль количества движения однородного стержня длиной АВ = 1 м, массой m = 5 кг, совершающего плоскопараллельное движение в тот момент времени, когда его угловая скорость ω = 4 рад/с, а скорость точки А равна 4 м/с. (Ответ 30) 14.2.23. Определить модуль главного вектора количества движения системы двух материальных точек, массы которых m1 = 1 кг, m2 = 2 кг, в момент времени, когда скорости v1 = 3 м/с, v2 = 2 м/с. (Ответ 5) 14.2.24. Определить проекцию на ось Оу главного вектора количества движения системы двух материальных точек, массы которых m1 = 4 кг, m2 = 2 кг, в момент времени, когда их скорости v1 = 2 м/с, v2 = 1 м/с. (Ответ 7,07) 14.2.25. Диск вращается с угловой скоростью ω = 8 рад/с. По радиусу диска движется точка М массой m = 1 кг по закону s = 0,2t. Определить модуль количества движений этой механической системы в момент времени t = 0,5 с. (0,825) 14.2.26. Кривошип 2 длиной ОА = 1 м вращается с угловой скоростью ω2 = 10 рад/с. Относительно кривошипа вращается однородный диск 1 массой m1 = 10 кг с угловой скоростью ω1. Определить модуль количества движения системы, считая кривошип 2 однородным стержнем массой m2 = 5 кг. (Ответ 125) 14.2.27. Определить модуль количества движения механической системы, если центр масс С цилиндра 1 движется со скоростью vc = 4 м/с, а массы тел 1, 2 и 3 равны соответственно m1 = 40 кг, m2 = 10 кг, m3 = 12 кг. Тела 2 и 4 - однородные диски. (Ответ 166) 14.2.28. Звено 1 длиной ОА = 1 м шарнирного параллелограмма ОАВО1 вращается с угловой скоростью ω = 20 рад/с. Определить модуль количества движения механизма в указанном положении. Звенья 1, 2 и 3 считать однородными стержнями, массы которых m1 = m2 = m3 = 4 кг. (Ответ 160) Материальная точка массой 0,5 кг движется по прямой. Определить модуль импульса равнодействующей всех сил, действующих на точку за первые 2 с, если она движется по закону s = 4t3. (Ответ 24) 14.3.2. На материальную точку массой 1 кг действует сила постоянного направления, значение которой изменяется по закону F = 5 cos πt. Определить скорость этой точки в момент времени t = 0,5 с, если начальная скорость точки v0 = 1,5 м/с. (Ответ 3,09) 14.3.3. На материальную точку массой 2 кг действует сила постоянного направления, значение которой изменяется но закону F = 6t2. Определить скорость этой точки в момент времени t = 2 с, если начальная скорость точки v0 = 2 м/с. (Ответ 10) 14.3.4. Количество движения материальной точки М изменяется но закону mv = 5i + 12tj. Определить проекцию на ось Оу равнодействующей сил, приложенных к точке. (Ответ 12) 14.3.5. На материальную точку массой m = 4 кг действует сила F = 4i + tj. Определить проекцию на ось Оу скорости точки в момент времени t = 2 с, если движение начинается из состояния покоя. (Ответ 0,5) 14.3.6. Материальная точка М массой 1 кг движется пo прямой под действием постоянной силы F. Скорость точки за промежуток времени τ = t2 - t1 где t2 = 3 с, t1 = 0, изменилась от v0 = 2 м/с до v = 5 м/с. Определить модуль силы F. (Ответ 1) 14.3.7. Материальная точка М движется по вертикали под действием только силы тяжести. Определить, через какое время эта точка достигнет максимальной высоты, если ее начальная скорость vo = 9,81 м/с. (Ответ 1) 14.3.8. Материальная точка М массой m = 1 кг равномерно движется по окружности со скоростью v = 4 м/с. Определить модуль импульса равнодействующей всех сил, действующих на эту точку за время ее движения из положении 1 в положение 2. (Ответ 5,66) 14.3.9. Материальная точка М массой m = 1 кг равномерно движется но окружности радиуса R = 0,5 м со скоростью v. Ускорение точки а = 8 м/с2. Определить модуль импульса равнодействующей всех сил, действующих на эту точку за время ее движения из положения 1 в положение 2 (Ответ 2,83) 14.3.10. Материальная точка массой 0,5 кг движется по окружности с постоянной скоростью v = 2 м/с. Найти