工程力学测试题(附答案)1
1、如图1所示，已知重力G ，DC=CE=AC=CB=2l ；定滑轮半径为R ，动滑轮半径为r ，且R=2r=l, θ=45° 。试求：A ，E 支座的约束力及BD 杆所受的力。
1、解：选取整体研究对象，受力分析如图所示，列平衡方程
()0
45sin ,
0045 cos ,00
2
5
22,0=-+==+==?+??=∑∑∑G F F F
F F F l
G l F F M Ey A y
Ex A x
A E
解得：8
1345 sin ,825G
F G F G F A Ey A =-=-=
选取DEC 研究对象，受力分析如图所示，列平衡方程
()02245 cos ,0=?-?+?=∑l F l F l F
F M Ey K DB
C
解得：8
23,85,2G
F G F G F DB Ex K ===
2、图2示结构中，已知P=50KN ，斜杆AC 的横截面积A1=50mm2，斜杆BC 的横截面积A2=50mm2, AC 杆容许压应力[σ]=100MPa ，BC 杆容许应力[σ]=160MPa 试校核AC 、BC 杆的强度。
解：对C 点受力分析：
所以，kN F N 8.441=； kN F N 6.362= 对于AC 杆：[]MPa A F N 1008921
1
1=≥==
σσ， 所以强度不够； 30cos 45cos 21?=?N N F F P F F N N =?+?
30sin 45sin 21
对于BC 杆：[]MPa A F N 1607322
2
2=≥==
σσ， 所以强度不够。
3、图3传动轴上有三个齿轮，齿轮2为主动轮，齿轮1和齿轮3消耗的功率分别为KW 756.0和KW 98.2。若轴的转速为min /5.183r ，材料为45钢，[]MPa 40=τ。根据强度确定轴的直径。
3、解:
(1) 计算力偶距 m N n
P m .3.399549
1
1== m N n
P m .1559549
3
3== m N m m m .3.194312=+=
(2) 根据强度条件计算直径
从扭矩图上可以看出，齿轮2与3 间的扭矩绝对值最大。
][163
max
max max τπτ≤==
D
T W T t []
m T D 0272.0163max
=≥τπ
1
2
3
1
m 2
m 3
m 0.3m 0.4m
x
T
155N.m
39.3N.m
4、设图4示梁上的载荷q,和尺寸a 为已知，(1)列出梁的剪力方程和弯矩方程；(2)作剪力图和弯矩图；(3)判定最大剪力和最大弯矩。
剪力方程： 弯矩方程：
AC ：qx x Fs -=)((a x ≤≤0). )0(2
1)(2
a x qx x M <≤-
= CB: qa x Fs -=)( (a x a 2<≤) )2)(2
()(a x a a
x qa x M <≤--=
2max max 2
3
11,11qa M qa Fs =
= 5、图5示矩形截面简支梁，材料容许应力[σ]＝10MPa ，已知b ＝12cm ，若采用截面高宽比为h/b ＝5/3，试求梁能承受的最大荷载。 解：对AB 梁受力分析q F F RB RA 2==
作AB 梁的弯矩图，可以看出，最大弯矩发生在梁的中点处，且
q l
l q l F M RA 22
22max =??-?=
由强度条件，[]σσ≤?
=?=12
223
max max max bh
h q I y M Z ， 所以，m kN q /4≤。
1、解：选取整体研究对象，受力分析如图所示，列平衡方程
()0
45sin ,
0045 cos ,00
2
5
22,0=-+==+==?+??=∑∑∑G F F F
F F F l
G l F F M Ey A y
Ex A x
A E
解得：8
1345 sin ,825G
F G F G F A Ey A =-=-=
选取DEC 研究对象，受力分析如图所示，列平衡方程
()02245 cos ,0=?-?+?=∑l F l F l F F M Ey K DB
C
解得：8
23,85,2G F G F G F DB Ex K ===
2、 解：对C 点受力分析：
所以，kN F N 8.441=； kN F N 6.362= ① 对于AC 杆：[]MPa A F N 1008921
1
1=≥==
σσ， 所以强度不够； 对于BC 杆：[]MPa A F N 1607322
2
2=≥==
σσ， 所以强度不够。 3、解:
(1) 计算力偶距 m N n
P m .3.399549
1
1== m N n P
m .155954933==
m N m m m .3.194312=+=
(2) 根据强度条件计算直径
1 2
3
1
m 2
m 3
m 0.3m
0.4m
x
T
155N.m
39.3N.m
30cos 45cos 21?=?N N F F P
F F N N =?+? 30sin 45sin 2
1
][163
max
max max τπτ≤==
D T W T t []
m T D 0272.0163
max
=≥τπ
4、剪力方程： 弯矩方程：
AC ：qx x Fs -=)((a x ≤≤0). )0(2
1)(2
a x qx x M <≤-
= CB: qa x Fs -=)( (a x a 2<≤) )2)(2
()(a x a a
x qa x
M <≤--=
2max max 2
3
11,11qa M qa Fs =
=
5、解：对AB 梁受力分析q F F RB RA 2==
作AB 梁的弯矩图，可以看出，最大弯矩发生在梁的中点处，且
q l
l q l F M RA 22
22max =??-?=
由强度条件，[]σσ≤?
