工程力学试题及答案(六)-2012
工程力学试题及答案（六）-2012
一、填空题(每空1分，共44分)
1.在分析两个或多个构件之间互相作用时，要注意________力与________力的关系。
2.作用于平面内A点的力F=10kN，如图示，向距A点为100cm的O点平移后，得到主矢
量的大小为________和主矩大小为________。
3.设有一个力F，当力F与________轴________但________时有力F在X轴上的投影F X=0，
力F对x轴之矩m x(F)≠0。
4.由平面假设所得到的轴向变形时，截面上的计算公式σ=N/A中的σ是________，这个公
式不仅适用于________变形，而且也适用于________变形。
5.已知主动轮A输入功率为80马力，从动轮B和C输出功率为30马力和50马力，传动轴
的转速n=1400转/分，那么，各轮上的外力偶矩的大小分别为m A=____ ,m B=______, m C=______。
6.图示结构中固定端A的反力为________、________、________。
7.图示各结构是静定还是静不定，及其静不定次数。图(a)是________，(b)是________，(c)
是________。
8.力的可传原理只适用于________体，而不适用于________体，因此不适用于研究力对物体
的________效应。
9.若截面对于y轴和z轴的惯性积I yz=0，则此对轴称为________轴，若此对轴又通过形心，
则称此对轴为________轴。对称图形中含有对称轴的一对坐标轴必为________轴。
10.图示是梁的左段，A点力2P为反力，B点作用力P，
C 点作用力偶Pa ，此时截面C 的剪力Q C =________,弯矩M C =________。
11.矩形截面弯曲剪应力公式为τ= S I b
Z Z *
，其中S *z 是所求剪应力的点，画平行于中性轴的横线________截面面积对中性轴的面积矩，因此S*z 是________量，截面上的最大剪应力发生在________。
12.用积分法求图示梁的变形时，以A 为原点写出AB 梁的微分方程________及边界条件
________、________。注：B 点为弹簧支撑，已知弹簧的位移λ=
P C
,P 为作用在弹簧上的力，C 为弹簧的刚性系数。
13.单元体是由三对________的面组成，由于单元体极其微小，可以认为它的每个面上的应
力是________分布的，而且在________的面上。
14.图示折杆ABCD ，在自由端A 作用水平力P 1及铅垂力P 2，请分别写出各段的变形，AB
段为________变形，BC 段为变形，CD 段为________变形。
15.压杆稳定的欧拉公式适用于________范围内，用柔度λ来表示则λ≥________。
16.动荷载、动应力是指荷载随________不断地变化，或构件在荷载作用下随________不断
运动。但只要应力不超过材料的比例极限，________定律仍适用于动应力、动应变的计算。
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，并将其号码填在题干的括
号内。每小题1分，共16分)
1.图示中四个力F 1、F 2、F 3、F 4对B 点之矩是( )
A.m B(F1)=0
B.m B(F2)=F2l
C.m B(F3)=F3lcos45°
D.m B(F4)=F4l
2.图示中力多边形自行封闭的是( )
A.图(a)
B.图(b)
C.图(c)
D.图(d)
3.物体在一个力系作用下，此时只能( )不会改变原力系对物体的外效应。
A.加上由二个力组成的力系
B.去掉由二个力组成的力系
C.加上或去掉由二个力组成的力系
D.加上或去掉另一平衡力系
4.图示ABC杆，固定端A的反力是( )
A.X A=P, Y A=0
B.Y A=P，m A=Pa
C.X A=P, Y A=0
D.X A=P, Y A=0,m A=Pa
5.构件在外力作用下平衡时，可以利用( )
A.平衡条件求出所有未知力
B.平衡条件求出某些未知力
C.力系的简化求未知力
D.力系的合成或分解求未知力
6.图示传动轴中各轮的外力偶矩分别为m A=20kN·m,m B=5kN·m,m C=10kN·m,mD=5kN·m,
那么四个轮子布局中最合理的是
( )
A.图(a)
B.图(b)
C.图(c)
D.图(d)
7.关于轴力( )
A.是杆件轴线上的荷载
B.是杆件截面上的内力
C.与杆件的截面面积有关
D.与杆件的材料有关
8.由AB 和CD 两杆组成，现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择，正确的选择是( )
A.AB 杆为铸铁，CD 杆为铸铁
B.AB 杆为铸铁，CD 杆为低碳钢
C.AB 杆为低碳钢，CD 杆为铸铁
D.AB 杆为低碳钢，CD 杆为低碳钢
9.图示截面，在圆截面中挖去一正方形，已知圆截面的直径为D ，正方形的边长为a ，其惯
性矩I Z =( )
A. πD 324-a 4
12
B. πD 644-a 4
12
C. πD 324-a 46
D. πD 164-212
4
a
10.弯曲梁，当某截面的剪力Q=0时，( )
A. 此截面上弯矩有突变
B. 此截面上弯矩有极值
C. 此截面上弯矩一定为该梁的最大值
D. 此截面上的弯矩一定为零
11.为了合理的利用钢材，在梁的弯曲问题中，在同样面积情况下，以下四种截面形状钢 梁，使用哪种较为合理( )
A.(a)
B.(b)
C.(c)
D.(d)
12.图示悬臂梁，其梁截面转角关系为( )
A.θA =θB =0
B.θA =0，θB =θmax
C.从A 到B 各截面的转角均相等
D.θA =θB =
f l
B
