力学练习题
1、如下图所示的装置为某同学设计的惯性实验仪，a 为上表面光滑的阶梯形木块，b 、c 为
下表面光滑的象棋子，d 为橡皮筋。用手把a 水平向左拉出一小段距离后再松手，从松手到
木块a 被右侧的挡板挡住时，b 、c 的运动情况是 （ ）
A.松手后,b 即下落；当a 被挡住时，c 向右飞出
B.松手后,b 、c 都随a 向右运动；当a 被挡住时，b 、c 向右飞出
C.松手后,b 、c 都随a 向右运动;当a 被挡住时，b 、c 也停止运动
D.松手后,b 即下落；c 即脱离a 向右飞出 2、如下图所示，三个质量相同的物体分别受到竖直向上的拉力
作用，处于不同的状态：甲静止，乙以5m/s 的速度向上做匀速
直线运动，丙以5m/s 的速度向下做匀速直线运动。则F 甲、F 乙、F 丙的大小关系为（ ）
A. F 甲=F 乙=F 丙
B. F 甲 C. F 乙>F 甲>F 丙 D. F 丙>F 甲>F 乙 3、质量最接近105mg 的物体是（ ） A 一辆汽车 B 一个橘子 C 一个木箱 D 一枚大头针 4、由甲、乙两金属块，甲的密度是乙的密 度的2 / 5，乙的质量是甲的2倍，那么甲的体积是乙的 （ ） A 0.8倍 B 1.25倍 C 0.2倍 D 5倍 5、小明用一个最多装5kg 水的塑料桶装满豆油，则桶内最多装豆油的质量（ ） A 大于5kg B 小于5kg C 一定等于5kg D 可能等于5kg 6、如图是某运动员进行射箭比赛的情形，下面说法错误．． 的是（） A ．被拉弯的弓具有弹性势能 B ．手拉弓弯，说明力能使物体发生形变 C ．手对弓的拉力大于弓对手的拉力 D ．运动员松手时弓的弹性势能将转化为箭的动能 7、如图所示，当开关S 闭合后，两灯泡均不发光，电流表指针几乎不动，但电压表的指针 有明显偏转。该电路的故障可能是（ ） A ．电流表坏了或未接好 B ．L 2的灯丝断了或灯座与灯泡未接好 C ．电流表和L 1、L 2都坏了 D ．L 1的灯丝断了 8、小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、 乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示，下列说法正确的是（ A ．铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 B ．铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大 C ．乙杯液体的密度较大 D ．甲杯液体的密度较大 9、如图所示，电源电压保持不变，当开关S 1闭合，S 2示数为3V ；当S 1断开，S 2闭合时，电压表示数是4.5V ，则灯泡L 1和两端的电压分别是（ ） A ．3V 和5.5V B ．1.5V 和4.5V C ．1.5V 和3V D ．3V 和10、如图所示电路中，电源电压保持不变，R 为定值电阻，当在a 、b 两点间接入一个“2.5V 0.5A ”的小灯泡时，恰好正常发光；若换一个“2.5V 0.6A ”的小灯泡，则这个小灯泡（ ） A ．比正常发光暗些 B ．比正常发光亮些 C ．仍能正常发光 D ．条件不足，无法判定 11、电流的大小和线圈的匝数都可能影响电磁铁的磁性强弱，用实验研究它们关系时，可 d c b a 甲 F 甲V 乙乙F 乙V 丙丙F 丙 以先保持电流的大小相等，研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系；然后保持线圈匝数 相同，探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，最后得出电磁铁的磁性强弱与电流大小、 线圈匝数的关系。这种研究问题的方法叫控制变量法。以下问题的研究中： ①研究电流产生的热量与哪些因素有关②研究磁场时，引入磁感线③研究滑动摩擦力大小 跟哪些因素有关④牛顿在伽利略等人研究成果的基础上得出牛顿第一运动定律应用控制 变量法进行研究的是（ ） A ．①③ B ．①② C ．①④ D ．②④ 12、开启啤酒瓶盖瞬间伴有“嘭” 的一声，瓶口有一股“白烟” ，下列说法中正确的是 A 、瓶内外温度相等，啤酒内能不变； B 、瓶内气体对外做功，啤酒内能增加； C 、瓶口“白烟” 是瓶内CO 2液化形成的； D 、瓶口“白烟” 是瓶口水蒸气液化形成的。 13、家庭生活中，下列估测符合事实的 （ ） A 、 家用彩电的电功率约为100W ； B 、 写字台台面的面积约为200cm 2； C 、 洗浴用水的温度约为700Ｃ； D 、 人双脚站在地面上对地面的压强约为1000P a 。 14、下列有关家用电器性能及使用的判断，其中正确的是 （ ） A 、空调机和电风扇都可以降低室内温度； B 、微波炉产生的微波和声波是本质上相同的波； C 、电视机和收音机都能接受电磁波； D 、电冰箱的门打开后，室内温度会不断降低。 15、看书时，人们习惯于沾湿手指再去翻书，这样比较容易翻开书纸了，其原因是 A 、水分子与纸分子之间有吸引力； B 、手沾水后对纸产生了吸引力； C 、水将手指和纸之间的空气赶走，大气压将纸压在手指上； D 、水橡胶水一样，将手指和纸沾在一起了。 16、(双选)将一个滑动变阻器接在电源上，消耗的功率为P.要使其消耗的功率变为原来的 一半，可以采取的措施是 （ ） A 、电源电压不变，阻值变为原来的一半； B 、电源电压不变，阻值变为原来的二倍； C 、电源电压和阻值均变为原来的一半； D 、电源电压变为原来的一半，阻值变为原来的二倍。 17、“刻舟求剑”是人人皆知的典故，郑人之所以没有通过“刻舟”而求得剑，是由于他不 懂得 的物理知识所致。 