=
?=12
223
max max max bh h q I y M Z ， 所以，m kN q /4≤。 一、由AC 和CD 构成的组合梁通过铰链C 连接，它的支承和受力如图所示，已知均布载荷集度q ＝10kN/m ，
力偶矩m ＝44kNm ，集中载荷P ＝20kN ，,不计梁重。求支座A 、B 、D 的约束反力；并画梁的剪力图和弯矩图。 (20分)
二、铸铁梁的载荷及横截面尺寸如图所示，许用拉应力[t σ]＝40MPa ，许用压应力[c σ]=160MPa ，其中Y C =157.5mm ，I ZC =6013cm 4，试利用公式写出Y C 及I ZC 的计算过程，按正应力强度条件校核梁的强度，
并画其弯矩图。（20分）
2m
2m 2m 2m 2m D
C B A 44kNm 20kN
10kN/m
200
30
200
Z
Y
30 Y
C
Z C
1m
3m 1m A
B
C
D
20kN
20kN
三、已知应力状态如图所示，图中应力单位皆为MPa ，用解析法求，
a) 指定截面上的应力；
b) 主应力大小，主平面方位，并画出主单元体； c) 最大切应力。 (20分)
四、一悬臂梁在自由端处受一集中力P 的作用，如图所示。
梁跨
度为L ，弯曲刚度EI 为常数。试求梁的转角方程和挠度方
程，并确定梁的最大挠度与最大转角。（10分）
五、水平钢折杆ABC ，在自由端C 受铅垂力F 作用，在B 处受水平力P 作用，已知F=2kN ，P=20kN ，
[σ]=100MPa ，a=300mm ，l =400mm,AB 段轴的直径d=50mm 。试：(1)校核AB 段轴的强度 (用第四强度理论)，(2)找出AB 段轴的危险点及画出该点的应力状态图。（15分）
六、截面为矩形的压杆，两端用柱形铰（插销）连接，已知材料为Q235钢，E=200GPa, σp=200MPa, 当
b=30mm, h=70mm 时，求压杆的临界荷载。（15分）
y
x
P
L
50
60o
30
20
l
a
F
C B
A
P
y
F
F
2.3m
X
工程力学（A 卷）试题标准答案及评分标准
一、
解：1、局部受力分析，画CD 受力图（3分）。
F D
F CY 44kNm
20kN
F CX
列平衡方程（2分）：
()0C
M F =∑: 20×4－F D
－44＝0
F D ＝6kN
画整体受力图（3分）。
F AX
F B F AY F D
44kNm
20kN
列平衡方程（5分）：0X
F
=∑: F AX =0
()0A
M F =∑: 40×2－44＋8×20－6×10－F B
×2＝0 F B =68kN
0Y
F
=∑: F AY －40－20＋6＋68＝0
F AY ＝－14kN
所以A 、B 、D 的支座反力分别为：F AX =0、F AY ＝－14kN ；F B =68kN ；
F D ＝6kN 。
2、画剪力图与弯矩图 剪力图（3分）
10kN/m
－
＋ － 34 14
F S /kN
二、
解：易知支座反力：F BY =30kN ，F D =10kN 。（4分）画弯矩图如下图（2分），知B 、C 截面为危险截面。
11221230200[(15200)100]
157.5230200
C A Y A Y Y mm A A ?+???++=
==+?? （1分）
332
2420030302003020057.53020057.560131212ZC
I cm ??=+??++??= （1分）
对B 截面负弯矩，上表面受拉，下表面受压。
[]33
18
201072.51024.1601310
B t t Z
C M y MPa I σσ--????===∠? （4分） []33
8
2010157.51052.4601310B c c c ZC M y MPa I σσ--????===∠?（4分）
对C 截面正弯矩，下表面受拉，上表面受压。
[]33
8
1010157.51026.2601310
c c t t ZC M y MPa I σσ--????===∠? （4分） 所以梁是安全的。
三、
解：令50,20,30x y xy MPa MPa MPa σστ==-=-且60o
α=-（2分）
1、00cos 2sin 22250205020
cos(120)30sin(120)2228.48x y
x y
xy MPa
ασσσσσατα
+-=
+
--+=+-+-=- （2分）
＋
－
＋
－
M/kNm
48
28
16
12
20kNm
－ ＋
M/kNm
10kNm
00sin 2cos 225020
sin(120)30cos(120)2
15.31x y
xy xy MPa
σστατα
-=
++=---=- （2分） 2、max 22
min
()22x y
x y xy σσσσστσ+-=±+ ＝
2
250205020()3022
-+±+＝61.131.1MPa MPa - （5分）
∴ 161.1MPa σ=，20σ=，331.1MPa σ=-； （3分） 由02tan 2xy
x y
τασσ=-
-＝－2(30)6
50207
?--
=+ （2分）
∴20α＝40.60
，则0α＝20.30
∵0max x x
y σσασσ∴∧为（）夹角。
主单元体 ：（2分）
3、最大切应力：（2分）12
max 61.131.1
46.12
2
MPa σστ-+==
=
四、
解：(1) 写出弯矩方程（1分）
以左端点A 为坐标原点，M x P l x ()()=- (0＜x ≤l)
(2) 建立挠曲线的近似微分方程并积分 （3分）
()()EIw"M x P l x ==-