13.图示应力圆，其主应力及用第三强度理论求得相当应力σr3( )，题中应力单位均为
MPa。
A.σ1=70,σ2=70,σ3=0,σr3=35
B.σ1=0,σ2=0,σ3=-70,σr3=70
C.σ1=0,σ2=0,σ3=-70,σr3=-70
E.σ1=-70,σ2=-70,σ3=0,σr3=70
14.竖立的折杆ABC，C端固定，A端作用一垂直于AB的水平力P=500N，BC杆为空心圆
杆，外径D=80mm，内径d=70mm，用第四强度理论计算相当应力σr4为( )
A.64MPa
B.25.45MPa
C.101.8MPa
D.50.9Mpa
15.压杆稳定的欧拉公式适用的范围，以下四种情况哪种是错误的( )
A.细长杆
B.λ≥λ1
C.弹性范围内
D.屈服极限范围内
16.(a),(b)二根简支梁，E、I、W均同，同样的重物Q从h高度自由落下冲击梁，两根梁
的动应力σd与动荷系数K d的比较应为( )
A.σad>σbd,K ad>K bd
B.σad<σbd,K ad C.σad>σbd,K ad D.σad<σbd,K ad>K bd 三、计算题(每小题5分，共40分) 1.图示三铰拱，G=2kN,l=1.15m,h=0.173m，试求A、B处的反力。 2.两块钢板各厚t1=8mm,t2=10mm,用5个直径相同的铆钉搭接，受拉力P=200kN的作用，如图所示。设铆钉的许用应力分别为〔τ〕=140MPa，〔σbs〕=320MPa，试求铆钉的直径d。 3.一正方形的混凝土短柱，受轴向压力P的作用,如图示，柱高为l，截面边长为a=400mm,柱内埋有直径d=30mm的钢筋四根。已知柱受压后混凝土内的应力σ混=6MPa，试求P值，设钢筋与混凝土的弹性模量之比为E钢∶E混=15。 4.图示桁架。G1=G2=20kN,W1=W2=10kN,试求A、B的反力和杆①、杆②的内力。 5. 悬臂梁AB 上作用集中力P 及集中力偶Pa ，试作梁的剪力图与弯矩图，并在图中注明各特征点值。 6. 圆截面简支梁中间l 2 处，梁的下边缘，用标距S=20mm 的应变仪测得纵向伸长△S=0.01mm,梁长l =2m,梁截面直径D=80mm,弹性模量E=2.0×105MPa,试求均布荷载q 的大小。 7. 梁AB ，A 端为固定端，B 端为动铰支座，AC 段作用均布荷载q,已知抗弯刚度EI ，求B 点的支座反力R B 。 8.已知平面应力状态中的σx =50MPa ，σy =30MPa ，τxy =40MPa ，试求其单元体的主应力及 第三强度理论的相当应力σr3。 工程力学(六)试题参考答案 一、填空题(每空1分，共44分) 1. 作用 反作用 2. 主矢 F ′=F=10kN 主矩m 0(F)=5kN ·m 3. x 垂直 不相交 4. 常量 拉伸 压缩 5. m A =7024×801400 =401.4N ·m m B =150.5N ·m m C =250.86N ·m 6. x A =0 Y A =0 m A =Pa 7. 图(a)为一次静不定 图(b)为静定 图(c)为静定 8. 刚体 变形体 内效应 9. 主轴 形心主轴 主轴 10. Q C=P M C=2Pa 11. 以外部分变量中性轴 12. EIy″=-R A x+12qx2yA=0 y B=λ=ql 2c 13. 互相垂直均匀互相平行 14. 弯曲变形压、弯、扭变形拉、弯、扭变形 15. 弹性λ1 16.时间时间胡克 二、单项选择题(每小题1分，共16分) 1.A 2.B 3.D 4.D 5.B 6.B 7.B 8.C 9.B 10.B 11.B 12.B 13.B 14.D 15.D 16.A 三、计算题(每小题5分，共40分) 1.Y A=G/2=1kN Y B=1kN x B=3.32kN x A=3.32kN 2.θ=P/5=40kN P bs=P/5=40kN d≥4010 4 140 3 ×× π· =19.1mm σbs= 4010 d8 3 × · ≤〔σbs〕=320 d≥15.63mm 取d=20mm 3.N1=15.1 N2=0.79P N2=P/19.1 P=1214.3kN σ钢=90MPa 4.R BX=0 R By=35kN R A=25kN S1=-30kN S2=25.98kN≈26kN 5. 6.ε=5×10-4 σ=εE=5×10-4×2×105×106=100MPa 100×106 1 8 q2 1 32 8010 2 3-9 × π×× q=10010801063-9 ××π××16 =10.05KN/m 7.f Bq =qa EI qa EI qa EI 444 86724+= f B R B =-8R a 3EI B 3 f B q+f B R B =0 R B = 764qa 8.σmin max =-1238123..MPa σ1=81.23MPa, σ2=0, σ3=-1.23MPa σr3=82.46MPa B 卷答案及评分标准 一、 1、 2、 3、 4、C 5、B 二、 （向上）代入解得：： （向下）解得：：）（取矩求分析整体，对（向上） 解得：：）（取矩求支反力梁，对分析解：qa R R R qa R Y qa R a R qa a qa a R F M R C qa R qa -aq a a R F M R D BD C B C A A B A C A B 2B D B 2 7 304 5 45.13204 3 021 202==++-=-==?-+?+?===?-?=∑∑∑R B 1825352 max max qa |M|qa ||F s ==可知： 解：剪力与弯矩如图，2 R A 三、 kN P ..P . 6bh W E W M P P M C P R .-P R F M R B 2z z c C A A B A 2.3102001066 040020202.05.04.04.004010942 =???=?====?===??