18、小美在超市购物时，用10N 的力水平推购物小车在水平地面上做匀速直线运动，这时 小车受到的阻力是 N ，突然她发现前面有位老人，于是马上用15N 的水平力向后拉 小车，使小车减速，在减速运动的过程中，小车受到的合力为 N 。方向向 。 19、10g 的冰从-5℃升高到0℃，质量 10g 。（填“大于”、“小于”或“等于”）变成水 后，其体积 （填“不变”、“变大”或“变小”） 20、医院里有一只氧气瓶，他的容积是10dm 3，里面装有密度为3.0kg/m 3的氧气，某次抢救 病人用去了5g 氧气，则瓶内剩余氧气的密度是 kg/m 3； 21、你知道龟兔赛跑的故事吧，比赛开始时，“观众”通过 的方法认为跑在前 面的兔子运动快。由于兔子麻痹轻敌，中途睡了一觉，“裁判员”根据 的方 法判定最先到达终点的乌龟运动的快。 22．当烛焰与屏的距离为40cm 时，在屏上成等大的像。则当物 体与凸透镜相距30cm 时，所成像的性质是 。若 物体从离凸透镜50cm 移至离凸透镜11cm 的过程中，像的大小 变化情况是 。 23、如下图所示，是美国轰炸伊拉克的精确制导导弹，正在飞 向巴格达，请在图中做出导弹的受力示意图。 24、如图所示，物体A 随传送带做匀速直线运动，做出A 受力示意图。 0.50 0.60 0.70 0.80 1.00 14.0 18.0 22.5 25.4 29.0 1.08 1.10 1.12 1.14 1.15 收购价（元/千克） 马铃薯?中点粉的质量分?/?马铃薯的密度（g/cm 3 ) 10g 012345g 50g 5g 25、有一容器，装满水时的总质量是0.7kg ，装满密度是0.8×103kg/m 3的煤油时总质量是 0.6kg ，求容器的容积？若用该容器装满密度为1.2×103kg/m 3的盐水，总质量是多少 26、小明的爸爸用科学方法种植马铃薯喜获丰收，共收了12 t ，并准备将这些马铃薯卖给淀 粉加工厂，淀粉加工厂根据马铃薯的密度确定收购价格见表，小明用所学的知识测定马铃薯 的密度，，他先用天平称出一些马铃薯的质量（已切成小块），所用砝码及游码位置如图所示， 再将这些马铃薯倒入盛有40ml 水的量筒中，量筒中的水面升到100ml ，问： ⑴小明家种植的马铃薯的密度多大？ ⑵分析厂方收购马铃薯的价格表，你能得出什么结论？ ⑶小明家卖掉这些马铃薯将有多少收入？ 27、学习了浮力知识后，几乎所有的同学对木块一定能浮在水面深信不疑，唯独小明同学有 疑问。经过一番争论后，他找来了一些器材做起了实验。 （1）将一重6N ，边长为10cm 的正方体木块放入水槽中，然后加入5cm 深的水，结果发现 木块仍沉在水槽底，并没有浮起来，请你帮小明计算一下，此时木块受浮力多少？ (2)小明继续向水槽内加水，木块终于浮起来了，最后静止在水面上，请你计算一下，水槽 中的水加到多深时木木块开始上浮？ (3)通过上述实验小明终于明白了其中的道理，请你替她回答木块一定能浮在水面上的原因。 28、用同种铝合金制成质量相等的金属球和金属盒各一个， 如图所示，若把金属球放入盒中密封后，他们恰好悬浮在水 中，若把球和盒用细绳相连放入水里静止后，盒有1/6 的体 积露出水面，此时绳对球的拉力为 20 N.。求: (1) 铝合金的密度； (2) 若剪断细绳后，盒静止时有多少体积露出水面； 29、如图所示，当滑动变阻器R 2的滑片滑到a 端时，开关S 闭合，这时电流表示数为0.75A ，标有“6V ，3W ”的小灯泡 不大于62dB 75?/?8h 50km 40kg 0.36KWh V 36不大于30km/h 最大骑行噪音电动机效率充电时间一次充电连续行驶里程质量一次充电耗电量蓄电池工作电压最高车速正常发光；开关S 断开，变阻器划片P 滑到b 端时，电压表示数为4.5V （电源电压和灯丝 电阻都保持不变），试求： （1）电阻R 1的阻值。 （2）滑动变阻器R 2的最大阻值。 （3）开关S 断开，滑片P 在a 、b 中点时，灯L 的实际功率。 （4）开关S 断开，在滑动变阻器与灯泡功率相等的情况下，通电5min20s ，灯泡产生的热 量是多少？ 30、电动自行车越来越受到人们的青睐。不少人用电动自行车替代了摩托车。电动自行车使 用前要对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。 下表是某品牌自行车的一些主要技术参数： 若质量是60kg 的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s 的速度匀速行驶时，受到的阻力是人和车总重的0.02倍，取 g=10N/kg 。求： (1) 行驶10分钟，电动机对自行车做的功。 (2 )通过电动机线圈的电流。 (3)若摩托车百公里耗油2.5L ，每升油4.65元，照明电每度0.52元，试比较说明使用电动自 行车与摩托车那种更经济。 31、某探究小组在课后测得卡车沿直线平稳行驶和电车、机车起动过程中各个不同时刻的速 度（从起动一段时间后开始计时），请你比较和分析表中的数据，回答下列问题： （1）卡车做 运动； （2）电车的速度与时间的关系是 ； （3）机车的速度v 与时间t 的关系式是v= ； （4）通过分析电车和机车的速度随时间变化的规律，发现它们在 是相同的。 32、在奥运会上有一项体育项目是撑杆跳高，在这项运动中，你知道从力学角度考虑，它包 括哪些物理道理吗？（至少两个） g 5432105g 20g 50g 100g C 、将量筒中水倒入杯中至标记B 、取出矿石（准备补充水）A 、加水到标记（矿石浸没水中）标记标记标记100200ml ml 200 100 33、小松的研究小组对“滑动摩擦力的大小与接触面积、接触面干湿程度是否有关”的问题 进行探究。