工程力学试题及参考答案
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工程力学试题及答案
一、填空题 （每空 1 分，共 16 分）
1. ______________________________ 物体的平衡是指物体相对于地面 ____________
_________ 运动的状态。 2. __________________________ 平面汇交力系平衡的必要与充分条件是： 该力系中各力构成的力多边形 _________________________________ 。
3. ________________ 一物块重 600N ，放在不光滑的平 面上，摩擦系数 f=0.3，在左侧有一 推力 150N ，物块有向右滑动的趋 势。 F max = ,所以此物块 处于静止状态，而其
F= ____________ 。
4. ________ 刚体在作平动过程中， 其上各点的 相同，每一瞬时，各点 具有 的速度和加速度。
5.AB 杆质量为 m ，长为 L ，曲柄 O 1A 、 O 2B 质量不计，且 O 1A=O 2B=R ， O 1O 2=L ，当 φ =60°时， O 1A 杆绕 O 1 轴转动， 角速度 ω 为常量， 则该 瞬时 AB 杆应加的惯性力大小为 ______，方向为 。
6. 使材料丧失正常工作能力的应力 称为极限应力。工程上一般把
___________ 作为塑性材料的极限 应力；对于脆性材料，则把
_________ 作为极限应力。
或作 ___。
7.________ 面称为主平面。主平面上的正应力称为_________________ 。
8.当圆环匀速转动时，环内的动应力只与材料的密度ρ和______________ 有关，而与 ___________ 无关。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题3 分，共18 分)
1.某简支梁AB 受载荷如图所示，现分别用R A、R B 表示支座A、B 处的约束反力，则它们的关系为()。
A.R A B.R A>R B C.R A=R B D.无法比较 2.材料不同的两物块A 和B 叠放在水平面上，已知物块A 重0.5kN，物块B 重0.2kN，物块A、B 间的摩擦系数f1=0.25，物块B 与地面间的摩擦系数f2=0.2，拉动B 物块所需要的最小力为()。 A.0.14kN B.0.265kN C.0.213kN D.0.237kN 3.在无阻共振曲线中，当激振力频率等于系统的固 有频率时，振幅B 趋近于() 。 A.零 B.静变形 C.无穷大 D.一个定值 4.虎克定律应用的条件是()。 A.只适用于塑性材料 B.只适用于轴向拉伸 C.应力不超过比例极限 D.应力不超过屈服极限 5.梁的截面为T 字型，Z 轴通过横截面的形心，弯矩图如图所示，则有()。 A. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面C B.最大拉应力位于截面C ，最大压应力位于截面D C.最大拉应力位于截面D，最大压应力位于截面C D.最大拉应力和最大压应力位于同一截面D 6.圆轴扭转时，表面上任一点处于()应力状态。 A. 单向 B.二向 C.三向 D.零三、简答题(每小题4 分，共16 分) 1.平面图形在什么情况下作瞬时平动?瞬时平动的特征是什么? 2.一质点在铅垂平面内作圆周运动，当质点恰好转 过一周时，其重力的功为零，对吗?为什么? 3.何谓纯弯曲和平面弯曲? 4.试述构件发生疲劳破坏时的主要特点。 四、计算题(共50 分) 1.三铰拱刚架如图所示，受一力偶作用，其矩 M=50kN ·m，不计自重，试求A、B 处的约束反 2.杆AB 的A 端沿水平线以等速度v 运动，运动时 杆恒与一半圆周相切，半圆周的半径为R，如图所示。如杆与水平线间夹角为θ，试以角θ表示杆的角速度。（8 分） 3.重为P 的物块A 沿光滑斜面下滑，并通过一绕过光滑滑轮的绳索带动重为Q 的物块B 运动，如图所示。斜面与水平夹角为α，滑轮和绳索质量不计，且绳索不可伸长，求物块B 的加速度a（10 分） 4.如图所示为二杆桁架，1 杆为钢杆，许用应力[σ]1=160MPa ，横截面面积A1=6cm2；2 杆为木杆，其许用压应力[ σ]2=7MPa ，横截面面积 A2=100cm2。如果载荷P=40kN ，试校核结构强度。（8 分） 5.试作如图所示梁的剪力图和弯矩图。（8 分） 5.求图示应力状态的主应力和最大剪应力。（8 分） 工程力学（四）试题参考答案 课程代码：02159 一、填空题（每空1 1.保持静止匀速直线 2.该力系的合力为零自行封闭 3.180N150N 4.轨迹形状相同 5.F gh=mR ω2过质心C 平行O1A 指向向下 6.屈服点σs抗拉和抗压强度σb 7.剪应力为零的面主应力8.转动线速度v 横截面面积 A 二、单项选择题（每小题3 分，共18 分） 1.C 2.A 3.C 4.C 5.B 6.B 三、简答题（每小题4 分，共16 分） 1.某瞬时，若平面图形的转动角速度等于零（如有两点的速度v A v B ，而该两点的连线AB 不垂直于速度矢时）而该瞬时图形上的速度分布规律与刚体平动时速度分布规律相同，称平面图形在该瞬时作瞬时平动。 瞬时平动的特征是： 平面图形在该瞬时的角速度为零； 平面图形在该瞬时的各点的速度相同； 平面图形在该瞬时的各点的加速度不相同 2.对的 因为重力的功等于质点的质量与其始末位置的 高度差的乘积，当高度差为零时， 重力的功为零。 3. 梁的横截面上只有弯矩而无剪力时称纯弯曲；梁 上的外力作用在梁的纵向对称平面内时， 梁的轴 线将在平面内弯成一条曲线， 这种弯曲称之平面 弯曲 4.(1)工作应力水平较低； (2)无明显塑性变形； (3)断面上明显分为光滑区和粗糙区。 四、计算题 (共 50 分) 1.解： AC 杆为二力杆受力图如 (a)所示 再画整体受力图，如 (b)图所示。 = 50 2 =17.7kN 方向如图所示 42 2 2. 解：选 A 点作为基点， Σm=0 R A · AD=M M AD 则 C 点的速度有 由图中几何关系，可解得 v CA =v A ·sin θ=vsin θ 又 v CA =AC · ω 3. 