=-∑解得：则：点弯矩：跨中解得：：） （取矩，求支反力对解：εσ四、 ?? 1m 0.5m 0.4m 0.1m 20 40 2 B 2 X 每小题3分，共15分 (3分) (3分)(2分) (2分) ) (2分) (3分) (4分)(3分) (5分) (3分) mm m T d T W W T d W Mpa D F A F N D T F T D F 1m N n P 7024m T p p p s s s s s s 2.750752.010 423512 16][16][][16)22.27019.07702447702152.033512326351210050 702436 3 max 3 2 2==???=≥≥≤== =??====?===??=?===πσπσστπππτ则）计算扭矩： 解：五、 2 222 22(22(22(22()2(' ',3,3 132122'σσστσσσσσσστσσσσσσσ τσσσσ）（））））解：+=-==-=+=-+= +-±+=-===max xy y x y x xy y x 2六、 七、 )47.566.0212 02.006.010206(47.561006.4706.002.006.4785.2071020614.3100 102001085 .20712 02.06 .02,,212 12 122 39222 62 9 2226 9 23kN l EI F kN A F Mpa E 206E i l i i h i b bh hb A I i y cr cr cr cr p p p y y y z y z y z y y =?????===???===??==>≈??===?====><== == = ） （）（或由：计算临界力为： 计算临界应力为： 为大柔度压杆。则计算。 需取所以有由于，，则压杆一端固定一端自由半径为计算柔度，截面的惯性解：πμπσλπσλλπσπλμλλλλλλ μ (3分) (2分)(4分) (6分)(3分)(2分) (2分) (3分)(4分) (4分)(2分)(3分)(6分) (1分) 工程力学试题及答案（五）-2012 一、单项选择题(每小题2分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题 目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.三个刚片用三个铰两两相联，所得的体系( ) A.一定为几何不变体系 B.一定为几何瞬变体系 C.一定为几何常变体系 D.不能确定 2.图示体系是( ) A.无多余联系的几何不变体系 B.有多余联系的几何不变体系 C.瞬变体系 D.常变体系 3.图示三铰拱，已知三个铰的位置，左半跨受均 布荷载，其合理拱轴的形状为( ) A.全跨圆弧 B.全跨抛物线 C.AC 段为园弧，CB 段为直线 D.AC 段为抛物线，CB 段为直线 4.图示结构A 端作用力偶m ，则B 端转角 B 的值为( ) A ．ml EI 6 B.ml EI 3 C.m l EI 2 D.m l EI 5.图示桁架C 点水平位移的值为( ) A ． Pa EA B ． 12Pa EA C ．14Pa EA D ．0 6.图示刚架的超静定次数为 A.1 B.2 C.3 D.4 7.图示超静定则架，用力法计算时， 不能选为基本体系的是图( ) 8.下列弯矩图中正确的是图( ) 9.图示结构中，BA杆B端的力 矩分配系数等于( ) 10.图示结构截面K剪力影响线是图( ) 二、填空题(每小题2分，共16分) 11.在具有一个自由度的体系上加上一个二元体(二杆结点)时， 所得新体系的自由度为_____。 12.位移互等定理的表达式是________。 13.图示对称结构，截面K弯矩的绝对值为________。 14.图示结构，作用荷载P，不计轴向变形时， 支座A的反力矩M A等于________。 15.已知图示连续梁(a)的弯矩图(b)，则 A端剪力等于________kN。 16.用力矩分配法计算图示连续梁时，算至放松结点C分配传递后，当前结点B的结点不平 衡力矩(约束力矩)等于________kN.m 如图所示的三根压杆，横截面面积及材料各不相同，但它们的（）相同。 收藏A.相当长度 B.柔度 C.临界压力 D.长度因数 正确答案： A 第一强度理论是指（） 收藏 A. 最大切应力理论 B. 最大拉应力理论 C. 畸变能密度理论 最大伸长线理论 回答错误!正确答案： B 对于抗拉强度明显低于抗压强度的材料所做成的受弯构件，其合理的截面形式应使：（） 收藏 A. 中性轴与受拉及受压边缘等距离； B. 中性轴平分横截面面积。 C. 中性轴偏于截面受压一侧； D. 中性轴偏于截面受拉一侧； 回答错误!正确答案： D 图示交变应力的循环特征r、平均应力σm、应力幅度σa分别为（）。 收藏 A. -10、20、10； B. C. 30、10、20； D. 回答错误!正确答案： D 两根受扭圆轴的直径和长度均相同，但材料不同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力和扭转角之间的关系 （） 收藏 A. B. C. D. 回答错误!正确答案： B 材料和柔度都相等的两根压杆（） 收藏 A. 临界应力和压力都一定相等 B. 临界应力一定相等，临界压力不一定相等 C. 临界应力和压力都不一定相等 D. 临界应力不一定相等，临界压力一定相等 回答错误!正确答案： B 大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点c，试比较四个力对平面上点o的力矩，哪个力对点o的矩最大（）。 收藏 A. 力P4 B. 力P2 C. 力P1 D. 力P3 回答错误!正确答案： B 在研究拉伸与压缩应力应变时我们把杆件单位长度的绝对变形称为( ) 收藏 A. 