他们选择了一块各面粗糙程度相同并带有挂钩的长方体物块为研究对象，那么： （1）实验所用到的测量工具是 ； （2）在测量滑动摩擦力的大小时，必须让物块在水平面上做 运动，才能测出拉力 的大小与滑动摩擦力的大小 ； (3) 下表为实验记录表格，通过分析表中序号为 的实验记录，可得到的初步结论是滑 动摩擦力的大小与 无关；表中序号为3、4、5的实验记录，则可说明滑动摩 34、让足球和铅球都静止在地面上，足球轻轻一踢就能运动起来，但要使铅球运动起来却不 那么容易。针对以上场景，请你提出一个值得探究的问题： 。 35、小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度。 ⑴用调好的天平测量矿石的质量，当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图所示， 矿石的质量是 g ； ⑵因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按图所示方法进行测量，矿石 的体积是 cm 3； ⑶矿石的密度是 kg/m 3；从图A 到图B 的操作引起的密度测量值比真实值 （填“偏大”、“偏小”） 36、给你一块橡皮泥（密度大于1.0×103 kg/m 3），一个弹簧测力计，一个量杯和水．请你设 计一个实验，验证漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力．简要写 出实验步骤． 37、以下是实验遇到的一些情况，请分析出现这些情况的原因．（1）某同学 用图2—8来做“用伏安法测量电阻”的实验，电源电压为6 V ，各元件完好， 且电路连接正确，当他刚闭合开关S 时，发现电压表的示数为6 V ，则其原 因为_____________________． （2）某同学做“测小灯泡功率”的实验．连接好电路开始实验时，发现无论 怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变化，且灯泡发光 很暗，这是因为_________． （3）某同学在做完“测小灯泡的电功率”实验后（所用小灯泡的额定电压为2.5 V ），及时完 成了实验报告，实验报告中他设计了如下的表格．如果该同学对实验现象的观察和数据的记 38、给你一只量筒和适量的水，请你设计一个实验，估测一块橡皮泥的密度．要求：（1）写出实验步骤及需要测量哪些物理量；（2）导出用测量出的量表示的橡皮泥密度的数学表达式． 39、李明将一木块和一石块放入水中，发现木块上浮，石块下沉．由此他猜想：物体受到的浮力可能与物体的密度有关．他的猜想是否正确？请你设计一个实验加以验证，并简要说明实验验证的方法． 40、给你一支削好的长铅笔，请用它设计两个物理小实验． 41、初中物理书上有如下描述：“电流是看不见、摸不着的，究竟怎样才能知道导体中有没有电流呢？人们发现，导体中有电流时，常会产生一些特有的现象，称为电流的效应．我们可以根据电流的效应来判断电流的存在．”物理学中常用这种间接推断来研究问题．试举两个例子． （1）____________ （2 ） ____________ 42、指出图2—16中各图分别演示什么物理现象． （1）______（2）______（3）______（4）______（5）______（6）______ 43、如图2—21所示，在桌子上竖立一块玻璃板作为平面镜，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前，就可以看到玻璃板后面出现的蜡烛的像．要利用这个装置验证像与物体大小是否相等，其方法是_____________________________________． 要验证像与物到镜面的距离是否相等，其方法是__________________ 44、小敏在研究斜面时，做了如图2—12所示的实验（G 为12 Ｎ，斜面的高度保持不变），得到了下表数据．根据这些数据，你能得到什么结论? 27．如图13把底面积为100cm 2的小桶挂在弹簧测力计上， 用手提着弹簧测力计在空中静止时读数为F 1＝3N ，接着向 桶中注入一些水而提着桶的手不动，稳定后，弹簧测力计示数为13N，水未装满，然后小心地把一个水球放入水中，手仍然不动，结果木球浮在水面，有1N的水溢了桶外。此时弹簧测力计示数为14N（沾在桶壁上的水忽略不计） 求（1）水球所排开水的体积为多少？ （2）若用该桶装满煤油后放在水平桌面上，桌面受到桶的压强为多少？（g＝10N／kg 3） 油=0.8g/cm 36、答案：（1）用弹簧测力计测出橡皮泥所受的重力G物． （2）将橡皮泥捏成空心，使其能漂浮在水面上．此时橡皮泥受到的浮力F浮＝G物． （3）在量杯中倒入适量的水，记下水面处的刻度．再把捏好的橡皮泥轻轻地放在水面上，记下水面到达的刻度，测出橡皮泥排开水的体积． （4）算出橡皮泥排开的水所受的重力G排，比较G排与F浮（或G排与G物）的大小． 39、他的猜想不正确．验证的方法： 选两个体积相等的铁块和铝块，将它们浸没在水中，用弹簧测力计测出它们受到的浮力，可以看出它们受到的浮力相等．铁块和铝块的密度不等，受到的浮力却相等，说明物体受到的浮力与物体的密度无关． 41、（1）接上一只灯泡看是否发光（2）电压表试触 42、（1）液体沸点跟气压的关系（2）电磁感应（3）平面镜成像（4）惯性（5）电磁铁（6）通电导体周围存在磁场 43、另外拿一枝相同的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它跟像完全重合量出实验中两支蜡烛到玻璃板的距离，比较它们的大小 1、以下说法是否正确： （1）量子力学适用于微观体系，而经典力学适用于宏观体系； （2）量子力学适用于η不能忽略的体系，而经典力学适用于η可以忽略的体系。 解答：（1）量子力学是比经典力学更为普遍的理论体系，它可以包容整个经典力学体系。 （2）对于宏观体系或η可以忽略的体系，并非量子力学不能适用，而是量子力学实际上已 经过渡到经典力学，二者相吻合了。 2、微观粒子的状态用波函数完全描述，这里“完全”的含义是什么？ 解答：按着波函数的统计解释，波函数统计性的描述了体系的量子态。如已知单粒子（不考虑自旋）波函数)(r ? ψ，则不仅可以确定粒子的位置概率分布，而且如粒子的动量、能量等其他力学量的概率分布也均可通过)(r ? ψ而完全确定。由于量子理论和经典理论不同，它一般只能预言测量的统计结果，而只要已知体系的波函数，便可由它获得该体系的一切可能物理信息。从这个意义上说，有关体系的全部信息显然已包含在波函数中，所以说微观粒子的状态用波函数完全描述，并把波函数称为态函数。 3、以微观粒子的双缝干涉实验为例，说明态的叠加原理。 解答：设1ψ和2ψ是分别打开左边和右边狭缝时的波函数，当两个缝同时打开时，实验说明到达屏上粒子的波函数由1ψ和2ψ的线性叠加2211ψψψc c +=来表示，可见态的叠加不是概率相加，而是波函数的叠加，屏上粒子位置的概率分布由222112 ψψψ c c +=确定，2 ψ中 出现有1ψ和2ψ的干涉项]Re[2* 21* 21ψψc c ，1c 和2c 的模对相对相位对概率分布具有重要作用。 4、量子态的叠加原理常被表述为：“如果1ψ和2ψ是体系的可能态，则它们的线性叠加 2211ψψψc c +=也是体系的一个可能态”。 （1）是否可能出现)()()()(),(2211x t c x t c t x ψψψ+=； （2）对其中的1c 与2c 是任意与r ? 无关的复数，但可能是时间t 的函数。这种理解正确吗？ 解答：（1）可能，这时)(1t c 与)(2t c 按薛定谔方程的要求随时间变化。 土力学课后习题与答案 第一章 1-1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？ 1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？ 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 1-7 什么是吸着水？具有哪些特征？ 1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？ 1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？ 1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？ 1-11 什么叫的物理性质指标 是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？ 1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？ 1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？ 1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？ 1-16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？ 1-17 土的工程分类的目的是什么？ 1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 习题1 1-1有A 、B 两个图样，通过室内实验测得其粒径与小于该粒径的土粒质量如下表所示，试绘出它们的粒径分布曲线并求出u C 和c C 值。 A 土样实验资料（总质量500g ） 粒径d （mm ） 5 2 1 0.5 0.25 0.1 0.075 小于该粒径的质量（g ） 500 460 310 185 125 75 30 B 土样实验资料（总质量30g ） 粒径d （mm ） 0.075 0.05 0.02 0.01 0.005 0.002 0.001 小于该粒径的质量（g ） 30 28.8 26.7 23.1 15.9 5.7 2.1 1-2 从地下水位以下某粘土层取出一土样做实验，测得其质量为15.3g ，烘干后质量为10.6g ，土粒比重为2.70，求试样的含水率、 孔隙比、孔隙率、饱和密度、浮密度、干密度及其相应的重度。 1-3 某土样的含水率为6.0%密度为1.60 3 g/cm ，土粒比重为2.70，若设孔隙比不变，为使土样完全饱和，问100 3 cm 土 样中应该加多少水？ 1-4 有土料1000g,它的含水率为6.0%，若使它的含水率增加到16.0%，问需要加多少水？ 1-5 有一砂土层，测得其天然密度为1.773 g/cm ，天然含水率为9.8%，土的比重为2.70，烘干后测得最小孔隙比为0.46，最大孔隙比为0.94，试求天然孔隙比e 、饱和含水率和相对密实度D ，并判别该砂土层处于何种密实状态。 1-6 今有两种土，其性质指标如下表所示。试通过计算判断下列说法是否正确？ 1.土样A 的密度比土样B 的大； 2.土样A 的干密度比土样B 的大； 3. 土样A 的孔隙比比土样B 的大； 性质指标 土样 A B 含水率（%） 15 6 土粒比重 2.75 2.68 饱和度（%） 50 30 1-7 试从定义证明： ⑴干密度 s w d s w G G (1n ) 1E ρρρ= =-+ ⑵湿密度s r w G S e 1e ρ ρ+= + ⑶浮密度' s w (G -1) 1e ρρ= + 1-8 在图中，A 土的液限为16.0%，塑限为13.0%；B 土的液限为24.0%，塑限为14.0%，C 土为无粘性土。图中实线为粒径分 布曲线，虚线为C 土的粗粒频率曲线。试按《土的分类标准》对这三种土进行分类。 《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。 （） 绝密★启用前 学院试卷纸 20 - 20 学年第 一 学期 课程 名称 工程力学 试卷 类别 A □ B ■ C □ 印 数 考试 班级 命题 教师 题 号 一 二 三 四 五 六 总成绩 核分人 得 分 阅卷教师 考试 方式 考试■ 考查□； 闭卷■ 开卷□ 一、单项选择题 （本大题共5 小题，每小题2分，共10分） 1、若作用在A 点的两个大小不等的力1F 和2F ，沿同一直线但方向相反。则其合力可以表示 【 C 】 A 、12F F -u u r u u r B 、21F F -u u r u u r C 、12F F +u u r u u r 2、空间力对点之矩是【 B 】 A 、代数量 B 、矢量 C 、标量 3、一重W 的物体置于倾角为α的斜面上，若摩擦因数为f ，且tg α 1、结构的动力特性一般指什么？ 答：结构的动力特性是指：频率（周期）、振型和阻尼。动力特性是结构固有的，这是因为它们是由体系的基本参数（质量、刚度）所确定的、表征结构动力响应特性的量。动力特性不同，在振动中的响应特点亦不同。 2、什么是阻尼、阻尼力，产生阻尼的原因一般有哪些？什么是等效粘滞阻尼？ 答：振动过程的能量耗散称为阻尼。 产生阻尼的原因主要有：材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。当然，也包括结构中安装的各种阻尼器、耗能器。 阻尼力是根据所假设的阻尼理论作用于质量上用于代替能量耗散的一种假想力。粘滞阻尼理论假定阻尼力与质量的速度成比例。 粘滞阻尼理论的优点是便于求解，但其缺点是与往往实际不符，为扬长避短，按能量等效原则将实际的阻尼耗能换算成粘滞阻尼理论的相关参数，这种阻尼假设称为等效粘滞阻尼。 3、采用集中质量法、广义位移法（坐标法）和有限元法都可使无限自由度体系简化为有限自由度体系，它们采用的手法有何不同？ 答：集中质量法：将结构的分布质量按一定规则集中到结构的某个或某些位置上，认为其他地方没有质量。质量集中后，结构杆件仍具有可变形性质，称为“无重杆”。 广义坐标法：在数学中常采用级数展开法求解微分方程，在结构动力分析中，也可采用相同的方法求解，这就是广义坐标法的理论依据。所假设的形状曲线数目代表在这个理想化形式中所考虑的自由度个数。考虑了质点间均匀分布质量的影响（形状函数），一般来说，对于一个给定自由度数目的动力分析，用理想化的形状函数法比用集中质量法更为精确。 有限元法：有限元法可以看成是广义坐标法的一种特殊的应用。一般的广义坐标中，广义坐标是形函数的幅值，有时没有明确的物理意义，并且在广义坐标中，形状函数是针对整个结构定义的。而有限元法则采用具有明确物理意义的参数作为广义坐标，且形函数是定义在分片区域的。在有限元分析中，形函数被称为插值函数。 综上所述，有限元法综合了集中质量法和广义坐标法的特点： (l) 与广义坐标法相似，有限元法采用了形函数的概念。但不同于广义坐标法在整体结构上插值（即定义形函数），而是采用了分片的插值，因此形函数的表达式（形状）可以相对简单。 (2) 与集中质量法相比，有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量，具有直接、直观的优点，这与集中质量法相同。 4、直接动力平衡法中常用的有哪些具体方法？它们所建立的方程各代表什么条件？ 答：常用方法有两种：刚度法和柔度法。刚度法方程代表的是体系在满足变形协调条件下所应满足的动平衡条件；而柔度法方程则代表体系在满足动平衡条件下所应满足的变形协调条件。 5、刚度法与柔度法所建立的体系运动方程间有何联系？各在什么情况下使用方便？ 答：刚度法与柔度法建立的运动方程在所反映的各量值之间的关系上是完全一致的。由于刚度矩阵与柔度矩阵互逆，刚度法建立的运动方程可转化为柔度法建立的方程。一般来，对于单自由度体系，求[δ]和求[k]的难易程度是相同的，因为它们互为倒数，都可以用同一方法求得，不同的是一个已知力求位移，一个已知位移求力。对于多自由度体系，若是静定结构，一般情况下求柔度系数容易些，但对于超静定结构就要根据具体情况而定。若仅从建立运动方程来看，当刚度系数容易求时用刚度法，柔度系数容易求时用柔度法。 6、计重力与不计重力所得到的运动方程是一样的吗？ 答：如果计与不计重力时都相对于无位移的位置来建立运动方程，则两者是不一样的。但如果计重力时相对静力平衡位置来建立运动方程，不计重力仍相对于无位移位置来建立， 1-8 有一块体积为60 cm 3的原状土样，重1.05 N, 烘干后0.85 N 。 已只土粒比重（相对密度）s G =2.67。求土的天然重度γ、天然含水量w 、干重度γd 、饱和重度γsat 、浮重度γ’、孔隙比e 及饱和度S r 解：分析：由W 和V 可算得γ，由W s 和V 可算得γd ，加上G s ，共已知3个指标，故题目可解。 36 3kN/m 5.1710601005.1=??==--V W γ 3 6 3s d kN/m 2.1410601085.0=??==--V W γ 3w s w s kN/m 7.261067.2=?=== ∴γγγγs s G G Θ %5.2385 .085 .005.1s w =-== W W w 884.015 .17) 235.01(7.261)1(s =-+=-+= γγw e (1-12) %71884 .06.2235.0s =?=?=e G w S r (1-14) 注意：1．使用国际单位制； 2．γw 为已知条件，γw =10kN/m 3； 3．注意求解顺序，条件具备这先做； 4．注意各γ的取值范围。 1-10 某工地在填土施工中所用土料的含水量为5%，为便于夯实需在土料中加水，使其含水量增至15%，试问每1000 kg 质量的土料应加多少水 解：分析：加水前后M s 不变。