大学工程力学作图题
工程力学试卷及答案
一、填空题（30%） 1、平面固定铰支座约束一般对应的约束反力分量有 。
2、在满跨竖向均布荷载作用下，三铰拱的合理轴线为 。
3、图示力P 对B 点之矩。
题3图题4图4、物块重量，用水平力P 将它压在铅垂墙上，已知N G 100=N P 400=，物快与墙间的摩擦因素，则摩擦力 3.0=L f A 简化得到 。
题8图8、图示桁架的零杆数目为 。
9、图示结构C 截面弯矩为 。
10、 通过几何组成分析，图示体系为 。
题9图 题10图 1工程力学考试试卷2、轴力图（5%）3、扭矩图（5%）4、绘制图示梁的剪力图和弯矩图。
已知：q=20kN/m ，F=15kN （10%）三、计算题（45%）1、图示结构，各杆自重不计。
求AC 杆和A B 杆所受的力。
（10%）2、计算图示多跨静定梁A 、B 、C 三处的约束反力。
（12%）3、计算图示刚架支座反力，并绘制弯矩图。
（13%）4、求图示桁架杆1和杆2的内力。
（10%）答案一、填空题1、水平反力、竖向反力2、抛物线3、pb 234、1005、同一力偶6、150Kn7、7根8、-P 9、010、有一个多余约束的几何不变体系二、作图题1、略2、轴力图（kN ）302030剪力图（kN ·m ）2505502503、yx 15.0095.00剪力图（kN ）yx 弯矩图（Kn.m ）三、计算题1、PF P F BC AB 262,132+=+=2、kNF kN F kN F C B A 15,3/4,3/37=-==3、y xyx 剪力图弯矩图4、P F P F N N 2,221-==。
工程力学期末考试A卷和答案(完美)
201x～201x学年第x学期期末考试《工程力学》试题（A）xx 专业 xx 级第x学期201x年x月一、选择题（30分）1. 静力学研究的对象是（）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（）A、5NB、7NC、12ND、1N3. 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（）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（）A、W=FSB、P=MVC、I=FTD、F=ma5. 以下关于截面上内力的大小的结论哪一个是正确的？（）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.下图的合力是（）A、F1B、F2C、F3D、F47.在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中，错误的是（）A.拉压杆的压力只有轴力B.轴力的作用线与杆轴线重合C.轴力是沿杆轴作用的外力D.轴力与杆的横截面积和材料有关8.设一阶梯形杆的轴力沿杆轴是变化的，则在发生破坏的截面上（）A.外力一定最大，且面积一定最小B.轴力一定最大，且面积一定最大C.轴力不一定最大，但面积一定最小D.轴力与面积之比一定最大9．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10. 下列表述中正确的是（）A. 主矢和主矩都与简化中心有关。
B. 主矢和主矩都与简化中心无关。
C. 主矢与简化中心有关，而主矩与简化中心无关。
D．主矢与简化中心无关，而主矩与简化中心有关。
11.一圆截面直杆，两端承受拉力的作用，若将其直径增加一倍，则杆的抗拉刚度将是原来的（）。
A. 2倍B. 4倍C. 6倍D. 8倍12. 现有钢、铸铁两种棒材，其直径相同。
《工程力学》试卷及答案
《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=∑ixF0=∑iyF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。
工程力学题目及答案解析
= 64.5 mm
另一种解法：负面积法
将截面看成是从 200mm×150mm 的 矩形中挖去图中的小矩形（虚线部 分）而得到，从而
A1 = 200×150mm2 = 30000 mm2
2020/8/20
17
x1= 75 mm, y1= 100 mm A2= -180×130 = -23400 mm2 x2= 85 mm, y2= 110 mm
知识点
能力层次
1 力的平移定理
理解
2 平面任意力系的简化
理解
3 力系的主矢与主矩
理解
4 固定端约束
应用
5 平面任意力系的平衡条件、平衡方程形式 理解、应用
6 刚体系的平衡
掌握
7 超静定的概念
向一点简化 平面任意力系
合成 平面汇交力系
合成 平面力偶系
识记
FR （主矢）
MO （主矩）
2020/8/20