正应力 B. 应力 C. 线应变 D. 《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。 （） 页脚内容 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 页脚内容 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 ．0D σ= D ．0E 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 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 C ．沿450螺旋面拉断 D ． 沿450螺旋面剪断 工程力学 班级姓名座号得分 一、单选题(每题2分) 1.在材料相同的条件下，随着柔度的增大（） A 细长杆的临界应力是减小的，中长杆不是 B 中长杆的临界应力是减小的，细长杆不是 C 细雨长杆和中长杆的临界应力均是减小的 D 细长杆种中长杆的临界应力均不是减小的 2.如图所示的机车车轴所受交变应力的循环特征r=（）。 A -1； B 0 ； C 0.5； D 1 (a)(b) 3.用叠加法求梁横截面的挠度、转角时，需要满足的条件是（） A 材料必须符合胡克定律 B 梁截面为等截面 C 梁必须产生平面弯曲 D 梁是静定的 4.某一圆形截面杆，当其截面面积增加一倍时，从稳定性观点来看，其承载能力将等于原来的： A 1倍； B 2倍； C 4倍； D 8倍 5.矩形截面的木拉杆的接头尺寸如图所示，两端受拉力F作用，已知剪切许用应力为[]τ，则联结件的剪切强度条件为（） A []2F ab τ≤；B []F ab τ≤；C []F b l τ≤?；D []2F bl τ≤ 二、判断题(每题1分) 1. 牵连运动是动系的绝对运动。 2. 平动刚体上各点的轨迹一定是直线。 3. 一正方形横截面的压杆，若在其上钻一横向小孔（如图所示），则该杆与原来相比稳定性降低。 （ ） 4. 牵连点的位置不是固定不变的，不同瞬时有不同的牵连点。 5. 由扭转试验可知，铸铁试件扭转破坏的断面与试件轴线成45°的倾角，而扭转断裂破坏的原因，是由于断裂面上的切应力过大而引起的。 6. 同平面内的一个力和一个力偶可以合成为一个力，反之，一个力也可分解为同一平面内的一个力和一个力偶。 7. 装有电动机的梁作强迫振动时，梁上各点的正应力不是非对称循环交变应力。 8. 由于弯曲正应力公式是由矩形截面梁推导出的，所以用于非矩形截面梁时，则不能满足工程所需要的精度。（ ） 9. 一平面任意力系对其作用面内某两点之矩的代数和均为零，而且该力系在过这两点连线的轴上投影的代数和也为零，因此该力系为平衡力系。 10. 若在结构对称的梁上，作用有对称载荷，则该梁具有反对称的剪力图和对称弯矩图。 三、填空题(每题2分) 1. 两个相互接触的物休间有相对滑动或有相对（ ）时，在接触面之间产生的彼此阻碍其相对滑动的切向力，称为（ ）。 2. 梁弯曲时，任意一截面的转角近似地等于挠曲线方程)(x f y =对X 的（ ）。 3. 静应力可视为交变应力的一个特例，其应力循环特性r =( )。 4. 平面任意力系只要不平衡，则它就可以简化为一个（ ）或者简化为一个（ ）。 5. 平面任意力系向作用面内任一点简化结果是：主矢不为零，而主矩为零，说明力系与通过简化中心的一个（ ）等效。 四、简答题(每题5分) 1. 何谓惯性半径？何谓柔度？ 2. 约束反力与主动力有何区别？主动力与约束反力的关系与作用力和反作用力的关系有什么不同？ 五、计算分析题(每题10分) 1. 图示水平杆AD ，A 端为固定铰链支座，C 点用绳子系于墙上，已知铅直力 1.2kN G =， 不计杆重，求绳子的拉力及铰链A 的约束反力。 习题5-1图 习题5-2图 习题5-3图 习题5-4图 工程力学（工程静力学与材料力学）习题与解答 第5章 材料力学引论 5－1 图示矩形截面直杆，右端固定，左端在杆的对称平面内作用有集中力偶，数值为M 。关于固定端处横截面A －A 上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种答案比较合理。 知识点：平衡的概念、变形的概念 难度：易 解答： 正确答案是 C 。 5－2 图示带缺口的直杆在两端承受拉力F P 作用。关于A －A 截面上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试判断哪一种答案是合理的。 知识点：变形协调的概念 难度：易 解答： 正确答案是 D 。 5－3 图示直杆ACB 在两端A 、B 处固定。关于其两端的约束力有四种答案。试分析哪一种答案最合理。 知识点：变形协调的概念 难度：较难 解答： 正确答案是 D 。 5－4 等截面直杆在两端承受沿杆轴线的拉力F P 。关于杆中点处截面A －A 在杆变形后的位置（图中虚线所示），有四种答案，根据弹性体的特点，试判断哪一种答案是正确的。 知识点：变形协调的概念 难度：较难 解答： 正确答案是 D 。 习题5-5图 习题5-6图 5－5 图示等截面直杆在两端作用有力偶，数值为M ，力偶作用面与杆的对称面一致。关于杆中点处截面A －A 在杆变形后的位置（对于左端，由A A '→；对于右端，由A A ''→），有四种答案，试判断哪一种答案是正确的。 知识点：变形协调的概念 难度：较难 解答： 正确答案是 C 。 5－6 等截面直杆，其支承和受力如图所示。关于其轴线在变形后的位置（图中虚线所示），有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种是合理的。 知识点：变形协调的概念 难度：较难 解答： 正确答案是 C 。 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。 .1 .2 ( ) 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 ．0D σ= A B F D．0 σ= E 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 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pσ B．屈服极限sσ C．强度极限bσ 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<φ2B．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 C．沿450螺旋面拉断 D．沿450螺旋面剪断 8. 塑性材料经过硬化处理后，它的_________得到提高 A．强度极限 B．比例极限 C．延伸率 D．截面收缩率 .3 ════════════════════════════════════════════════════════════════════ 本套试题共分6页，当前页是第1页 - 全国2012年1月自考《工程力学(一)》试题 课程代码：02159 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。 1．三铰拱连接如图所示，右半拱CB 的B 铰处的受力图的画法是( ) A ．一个力，在铅垂方向 B.二个正交分力 C.沿BC 方向，力矢方向斜向上 D.沿BC 方向，力矢方向斜向下 2．不计重量的三个杆件连接如图所示，判断二力杆( ) A ．三个杆件都不是 B.其中有一个杆件是 C.其中有一个杆件不是 D.三个杆件都是 3．在刚体上的同一平面内作用有大小均为F 的六个力，则该力系可简化为( ) A ．平衡 B.合力偶 C.合力，通过OA D.合力，通过DB 4．库仑摩擦定律max s n F f F 仅适用于( ) A.两接触面光滑时 B.粗糙时，未到滑动临界状态 C.粗糙时，到达临界平衡状态 D.粗糙时，滑动状态 5．承受轴向拉、压的杆件，若截面增加一倍，则杆件的( ) A ．应力增大，变形减小 B.应力增大，变形也增大 C.．应力减小，变形不变 D.应力不变，变形减小 ════════════════════════════════════════════════════════════════════ 本套试题共分6页，当前页是第2页 - 6．图示木榫接头受力F 作用，尺寸如图所示，其剪切面积A=( ) A ．ba B.bc C.bh D.ch 7．图示空心圆轴承受扭转变形，扭矩如图所示，沿半径分布的切应力有下面四种表示，正确的是( ) 8．横力弯曲时，梁截面上的内力既有剪力，又有弯矩，则截面上应力应该是( ) A ．中性轴上切应力最小；上、下边缘正应力最小 B.中性轴上切应力最小；上、下边缘正应力最大 C.中性轴上切应力最大；上、下边缘正应力最小 D.中性轴上切应力最大；上、下边缘正应力最大 9．两根不同材料制成的梁，其尺寸、形状、受力和支座情况完全相同，则两梁的( ) A ．应力相同，变形相同 B.应力相同，变形不同 c ．应力不同，变形相同 D.应力不同，变形不同 10．当冲击物G 突然加到被冲击物上时，此时产生的冲击应力是静载荷下的( ) A ．1倍 B.2倍 C.5倍 D.10倍 二、填空题(本大题共15小题，每小题2分，共30分) 请在每小题的空格中填上正确答案。填错、不填均无分。 11.平面汇交力系平衡的必要和充分的几何条件是________。 12.运用合力矩定理计算力F 对O 点之矩M O (F)=________。 2011年课程考试复习题及参考答案 工程力学 计算题： 1.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知I z=60125000mm4，y C=157.5mm，材料许用压 应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件校核梁的强度。 3.传动轴如图所示。已知F r=2KN，F t=5KN，M=1KN·m，l=600mm，齿轮直径D=400mm，轴的[σ]=100MPa。 试求：①力偶M的大小；②作AB轴各基本变形的内力图。③用第三强度理论设计轴AB的直径d。 4.图示外伸梁由铸铁制成，截面形状如图示。已知I z=4500cm4，y1=7.14cm，y2=12.86cm，材料许用压应力[σc]=120MPa，许用拉应力[σt]=35MPa，a=1m。试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 5.如图6所示，钢制直角拐轴，已知铅垂力F1，水平力F2，实心轴AB的直径d，长度l，拐臂的长度a。 试求：①作AB轴各基本变形的内力图。②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。 6.图所示结构，载荷P=50KkN，AB杆的直径d=40mm，长度l=1000mm，两端铰支。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数n st=2.0，[σ]=140MPa。试校核AB杆是否安全。 7.铸铁梁如图5，单位为mm，已知I z=10180cm4，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa， 试求：①画梁的剪力图、弯矩图。②按正应力强度条件确定梁截荷P。 8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa，μ=0.3，[σ]=140MPa。