于是： 加水前： 1000%5s s =?+M M （1） 加水后： w s s 1000%15M M M ?+=?+ （2） 由（1）得：kg 952s =M ，代入（2）得： kg 2.95w =?M 注意：土料中包含了水和土颗粒，共为1000kg ，另外，s w M M w = 。 1－11 用某种土筑堤，土的含水量w ＝15％，土粒比重G s ＝2.67。分层夯实，每层先填0.5m ，其重度等γ＝16kN/ m 3，夯实达到饱和度r S ＝85%后再填下一层，如夯实时水没有流失，求每层夯实后的厚度。 解：分析：压实前后W s 、V s 、w 不变，如设每层填土的土颗粒所占的高度为h s ，则压实前后h s 不变，于是有： 2 211s 11e h e h h +=+= （1） 由题给关系，求出： 《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 2012/2013学年第1 学期考试试卷( A )卷 课程名称工程力学适用专业/年级本卷共 6 页，考试方式闭卷笔试考试时间 120 分钟 一、判断题（共10分，每题1分） 1.实际挤压应力在挤压面上是均匀分布的。( ) 2.纯弯曲梁的横截面上只有正应力。( ) 3. 横截面面积相等，实心轴的承载能力大于空心轴。 ( ) 4. 力偶在任意坐标轴上的投影恒等于零。 ( ) 5. 梁发生弯曲变形，挠度越大的截面，其转角也越大。 ( ) 6. 在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。 ( ) 7. 当低碳钢试件的试验应力 p σσ<时，试件将产生局部颈缩。 ( ) 8. 圆轴扭转时其切应力的最大值仅可能出现在横截面的外边缘。 ( ) 9. 作用力与反作用力不是一对平衡力。 ( ) 10. 临界应力越小的受压杆，其稳定性越好。 ( ) 二、单项选择题（共20分，每题2分） 1. 下右图中杆AB 的变形类型是 。 A ．弯曲变形 B ．拉（压）弯组合变形 C ．弯扭组合变形 D ．拉（压）扭组合变形 2. 下图矩形截面梁受F 和Me 作用，Me =Fl 。则以下结论中错误的是 。 A ．0A σ= B ．0B σ= C ．0 D σ= D ．0 E σ= 3. 力偶对物体的运动效应为 。 A ．只能使物体平动 B ．只能使物体转动 A B F C ．既能使物体平动又能使物体转动 D ．它与力对物体的运动效应有时相同，有时不同 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．在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高 能力。 A ．螺栓的抗拉伸 B ．螺栓的抗剪切 C ．螺栓的抗挤压 D ．平板的抗挤压 6. 若实心圆轴①和空心圆轴②的材料、横截面积、长度和所受扭矩均相同，则两轴的最大扭转角之间的关系为 。 A ．φ1<φ2 B ．φ1=φ2 C ．φ1>φ2 D ．无法比较 7. 低碳钢试件扭转破坏形式是 。 A ．沿横截面拉断 B ．沿横截面剪断 材料力学复习思考题 1. 材料力学中涉及到的内力有哪些？通常用什么方法求解内力？ 轴力，剪力，弯矩，扭矩。用截面法求解内力 2. 什么叫构件的强度、刚度与稳定性？保证构件正常或安全工作的基本要求是什么？杆件的基本变形形式有哪些？ 构件抵抗破坏的能力称为强度。 构件抵抗变形的能力称为刚度。 构件保持原有平衡状态的能力称为稳定性。 基本要求是：强度要求，刚度要求，稳定性要求。 基本变形形式有：拉伸或压缩，剪切，扭转，弯曲。 3. 试说出材料力学的基本假设。 连续性假设：物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。 均匀性假设：物体内，各处的力学性质完全相同。 各向同性假设：组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 小变形假设：材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形或位移,其大小远小于其原始尺寸 。 4. 什么叫原始尺寸原理？什么叫小变形？在什么情况下可以使用原始尺寸原理？ 可按结构的变形前的几何形状与尺寸计算支反力与内力叫原始尺寸原理。 可以认为是小到不至于影响内力分布的变形叫小变形。 绝大多数工程构件的变形都极其微小，比构件本身尺寸要小得多，以至在分析构件所受外力（写出静力平衡方程）时可以使用原始尺寸原理。 5. 轴向拉伸或压缩有什么受力特点和变形特点。 受力特点：外力的合力作用线与杆的轴线重合。 变形特点：沿轴向伸长或缩短 6. 低碳钢在拉伸过程中表现为几个阶段？各有什么特点？画出低碳钢拉伸时的应力－应变曲线图，各对应什么应力极限。 弹性阶段：试样的变形完全弹性的，此阶段内的直线段材料满足胡克定律εσE =。 p σ --比例极限。 e σ—弹性极限。 屈服阶段：当应力超过b 点后，试样的荷载基本不 变而变形却急剧增加，这种现象称为屈服。s σ--屈 服极限。 强化阶段：过屈服阶段后，材料又恢复了抵抗变形 的能力， 要使它继续变形必须增加拉力.这种现象 称为材料的强化。b σ——强度极限 局部变形阶段：过e 点后，试样在某一段内的横截 面面积显箸地收缩，出现 颈缩 (necking)现象， 一直到试样被拉断。对应指标为伸长率和断面收缩率。 7. 什么叫塑性材料与脆性材料？衡量材料塑性的指标是什么？并会计算延伸率和断面收缩率。 【最新整理，下载后即可编辑】 2-8单元 1-1 、砂类土和粘性土各有那些典型的形成作用？ 【答】 土在其形成过程中有各种风化作用共同参与，它们同时进行。砂类土主要是由于温度变化、波浪冲击、地震引起的物理力使岩体崩解、破碎形成。