工程力学期末试卷
2008/2009学年第 2 学期考试试卷( )卷
本卷共 7 页，考试方式： 闭卷笔试 ，考试时间： 120 分钟
题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得 分
阅卷人
一、判断题（正确打√，错误打×）：（本题共10小题，每小题1分，共10分）
1．三力平衡定理指出：刚体上三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。（ ） 2．同一个平面内的两个力偶，只要它们的力偶矩大小相等，这两个力偶就一定 等效。 （ ） 3．作用在刚体上的一个力，其作用点可以平行移动到该刚体内任意指定点，但 必须附加一个力偶，附加力偶矩的大小等于原力对指定点的矩。 （ ） 4．平面力系向某点简化之主矢为零，主矩不为零。则此力系可合成为一个合力 偶，且此力系向任一点简化之主矩与简化中心的位置无关。 （ ） 5．胡克定律的适用范围是构件的应力不超过材料的比例极限。 （ ） 6．一圆截面直杆，两端承受拉力作用，若将其直径增大一倍，并且材料由低碳钢变为铸铁，其他条件不变，则其轴力也不会改变。 （ ）
7．梁弯曲时的内力图中，在集中力作用处，剪力图发生转折，弯矩图发生突变。
（ ）
8．材料、长度、截面形状完全相同的两根梁，当受力相同，其变形和位移也一
定相同。 （ ） 9．塑性材料在任何载荷条件下都会表现出塑性。 （ ） 10．并不是所有的压杆都会存在失稳的可能，有的压杆仅需要校核强度。 （ ）
专业班级： 姓 名： 学 号：
密 封 线
装 订 线
二、单项选择题：（本题共10小题，每小题2分，共20分） 1. 在下述原理中，属于静力学推论的有（ ）。
① 二力平衡原理； ② 力的平行四边形法则；③ 加减平衡力系原理； ④ 力的可传性原理； ⑤ 作用与反作用定理； ⑥ 三力汇交原理。 A ．②③④⑥ B ．①②③⑤ C ．①②③④⑥ D ．④⑥ 2、物体受到两个共点力的作用，无论是在什么情况下，其合力（ ）。
A．一定大于任意一个分力 B．至少比一个分力大 C．不大于两个分力大小的和，不小于两个分力大小的差 D．随两个分力夹角的增大而增大
3、已知有一个力F 的投影Fx 不等于零，而力F 对x 轴的矩为Mx （F ）=0，由此可 判定力F （ ）。
A ．不在过x 轴的平面上但垂直于x 轴
B ．不在过x 轴的平面上且不垂直于x 轴
C ．在过x 轴的平面上且垂直于x 轴
D ．在过x 轴的平面上但不垂直于x 轴
4、关于低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是（ ）。
A ．比例极限p σ
B ．屈服极限s σ
C ．强度极限b σ
D ．许用应力[]σ
5、长为l 、直径为d 的两根由不同材料制成的圆轴，在其两端作用相同的扭转力偶矩m ，以下结论中正确的是（ ）。 A .最大切应力相同，两端相对扭转角不同 B .最大切应力相同，两端相对扭转角相同 C .最大切应力不同，两端相对扭转角相同 D .最大切应力不同，两端相对扭转角不同 6．下列结论中哪些是正确的（ ）。
① 杆件的变形的基本形式有四种，即拉伸（或压缩）、剪切、扭转和弯曲； ② 当杆件产生轴向拉伸变形时，杆件横截面只产生正应力； ③ 当圆轴产生扭转变形时，杆件横截面只产生切应力；
④ 当杆件产生弯曲变形时，杆件的横截面可能同时有正应力和切应力。 A ．① B ．①②③④ C ．①②③ D ．②③
7、用积分法求图示梁的挠曲线方程时，确定积分常数的四个条件， 除00A ==θω，A 外，另外两个条件是（ ）。
.C C C C A ωωθθ==左右左右，；
B B.0
C C ωωω==左右，；
B C.00
C ωω==，；
B C D.00ωθ==，
8、校核构件的强度时，危险截面是（ ）所在的截面。
A ．最大面积
B ．最小面积
C ．最大应力
D ．最大内力 9、根据应力状态分析和强度理论，以下说法正确的是（ ）。 A . 主平面上不一定只有正应力而没有剪应力
B . 同一种材料制成的相同尺寸的构件，受应力状态、温度、变形速度 等因素的影响，其破坏形式也有可能不同
C . 塑性材料一定会选择第三或者第四强度理论来进行强度计算
D . 空间应力状态三个主应力中一定满足123σσσ≥≥的关系 10、细长杆承受轴向压力作用，其临界压力与（ ）无关。 A . 杆的材质 B . 杆的长度
C . 杆承受压力的大小
D . 杆的横截面尺寸和形状
三、填空题：（本题共4小题，每空2分，共24分） 1、如右下图所示，正方体边长为a ，其顶角处作用力F
，则此力在x 、y 、z 轴上的投影分别为： =x F _ __ ___； =y F __ ___；
=z F _ _____。
此力对x 、y 、z 轴的矩分别为：
()x m F = ____ __；()y m F =
__ _ __；
()z m F =
__ ____。
2、材料力学主要分析工程结构中构件的强度、 、和 这三方面问题，来尽力实现经济性和安全性的统一。
3、圆轴扭转刚度的计算公式为 ，说明其大小受构件的 和截面尺寸两方面的影响。
A
F
C
q
B
(a)
木
钢
P
B A
C
30°
4、单元体面上的应力如图，则指定斜截面上的应力为：
=ασ MPa ；=ατ MPa ；
主应力为：=1σ MPa ；
=2σ MPa ； =3σ MPa 。
四、计算题：（本题共4小题，共46分）
1、（10分）如下图所示，直角弯杆ABC 在A 截面处受到固定端约束，其上的主
动力有均匀分布载荷q 、力偶M 和集中载荷F ，（1）试画出直角弯杆ABC 的受力分析图；（2）求此弯杆在A 截面处所受的约束反力。 (杆件自重忽略不计)。
2.（10分）图示简易吊车中，BC 为钢杆，AB 为木杆。木杆AB 的横截面面积 21100cm A =，许用应力[]a 17MP σ=；钢杆BC 的横截面面积226cm A =，许用应力
[]a 2160MP σ=。试求可吊重P 。
d 1
D 2d 2
3、（10分） 如题图所示，实心轴和空心轴通过牙嵌式离合器连接在一起。已知轴的转速100r /min n =，传递的功率7.5kW N =, 材料的许用应力[]40MPa τ=。试选择实心轴的直径1d 和内外径比值为0.5的空心轴的外径2D 。
4、（16分）矩形截面梁受载如图所示，[]Mpa 120=σ，分布力m kN q /10=，集中力偶2m qa =，长度尺寸m a 1=，横截面尺寸满足3/4/=b h 。 试：1）求出A 端约束反力；
2）画出M Q 、图；
3）由弯曲强度条件确定截面尺寸h b 、。