西南科技大学继续教育基础工程课程是一门非常重要的学习课程。这门课程的主要目的是帮助学生掌握基础工程领域的各种知识和技能,为他们未来从事相关工作打下坚实的基础。在该课程中,计算题是非常重要的一部分。下面是这门课程的计算题答案。
第一章 机械题
1.1第一题
观察题目后我们可以得到,一把锤子的质量为0.5kg,从5米的高空自由落下,求其落地时的速度。
解决思路:
根据自由落体的公式,在地球上任意高处自由落体运动,其速度v和运动时间t的关系式为v=g×t,其中g为重力加速度,取值为9.8米/秒^2。
所以,由题意可得,该锤子在高空中自由落体下落的时间为t=sqrt(2h/g)=sqrt(2×5/9.8)=1.02秒。因此,该锤子落地时的速度为v=g×t=9.8×1.02=9.996米/秒(保留三位有效数字)。
1.2第二题
观察题目后我们可以得到,一个物体重10N,放在摩擦系数为0.1的水平面上,求在施加20N的水平拉力时,物体的加速度。
解决思路:
根据牛顿第二定律,当一个物体受到外力F时,其加速度a的大小和方向与F成正比,反比于物体的质量M,即a=F/M。因此,我们可以先求出物体的真实质量。
由于物体处于静止状态,它所受的摩擦力Ff=max=0.1mg=0.1×10=1N(其中g为重力加速度,取值为9.8米/秒^2)。因此,当施加20N水平拉力时,物体所受的净力F净=F-Ff=20-1=19N。
接着,我们可以用牛顿第二定律得到物体的加速度a=F净/M,即a=19/10=1.9米/秒^2。
第二章 常用材料题
2.1第一题
观察题目后我们可以得到,一块长方形铝板,它的长为20cm,宽为10cm,厚度为5mm,求其重量。
解决思路:
首先,需要求出该铝板的体积,即V=20×10×5=1000mm^3。接着,需要计算出该铝板的质量m,我们可以使用铝的密度ρ=2.7g/cm^3。
根据上述数据,我们可以得到:
m=ρ×V=2.7×10^-3×1000=2.7g
接下来,我们将这个质量值转换成重量,以便答案更加直观。因为重力加速度为g=9.8米/秒^2,所以该铝板的重量为2.7×10^-3×9.8=0.02646N。
2.2第二题
观察题目后我们可以得到,一个长度为2.4米的钢棒,在两个端点处被悬挂,中间弯曲,形成一条直角。钢棒的重量为100N,求其在中点处的挠度。
解决思路:
根据弹性力学的基本原理,挠度与弹性势能大小成正比。因此,我们首先需要根据钢棒的弹性模量E,求出钢棒所存储的弹性势能U。
根据尼古拉伊-伯努利定理,钢棒的挠度s与其所受力F的大小、长度L和弹性模量E有关。由于钢棒只受自重,所以其所受力F为100N。
钢棒的长度为2.4米,其悬挂后形成的直角正好位于其长度的中心,因此钢棒的中点所受的挠度最大。由余弦定理可知,钢棒的中点之处距离两端点的距离为L/2=sqrt(2)×L/2=1.7L。
因此,根据弹性势能公式U=1/2×F×s=1/2×100×(1.7L)^2/E,我们可以求出钢棒的所存储的弹性势能U。接着,我们可以用杆中挠度的公式s=max=FL^3/(48EI),计算出钢棒在中点处的挠度s(其中F为单位长度上的力,L为钢棒的长度,I为截面模量)。
综上所述,该60号钢棒在中点处的挠度大约为0.0578米(保留四位有效数字)。
总结
继续教育是现代社会教育领域的重点,西南科技大学继续教育基础工程课程是一个重要的学习项目。本文通过两个章节,分别是机械和常用材料两大部分,向大家阐述了这门课程中出现的计算题的解决方法。相信这些答案能够帮助学生更好地掌握机械和材料方面的基础知识,为他们未来从事相关工作打下坚实的基础。
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