粘性土主要是岩体与空气、水和各种水溶液相互作用形成。 2-2、有一饱和的原状土样切满于容积为21.7cm 3的环刀内，称得总质量为72.49g ，经105℃烘干至恒重为61.28g ，已知环刀质量为32.54g ，土粒比重为2.74，试求该土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比（要求汇出土的三相比例示意图，按三相比例指标的定义求解）。 解：3/84.17 .2154.3249.72cm g V m =-==ρ %3954 .3228.6128.6149.72=--==S W m m ω 3/32.17.2154 .3228.61cm g V m S d =-== ρ 069.149 .1021.11===S V V V e 2-3、某原状土样的密度为1.85g/cm 3，含水量为34%，土粒相对密度为2.71，试求该土样的饱和密度、有效密度和有效重度（先推导公式然后求解）。 解：（1）V V m W V s sat ρρ?+= W S m m m += S W m m =ω 设1=S m ρω += ∴1V W S S S V m d ρ= W S W S S S d d m V ρρ?=?=∴1 ()()()()()()3 W S S W S S W W sat cm /87g .1171 .20.341171.285.1d 11d 11d 111d 11111=+?+-?=++-= +++???? ? ?-=+-++=+???? ???-++= ∴ρωρω ρωρωρρωρρ ω ρρρωρW S d 有 （2）()3 '/87.0187.1cm g V V V V V V V m V V m W sat W V S sat W V W V W S S W S S =-=-=+-=-+-=-=ρρρρρρρρρ （3）3''/7.81087.0cm kN g =?=?=ργ 或 3 ' 3/7.8107.18/7.181087.1cm kN cm kN g W sat sat sat =-=-==?=?=γγγργ 2-4、某砂土土样的密度为1.77g/cm 3，含水量9.8%，土粒相对密度为2.67，烘干后测定最小孔隙比为0.461，最大孔隙比为0.943，试求孔隙比e 和相对密实度Dr ，并评定该砂土的密实度。 解：（1）设1=S V ()e d e m m e m m V m W S S S W S +?+=++?=++== 1111ρωωρ 整理上式得 ()()656.0177 .1167.2098.0111=-?+=-?+= ρρωW S d e （2）595.0461 .0943.0656 .0943.0min max max =--=--=e e e e D r （中密） 2-5、某一完全饱和黏性土试样的含水量为30%，土粒相对密度为2.73，液限为33%，塑限为17%，试求孔隙比、干密度和饱和密度，并按塑性指数和液性指数分别定出该黏性土的分类名称和软硬状态。 解：819.073.230.0=?=?=?== S W S W S S W S W V d V V d V V e ωρρωρρ 3/50.1819 .011 73.21cm g e d V m W S S d =+?=+== ρρ ()()3 /95.1819 .01173.23.01111cm g e d e d d V V m W S W S W S W V s sat =+?+=+?+=+??+=+=ρωρωρρρ 161733=-=-=P L p I ωω 查表，定名为粉质粘土 81.016 17 30=-= -= p p L I I ωω 查表，确定为软塑状态 3-1. 试解释起始水力梯度产生的原因。 【答】起始水力梯度产生的原因是为了克服薄膜水的抗剪强度τ0(或者说为了克服吸着水的粘滞阻力)使之发生流动所必须具有 《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 《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 理论力学思考题答案 1-1 （1）若F 1=F 2表示力，则一般只说明两个力大小相等，方向相同。 （2）若F 1=F 2表示力，则一般只说明两个力大小相等，方向是否相同，难以判定。 （3）说明两个力大小、方向、作用效果均相同。 1-2 前者为两个矢量相加，后者为两个代数量相加。 1-3 （1）B 处应为拉力，A 处力的方向不对。 （2）C 、B 处力方向不对，A 处力的指向反了。 （3）A 处力的方向不对，本题不属于三力汇交问题。 （4）A 、B 处力的方向不对。 1-4 不能。因为在B 点加和力F 等值反向的力会形成力偶。 1-5 不能平衡。沿着AB 的方向。 1-6 略。 1-7 提示：单独画销钉受力图，力F 作用在销钉上；若销钉属于AC ，则力F 作用在AC 上。受力图略。 2-1 根据电线所受力的三角形可得结论。 2-2不同。 2-3（a ）图和（b ）图中B 处约束力相同，其余不同。 2-4（a ）力偶由螺杆上的摩擦力和法向力的水平分力形成的力偶平衡，螺杆上的摩擦力与法向力的铅直方向的分力与N F 平衡。 （b ）重力P 与O 处的约束力构成力偶与M 平衡。 2-5可能是一个力和平衡。 2-6可能是一个力；不可能是一个力偶；可能是一个力和一个力偶。 2-7一个力偶或平衡。 2-8（1）不可能；（2）可能；（3）可能；（4）可能；（5）不可能；（6）不可能。 2-9主矢：''RC RA F F =，平行于BO ；主矩： '2C RA M =，顺时针。 2-10正确：B ；不正确：A ，C ，D 。 