'2
2P EIw Plx x C =-
+
23
26Pl P EIw x x Cx D =
-++
(3) 利用边界条件确定积分常数（4分）
1σ 0α
3σ
在固定端A 处，其边界条件为
0|0
x w == '00||0
x x w θ====
将边界条件代入得到 D=C=0 将积分常数的结果代入上两式，得到该梁的转角方程和挠度方程分别为
'(2)2Px
w l x EI θ==
-
2
(3)
6Px w l x EI =-
(4) 确定梁的最大挠度与最大转角（2分）
最大挠度和最大转角均发生在悬臂梁的自由端。以x=l 代入转角方程和挠度方程两式得
2
max
|2x l Pl EI θθ===
3
max
|3x l Pl w w EI ===
五、
解：1、轴力正应力：3
26201010.1950104
P P MPa A σπ-?===??；（2分）
弯曲正应力：3max 339
2100.465.1950103232
M
Z M F l MPa W d σππ-???====??（3分）
扭转切应力：3max 3392100.324.4450101616
P
T F a MPa W d τππ-???=
===?? （3分） 第四强度理论：2
2
2
2
4()3(10.1965.19)324.4486.45r p M MPa σσστ=++=++?=＜[σ] （4分） ∴AB 段轴是安全的。
2、危险点为A 截面的上顶点。应力状态如图单位MPa ：（3分）
六、 解：
（2分） 假使杆在xy 平面内失稳，此时可看作两端铰支， （3分）
假使杆在xz 平面内失稳，此时可看作两端固定，（3分）
24.44
75.38
229
6
2001099.320010
P E p ππλσ??===?31 2.3113.8
0.030.07/120.030.07
l i μλ?===??30.5 2.3132.80.070.03/12l i μλ?===?
所以弯曲只能发生在xz 平面内，且因为p λ
λ即为长细杆；(1分)
2010－2011学年第二学期
《工程力学》期末试卷（A ）
班级专业： 学号： 姓名： 成绩： 填空（25分）
1. 力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点，这三个因素称为力的三要素。
2. 两物体相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向、共线，分别作用于两个物体。这两个力互为作用与反作用的关系。
3. 力偶是由一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系组合而成的
4. 常用的约束有柔性约束、光滑接触面约束、铰链约束、固定端约束。
5. 空间力系根据力系各力作用线的分布情况，可分为空间汇交力系、空间平行力系和空间任意力系。
6. 平面弯曲梁剪力和弯矩正负判定口诀为：左上右下，剪力为正，左顺右逆，弯矩为正。
7. 刚体做平移运动时，其上各点的运动轨迹形状相同且彼此平行。
8. 动点相对于定参考系的运动称为绝对运动，对于动参考系的运动称为相对运动；把动参考系相对于定参考系的运动称为牵连运动。
9. 动点相对于动参考系的速度，称为动点的相对速度，动点相对于定参考系的速度称为动点的绝对速度。 判断（10分）
1．力是物体之间的相互机械作用。（√） 2．刚体是在力的作用下不变形的物体。（√）
3．刚体受三个共面但互不平行的力作用而平衡时，三力必汇交于一点。（√） 4．力矩的单位是N ·M 或者kN ·M 。（√）
5．活动铰链支座的约束力通过销钉的中心，垂直于支承面，指向被约束的物体，恒为压力。（╳） 6．若力系中各力的作用线在同一个平面内，该力系称为平面力系。（√） 7．力学中仅用静力学平衡方程不能求得全部未知力的情况称为静定问题。（╳） 8．物体的摩擦力方向总是与运动方向相反。（╳）
9．平面弯曲梁的受力特点是所受外力均在过梁轴线的平面内。（√）
10．刚体做平移时，它的质心运动的情况与单个质点的运动情况相同，可直接用质心代替刚体进行分析。（√）
选择（20分）
1. 静力学研究的对象是（ D ）
A 、物体
B 、流体
C 、物质
D 、刚体
2. 两个大小为3N 、4N 的力合成一个力时，此合力最大值为（ B ） A 、5N B 、7N C 、12N D 、1N
3. 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（ B ） A 、应力 B 、线应变 C 、变形 D 、正应力
4. 质点动力学基本方程为（ D ）
A 、W=FS
B 、P=MV
C 、I=FT
D 、F=ma
5. 以下关于截面上内力的大小的结论哪一个是正确的？（ A ）
A 、与截面的尺寸和形状无关
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有关
D 、与截面的形状有关，但与截面的尺寸无关
6. 当作用在质点系上外力系的主矢在某坐标轴上的投影为零时，则质点系质心的 ( D ) A ．速度一定为零
B ．速度在该轴上的投影保持不变
C ．加速度在该轴上的投影一定不为零
D ．加速度在该轴上的投影保持不变
7. 一空间力系中各力的作用线均平行于某一固定平面，而且该力系又为平衡力系，则可列独立平衡方程的个数是 ( A )
22922
200100.030.07235132.8
cr E F A KN ππλ????=?==
C．4个D．3个
8. 已知点的运动方程为x=2t3+4，y=3t3－3，则其轨迹方程为( B )