解：物块 A 、B 均作平动，设物块 B 移动 S 时的 速度为 v ，系统的动能为 T 2=T A +T B = 12 g p v 2 21 Q g v 2 T 1=0 系统外力作功之和 Σ W 12=PS · sin α-QS 由动能定理，得 v 2 = 2(P sin Q)Sg PQ 4. 解：两杆均为二力杆，取结点 A 为研究对象， 受力图如图所示。 Σ y=0,N 1sin30° -P=0 ∴N 1=P/sin30°=80kN Σx=0,-N 1cos30°+N 2=0 ∴N 2=N 1cos30°=69.3kN 1 杆： σ 1= N1 80 1023 =133MPa< [σ]1 A 1 6 10 2 2 杆： 3 σ 2= N2 69.3 10 23 =6.93MPa< [σ] 2 两杆均满足强度 AC v sin 2 R cos 对上式两边求导，并注意 dv ds =v 得 a= ( Psin Q)g PQ 《工程力学》试卷（B卷） 考试时间：90分钟闭卷任课老师： 班级：学号：姓名：成绩： 选择题（每题4分，共20分） ）。 A、合力为零 B、合力矩为零 C、各分力对某坐标轴投影的代数和为零 D、合力和合力矩均为零 ） A、构件不发生断裂破坏 B、构件原有形式下的平衡是稳定的 C、构件具有足够的抵抗变形的能力 D、构件具有足够的承载力、刚度和稳定性 ,同一截面上各点的切应力大小( )，同一圆周上的切应大小( )。 A、完全相同 B、全不相同 C、部分相同 D、无法确定 ）是正确的。 A、材料力学的任务是研究材料的组成 B、材料力学的任务是研究各种材料的力学性能 C、材料力学的任务是在既安全又经济的原则下，为设计构件的结构提供分析计算的基 本理论和方法 D、材料力学的任务是在保证安全的原则下设计构件的结构 、若某刚体在平面一般力系作用下平衡，则此力系各分力对刚体（）之矩的代数和 必为零。 A、特定点 B、重心 C、任意点 D、坐标原点 1、5分，共36分） 、工程中遇得到的物体，大部分是非自由体，那些限制或阻碍非自由体运动的物体称为 _____ ___。 、由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔体约束，这种约束的特点：只能承受 ________不能承受________，约束力的方向沿________的方向。 ________效应的度量，其单位_________，用符号________表示，力 矩有正负之分，________旋转为正。 9 、平面一般力系的平衡方程的基本形式：________、________、________。 10、根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：________________、________________、________________。 11、拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：________________________。 12、塑性材料在拉伸试验的过程中，其σ—ε曲线可分为四个阶段，即：___________、___________、___________、___________。 13、构件在工作过程中要承受剪切的作用，其剪切强度条件___________、 14、扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：______________________________________________________。 15、力学将两分为两大类：静定梁和超静定梁。根据约束情况的不同静定梁可分为：___________、___________、__________三种常见形式。 三．判断题：（每题3分，共15分） 16、杆件两端受等值、反向、共线的一对外力作用，杆件一定发生地是轴向拉（压）变形。（） 17、标准试件扎起常温、静载作用下测定的性能指标，作为材料测定力学性能指标。（） 18、当挤压面为圆柱形侧面时，挤压面的计算面积按该圆柱侧面的正投影面积算。（） 19、由于空心轴的承载能力大且节省材料，所以工程实际中的传动轴多采用空心截面。（） 20、梁的横截面上作用有负值弯矩，其截面中性轴上侧各点受到压应力作用，下侧各点受到拉应力作用。 （） 《工程力学Ⅱ》期末考试试卷 （A 卷）（本试卷共4 页）题号一二三四五六总分 得分 得分 阅卷人 一、填空题（每空2分，共12分） 1、强度计算问题有三种：强度校核，，确定许用载荷。 2、刚度是指构件抵抗的能力。 3、由等值、反向、作用线不重合的二平行力所组成的特殊力系称为，它对物体只产生转动效应。 4、确定杆件内力的基本方法是：。 5、若钢梁和铝梁的尺寸、约束、截面、受力均相同，则它们的内力。 6、矩形截面梁的横截面高度增加到原来的两倍，最大正应力是原来的倍。 得分 阅卷人 二、单项选择题（每小题5分，共15分） 1、实心圆轴直径为d,所受扭矩为T，轴内最大剪应力多大？（） A. 16T/πd3 B. 32T/πd3 C. 8T/πd3 D. 64T/πd3 2、两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同，而一杆的长度为另一杆长度的两倍。下面的答案哪个正确？（） A. 两杆的轴向变形都相同 B. 长杆的正应变较短杆的大 C. 长杆的轴向变形较短杆的大 D. 长杆的正应力较短杆的大 3、梁的弯曲正应力（）。 A、与弯矩成正比 B、与极惯性矩成反比 C、与扭矩成正比 D、与轴力正比 得分 阅卷人 三、判断题（每小题3分，共15分） 1、平面一般力系向一点简化，可得到主失和主矩。（） 2、力偶在坐标轴上的投影不一定等于零。（ ） 3、材料的弹性模量E 和泊松比μ都是表征材料弹性的常量。（ ） 4、杆件变形的基本形式是：轴向拉伸、压缩、扭转、弯曲（ ） 5、外伸梁、简支梁、悬臂梁是静定梁。（ ） 四、计算题（本题满分20分） 矩形截面木梁如图所示，已知P=10kN ，a =1.2m ，木材的许用应力 [ ]=10MPa 。设梁横截面的高宽比为h/b =2，试：（1）画梁的弯矩图； (2)选择梁的截面尺寸b 和h 。 五、计算题（本题满分20分） 传动轴AB 传递的功率为Nk=7.5kw, 轴的转速n=360r/min.