проекцию на ось Ох импульса равнодействующей всех сил, действующих на точку, за время ее движения из положения А в положение В. (Ответ 2) 14.3.11. Поезд движется но горизонтальному прямому участку пути. При торможении развивается сила сопротивлении, равная 0,2 веса поезда. Через какое время поезд остановится, если его начальная скорость 20 м/с. (Ответ 10,2) 14.3.12. Телу, которое скользит по гладким наклонным направляющим, сообщили начальную скорость v0 = 4 м/с. Определить, через какое время тело достигнет максимальной высоты подьема. (Ответ 0,815) 14.3.13. Тело массой m = 10 кг скользит по горизонтальной плоскости под действием силы F постоянного направления, значение которой меняется по закону, показанному на рисунке. Определить скорость тела в момент времени t = 5 с, если коэффициент трения скольжения f = 0,2, начальная скорость v0 = 0. (Ответ 16,2) 14.3.14. Тело, которому сообщили начальную скорость v0 = 5 м/с скользит по гладким наклонным направляющим. Определить, через какое время скорость этого тела будет равна 9,81 м/с. (Ответ 0,981) 14.3.15. Тело, которому сообщили начальную скорость v0 = 5 м/с, скользило по шероховатой горизонтальной плоскости и остановилось через 1с. Найти коэффициент трения скольжения. (Ответ 0,510) 14.3.16. Тело, которому сообщили начальную скорость v0 = 20 м/с, скользило по шероховатой наклонной плоскости и остановилось. Найти время движения до остановки, если коэффициент трения скольжения f = 0,1. (Ответ 3,48) 14.3.17. Модуль вектора количества движения механической системы изменяется по закону Q = 4t2. Определить модуль главного вектора внешних сил, действующих на систему, в момент времени t = 2 с, если вектор количества движения и главный вектор внешних сил параллельны. (Ответ 16) 14.3.18. По горизонтальному участку пути движутся два вагона, массы которых m1 = 6 · 104 кг, m2= 2 · 104 кг и скорости v1 = 1 м/с, v2 = 3 м/с. Второй вагон догоняет первый и сцепляется с ним. Пренебрегая сопротивлением движению, определить скорость вагонов после сцепления. (Ответ 1,5) 14.3.19. Тело 1 массой 2 кг под действием пружины движется относительно тела 2 массой 8 кг по закону s = 0,2 + 0,05 cos πt. Тело 2 может скользить по горизонтальным направляющим. Определить скорость тела 2 в момент времени t = 2 с, если оно начало двигаться из состояния покоя. (Ответ 0) Определить момент инерции относительно плоскости Оху материальной точки массой 2 кг, если ее координаты х = 0,8 м, у = 0,6 м, z = 0,4 м. (Ответ 0,32) 14.4.2. Определить момент инерции относительно плоскости Оху механической системы, состоящей из четырех одинаковых материальных точек, если масса каждой точки m = 1,5 кг, а радиус r = 0,4 м. (Ответ 0,48) 14.4.3. Определить момент инерции относительно оси Оу механической системы, состоящей из трех одинаковых материальных точек, если радиус r = 0,6 м, а масса каждой точки m = 3 кг. (Ответ 1,62) 14.4.4. Определить момент инерции относительно центральной оси Оу однородной тонкой квадратной пластины массой m = 0,3 кг, имеющей отверстие радиуса r = 0,04 м. (Ответ 4,89 · 10-4) 14.4.5. Определить полярный момент инерции механической системы, состоящей из трех одинаковых материальных точек, относительно начала координат О, если расстояние l = 0,3 м, а масса каждой точки m = 0,5 кг. (Ответ 0,27) 14.4.6. Определить момент инерции однородного диска относительно центра О, если его момент инерции относительно оси Ох равен 3 кг · м2. (Ответ 6) 14.4.7. Определить центробежный момент инерции Iху материальной точки массой 0,5 кг относительно осей Ох, Оу, если координаты точки х = 0,4 м, у = -0,5 м, z = 0,4 м. (Ответ -0,1) 14.4.8. Определить центробежный момент инерции механической системы, состоящей из четырех одинаковых материальных точек, относительно осей Ох, Оу, если расстояния l1 = 0,4 м, l2 = 0,8 м, а масса каждой точки m = 2 кг. (Ответ 0,64) 