A.3x +4y－36 =0
B.3x－2y－18 =0
C.2x－2y－24 =0
D.2x－4y－36 =0
9. 如图所示，质量为m、长度为Z的均质细直杆OA，一端与地面光滑铰接，另一端用绳AB维持在水平平衡位置。若将绳AB突然剪断，则该瞬时，杆OA的角速度ω和角加速度仅分别为( B )
A. ω=0, α=0
B. ω=0, α≠0
C. ω=10, α=0
D. ω≠0, α≠0
10. 一受扭圆棒如图所示，其m-m截面上的扭矩等于( D )
A．Tm-m=M+M=2M B.Tm-m=M－M=0
C．Tm-m=2M－M=M D.Tm-m=－2M+M=－M
做图题（每小题7分，共35分）
1、画出下图中杆AB，轮C,以及整体受力图。
2、拉伸或压缩杆如图所示，试用截面法求杆上各段轴力，并画出各干的轴力图。
计算题
图示简易起重机用钢丝吊起重力G=2KN 的重物，不计杆件自重。摩擦及滑轮大小，A,B,C 三处简化为铰链连接，求杆AB 和AC 所受的力。
答案：-0.414kN -3.15kN （负号表示压力）
1、变形固体的形式很多，进行简化后，大致可归纳为_________、_______、________和________四类。
2、刚体是指在力的作用下_______和________都保持不变的物体。
3、在载荷、材料、截面尺寸和工作条件这四个因素中，工作应力与__________和_________有关，许用应用与_________和________有关。
4、平面一般力系向已知中心点简化后得到一个_____和一个________。
5、为了便于解题,力系平衡方程的坐标轴方向应尽量与__________平行或垂直,矩心应取_____________作用点或力作用线的交点。
6、一对作用力和反作用力必定大小______，方向_______，作用线______。
7、构件安全性指标是指__________、____________和___________________。
8、低碳钢是_______材料,适合做____杆，铸铁是________材料,适合做____杆。
9、杆件变形的四种基本形式是_______、________、_________和_______。 10、力偶既无_____力,也不能和一个___平衡,只能用力偶来平衡。
二、选择题(每题4分,共20分)
1、平面一般力系的平衡条件是（ ）。
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 2、构件正常工作时应满足的条件是（ ）
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
3、圆轴扭转时,同一截面上各点的切应力大小( )，同一圆周上的切应力大小 四、简答题（每题3分，共12分）
1、两根不同材料的等直杆，其截面积与长度均相等，承受相等的轴向拉力，问：两杆的绝对变形和相对变形是否相等？两杆横截面上的应力是否相等？为什么？
2、力偶的两个力大小相等，方向相反，这与作用力和反作用力有什么不同？与二力平衡又有什么不同？ 3.机床拖动的电动机功率不变，当机床转速较高时，产生的转矩是较大的还是较小的？当机床转速较低时，产生的转矩又是怎样的？
1、某一起重吊钩，起吊重物20KN ，销钉的材料是16Mn ，其[τ]=140Mpa ，试求销钉的直径是多少时才能保证起吊安全？
2、在右图中，已知AB=100mm ，BC=80mm ，若力F=10N ，α=30o ，试分别计算力F 对A 、B 、C 、D 各点之矩。
3、如右图，已知F=400N ，L=500mm ，求梁所受的约束反力。
4、一钢质拉杆承受载荷F=20kN ，若材料的许用应力〔σ〕=100Mpa ，杆的横截面为矩形，且b=2a ，试确定a 与b 的最小值。
5、试求右图所示杆1-1，2-2，3-3横截面上的轴力。已知F 1=40kN ，F 2=30kN ，F 3=20kN 。
一、选择题（每题4分，共20分）
（ ）1.工程设计中工程力学主要包含以下内容：ABC 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
（ ）2下列说法中不正确的是：A 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 （ ）3平面汇交力系向汇交点以外的一点简化，其结果可能是：AB A 一个力 B 一个力和一个力偶 C 一个合力偶 D 一个力矩 （ ）4.杆件变形的基本形式：ABCD
A 拉伸与压缩
B 剪切
C 扭转
D 平面弯曲
（ ）5.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（ ）提高：AD 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________不能承受________，约束力的方向沿________的方向。
8.力矩是使物体产生________效应的度量，其单位_________，用符号________表示，力矩有正负之分，________旋转为正。
F D
C
B A
α
L
F A
B
F 1 F 2 1
1
2
2
3
3
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：________________________。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___________.