轴的直径D=3cm,d=2cm. 试：(1)计算外力偶矩 及扭矩； (2)计算AC 段和BC 段轴横截面外边缘处剪应力； (3)求CB 段横截面内边缘处的剪应力。 得分 阅卷人 得分 阅卷人 《工程力学Ⅱ》期末考试试卷 （ A 卷） （本试卷共4 页） 一、填空题（每空2分，共12分） ? 1、强度计算问题有三种：强度校核， ，确定许用载荷。 2、刚度是指构件抵抗 的能力。 3、由等值、反向、作用线不重合的二平行力所组成的特殊力系称为 ，它对物体只产生转动效应。 4、确定杆件内力的基本方法是： 。 5、若钢梁和铝梁的尺寸、约束、截面、受力均相同，则它们的内力 。 6、矩形截面梁的横截面高度增加到原来的两倍，最大正应力是原来的 倍。 二、单项选择题（每小题5分，共15分） 1、实心圆轴直径为d,所受扭矩为T ，轴内最大剪应力多大？（ ） A. 16T/πd 3 B. 32T/πd 3 C. 8T/πd 3 D. 64T/πd 3 2、两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同，而一杆的长度为另一杆长度的两倍。下面的答案哪个正确？（ ） A. 两杆的轴向变形都相同 B. 长杆的正应变较短杆的大 C. 长杆的轴向变形较短杆的大 D. 长杆的正应力较短杆的大 3、梁的弯曲正应力（ ）。 A 、与弯矩成正比 B 、与极惯性矩成反比 C 、与扭矩成正比 D 、与轴力正比 三、判断题（每小题3分，共15分） 1、平面一般力系向一点简化，可得到主失和主矩。（ ） 2、力偶在坐标轴上的投影不一定等于零。（ ） 3、材料的弹性模量E 和泊松比μ都是表征材料弹性的常量。（ ） 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 得分 阅卷人 得分 阅卷 得分 阅卷人 4、杆件变形的基本形式是：轴向拉伸、压缩、扭转、弯曲（ ） 5、外伸梁、简支梁、悬臂梁是静定梁。（ ） 四、计算题（本题满分20分） 矩形截面木梁如图所示，已知P=10kN ，a =，木材的许用应力 [ ]=10MPa 。设梁横截面的高宽比为h/b =2，试：（1）画梁的弯矩图； (2)选择梁的截面尺寸b 和h 。 五、计算题（本题满分20分） 传动轴AB 传递的功率为Nk=, 轴的转速n=360r/min.轴的直径D=3cm,d=2cm. 试：(1)计算外力偶矩及扭矩； (2)计算AC 段和BC 段轴横截面外边缘处剪应力； (3)求CB 段横截面内边缘处的剪应力。 得分 阅卷人 得分 阅卷 人 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.如图所示的平面汇交力系中，F 1=4kN ，F 2，F 3=5kN ，则该力系在两个坐标轴上的投影为( ) A.X= 12B. X=12, Y=0 D. X=-12 2.如图所示，刚架在C 点受水平力P 作用，则支座A 的约束反力N A 的方向应( ) A.沿水平方向 B.沿铅垂方向 C.沿AD 连线 D.沿BC 连线 3.如图所示，边长a=20cm 的正方形匀质薄板挖去边长b=10cm 的正方形，y 轴是薄板对称轴，则其重心的y 坐标等于( ) A.y C =1123 cm B.y C =10cm C.y C = 712 cm D.y C =5cm 4.如图所示，边长为a 的正方体的棱边AB 和CD 上作用着大小均为F 的两个方向相反的力，则二力对x 、y 、z 三轴之矩大小为 ( ) A.m x (F )=0，m y (F )=Fa ，m z (F )=0 B.m x (F )=0，m y (F )=0，m z (F )=0 C. m x (F )=Fa ，m y (F )=0，m z (F )=0 D. m x (F )=Fa ，m y (F )=Fa ，m z (F )=Fa 5.图示长度为l 的等截面圆杆在外力偶矩m 作用下的弹性变形能为U ，当杆长为2l 其它条件不变时，杆内的弹性变形能为( ) A.16U B.8U C.4U D.2U 6.图示结构为( ) A.静定结构 B.一次超静定结构 C.二次超静定结构 D.三次超静定结构 7.工程上，通常脆性材料的延伸率为( ) A.δ<5％ B. δ<10％ C. δ<50％ D. δ<100％ 8.如图，若截面图形的z轴过形心，则该图形对z轴的( ) A.静矩不为零，惯性矩为零 B.静矩和惯性矩均为零 C.静矩和惯性矩均不为零 D.静矩为零，惯性矩不为零 9.图示结构，用积分法计算AB梁的位移时，梁的边界条件为( ) A.y A≠0 y B=0 B.y A≠0 y B≠0 C.y A=0 y B≠0 D.y A=0 y B=0 10.图示为材料和尺寸相同的两个杆件，它们受到高度分别为h和2办的重量Q的自由落体的冲击，杆1的动荷系数K d1和杆2的动荷系数K d2应为( ) A.K d2>K d1 B.K d1=1 C.K d2=1 D.K d2 一．最新工程力学期末考试题及答案 1．(5分) 两根细长杆，直径、约束均相同，但材料不同，且E1=2E2则两杆临界应力的关系有四种答案: (A)(σcr)1=(σcr)2；(B)(σcr)1=2(σcr)2； (C)(σcr)1=(σcr)2/2；(D)(σcr)1=3(σcr)2. 正确答案是. 2．(5分) 已知平面图形的形心为C，面积为A，对z轴的惯性矩为I z，则图形对z1轴的惯性矩有四种答案: (A)I z+b2A；(B)I z+(a+b)2A； (C)I z+(a2-b2)A；(D)I z+(b2-a2)A. 正确答案是. z z C z 1 二．填空题（共10分） 1．(5分) 铆接头的连接板厚度t=d，则铆钉剪应力τ=，挤压应力σbs=. P/2 P P/2 2．(5分) 试根据载荷及支座情况，写出由积分法求解时，积分常数的数目及确定积分常数的条件. 积分常数 个， 支承条件 . A D P 三．(15分) 图示结构中，①、②、③三杆材料相同，截面相同，弹性模量均为E ，杆的截面面积为A ，杆的长度如图示.横杆CD 为刚体，载荷P 作用位置如图示.求①、②、③杆所受的轴力. ￠ù C D 四．(15分) 实心轴与空心轴通过牙嵌离合器相连接，已知轴的转速n=100r/min，传递的功率N=10KW，[τ]=80MPa.试确定实心轴的直径d和空心轴的内外直径d1和D1.