14.4.9. Определить центробежный момент инерции механической системы, состоящей из двух материальных точек, относительно осей Ох, Оу. Массы точек m1 = 1 кг, m2 = 2 кг, расстояние l = 0,5 м. (Ответ -0,325) 14.4.10. Определить центробежный момент инерции Iyz однородного конуса относительно осей Оу, Oz. (Ответ 0) 14.4.11. Определить радиус инерции тела массой m = 150 кг относительно оси Oz, если его момент инерции относительно этой оси равен 1,5 кг · м2. (Ответ 0,1) 14.4.12. Определить радиус инерции однородного цилиндра относительно оси Oz, если его радиус R = 0,4 м. (Ответ 0,283) 14.4.13. Определить радиус инерции тонкой однородной прямоугольной пластины относительно оси Оу, если размер l = 0,3 м. (Ответ 0,173) 14.4.14. Определить момент инерции тонкого однородного стержня массой m = 2 кг относительно оси Оу, если длина l = 1 м. (Ответ 0,292) 14.4.15. Определить момент инерции однородного диска относительно оси, касающейся его обода и расположенной перпендикулярно плоскости диска. Масса диска m = 1 кг, его радиус R = 0,2 м. (Ответ 0,06) 14.4.16. Определить момент инерции однородного цилиндра массой m = 70 кг относительно оси O1z1, параллельной центральной оси Oz. если радиус r = 0,1 м, а расстояние е = 0,05 м. (Ответ 0,525) 14.4.17. Определить момент инерции тонкого однородного диска массой m = 4 кг относительно оси Оу, если радиус r = 0,2 м. (Ответ 0,2) 14.4.18. Определить момент инерции тонкой однородной прямоугольной пластины массой m = 3 кг относительно оси Ох, если размеры l1 = 0,4 м, l2 = 0,2 м. (Ответ 0,17) 14.4.19. Определить момент инерции однородного стержня АВ относительно оси O1x1, если его момент инерции относительно главной центральной оси Ох равен 0,3 кг · м2. (Ответ 0,225) 14.4.20. Определить момент инерции однородной тонкой пластины массой m = 3 кг относительно центральной оси Ох1, если размер l = 0,2 м. (Ответ 1,75 · 10-2) 14.4.21. Определить момент инерции однородного куба относительно центральной оси Сх1, если моменты инерции относительно главных центральных осей Сх, Су, Cz равны 0,1 кг · м2, а углы α = 45°, β = 45°, γ = 90°. (Ответ 0,1) 14.4.22. Определить момент инерции тонкого однородного диска массой m = 0,8 кг и радиуса r = 0,1 м относительно оси Ox1, если углы α = 30°, β = 60°, γ = 90°. (Ответ 2,5 · 10-3) 14.4.23. Механическая система состоит из однородного тонкого стержня 1 массой m1 = 0,4 кг и однородного тонкого диска 2 массой m2 = 2 кг. Определить момент инерции этой системы относительно оси Оу, если радиус r = 0,1 м, а длина l = 0,3 м. (Ответ 0,195) 14.4.24. Механическая система состоит из двух тонких однородных сферических оболочек 1 и 2 радиуса r1 = 0,6 м и r2 = 0,4 м. Определить момент инерции этой системы относительно оси Оу, если массы оболочек m1 = 80 кг, m2 = 40 кг. (Ответ 70,4) 14.4.25. Определить момент инерции конструкции, состоящей из однородных стержней 1 и 2, относительно оси Oz, если массы стержней m1 = 2 кг, m2 = 1 кг, а размеры l1 = 0,6 м, l2 =0,9 м. (Ответ 1,89) Материальная точка массой m = 0,5 кг движется по оси Оу согласно уравнению у = 5t2. Определить момент количества движения этой точки относительно центра О в момент времени t = 2 с. (Ответ 0) 14.5.2. Материальная точка М массой m = 0,5 кг движется со скоростью v = 2 м/с по прямой АВ. Определить момент количества движения точки относительно начала координат, если расстояние ОА = 1 м и угол α = 30°. (Ответ 0,5) 14.5.3. Материальная точка М массой m = 1 кг движется равномерно по окружности со скоростью v = 4 м/с. Определить момент количества движения этой точки относительно центра С окружности радиуса r = 0,5 м. (Ответ 2) 14.5.4. Движение материальной точки М массой m = 0,5 кг происходит по окружности радиуса r = 0,5 м согласно уравнению s = 0,5t2. Определить момент количества движения этой точки относительно центра окружности в момент времени t = 1 с. (Ответ 