2025年大学机械（机械动力学基础）试题及答案

2025年大学机械（机械动力学基础）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)1.机械动力学主要研究机械在力作用下的（）。A.运动规律B.能量转换C.受力分析D.以上都是2.当机械系统的等效质量（）时，系统的速度将增加。A.不变B.减小C.增加D.不确定3.某机械系统的等效转动惯量为常数，则该系统作（）。A.匀速转动B.加速转动C.减速转动D.无法确定4.机械系统中，等效构件上的等效质量或等效转动惯量是根据（）来确定的。A.动能相等原则B.功率相等原则C.动量相等原则D.冲量相等原则5.已知某机械系统的等效质量为m，等效速度为v，则系统的动能为（）。A.mvB.mv²C.1/2mv²D.2mv²6.机械系统在稳定运转阶段，其等效构件的角速度（）。A.保持不变B.周期性波动C.非周期性变化D.随机变化7.一个作直线振动的机械系统，其等效质量与（）有关。A.振动频率B.振幅C.振动方向D.系统质量分布8.某机械系统的等效转动惯量为J，等效转矩为T，则系统的角加速度为（）。A.T/JB.J/TC.TJD.T+J9.当机械系统的等效质量增加时，系统的加速能力（）。A.增强B.减弱C.不变D.先增强后减弱10.机械系统的等效参数计算是为了将复杂的实际系统简化为（）进行动力学分析。A.一个质点B.一个刚体C.一个等效构件D.多个等效构件第II卷（非选择题共70分）11.简答题（每题10分，共20分）-简述机械动力学中研究等效质量和等效转动惯量的意义。-说明机械系统稳定运转的条件。12.计算题（每题15分，共30分）-已知一机械系统，其等效质量m=5kg，等效外力F=10N，求系统的加速度。-某机械系统的等效转动惯量J=2kg·m²，作用在等效构件上的转矩T=5N·m，求系统的角加速度。13.分析题（20分）材料：某机械在运转过程中，发现其等效构件的角速度出现周期性波动。经分析，系统存在一个稳定的输入转矩，同时还有一些周期性变化的阻力矩。问题：请分析该机械系统角速度周期性波动的原因，并提出改进措施。14.设计题（20分）材料：设计一个简单的机械系统，要求实现直线往复运动，已知系统工作时需要克服一定的阻力，且运动速度有一定要求。问题：请确定该系统的等效质量，并说明如何根据等效质量来设计系统的结构和参数。答案：1.D2.B3.A4.A5.C6.B7.D8.A9.B10.C11.-研究等效质量和等效转动惯量可将复杂机械系统简化为一个等效构件，方便进行动力学分析，能更清晰地了解系统运动和受力情况等。-机械系统稳定运转条件：等效构件上作用的驱动力矩和等效阻力矩相等，且等效构件的动能保持不变。12.-根据牛顿第二定律F=ma，可得加速度a=F/m=10÷5=2m/s²。-根据转动定律T=Jα，可得角加速度α=T/J=5÷2=2.5rad/s²。13.原因：稳定输入转矩和周期性变化阻力矩共同作用，导致等效构件上的驱动力矩和阻力矩不平衡，从而使角速度周期性波动。改进措施：可通过优化系统结构，减少周期性变化阻力矩的影响；或者增加一个调节装置，根据角速度波动情况实时调整输入转矩，使其与阻力矩更好地平衡。14.等效质量的确定需综合考虑系统运动部件质量、运动方式及阻力等因素。根据等效质量设计系统结构和参数时，若等效质量较大，可选用强度更高的材料制作关键部件，适当增大部件尺寸以