已知α=d1/D1=0.6. D 1 五．(15分) 作梁的Q、M图. qa2/2 六．(15分) 图示为一铸铁梁，P 1=9kN ，P 2=4kN ，许用拉应力[σt ]=30MPa ，许用压应力[σc ]=60MPa ，I y =7.63?10-6m 4，试校核此梁的强度. P 1 P 2 80 20 120 20 52 (μ ￥??:mm) 《工程力学Ⅱ》期末考试试卷 （ A 卷） （本试卷共4 页） 2分，共12分） 1、强度计算问题有三种：强度校核， ，确定许用载荷。 2、刚度是指构件抵抗 的能力。 3、由等值、反向、作用线不重合的二平行力所组成的特殊力系称为 ，它对物体只产生转动效应。 4、确定杆件内力的基本方法是： 。 5、若钢梁和铝梁的尺寸、约束、截面、受力均相同，则它们的内力 。 6、矩形截面梁的横截面高度增加到原来的两倍，最大正应力是原来的 倍。 二、单项选择题（每小题5分，共15分） 、实心圆轴直径为d,所受扭矩为T ，轴内最大剪应力多大？（ ） A. 16T/πd 3 B. 32T/πd 3 C. 8T/πd 3 D. 64T/πd 3 2、两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同，而一杆的长度为另一杆长度的两倍。下面的答案哪个正确？（ ） A. 两杆的轴向变形都相同 B. 长杆的正应变较短杆的大 C. 长杆的轴向变形较短杆的大 D. 长杆的正应力较短杆的大 3、梁的弯曲正应力（ ）。 A 、与弯矩成正比 B 、与极惯性矩成反比 C 、与扭矩成正比 D 、与轴力正比 三、判断题（每小题3分，共15分） 1、平面一般力系向一点简化，可得到主失和主矩。（ ） 2、力偶在坐标轴上的投影不一定等于零。（ ） 3、材料的弹性模量E 和泊松比μ都是表征材料弹性的常量。（ ） 4、杆件变形的基本形式是：轴向拉伸、压缩、扭转、弯曲（ ） 学院、系 专业班级 学 号 姓名 ·········· ··· ·· · · · ··· · · · · ·· · ··密· ···· ·· ·· ·· · · · · · · · · ··· · · · ··· ···· 封 · ···· · · · ·······················线········5、外伸梁、简支梁、悬臂梁是静定梁。（ ） 四、计算题（本题满分20分） 矩形截面木梁如图所示，已知P=10kN ，a =1.2m ，木材的许用应力 [ ]=10MPa 。设梁横截面的高宽比为h/b =2，试：（1）画梁的弯矩图； (2)选择梁的截面尺寸b 和h 。 五、计算题（本题满分20分） 传动轴AB 传递的功率为Nk=7.5kw, 轴的转速n=360r/min.轴的直径D=3cm,d=2cm. 试：(1)计算外力偶矩 及扭矩； (2)计算AC 段和BC 段轴横截面外边缘处剪应力； (3)求CB 段横截面内边缘处的剪应力。 得分 阅卷人 得分 阅卷 人 《工程力学A （Ⅱ）》试卷（答题时间100分钟） 班级 姓名 班级序号 一、单项选择题（共10道小题，每小题4分，共40分） 1．关于下列结论的正确性： ①同一截面上正应力 σ 与切应力 τ 必相互垂直。 ②同一截面上各点的正应力 σ 必定大小相等，方向相同。 ③同一截面上各点的切应力 τ 必相互平行。 现有四种答案： A ．1对； B ．1、2对； C ．1、3对； D ． 2、3对。 正确答案是： 。 2．铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论哪一个是正确的？ A ．切应力造成，破坏断面在与轴线夹角45o方向； B ．切应力造成，破坏断面在横截面； C ．正应力造成，破坏断面在与轴线夹角45o方向； D ．正应力造成，破坏断面在横截面。 正确答案是： 。 3．截面上内力的大小： A ．与截面的尺寸和形状有关； B ．与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关； C ．与截面的尺寸和形状无关； Ｄ．与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。 正确答案是： 。 4．一内外径之比为D d /=α的空心圆轴，当两端承受扭转力偶时，横截面上的最大切应力为τ，则内圆周处的切应力为 A ．τ B ．ατ Ｃ．τα)1(3- Ｄ．τα)1(4- 正确答案是： 。 9．图示矩形截面拉杆，中间开有深度为 2 h 的缺口，与不开口的拉杆相比，开口处最 A．2倍； B．4倍； C．8倍； D．16倍。 正确答案是：。 10.两根细长压杆的横截面面积相同，截面形状分别为圆形和正方形，则圆形截面压 试用叠加法求图示悬臂梁自由端截面B 的转角和挠度，梁弯曲刚度EI 为常量。 2F a a A B C Fa 四、计算题（本题满分10分） 已知材料的弹性模量 GPa E 200=，泊松比25.0=ν，单元体的应力情况如图所示，试求该点的三个主应力、最大切应力及沿最大主应力方向的主应变值。 MPa 工程力学 工程力学试题及答案 一、填空题(每空1分，共16分) 1.物体的平衡是指物体相对于地面__________或作________运动的状态。 2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：_____。该力系中各力构成的力多边形____。 3.一物块重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系数f=0.3， ，物块有向右滑动的趋势。150N在左侧有一推力其而状态，块处于静止F=__________,所以此物max。F=__________相同，每__________4.刚体在作平动过程中，其上各点的的速度和加速度。一瞬时，各点具有__________质量不计，且B、O，长为L，曲柄OA5.AB杆质量为m 21轴杆绕Oφ=60°时，OAOA=OB=R，OO=L，当111122杆应加的惯性力为常量，则该瞬时AB 转动，角速度ω__________ 。大小为__________，方向为使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。工程上6.