[]ττ≤
=
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
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。简支梁外伸梁悬臂梁
三．判断题：（每题3分，共15分）16 错17对18对19错20对
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。（）
四．作图题：（9分）
21．如图所示，三铰拱桥又左右两拱铰接而成，在BC作用一主动力。忽略各拱的自重，分别画出拱AC、BC的受力图。
C F
A B
五.计算题:（每题10分，共20分）
22. 如图所示钢制拉杆承受载荷F=32kN，若材料的许用应力=120MPa，杆件横截面积为圆形，求横截面的最小半径。
F F
23.如图所示，等直杆AD，左端固定，F1=100KN，F2=80KN，F3=60KN,求各段杆的轴力，做出轴力图。
F1 F2 F3
Ａ B C D 1m 3m 1.5m 参考答案：(一)
1、杆件 板 壳 块
2、大小 形状
3、载荷 截面尺寸 材料 工作条件
4、力 力偶
5、尽量多的力 未知力
6、相等 相反 在同一直线上
7、强度要求 刚度要求 稳定性要求
8、脆性 压 塑性 拉
9、轴向拉伸和压缩 剪切 扭转 弯曲 10、合力 力 二、选择题
1、D
2、D
3、CA
4、C
5、C 四、简答题
1、绝对变形和相对变形不相等，因为只有材料不等。
应力相等，因为应力等于轴向拉力除以截面积，而轴向力和截面积均相等。
2、力偶与作用力和反作用力的区别是：一，力偶不共线，作用力与反作用力是共线的，二，力偶作用在一个物体上，作用力和反作用力作用在两个不同的物体上。
力偶与平衡力的区别是：力偶不共线，作用力和反作用力共线。
3、机床拖动的电动机功率不变，当机床转速较高时，产生的转矩是较小的，当机床转速较低时，产生的转矩是较大的。
4、剪切面的面积为bc 和挤压面面积为ab 。 五、计算题
1、d ≥9.8mm
2、M A =0 M B =-0.5NM M c =0.14NM M D =0.69NM
3、F AX =0N F AY =400N M A =200NM
4、a ≥10mm b ≥20mm
5、F N1=50kN F N2=10kN F N3=30kN 试题答案（二）
1ABC 2A 3 AB 4ABCD 5AD6.约束 7.拉力 压力 柔体约束拉紧 8.转动 N ·M
M 逆时针9.