0,25) 14.5.5. Определить момент количества движения материальной точки массой m = 1 кг относительно начала координат в положении, когда ее координаты х = у = 1 м и проекции скорости vx = vy = 1 м/с. (Ответ 0) 14.5.6. Материальная точка М массой m = 0,5 кг движется по кривой. Даны координаты точки: х = у = z = 1 м и проекции скорости vx = 1 м/с, vу = 2 м/с, vz = 4 м/с. Определить момент количества движения этой точки относительно оси Ox (Ответ 1) 14.5.7. Материальная точка массой m = 1 кг движется по закону: х = 2t, у = t3, z = t4. Определить момент количества движения этой точки относительно оси Оу в момент времени t = 2 с. (Ответ -96) 14.5.8. Скорость материальной точки массой m = 1 кг определяется выражением v = 2ti + 4tj + 5k. Определить модуль момента количества движения точки относительно начала координат в момент времени t = 2 с, когда ее координаты х = 2 м, у = 3 м, z = 3 м. (Ответ 10,0) 14.5.9. Трубка равномерно вращается с угловой скоростью ω = 10 рад/с. Но трубке движется шарик массой m = 1 кг. Определить момент количества движения шарика относительно оси вращения трубки, когда расстояние ОМ = 0,5 м и скорость шарика относительно трубки vr = 2 м/с. (Ответ 2,5) 14.5.10. Конус вращается равномерно вокруг оси Az с угловой скоростью ω = 4 рад/с. По образующей конуса движется материальная точка М массой 1 кг. Определить момент количества движения материальной точки относительно оси Oz в положении, когда расстояние ОМ = 1 м, если угол α = 30°. (Ответ 1) 14.5.11. Однородный стержень длиной l = 1 м и массой m = 6 кг вращается с угловой скоростью ω = 10 рад/с. Определить кинетический момент стержня относительно центра О. (Ответ 20) 14.5.12. Тонкостенная труба массой m = 10 кг катится по горизонтальной плоскости с угловой скоростью ω = 10 рад/с. Определить кинетический момент цилиндра относительно мгновенной оси вращения, если радиус r =10 см. (Ответ 2) 14.5.13. Кривошип ОА вращается с постоянной угловой скоростью ω = 6 рад/с. Колесо 2 катится по неподвижному колесу 1. Определить кинетический момент колеса 2 относительно его мгновенною центра скоростей К, если радиус r = 0,15 м. Колесо 2 считать однородным диском массой m = 3 кг. (Ответ 1,22) 14.5.14. Конус катится по неподвижной плоскости без скольжения. Скорость центра основания конуса vc = 0,9 м/с, радиус r = 30 см. Определить модуль кинетического момента конуса относительно мгновенной оси вращения, если его момент инерции относительно этой оси равен 0,3 кг • м2. (Ответ 1,04) 14.5.15. В плоскости Оху движутся материальные точки М1 и М2, массы которых m1 = m2 = 1 кг. Определить кинетический момент данной системы материальных точек относительно точки О в положении, когда скорости v1 = 2v2 = 4 м/с, расстояния ОМ1 = 2ОМ2 = 4м и углы α1 = α2 = 30°. (Ответ 6) 14.5.16. Материальные точки М1,М2,М3 массы которых m1 = m2 = m3 = 2 кг, движутся по окружности радиуса r = 0,5 м. Определить кинетический момент системы материальных точек относительно центра О окружности, если их скорости v1 = 2 м/с, v2 = 4 м/с, v3 = 6 м/с. (Ответ 12) 14.5.17. Цилиндр 1 вращается с угловой скоростью ω = 20 рад/с. Его момент инерции относительно оси вращения I = 2 кг • м2, радиус r = 0,5 м. Груз 2 имеет массу m2 = 1 кг. Определить кинетический момент механической системы относительно оси вращения. (Ответ 45) 14.5.18. На барабан 2, момент инерции которого относительно оси вращения I = 0,05 кг • м2, намотаны нити, к которым прикреплены грузы 1 и 3 массой m1 = 2m3 = 2 кг. Определить кинетический момент системы тел относительно оси вращения, если угловая скорость ω = 8 рад/с, радиусы R = 2r = 20 см. (Ответ 1,12) Материальная точка массой m = 0,5 кг движется в плоскости согласно уравнениям х = 2t, у = 4t2. Определить момент равнодействующей всех приложенных к этой точке сил относительно начала координат в момент времени t = 1 с. (Ответ 8) |