对于脆性__________作为塑性材料的极限应力；一般把________作为极限应力。材料，则把______________。7.__________面称为主平面。主平面上的正应力称为有关，而与_____________8.当圆环匀速转动时，环内的动应力只与材料的密度ρ和无关。__________在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填(二、单项选择题) 分在题干的括号内。每小题3分，共18处的约束反力，则它们BR表示支座A、1.某简支梁AB 受载荷如图所示，现分别用R、BA。)的关系为 ( A.R - 210 -word 版本可编辑.欢迎下载支持. 模拟试题7参考解答 测7-1 多项选择题 （共4个小题） 测7-1-1（4分）图为低碳钢试件的拉伸实验的应力 应变图形。在以下结论中， A B D 是正确的。 A ．加载到 B 点前卸载，当应力消失为零时，应变也消失为零。 B ．加载到 C 点卸载，当应力消失为零时，应变并不消失为零。 C ．加载到C 点卸载，再次加载，构件的屈服强度提高了。 D ．在C 点处卸载的卸载曲线，与在D 点处卸载的卸载曲线几乎是平行的。 E ．在C 点处卸载的残余应变，与在D 点处卸载的残余应变几乎是相等的。 测7-1-2（3分）下列各种情况中，重物均可以在梁上沿水平方向自由移动。重物所处的 位置已经使所在的梁具有最大弯矩的情况有 BC D 。 测7-1-3（3 。 A C ．三向应力状态 D ．纯剪应力状态 测7-1-4（4 A C D ．在不改变横截面形状的前提下改变横截面尺寸 E ．在杆件上沿垂直于轴线方向上开孔 测7-2 填空题（共4个小题） 测7-2-1（3分） 直径为d 的圆轴两端承受转矩m 的作用而产生扭转变形，材料的泊松 比为ν，其危险点的第一强度理论的相当应力 =eq1σ 3 π16d m ，第二强度理论的相当应力= eq2σ)(ν+1π163 d m ，第三强度理论的相当应力 =eq3σ 3 π32d m 。 测7-2-2（2分）承受均布荷载q 的悬臂梁的长度为L ，其横 A B C D 测 7-1-2 图 测 7-1-1 图 - 211 -word 版本可编辑.欢迎下载支持. 截面是宽度为b ，高度为h 的矩形，该梁横截面上的最大弯曲切应力为 bh qL 23 。 测7-2-3（4分）题图中左、右两杆的抗拉刚度分别是EA 和EA 20，则A 点的竖向位移 为 EA Pa 22 。 测7-2-4（6分）图示单元体所有应力分量均为MPa 50，材料 的弹性模量GPa 210=E ，泊松比25.0=ν。应将应变片贴在与x 轴成 45 度的方向上，才能得到最大拉应变读数；在此方向上的正应变 =αε 476 με，切应变 =αγ 0 。 测7-3 计算题 ( 共5个小题 ) 测7-3-1 （14分）图示水平刚性梁由杆 ① 和杆 ② 悬挂。两杆材料和横截面面积相同。 m 5.1=L ，m 2=a ，m 1=b 。由于制造误差，杆 ① 的长度做短了mm 5.1=δ。材料常数 GPa 200=E ，试求装配后杆 ① 和杆 ② 横截面上的应力。 解：设 ①、② 号杆分别承受拉力N1F 和N2F ，则有 平衡条件： b F a F N2N122 1=。 物理条件： EA L F N11=δ，EA L F N222= δ。 协调条件： δδδ=+212b a 。 可解得 L b a EAb F )24(22 22N1+=δ ， L b a EAab F )24(222N2+=δ。 故有 L b a Eb )24(22 22(1)+=δ σ， L b a Eab )24(222(2)+=δσ。 代入数据可得 MPa 16.2)1(=σ，MPa 45.9)2(=σ。 测7-3-2 （12分）如图结构中kN 5=F ，螺栓许用切应 力MPa 110][=τ，刚架变形很小，试根据切应力强度设计 螺栓尺寸d 。 解：螺栓群承受竖直向下的力，每个螺栓相应的剪力（方向 测 7-2-4 图 120 120120 测 7-3-1 图 工程力学试题及答案一、填空题 1.物体的平衡是指物体相对于地面__________或作________运动的状态 2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：_____。该力系中各力构成的力多边形____ 3.一物块重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系数f=0.3， 势趋滑动的，物块有向右在左侧有一推力150N其而状态，块处于静止F=__________,所以此物max。F=__________相同，每一__________4.刚体在作平动过程中，其上各点的的速度和加速度。瞬时，各点具有__________质量不计，且B、O，长为L，曲柄OAm5.AB杆质量为 21轴转杆绕Oφ=60°时，OAOA=OB=R，OO=L，当111122杆应加的惯性力大为常量，则该瞬时AB动，角速度ω，方向为__________ 小为__________使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。工程上一6.作为塑性材料的极限应力；对于脆性材般把__________ ________作为极限应力。料，则把______________。7.__________面称为主平面。主平面上的正应力称为与关，而ρ和_____________有内的环匀速转动时，环动应力只与材料的密度8.当圆无关。__________并将正确答案的序号填在选出一个正确答案，二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，) 分题干的括号内。每小题3分，共18处的约束反力，则它们的B表示支座A、R1.某简支梁AB 受载荷如图所示，现分别用R、BA。)关系为 ( A.R 工程力学试题及答案 一、填空题(每空1分，共16分) 1.物体的平衡是指物体相对于地面__________或作________运动的状态。 2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：_____。该力系中各力构成的力多边形____。 3.