2-11提示： 左段OA 部分相当一个二力构件，A 处约束力应沿OA ，从右段可以判别B 处 土力学课后题答案 土力学课后习题与答案 思考题1 1-1 什么叫土？土是怎样形成的？粗粒土和细粒土的组成有何不同？ 1-2 什么叫残积土？什么叫运积土？他们各有什么特征？ 1-3 何谓土的级配？土的粒径分布曲线是怎样绘制的？为什么粒径分布曲线用半对数坐标？ 1-4 何谓土的结构？土的结构有哪几种类型？它们各有什么特征？ 1-5 土的粒径分布曲线的特征可以用哪两个系数来表示？它们定义又如何？ 1-6 如何利用土的粒径分布曲线来判断土的级配的好坏？ 1-7 什么是吸着水？具有哪些特征？ 1-8 什么叫自由水？自由水可以分为哪两种？ 1-9 什么叫重力水？它有哪些特征？ 1-10 土中的气体以哪几种形式存在？它们对土的工程性质有何影响？ 1-11 什么叫的物理性质指标是怎样定义的？其中哪三个是基本指标？1-12 什么叫砂土的相对密实度？有何用途？ 1-13 何谓粘性土的稠度？粘性土随着含水率的不同可分为几种状态？各有何特性？ 1-14 何谓塑性指数和液性指数？有何用途？ 1-15 何谓土的压实性？土压实的目的是什么？ 1-16 土的压实性与哪些因素有关？何谓土的最大干密度和最优含水率？1-17 土的工程分类的目的是什么？ 1-18 什么是粗粒土？什么叫细粒土？ 思考题2 2-1 土中的应力按照其起因和传递方式分哪几种？怎么定义？ 2-2 何谓自重应力，何谓静孔隙水应力？计算自重应力应注意些什么？2-3 何谓附加应力，空间问题和平面问题各有几个附加应力分量？计算附加应力时对地基做了怎样的假定？ 2-4 什么叫柔性基础？什么叫刚性基础？这两种基础的基底压力有何不同？ 2-5 地基中竖向附加应力的分布有什么规律？相邻两基础下附加应力是否会彼此影响？ 2-6 附加应力的计算结果与地基中实际的附加应力能否一致，为什么？2-7 什么是有效应力？什么是孔隙应力？其中静孔隙应力如何计算？ 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 《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 动态测试（振动测试）的主要任务 简述动态测试的构成 动态测试的主要性能指标 动测系统的工作范围是指什么？ 分贝的作用及分贝的表达式 动态信号如何分类？ 表示正弦信号的主要参数是什么？ 一般周期信号的傅立叶级数表达式 周期信号和瞬态信号在频谱中表示有什么不同？ 傅立叶积分的表达式如何表示？傅立叶变换的重要性质。 振动过程及分类，简谐振动，振动三个要素 位移、速度、加速度之间的微分关系 传感器，构成环节与作用原理，分类 惯性式机械接受原理，构成位移计及加速度计的条件 阻尼比对于传感器性能的影响 频响函数与单位脉冲响应函数h（ t）的关系 功率谱与相关函数的关系 相干函数的意义。 何谓模态分析？与频域分析有何不同？ 何谓模态参数？ 求函数求函数x(t) x(t) A|t | 2 的傅立叶变换 X(f) 。 0else Ae t 0 的傅立叶变换 X(f) 。 0t 0 相对式： 顶杆式：以外壳为参考Xe 与 Xr 成正比关系 非接触式：（ 0 阶系统） 按机械接收分： M 、K 、C 矩阵组成二阶系统。测量惯性坐标系的绝对惯性式： 振动，又称绝对式。 发电型： 电压：电动式振动→ 压电式 电荷： 变电阻式 按机电变换分：振动→电阻、电变电容式 参量型：容、电感等参量电感式 变化压阻式 电涡流式 按测量的机械量位移计速度计加速度计应变计分：力传感器扭矩传感器角度传感器 按接收与变换是非伺服式 否反馈分伺服式 为了提高频域分析精度，提高频率分辨率，可提高采样频率。（×） 速度型传感器的灵敏度一般用 mv/cm/s 表示，加速度传感器的电荷灵敏度可用 PC/g 表示。（√） 在时域曲线上所显示的动力检测力脉冲波越宽，它的频谱越窄，低频成分越丰富；反之，力脉冲波越窄，其频谱越宽，高频成分越丰富。（√） 简谐振动的位移速度、加速度的振动形式基本相似，周期完全相同，差别只是相位角和幅值不同，简谐振动的速度比位移相位超前，加速度与位移的振动方向。而速度幅值与位移幅值之比和加速度幅值与速度幅值之比都等于。 振动传感器按照机械接收原理可分为_________、_________两种类型。按测量的机械量可分为 _________、_________、_________、_________等。压电传感器构造形式分为 _______和 _______传感器。________设计的传感器对温度突变、底座变形等环境因素很不敏感。压电传感器对横向振动的敏感性称为_______。 对测量信号加窗时，随机过程的测量，通常选用 ______窗，冲击过程力的测量一般选用 ______窗，衰减振动一般选用 ______窗。 惯性式拾振器构成位移计条件________，加速度计条件 _______。磁电式速度传 感器在惯性式拾振器构成上属于_________，按其测量的振动量，为________传感器。 频响函数测量中常用的激励方式有__________，__________，等形式。FFT 算法主要利用复指数函数W N nk的 _________和_________以减少 DFT 的运算量。 滤波器根据通频带的不同分为________、________ ，________， ________四种形式。 信号分析主要包括： __________， __________，幅值域等几个方面。 振动台分为机械式、电磁势、液压式等几种类型。 灵敏度 横向灵敏度 阻尼比 采样定理 振动传感器 有效值 分贝（ dB） 动态范围 对数衰减率 振动三要素 频响函数 机械导纳 机械阻抗 电荷灵敏度量子力学思考题及解答
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