∑==n i Fix 1
0 ∑==n i F i y 1
0 ∑==n
i F Mo 1
0)( 10
连续性假设 均匀性假设 各向同性
假设11.轴力指向截面外部为正 12. 弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 局部变形阶段
13．
[]ττ≤=A
F Q Max 14.四指指向扭矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正 15.简支梁 外
伸梁 悬臂梁
三判断题
16 错 17对18对19错20对 四作图题 21.解：（1）选AC 拱为研究对象，画分离体，AC 杆为二力杆。受力如图 （2）选BC 拱为研究对象，画出分析体，三力汇交原理。 F NC F C C
F NC ’
F NA B F NB
五．计算题
22.解：由截面法可知，轴力F N =F=32kN
拉杆的横截面面积A ≥
[]
δMax
F =6
3101201032??=266.7mm 2 即πr 2≥266.7 mm 2， 故r ≥9.2mm 横截面的最小半径为9.2mm 23.解：（1）求支座反力。
∑==n
i Fi 1
0即F N +F 1-F 2+F 3=0 得F N = -F 1+F 2-F 3=-100+80-60=-80kN
结果为负号，说明支座反力水平向左。
（2）分段计算轴力。AB 段，取左段为隔离体：∑==n
i Fi 10即N 1-F N =0 N 1 =F N =80kN(内力为拉力)
BC 段，取左段为隔离体：
∑==n
i Fi 1
0即N 2+F 1-F N =0 N 2= F N -F 1=-20 kN(内力为拉力)
CD 段，取右段为隔离体： 即-N 3+F 3=0 N 3=F 3=60 kN （3）做轴力图。
+ +
-
工程力学II模拟试题1答案
精选word 范本！ 《工程力学II 》模拟试题一 考试时间：120分钟 一、单选题（每小题3分，共15分） 1. 对于图示单元体中的m ax τ正确答案为（ A ）。 A. MPa 100 B. MPa 0 C. MPa 50 D. MPa 200 2. 则该圆轴的最大剪应力是原来的（ C ）倍。 A. 2； B. 4； C. 8； D. 16。 3. 一铆钉受力如下图所示，铆钉直径为d ，钢板厚度均为t ，其剪切面面积和剪力大小 分别为（ B ）。 A. 241d π和1P ； B. 21d π和P ； C. d t 和1 P ； D. d t 和P 。 4. 关于图示AC 杆的结论中，正确的是（ C ）。 A. BC 段有变形，没有位移； B. BC 段没有变形，没有位移； C. BC 段没有变形，有位移； D. BC 段有变形，有位移。 5. 材料相同、抗弯刚度相同的悬臂梁Ⅰ、Ⅱ如图所示，正确结论是下列哪一种（ B ）。 A. Ⅱ梁最大挠度是Ⅰ梁的 1 2 倍； B. Ⅱ梁最大挠度是Ⅰ梁的4倍； C. Ⅱ梁最大挠度是Ⅰ梁的2倍； D. Ⅰ、Ⅱ梁的最大挠度相等。 悬臂梁Ⅰ 悬臂梁Ⅱ 222
二、判断题（对的请打“√”，错的请打“×”，每题2分，共10分） 1. 当施加载荷使低碳钢试件超过屈服阶段后，再卸载，则材料的比例极限将会提高。（√ ） 2. 杆件的轴力仅与杆件所受的外力有关，而与杆件的截面形状、材料无关。 （√ ） 3. 惯性矩、极惯性矩可为正、可为负、也可为零。 （× ） 4. 弯曲变形中截面中性轴上的剪应力总是为零。 （× ） 5. 如右图，拉杆的材料为钢，在拉杆与木材之间放一金属垫圈，该垫圈的作用是增加杆的 抗拉强度。 （ × ） 三、填空题（每题5分，共25分） 1. 低碳钢拉伸可以分成： 弹性 阶段， 屈服 阶段， 强化 阶段， 颈缩 阶段。 2. 胡克定律的基本公式EA l F l N ?= ?，E 称为材料的弹性模量，EA 称为杆件的 抗拉（或抗压）刚度 ，它反映了杆 抵抗拉伸（压缩）变形 的能力；梁的挠曲线微分方程 EI x M dx y d ) (2 2-=中，EI 称为梁的 抗弯刚度 ；圆轴转角计算公式π?180max max X GI T P ='中，P GI 称为圆轴的 抗扭刚度 。 3. 由①和②两杆组成的支架，如右图。从材料性能和经济性两方面 考虑，现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择，合理的选择是： ① 为 铸铁 ，②杆为 低碳钢 。 4. 利用叠加法计算杆件组合变形的条件是：(1)变形为 小变形 ；(2)材料处于 线弹性 。 5．图示杆中的最大压应力值等于bh F 2-。
工程力学—考试题库及答案
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.