一物块重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系 数f=0.3，在左侧有一推力150N，物块有向右滑动的 趋势。F max=__________,所以此物块处于静止状态， 而其F=__________。 4.刚体在作平动过程中，其上各点的__________ 相同，每一瞬时，各点具有__________的速度和加速 度。 5.AB杆质量为m，长为L，曲柄O1A、O2B质量不计，且 O1A=O2B=R，O1O2=L，当φ=60°时，O1A杆绕O1轴 转动，角速度ω为常量，则该瞬时AB杆应加的惯性力 大小为__________，方向为__________ 。 6.使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。工程上 一般把__________作为塑性材料的极限应力；对于脆性 材料，则把________作为极限应力。 7.__________面称为主平面。主平面上的正应力称为______________。 8.当圆环匀速转动时，环内的动应力只与材料的密度ρ和_____________有关，而与 __________无关。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填 在题干的括号内。每小题3分，共18分) 1.某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用R A、R B表示支座A、B处的约束反力，则它们 的关系为( )。 A.R A 工程力学试题及答案 一、填空题 1.物体的平衡是指物体相对于地面__________或作________运动的状态 2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：_____。该力系中各力构成的力多边形____ 3.一物块重600N，放在不光滑的平面上，摩 擦系数f=0.3，在左侧有一推力150N，物 块有向右滑动的趋势F max=__________,所 以此物块处于静止状态，而其 F=__________。 4.刚体在作平动过程中，其上各点的 __________相同，每一瞬时，各点具有 __________的速度和加速度。 5.AB杆质量为m，长为L，曲柄O1A、O2B 质量不计，且O1A=O2B=R，O1O2=L，当 φ=60°时，O1A杆绕O1轴转动，角速度 ω为常量，则该瞬时AB杆应加的惯性力 大小为__________，方向为__________ 6.使材料丧失正常工作能力的应力称为极限 应力。工程上一般把__________作为塑性 材料的极限应力；对于脆性材料，则把 ________作为极限应力。 7.__________面称为主平面。主平面上的正应力称为______________。 8.当圆环匀速转动时，环内的动应力只与材料的密度ρ和_____________有关，而与__________无关。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并 将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题3分，共18分) 1.某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用R A、R B表示支座A、B处 的约束反力，则它们的关系为( )。 A.R A 《工程力学》试卷及答案 班级 姓名 得分 一、填空题 （每空1分，共22分） 1、力的三要素是力的 大小 、 方向 、 作用点 。用符号表示力的单位是 （N ）或（KN ）。 2、力偶的三要素是力偶矩的大小、 转向 和 作用面方位 。用符号表示力偶矩的单位为（N·m ）或（KN·m ）。 3、常见的约束类型有 柔性 约束、 光滑接触面 约束、 光滑铰链 约束和固定端约束。 4、作用于一个刚体上的二力，使刚体保持平衡状态的充要条件是两个力大小相等、 方向相反 、 作用线相同 。 5、平面汇交力系平衡的充要条件是该力系的合力等于___零______。 6、平面任意力系的平衡条件为 ,0=∑ix F 0=∑iy F 和___∑M 0（F ）=0。 7、当平面任意力系有合力时，合力对作用面内任意点的矩，等于力系中各力对同一点之矩的代数和。 8、空间力系根据力的作用线不同可分为空间汇交力系、空间平行力系和空间任意力系。 9、力在空间坐标轴上的投影有两种运算方法，即直接投影法和二次投影 法。 10、工程中二力杆需满足三个条件，即自重不计、两端均用铰链连接和不受其他力的作用。 二、判断题：（对的画“√”，错的画“×”） （每题2分，共20分） 1、力的可传性定理，只适用于刚体。（√ ） 2、两物体间相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向共线，作用在同一个物体上。（ × ） 3、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时，力矩等于零 （ √ ） 4、力偶无合力，且力偶只能用力偶来等效。（ √ ） 5、共线力系是平面汇交力系的特殊情况，但汇交点不能确定。（ √ ） 6、二力杆的约束力不沿杆件两端铰链中心的连线，指向固定。（ × ） 7、平面汇交力系的合力一定等于各分力的矢量和。（ √ ） 8、力使物体运动状态发生变化的效应称力的外效应。（ √ ） 9、力的三要素中只要有一个要素不改变，力对物体的作用效应就不变。（ × ） 10、同一平面内作用线汇交于一点的三个力一定平衡。 （× ） 三、选择题（每题2分，共20分） 1、平衡是指物体相对于地球保持 B 或作匀速直线运动状态。 A ．运动 B ．静止 C ．加速运动 2、力的平行四边形公理说明，共点二力的合力等于两个分力的 C 和。 A ．标量 B ．代数 C ．矢量 3、静力学研究对象主要是 C 。 A ．受力物体 B ．施力物体 C ．平衡物体 4、某刚体上在同一平面内作用了汇交于一点且互不平行的三个力，则刚体 C 状态。 A ．一定处于平衡 B ．一定不平衡 C ．不一定处于平衡 5、光滑面约束的约束反力总是沿接触面的 C 方向。 A ．任意 B ．铅重 C ．公法线 6、物体系受力图上一定不能画出 B 。 A ．系统外力 B ．系统内力 C ．