大学机械原理上册《机械系统动力学》练习题

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本单元考点（5 个）

机械系统的等效动力学模型等效质量与等效转动惯量等效力与等效力矩机械运动方程式的建立机械系统真实运动求解

题目预览（5/9 题）

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1. 某机械系统以电机轴为等效构件，等效转动惯量 J=2 kg·m² 为常量。等效驱动力矩 M_d=60 N·m 为常量，等效阻力矩 M_r=0.5ω（ω 为角速度，单位 rad/s）。设初始角速度 ω₀=0，则 t=4 s 时等效构件的角速度最接近于多少？（注：e≈2.718） A. 47.2 rad/s B. 75.9 rad/s C. 97.5 rad/s D. 120.0 rad/s

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2. 某机械系统以电机轴为等效构件，等效转动惯量 J=1 kg·m² 为常数，等效驱动力矩 M_d=6 N·m 为常数，等效阻力矩 M_r=2ω（N·m，ω 为角速度）。设初始时刻 ω(0)=0，则 t=0.5 s 时等效构件的角速度约为多少？ A. 0.63 rad/s　B. 1.26 rad/s　C. 1.90 rad/s　D. 3.00 rad/s

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3. 某机械系统中，构件1为绕定轴转动的飞轮，其转动惯量 J₁ = 4 kg·m²，角速度 ω₁ = 10 rad/s；构件2为做直线平移的滑块，其质量 m₂ = 20 kg，速度 v₂ = 2 m/s。若取构件1的转轴为等效构件、以角速度 ω₁ 为等效角速度，则该系统等效到构件1上的等效转动惯量 J 为多少？ A. 4.8 kg·m²　B. 5.2 kg·m²　C. 8.4 kg·m²　D. 12.8 kg·m²

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4. 某单自由度传动系统中，取构件1为等效构件。构件1绕其轴线的转动惯量 J₁=0.25 kg·m²，角速度为 ω₁；构件2绕其轴线的转动惯量 J₂=1.2 kg·m²，角速度 ω₂=ω₁/2；其余构件质量与转动惯量均可忽略。求该系统以构件1为等效构件时的等效转动惯量 J_e。A. 0.55 kg·m²　B. 1.45 kg·m²　C. 0.85 kg·m²　D. 0.30 kg·m²

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5. 某单自由度平面机构以曲柄1为等效构件（角速度为ω₁）。已知：曲柄1绕转轴的转动惯量 J₁=0.1 kg·m²；连杆2质量 m₂=3 kg，质心速度 v_S2=0.2ω₁，绕质心的转动惯量 J_S2=0.05 kg·m²，角速度 ω₂=0.5ω₁；滑块3质量 m₃=2 kg，速度 v₃=0.3ω₁。按动能相等原则，该机构折算到曲柄1上的等效转动惯量 J_e 为多少？ A. 0.4125 kg·m²　B. 0.3125 kg·m²　C. 0.4025 kg·m²　D. 0.4225 kg·m²

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