理论力学实验指导书 机械工程学院力学教研室 实验一 刚体基本运动特性分析和机构认知实验 一、 实验目的 1. 观察和动手组装几种常见的运动机构，增加学生对运动机构的感性认识，培养学生的动手能力，并激发学生的学习兴趣； 2. 2.分析典型刚体的曲线平动与刚体的定轴转动的区别，加深对这两种刚体基本运动的认识； 3. 3.初步认识刚体的平面运动，理解角速度的意义。 4．培养学生从机构模型中抽象运动机构的能力 二、实验设备、仪器 1. 机构模型 2.DJ-1 型运动分析组合教具 3.计算机运动分析软件 三、 实验原理 1.刚体平动 (1)刚体平动时其上任一直线始终与原位置保持平行；平动刚体上各点的速度、加速度、轨迹相同； (2)刚体平动时可以归结为点的运动。 2.刚体定轴转动 (1)刚体定轴转动时，其上有一固定不动的轴线，确定刚体在空间的位置用转角 表示，刚体转动快慢及方向用角速度 和角加速度 表示； (2)定轴转动刚体除转轴上的点外，其余各点均作圆运动，可以选用自然坐标法研究各点的运动。 3.刚体的平面运动 (1)刚体平面运动时，其上各点到某固定平面的距离始终保持不变，刚体平面运动可以简化为平面图形在其自身平面内的运动； 2)刚体平面运动(可以分解为随基点的平动和相对基点的转动。 四、 实验步骤 1.刚体平动分析 1.1 在机构运动中观察刚体平动，并分析其上各点轨迹（至少画出二点的轨迹）。 1.2 回答问题(可参看教材) (1)刚体平动时，其上任一直线始终与原位置___________，刚体上各点轨迹形状__________。 (2)用矢量法分析刚体平动时，其上各点速度、加速度的关系。 (3)归纳研究刚体平动的方法 2.刚体定轴转动分析 2.1 观察定轴转动刚体并分析其上各点轨迹（至少画出二点的轨迹）。 2.2 回答问题（可参看教材） (1)确定定轴转动刚体在空间的位置和描述刚体转动快慢的物理量。 转动方程 __________ （画图表示） 角速度 _________ 角加速度 ___________ (2)用自然坐标法，分析刚体上任一点M 的速度、加速度。 运动方程 _______（画图表示） 速度 _________（画出速度分布图） 加速度 ____________ __________ ______________ _________（画出加速度分布图） 3．由图1 和图2 分析平行四连杆机构中AB 杆的曲线平动和定轴转动的区别。在AB 杆上至少画出三点的轨迹并表示出画轨迹的方法。 4.初步认识刚体的平面运动 4.1 观察刚体平面运动 4.2 回答问题 (1)刚体...