主动力和被动力 7、在力投影中，若力平行于X 轴，则F x = A ；若力垂直于X 轴，则F x =0。 A ．±F B ．0 C ．不确定 8、用力拧紧螺母，其拧紧的程度不仅与力的大小有关，而且与螺母中心到力的作用线 C 有关。 A ．倾斜距离 B ．平行距离 C ．垂直距离 9、平面一般力系向已知中心点简化后得到 C 和一个力偶。 A ．一个力矩 B ．一力臂 C ．一个力 10、一力作平行移动后，新点的附加力偶矩一定 B 。 A ．存在且与平移距离无关 B ．存在且与平移距离有关 C ．不存在 三、简答题（每题5分，共15分） 1、1、试述主动力与约束反力的区别。 答：主动力：促使物体运动（或具有运动趋势）的力； 约束反力：是阻碍物体运动的力； 2、试述合力投影定理，并写出表达式。 答：合力在任意一个坐标轴上的投影，等于各分力在同一坐标轴上投影的代数和。 第1页，共6页 第2页，共6页 …………○…………○……………装………○…………………订……………○…………线…………○…………○ 专 业 班 级 姓 名 学 号 2010/2011学年度第二学期《工程力学》B 卷 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1.图示不计自重的三 铰刚架上作用两个方向相反的力偶m 1和m 2，且力偶矩的值 m 1=m 2=m(不为零)，则支座B 的约束反力N B ( B ) A.等于零 B.作用线沿A 、B 连线 C.作用线沿B 、C 连线 D.作用线沿过B 的铅垂线 2.如图所示置于倾角为α斜面上的物体受重力P 及水平力F 作用，则物块的正压力为（ B ） A. N F P = B ． cos sin N F P F αα=+ C.cos N F P α = D. cos cos N F P F αα =+ 3.图示应力状态，用第三强度理论校核时，其相当应力为（ D ） A 3xd στ= B ．3xd στ= C ．33xd στ= D 32xd στ= 4.物体在空间平行力系作用下平衡。在图示坐标系下，物体应保证满足的平衡方程是（ B ） A. ()()0,0,0y z X F F m m ===∑∑∑ B ． ()()0,0,0x z Y F F m m ===∑∑∑ ()()0,0,0 x y Y F F m m ===∑∑∑ D ． ()()0,0,0y z Z F F m m ===∑∑∑ 5.图示轴向受力杆件中n-n 截面上的轴力为( C ) A.-3P B.-4P C.+4P D.+8P 6.图示梁为( B ) A.静定梁 B.一次超静定梁 C.二次超静定梁 D.三次超静定梁 7.图示受扭圆杆中的最大剪应力为( C ) A.3d m 16π B.3d m 32π C.3d m 48π D.3d m 64π 8.钢杆的圆截面上作用有轴力N,弯矩y M ，扭矩T ，若已知许用应力[]σ，截面积为A ，抗弯截面系数W ，正确的强度条件为（ C ） A. []y N M A σσ= +≤，[][ ] 22T W τττ =≤= B. []2 2 1 N y z A W M M σ++≤ C. []2 2 y M N T A W W σ+≤???? + ? ????? D. []2 2 2 y M N T A W W σ++≤?????? ? ? ? ???? ?? 9．长4m 的简支梁，其弯矩图如图所示，则梁受载荷情况( A ) A.在01x m ≤≤处及34m x m ≤≤处有均布载荷作用 B.在13m x m ≤≤处有均布载荷作用 C. 在1x m =及3x m =处有大小相等、方向相反的集中力作用 D. 在1x m =及3x m =处有大小相等、方向向下的集中力作用 10．研究一点应力状态的任务是（ D ） A ．了解不同横截面上的应力变化情况 B ．了解某横截面上的应力随外力的变化规律 C ．求某一截面上的应力 D ．找出一点在不同方位截面上的应力变化规律 二、填空题(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 11.___力偶矩________是力偶作用效果的唯一度量。 12胡克定律σ= E ε只在σ≤__ P σ _________时才成立. 13.图示轴向受拉杆中，P 、a 、杆的抗拉刚度EA 均为已知， 该杆的总伸长量△l =_a P EA ___. 14.冲床的冲压力为F ，需要在厚度为t ，的钢板上冲击一个直径为d 的圆孔，钢板的抗剪强度极限为 b τ ，写出冲击压力F 的计算式____ b d πτ_________。 15力偶中的两个力任一轴上投影代数和为__零_____。 三、计算题(本大题共6小题，共70分) 16.两端铰支压杆，材料为Q235A 钢，200E GPa =，长1l m =，直径为25d mm =，承受25kN 压力，规定稳定安全系数3w n =，校核此压杆的稳定性。（10分） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 得分 2010/2011学年度第二学期《工程力学》B 卷 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1.图示不计自重的三铰刚架上作用两个方向相反的力偶m 1和m 2，且力偶矩的值 m 1=m 2=m(不为零)，则支座B 的约束反力N B ( B ) A.等于零 B.作用线沿A 、B 连线 C.作用线沿B 、C 连线 D.作用线沿过B 的铅垂线 2.如图所示置于倾角为α斜面上的物体受重力P 及水平力F 作用，则物块的正压力为（ B ） A. N F P = B ． cos sin N F P F αα=+ C.cos N F P α = D. cos cos N F P F αα =+ 3.图示应力状态，用第三强度理论校核时，其相当应力为（ D ） A 3xd στ= B ．3xd στ= C ． 33xd στ= D 32xd στ= 4.物体在空间平行力系作用下平衡。在图示坐标系下，物体应保证满足的平衡方程是（ B ） A. ()()0,0,0y z X F F m m ===∑∑∑ B ．()()0,0,0x z Y F F m m ===∑∑∑ ()()0,0,0 x y Y F F m m ===∑∑∑ D ． ()()0,0,0y z Z F F m m ===∑∑∑ 5.