试求：①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。 9.图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数n st=3.0，[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。 一、判断题（正确的在括号中打“√”，错误的在括号中打“×”。） 1、加减平衡力系公理一般不适用于一个变形体。（√） 2、合力一定比分力大。（×） 3、物体相对于地球静止时，它一定平衡；物体相对于地球运动时，它一定不平衡。（×） 4、约束力的作用位置在约束与被约数物体的相互接触处。（√） 5、凡是只受到两个力作用的杆件都是二力杆件。（×） 6、汇交力系中各个力的作用点为同一点。（×） 7、力偶矩的单位与力矩的单位是相同的。（√） 8、力偶不能够合成为一个力，也不能用一个力来等效替代。（√） 9、平面一般力系的主矢与简化中心无关。（√） 10、平面力系与其作用面内的两个不同点简化，有可能得到主矩相等，但力系的主矢和主矩都不为零。（×） 11、平面汇交力系中各力在任意轴上投影的代数和分别等于零，则该力系平衡。（√） 12、一个汇交力系如果不是平衡力系，则必然有合力。（√） 13、在应用平面汇交力系的平衡方程解题时，所选取的两个投影轴必须相互垂直。（×） 14、平面力系的平衡方程可以是三个彼此独立的投影式的平衡方程。（×） 15、材料力学的任务是尽可能保证构件的安全工作。（√） 16、作用在刚体上的力偶可以任意平移，而作用在变形固体上的力偶一般不能平移。（√） 17、线应变是构件中单位长度的变形量。（√） 18、若构件无位移，则其内部不会产生内力。（×） 19、用圆截面低碳钢试件做拉伸试验，试件在颈缩处被拉断，断口呈杯锥形。（√） 20、一般情况下，脆性材料的安全系数要比塑性材料取得小些。（×） 21、胡克定律只适用于弹性变形范围内。（√） 22、塑性材料的应力-应变曲线中，强化阶段的最高点所对应的应力为强度极限。（√） 23、发生剪切变形的构件都可以称为剪切构件。（×） 24、在剪切构件中，挤压变形也是一个次要的方面。（×） 25、构件的挤压面和剪切面一般是垂直的。（√） 26、针对剪切和挤压，工程中采用实用计算的方法，是为了简化计算。（×） 27、受扭杆件的扭矩，仅与杆件受到的外力偶矩有关，而与杆件的材料及其横截面的大小和形状无关。（√） 28、根据平面假设，圆轴扭转时，横截面变形后仍保持平面。（√） 29、轴的受力特点是受到一对大小相等、转向相同、作用面与杆的轴线垂直的力偶的作用。（×） 30、若两梁的跨度、承受载荷及支撑相同，但材料和横截面面积不同，则两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。（×） 31、最大弯矩必然发生在剪力为零的横截面上。（×） 32、控制梁弯曲强度的主要因素是最大弯矩值。（×） 33、在等截面梁中，正应力绝对值的最大值必然出现在弯矩值最大的截面上。（√） 34、力偶在任一轴上投影为零，故写投影平衡方程时不必考虑力偶。（√） 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 工程力学试题库静力学篇一、填空题 1.平衡是物体机械运动的一种特殊形式，所谓平衡是指物体相对于地球处于或的状态。2．在力的作用下大小和形状都保持不变的物体，称之为3．力使物体的机械运动状态发生改变，这一作用称为力的4．力对物体的作用效应取决定于力的5．在两个力作用下处于平衡的构件称为6．作用在、和。。三个要素。反之取负号。23．若力FR 是平面汇交力系F1、F2、…、Fn 的合力，由于力FR 与力系等效，则合力对任一点O 之矩等于力系各分力对24．一对、、。的平行力组成的特殊力系，称为力偶，记作（F，F’）。无关，它恒等于力偶矩。25．力偶对于其作用面内任意一点之矩与26．约束一定有力作用于的物体上，限制其运动，此力称为约束力。27．平面任意力系平衡的充分和必要条件为主矢与主矩同时为零，28. 力与的作用效应。是力系的二个基本元素。”。构件。29. AB 杆受力如图示，其分布力q 对点B 之矩“MB（q）= 30. 图中力 F 对点O 之矩为。上的力，可沿其作用线移动，而不改变此力对。。7．阻碍物体运动的其他物体称为该物体的8．约束力的方向总是与约束所限制的物体运动方向9．力沿坐标轴方向的分力是量，而力在坐标轴上的投影是量。10．力矩是度量力使物体绕某一点产生其大小等于力的大小与时力矩取正号，反之取负号。11．当力的作用线通过效应的物理量。力对点的矩是一个代数量。方向转动的乘积，其正负号的规定是：力使物体绕矩心时，力对点的矩为零。，力偶在任一轴上的投影恒等于。31. 平面汇交力系平衡的几何条件是_____________ ；平衡的解析条件是_______________________。32.作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动,而_______________力对刚体的作用效果.所以, 在静力学中,力是____________矢量. 33.力对物体的作用效应一般分为__________效应和___________效应. 。34.对非自由体的运动所预加的限制条件为_____________;约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向_____________;约束反力由_____力引起,且随_______________力的改变而改变. 二、判断题:（判断并改错）判断题: 判断并改错）、和，这三个因素称为力的三要素。的代数和。。。取正号，1．( 2．( 3．( 4．( 5．( )力对物体的作用，是不会在产生外效应的同时产生内效应的。)凡是受二力作用的构件就是二力构件。)