专科《工程力学》_试卷_答案
专科《工程力学》 一、（共75题,共150分） 1. 下列结论哪些是正确的( ) （2分） A.理论力学研究物体的位移，但不研究物体的变形； B.材料力学不仅研究物体的位移，同时研究物体的变形； C.理论力学研究的位移是刚体位移； D.材料力学研究的位移主要是伴随物体变形而产生的位移。 .标准答案：A,B,C,D 2. 悬臂桁架受到大小均为F的三个力的作用，如图所示，则杆1内力的大小为( )；杆2内力的大小为( )；杆3内力的大小为( )。 （2分） A.F B.； C.0； D.F/2。 .标准答案：A,C 3. 直杆受扭转力偶作用，如题4图所示。计算截面1-1和2-2处的扭矩，哪些是计 算不正确( )。 （2分） A. B. C. D..标准答案：A,C,D 4. 简支梁受集中力作用，如题5图，以下结论中( )是正确的。 （2分） A. B. C. D. .标准答案：A,B,D 5. 静力学把物体看做刚体，是（）（2分） A.物体受力不变形 B.物体的硬度很高 C.抽象的力学模型 D.物体的两点的距离永远不变。 .标准答案：C,D 6. 考虑力对物体作用的两种效应，力是( )。（2分） A.滑动矢量； B.自由矢量； C.定位矢量。 .标准答案：C 7. 梁AB因强度不足，用与其材料相同、截面相同的短梁CD加固，如图所示。梁AB在D 处受到的支座反力为( )。 （2分） A.5P/4 B.P C.3/4P D.P/2 .标准答案：A
8. 在图所示结构中，如果将作用于构件AC上的力偶m搬移到构件BC上，则A、 B、C三处反力的大小( )。 （2分） A.都不变； B.A、B处反力不变，C处反力改变； C.都改变； D.A、B处反力改变，C处反力不变。 .标准答案：C 9. 选择拉伸曲线中三个强度指标的正确名称为( )。 （2分） A.①强度极限，②弹性极限，③屈服极限 B.①屈服极限，②强度极限，③比例极限 C.①屈服极限，②比例极限，③强度极限 D.①强度极限，②屈服极限，③比例极限 .标准答案：D 10. 两根钢制拉杆受力如图，若杆长L２＝２Ｌ１，横截面面积A２＝２Ａ1，则两杆的伸长ΔＬ和纵向线应变ε之间的关系应为( )。 （2分） A. B. C. D. .标准答案：B 11. 图所示受扭圆轴，正确的扭矩图为图( )。 （2分） A.图A B.图B C.图C D.图D .标准答案：C 12. 梁在集中力作用的截面处，它的内力图为( )。 （2分） A.Q图有突变，M图光滑连续 B.Q图有突变，M图有转折 C.M图有突变，Q图光滑连续 D.M图有突变，Q图有转折 .标准答案：B 13. 梁的剪力图和弯矩图如图所示，则梁上的荷载为( )。 （2分） A.AB段无荷载，B截面有集中力 B.AB段有集中力，BC段有均布力 C.AB段有均布力，B截面有集中力偶 D.AB段有均布力，A截面有集中力偶 .标准答案：D 14. 平面力偶力系的独立平衡方程数目是。（2分） A.1； B.2； C.3； D.4；
工程力学试卷及答案
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 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 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。 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 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。（√） 《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， 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 1. 表示扭转变形程度的量(B )。A. 是扭转角ψ，不是单位长度扭转角θ B. 是单位长度扭转角θ，不是扭转角ψ C. 是扭转角ψ和单位长度扭转角θ D. 不是扭转角ψ和单位长度扭转角θ 满分：5 分 2. 平面汇交力系平衡的充分且必要的几何条件是（A）。A. 力多边形自行封闭 B. 所有力共线 C. 所有力相交 满分：5 分 3. 梁的挠度是(B )。A. 横截面上任意一点沿梁轴线垂直方向的线位移 B. 横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移 C. 横截面形心沿梁轴方向的线位移 D. 横截面形心的位移 满分：5 分 4. 理想均匀直杆与轴向压力P＝Pcr时处于直线平衡状态。当其受到一微小横向干扰力后发生微小弯曲变形，若此时解除干扰力，则压杆(C )。A. 弯曲变形消失，恢复直线形状 B. 弯曲变形减小，不能恢复直线形状 C. 微弯变形状态不变 D. 弯曲变形继续增大 满分：5 分 5. 一圆轴用碳钢制作，校核其扭转角时，发现单位长度扭转角超过了许用值。为保证此轴的扭转刚度，采用哪种措施最有效(C )。A. 改用合金钢材料 B. 增加表面光洁度 C. 增加轴的直径 满分：5 分 6. 当平面力系的主矢不等于零，主矩等于零时，此力系合成为（A）。A. 合力 B. 合力偶 C. 力螺旋 满分：5 分 7. 一拉伸钢杆，弹性模量E＝200GPa，比例极限为200MPa，今测得其轴向应变ε＝，则横截面上的正应力(C )。A. σ＝Eε＝300MPa B. σ＞300MPa C. 200MPa＜σ＜300MPa D. σ＜200MPa 满分：5 分 8. 作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态，则这三个力必然（C）。