图示轴向受力杆件中n-n 截面上的轴力为( C ) A.-3P B.-4P C.+4P D.+8P 6.图示梁为( B ) A.静定梁 B.一次超静定梁 C.二次超静定梁 D.三次超静定梁 7.图示受扭圆杆中的最大剪应力为( C ) A.3d m 16π B.3d m 32π C.3d m 48π D.3d m 64π 8.钢杆的圆截面上作用有轴力N,弯矩y M ，扭矩T ，若已知许用应力[]σ，截面积为A ，抗弯截面系数W ，正确的强度条件为（ C ） A. []y N M A σσ= +≤，[][]22T W τττ=≤= B. []2 2 1 N y z A W M M σ+ +≤ C. []2 2 y M N T A W W σ+≤???? + ? ????? D. []2 2 2 y M N T A W W σ++≤?????? ? ? ? ???? ?? 9．长4m 的简支梁，其弯矩图如图所示，则梁受载荷情况( A ) A.在01x m ≤≤处及34m x m ≤≤处有均布载荷作用 B.在13m x m ≤≤处有均布载荷作用 C. 在1x m =及3x m =处有大小相等、方向相反的集中力作用 D. 在1x m =及3x m =处有大小相等、方向向下的集中力作用 10．研究一点应力状态的任务是（ D ） A ．了解不同横截面上的应力变化情况 B ．了解某横截面上的应力随外力的变化规律 C ．求某一截面上的应力 D ．找出一点在不同方位截面上的应力变化规律 二、填空题(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 11.___力偶矩________是力偶作用效果的唯一度量。 12胡克定律σ= E ε只在σ≤__ P σ _________时才成立. 13.图示轴向受拉杆中，P 、a 、杆的抗拉刚度EA 均为已知， 该杆的总伸长量△l =_ a P EA ___. 14.冲床的冲压力为F ，需要在厚度为t ，的钢板上冲击一个直径为d 的圆孔，钢板的抗剪强度极 限为 b τ ，写出冲击压力F 的计算式____ b d πτ _________。 15力偶中的两个力任一轴上投影代数和为__零_____。 三、计算题(本大题共6小题，共70分) 16.两端铰支压杆，材料为Q235A 钢，200E GPa =，长1l m =，直径为25d mm =，承受25kN 压力，规定稳定安全系数3w n =，校核此压杆的稳定性。（10分） 解：（1）mm d i 4 25 4== 采用欧拉公式计算临界力 稳定性不足 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 得分 一、选择题（每题4分，共20分） （abc ）1.工程设计中工程力学主要包含以下内容： A分析作用在构件上的力，分清已知力和未知力。 B选择合适的研究对象，建立已知力和未知力的关系。 C应用平衡条件和平衡方程，确定全部未知力 D确定研究对象，取分离体 （a）2下列说法中不正确的是： A力使物体绕矩心逆时针旋转为负 B平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和 C力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡 D力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关 （ab ）3平面汇交力系向汇交点以外的一点简化，其结果可能是： A一个力B一个力和一个力偶C一个合力偶D一个力矩（abcd ）4.杆件变形的基本形式： A拉伸与压缩 B 剪切 C 扭转D平面弯曲 （ad）5.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（）提高： A比例极限B塑性C强度极限D屈服极限 二．填空题（每空1.5分，共36分） 6.工程中遇得到的物体，大部分是非自由体，那些限制或阻碍非自由体运动的物体称为____约束____。 7.由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔体约束，这种约束的特点：只能承受___拉力_____不能承受__压力______，约束力的方向沿__柔体约束拉紧______的方向。 8.力矩是使物体产生____转动____效应的度量，其单位__N*M_______，用符号_____m___表示，力矩有正负之分，____逆时针____旋转为正。 9 .平面一般力系的平衡方程的基本形式：___∑ = = n i Fix 1 0∑ = = n i F i y 1 ∑ = = n i F Mo 1 ) (_____、________、________。 10.根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：________连续性假设________、____均匀性假设____________、___各向同性假设_____________。 11.拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：___弹性阶段_______轴力指向截面外部为正______________。 12.塑性材料在拉伸试验的过程中，其σ—ε曲线可分为四个阶段，即：___弹性阶段屈服阶段强化阶段局部变形阶段________、___________、___________、___________。 13.构件在工作过程中要承受剪切的作用，其剪切强度条件____[]τ τ≤ = A F Q Max _______. 14.扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：_______.四指指向扭矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正_______________________________________________。工程力学 试卷B及参考答案
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