理论力学作业及试卷中典型错解选评 主编:江晓仑 制作:万宁 • 错误解答 • 错因分析 • 正确解答 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 前言 理论力学课程是工科各专业的主干课程,又是基础力学(理论力学、材料力学、结构力学)课程的第一门课程,广大学生在学习本课程时,总感到有些难学,尤其感到作题难。为了帮助广大学生克服学习理论力学课程时的困难,我们从多年积累的学生作业及考试试卷中所犯下的诸多常见错误中,选其典型的,选编了一部分,指出错因,给出正确解答,以使广大学生从过去人们常犯的错误中,吸取教训,加深对本课程的概念、公式、定理、原理、方法的理解,以便学好本门课程。 2 0 0 6 年 0 4 月 第二集 运动学 题2 -1 杆AC 沿槽以匀速 向上运动,并带动杆AB 及滑块B。若AB=l ,且初瞬时0 .求当60o 时,滑块B 沿滑槽滑动的速度。 错误解答之一: 取坐标系11Bx y 如图2-1 所示。由几何关系有 22211xyl (1) 将上式的时间求导数,有 1111220x xy y (2) 所以 1111yxyx 因为11tan,yyx,而当60o 时, tan603o ,所以有 11 tantan 603oBxy 负号表示B 的方向与1x 轴方向相反。 图2-1 错误解答之二: 取坐标系Oxy 如图-1 所示,则由几何关系有物块B 的运动方程为 cosBxl (3) 铰链A 的运动方程为 sinAyl (4) 将式(3)、(4)对时间求导数,有 sinBxl (5) cosAyl (6) 由式(6),有 cosyl (7) 式(7)代入式(5),得 1x1yxAy1yBCO1x tanBBAxy 代入60o ,得 3B 错因分析: 1.错误解答之一的错误在于,所选取的坐标系原点与滑块B 固结,故而该坐标系是移动的。题目要求滑块B 沿滑槽滑动的速度,也即相对于地球表面的速度,滑槽即地球表面,故应选取与地球表面固结的参考坐标系。式(1)中的1x 只是AC 杆上一点O 坐标系11Bx y 相对位置,既然11Bx y 不是与地面固结的参考系,它对时间的一阶导数就不是滑块B 相对滑槽的速度,而是相对动坐标系的相对速度。 2. 错误解答之二的错误原因在于,在所选的坐标系Oxy ...