任何物体在两个等值、反向、共线的力作用下都将处于平衡。)作用与反作用定律只适用于刚体。)两个大小相等、作用线不重合的反向平行力之间的距离称为力臂。于x 轴。12．力偶对其作用面内任一点之矩恒等于13．对物体的移动和转动都起限制作用的约束称为力和一个力偶来表示。约束，其约束力可用一对正交分14．建立平面一般力系的二力矩式平衡方程时，任取两点A、B 为矩心列出两个力矩方程，取x 轴为投影轴列出一个投影方程，A、B 两点的连线应15．在平面一般力系三力矩式平衡方程中，三个矩心不能在16．建立平面平行力系的平衡方程时，任取A、B 两点为矩心列出两个力矩方程，但A、B 两点的连线不能与力系中各力17．力是物体之间的。。18．力对物体的作用效应取决于力的19．合力投影定理，即力系的合力在等于力系中各分力在20．刚体受三个共面但互不平行的力作用而平衡时，三力必21．二力构件上的两力必沿，且、22．公式MO(F)=±Fd 中的“±”号表示力矩的转向，规定在平面问题中， 第一章静力学基础 二、填空题 2.1 –F1 sinα1；F1 cosα1；F2 cosα2；F2 sinα2；0； F3；F4 sinα4；F4 cosα4。 2.2 1200，0。 2.3 外内。 2.4约束；相反；主动主动。 2.53， 2.6力偶矩代数值相等（力偶矩的大小相等，转向相同）。 三、选择题 3.1(c)。3.2A。3.3 D。3.4D。3.5 A。3.6B。3.7C。 3.8 (d) (a) (b) (c) 四、计算题 4.1 4.2 五 、受力图 5.1 (c) A C C A B B mm KN F M ?-=180 30)(mm KN F M ?=-=3.2815325)(20mm KN F M ?-=25210.)(01=)(F M x m N F M y ?-=501)(0 1=)(F M z m N F M x ?-=2252)(m N F M y ?-=2252)(m N F M z ?=2252)(m N F M x ?=2253)(m N F M y ?-=2253)(m N F M z ?=2253)(q A M 5.2 (b) q (c) P 2 (d) A 5.3 (1) 小球 (2) 大球 (3) 两个球合在一起 P 2 P 1 A C B (a) (1) AB 杆 (2) CD 杆 (3)整体 (1) AC 杆 (2) CB 杆 (3)整体 (1) AC 段梁 (2) CD 段梁 (3)整体 (1) CD 杆 (2) AB 杆 (3) OA 杆 C (i) (1) 滑轮D (2) AB 杆 (3) CD 杆 (j) D D F P P A B K I BC F A Y A X I Y I X K Y C I D ,,BC F 'I X ' I Y D C E ,E F F C F A E . E F A Y A X B Y C A ,C F , A Y ,A X Y A C P 1 C D 1 B C P 1 A Y A X B Y B X C Y C X C X 'C Y 'C X 'C Y 'D Y 第一章静力学基础 P20-P23 习题： 1-1、已知：F1=2000N，F2=150N， F3=200N， F4=100N，各力的方向如图1-1所示。试求各力在x、y轴上的投影。 解题提示: 计算方法：F x= + F cosα F = + F sinα y 注意：力的投影为代数量； 式中：F x、F y的“+”的选取由力F的 指向来确定； α为力F与x轴所夹的锐角。 图1-1 1-2、铆接薄钢板在孔A、B、C、D处受四个力作用，孔间尺寸如图1-2所示。已知：F1=50N，F2=100N， F3=150N， F4=220N，求此汇交力系的合力。 解题提示:——计算方法。 一、解析法 F =F1x+F2x+……+F n x=∑F x R x F =F1y+F2y+……+F ny=∑F y R y F = √ F R x2+ F R y2 R tanα=∣F R y/ F R x∣ 二、几何法 按力多边形法则作力多边形，从图1-2 图中量得F R的大小和方向。 1-4、求图1-4所示各种情况下力F对点O的力矩。 图1-4 解题提示:——计算方法。 ①按力矩的定义计算M O（F）= + Fd ②按合力矩定理计算M O（F）= M O（F x）+M O（F y） 1-5、求图1-5所示两种情 况下G与F对转心A之矩。 解题提示： 此题按合力矩定理计算各 力矩较方便、简捷。 以图1-5a为例： 力F、G至A点的距离不易 确定，如按力矩的定义计算力矩图1-5 既繁琐，又容易出错。若将力F、G分别沿矩形两边长方向分解，则各分力的力臂不需计算、一目了然，只需计算各分力的大小，即可按合力矩定理计算出各力的力矩。 M （F）= -F cosαb- F sinαa A M （G）= -G cosαa/2 - G sinαb/2 A 1-6、如图1-6所示，矩形钢板的边长为a=4m，b=2m，作用力偶M（F，F′）。当F=F′=200N时，才能使钢板转动。试考虑选择加力的位置与方向才能使所费力为最小而达到使钢板转一角度的目的，并求出此最小力的值。 解题提示： 力偶矩是力偶作用的唯一度量。只要 保持力偶矩的大小和力偶的转向不变，可 以改变力偶中力的大小和力偶臂的长度， 而不改变它对刚体的作用效应。 此题可通过改变力的方向、增大力偶图1-6 . 2012/2013学年第 1 学期考试试卷( B )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. 若作用在刚体上的三个力汇交于一点，则其一定能平衡。 ( ) 2. 力系的合力一定比各分力大。 ( ) 3. 固定铰链约束与滚动铰链约束的约束反力均通过铰链中心。 ( ) 4. 平面汇交力系的合力仍作用在汇交点，其大小和方向与合成秩序无关。( ) 5. 力偶的矩与矩心的选择有关。 ( ) 6. 平面任意力系向一点简化后，主矩与简化中心无关。 ( ) 7. 用截面法计算构件内力时，选取截面两边不同的研究对象，得到的内力是相同 的。 ( ) 8. 主动轮和从动轮的不同安装位置不会影响轴的最大扭矩。 ( ) 9. 在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。 ( ) 10. 平面图形的静矩可为正，可为负，也可为零。 ( ) 二、单项选择题（共20分，每题2分） 1. 设杆件某截面的面积为A ，轴力为F ，该横截面上的正应力为σ，则下列结论 中哪些是正确_________。 (1)F A σ=?；(2)若横截面上应力σ为均布，则F A σ=；(3)若0F =，则必定 0σ=。 A ． (1)(2)； B ． (2)(3)； C ． (1)(3)； D ．全对。 . 2. 图示平面上A 、B 、C 三点分别受到力P 作用，?ABC 为正 三角形，则该力系 。 A ．平衡 B ．不平衡 C ．主矢和主矩均不为零 D ．主矢不为零，主矩为零 3. 关于连接件设计以下说法正确的是_________。 A 对连接件应该作挤压的强度校核 B 挤压强度校核的计算面积是连接件接触面的面积 C 连接件剪切面上切应力是均匀分布的 D 连接件只发生剪切破坏 4．以下说法错误的是_________。 A ．弹性模量E 的量纲与应力的量纲相同 B ．E 、G 、 是三个互相独立的材料常数 C ．各种牌号钢材的E 值的差异不大 D ．应力的单位是Pa 5．圆轴扭转切应力 。 A . 与扭矩和极惯性矩都成正比 B . 与扭矩成反比，与极惯性矩成正比 C . 与扭矩成正比，与极惯性矩成反比 D ．与扭矩和极惯性矩都成反比 6．以下关于图示AC 杆的结论中，正确的是 。 A ．BC 段有变形，没有位移； B ．B C 段没有变形，没有位移； C ．BC 段有变形，有位移 D ．BC 段没有变形，有位移；。 7．图示圆截面悬臂梁，若其它条件 不变，而直径增加一倍，则其最 大正应力是原来的_____倍。 A ．8 B ．81 C ．2 D ．2 1 8. 平面弯曲变形时，其横截面上的正应力分布规律正确的为：（ ）。 A. B. C. A C B P P P 第5章．轴向拉伸与压缩 5.1. 试用截面法计算图示杆件 各段的轴力，并画轴力图。 5.2. 图示之等截面直杆由钢杆ABC 与铜杆CD 在C 处粘接而成。直杆各部分的直径均为d ＝36 mm ，受力 如图所示。若不考虑杆的自重，试求AC 段和AD 段杆的轴向变形量AC l ?和AD l ?。 习题5－1图 习题5－2图 5.3. 长度l＝1．2 m、横截面面积为1．10×l0－3 m2的铝制圆筒放置在固定的刚性块上；直径d＝15．0 mrn 的钢杆BC悬挂在铝筒顶端的刚性板上；铝制圆筒的轴线与钢杆的轴线重合。若在钢杆的C端施加轴向拉力F P，且已知钢和铝的弹性模量分别为E s＝200 GPa，E a＝70 GPa；轴向载荷F P＝60 kN，试求钢杆C端向下移动的距离。 习题5－3图 5.4. 直杆在上半部两侧面都受有平行于杆轴线的均匀分布载荷，其集度为p＝10 kN/m；在自由端D处作 用有集中力F P＝20 kN。已知杆的横截面面积A＝2.0×10－4 m2，试求： 1．A、B、E三个横截面上的正应力； 2. 杆内横截面上的最大正应力，井指明其作用位置。 习题5－4图 5.5.现场施工所用起重机吊环由两根侧臂组成。每一侧臂AB和BC都由两根矩形截面杆所组成，A、B、C 三处均为铰链连接，如图所示。已知起重载荷F P＝1200 kN，每根矩形杆截面尺寸比例b/h=0．3，材料的许用应力[]σ＝78．5 MPa。试设计矩形杆的截面尺寸b和h。 习题5－5图 5.6.图示结构中BC和AC都是圆截面直杆，直径均为d＝20mm，材料都是Q235钢，其许用应力[]σ＝157 MP。试求该结构的许用载荷。 习题5－6图 工程力学课程试题库及 参考答案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】 工程力学课程试题库及参考答案 一、判断题： 1.力对点之矩与矩心位置有关，而力偶矩则与矩心位置无关。 [ ] 2.轴向拉压时无论杆件产生多大的变形，正应力与正应变成正比。 [ ] 3.纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。 [ ] 4.弯曲正应力在横截面上是均匀分布的。 [ ] 5.集中力所在截面上，剪力图在该位置有突变，且突变的大小等于该集中力。 [ ] 6.构件只要具有足够的强度，就可以安全、可靠的工作。 [ ] 7.施加载荷使低碳钢试件超过屈服阶段后再卸载，材料的比例极限将会提高。 [ ] 8.在集中力偶所在截面上，剪力图在该位置有突变。 [ ] 9.小柔度杆应按强度问题处理。 [ ] 10.应用平面任意力系的二矩式方程解平衡问题时，两矩心位置均可任意选择，无任 何限制。 [ ] 11.纯弯曲梁横截面上任一点，既有正应力也有剪应力。 [ ] 12.最大切应力作用面上无正应力。 [ ] 13.平面平行力系有3个独立的平衡方程。 [ ] 14.低碳钢试件在拉断时的应力为其强度极限。 [ ] 15.若在一段梁上作用着均布载荷，则该段梁的弯矩图为倾斜直线。 [ ] 16.仅靠静力学平衡方程，无法求得静不定问题中的全部未知量。 [ ] 17.无论杆件产生多大的变形，胡克定律都成立。 [ ] 18.在集中力所在截面上，弯矩图将出现突变。 [ ] 二、单项选择题： 1.图1所示杆件受力，1-1、2-2、3-3截面上轴力分别是[ ] 图1 ，4F，3F B.-4F，4F，3F，F，0 ，4F，3F工程力学试卷B及答案
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