A. 相交 B. 共线 C. 共面 满分：5 分 9. 在下列有关压杆临界应力σcr的结论中，( A)是正确的。A. 细长杆的σcr值与杆的材料无关 B. 中长杆的σcr值与杆的柔度无关 C. 中长杆的σcr值与杆的材料无关 D. 粗短杆的σcr值与杆的柔度无关 《工程力学》综合练习题1．试分别画出下列各物体系统中指定物体的受力图。 2．求图示静定刚架的支座反力。 3．画出下列简支梁的剪力图及弯矩图。 4．梁的尺寸、荷载及截面尺寸如图。试求梁中的最大剪应力。 5．试作出下图中杆AB（连同滑轮）、杆CD及整体的受力图。 6．均质球重P 、半径为r ，放在墙与杆CB 之间，杆长为l ，其与墙的夹角为α， B 端用水平绳BA 拉住。不计杆重，求绳索的拉力。 7．图示三角形托架。已知：杆AC 是圆截面钢杆，MPa 170][=σ；杆BC 是正 方形截面木杆，容许压力 MPa a 12][=σ；P=60KN 。试选择钢杆的直径d 和木 杆的截面边长a 。 8．直径50mm 的钢圆轴，其横截面上的扭矩MT =1.5kN ?m ，求横截面上的最大 剪应力。 9．试分别画出下列各物体系统中指定物体的受力图。 10． 求图示静定刚架的支座反力。 11．圆截面轴心拉压杆的直径及荷载如图所示。由钢材制成，容许应力[σ]=170MPa。试校核该杆的强度。 12．画出下列简支梁的剪力图及弯矩图。 13．用数解法对下列单元体进行应力状态分析：求出主平面位置；并在单元体图上表示出主应力和主平面。并画出应力图。 14．试作出下图中重物、杆DE、杆BC、杆AC（连同滑轮）及整体的受力图。 15．圆柱O重G=1000N放在斜面上用撑架支承如图；不计架重，求铰链A、 B 、 C 处反力。 16． 起重机装在三轮小车ABC 上，机身重G=100KN ，重力作用线在平面 LMNF 之内，至机身轴MN 的距离为0.5m ；已知AD=DB=1m ，CD=1.5m ， CM=1M ；求当载重P=30KN ，起重机的平面LMN 平行于AB 时，车轮对轨 道的压力。 17． 简易起重设备的计算简图如图所示。已知斜杆AB 用两根不等边角钢 63×40×4组成。如钢的容许应力MPa 170][=σ，问这个起重设备在提起重量 为W=15KN 的重物时，斜杆AB 是否满足强度条件？ 18． 圆轴的直径d=50mm ，转速为每分钟120转。若该轴横截面上的最大剪 应力等60Mpa ，问所传递的功率是多少千瓦？ 19． 试作出下图外伸梁的剪力图和弯矩图。 20． 由木材制成的矩形截面悬臂梁，在梁的水平对称面内受到P1=1.6KN 的 作用，在铅直对称面内受到P2=0.8KN 作用如图所示。已知：b=90mm ，2m 2m 2m 5KN ?m 10KN A C B D 《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； 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 第一阶段测试卷 考试科目:《工程力学》静力学 （总分100分）时间：90分钟 __________学习中心（教学点） 批次： 层次： 专业： 学号： 身份证号： 姓名： 得分： 一、单项选择题：（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1．物块重G ，在水平推力P 作用下平衡。接触面间的静滑动摩擦因素数为 s f 。，则物块与铅垂面间的摩擦力为（ ）。 A ．P f F s =； Ｂ．G F =； Ｃ．G f F s =； Ｄ．P F =。 2．一等边三角形薄板置于水平光滑面上，开始处于静止状态。当沿其三边AB 、BC 、CA 分别作用力F 1、F 2、F 3后，若该三力相等，方向如图，则（ ）。 A ．板仍然保持平衡； Ｂ．板既发生移动，又会发生转动； Ｃ．板只会产生移动； Ｄ．板只会产生转动。 3. 二力平衡公理适用的范围是（ ）。 A ．刚体； Ｂ．刚体系统； Ｃ．变形体； Ｄ．任何物体或物体系统。 4．图示结构中，如果将作用在AC 上的力偶移动到BC 上（图中虚线所示），则（ ）。 A ． 支座A 的反力不会发生变化； B ． 支座B 的反力不会发生变化； C ． A 、B 支座的反力都会有变化； 题4图 G P 题1图 题 2 D ． 铰链C 所受的力不会有变化。 5．力F 作用于长方体BCDH 侧平面内，如图所示。该力在ox 、oy 、oz 轴上的投影为（ ）。 A ．;0,0,0≠≠≠z y x F F F B ．;0,0,0≠=≠z y x F F F C ．;0,0,0≠==z y x F F F D ．0, 0,0==≠z y x F F F 。 二、 填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1． 平面汇交力系，有 个独立的平衡方程，空间一般力系有 个独立的平衡方程 2． 平面一般力系平衡的必要与充分条件是： 。 3． 力在正交坐标轴上投影的大小与力沿这两根轴的分力的大小 。 4． 同平面内的两个力偶，只要 相同，对刚体作用的效应就相同。 5． 图示AB 杆自重不计，在五个已知力作用下处于平衡。则作 用于B 点的四个力的合力R 的方向沿 。 三、 作图题（每小题 10 分，共 20分）图中所有接触都为光滑的，物体重量不计。 1．画出物体系统中构件ACB 及整个物体系统的受力图。 y z C B F o H x D 题5图 B A F F 4 F 3 题5图工程力学试题以及答案
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