平面任意力系平衡条件：FR 0 MO 0 超静定：系统中未知力数目﹥独立的平衡方程数目。
刚体系平衡的特点： ①物系静止 ②物系中每个单体也是平衡的。每个单体可列3个平衡方程，整个系
统可列3n个方程（设物系中有n个物体）
第6章 重 心
知识点 1 重力、重心的概念 2 重心计算方法
确定重心和形心位置的具体方法： (1) 积分法； (2) 组合法； (3) 悬挂法； (4) 称重法。
解：以梁AB 为研究对象，受力图和坐标系如图所示。建立平
衡方程
Fx 0 :
FAx 0
Fy 0 :
FAy q 2l F 0
MA(F) 0 : MA q 2l l M F 2l 0
解得： FAx 0
FAy ql
工程力学经典练习题答案
工程力学经典练习题答案一、判断题1-1、如物体相对于地面保持静止或匀速运动状态,则物体处于平衡。
1-2、作用在同一刚体上的两个力,使物体处于平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线。
1-3、静力学公理中,二力平衡公理和加减平衡力系公理仅适用于刚体。
1-4、二力构件是指两端用铰链连接并且指受两个力作用的构件。
1-5、对刚体而言，力是滑移矢量，可沿其作用线移动。
1-6、对非自由体的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相反。
1-7、作用在同一刚体的五个力构成的力多边形自行封闭，则此刚体一定处于平衡状态。
1-8、只要两个力偶的力偶矩相等，则此两力偶就是等效力偶。
二、单项选择题1-1、刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线。
A、必汇交于一点B、必互相平行C、必都为零D、必位于同一平面内1-2、力的可传性。
A、适用于同一刚体B、适用于刚体和变形体C、适用于刚体系统D、既适用于单个刚体，又适用于刚体系统1-3、如果力FR是F1、F2二力的合力,且F1、F2不同向，用矢量方程表示为FR= F1+ F2，则三力大小之间的关系为。
A、必有FR= F1+ FB、不可能有FR= F1+ F2C、必有FR＞F1, FR＞F2D、必有FR＜F1, FR＜F21-4、作用在刚体上的一个力偶，若使其在作用面内转移，其结果是。
A、使刚体转动B、使刚体平移C、不改变对刚体的作用效果D、将改变力偶矩的大小三、计算题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：Fx F cosαFy F sinα注意：力的投影为代数量；式中：Fx、Fy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1-11-2、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。
工程力学(第二版)习题册答案
一、填空题
1. 相 对 滑 动 相 对 滑 动 趋 势 接触面的切线 相反 2. 10N 20N 30N 30N 30N 3. 100N 竖直向上 平衡 4. 平稳无冲击 自锁
阻碍物体相对滑动
相对滑动趋势
二、选择题
1. A
三、简答题
1. ①问题中含有可能发生相对滑动的摩擦面，因此，存在摩擦力； ②受力图中要画出摩擦力，摩擦力总是沿着接触面的切线方向并与物体相对滑
7.
8.
9.
第二章 平面力系
第一节 共线力系的合成与平衡
一、填空题
1. 在同一条直线上
2. FR Fi FR 0
二、计算题
设向右为正方向。 则 FR=120+40-80-200=-120N 方向：水平向左
第二节 平面汇交力系的合成
一、填空题
1. 作用于同一平面内且各力作用线相交于一点的力系 共线力系 力的作用点 2. -F 或 F 0 0 -F 或 F 3. 合力在任一坐标轴上的投影 各分力在同一轴上投影的代数和 4. F4 F3 5. 自行封闭 6. 所有各力在 x 轴上投影的代数和为零 所有各力在 y 轴上投影的代数和为零 Fx 0 Fy 0
3. 后轮：摩擦力向前 前轮：摩擦力向后
4. 不下滑，处于自锁状态
四、计算题
FT 60 18 3N
五、应用题
1. （提示）从摩擦力与 F 对 B 点的力矩大小的比较进行考虑
第三章 空间力系 第一节 力在空间坐标轴上的投影与合成
一、填空题
1. 力的作用线不都在同一平面内呈空间分布的力系 2. 一次投影法 二次投影法
二、选择题
1. A 2.B
它所限制物体
三、简答题
1.柔性体约束只能承受拉力，不能承受压力。 2.被约束物体可以沿约束的水平方向自由滑动，也可以向离开约束的方向运动， 但不能向垂直指向约束的方向运动。 3.剪刀的两半部分可以绕销钉轴线相对转动，但不能在垂直销钉轴线的平面内沿 任意方向做相对移动。 4.木条不能沿圆柱销半径方向移动，但可以绕销轴做相对转动。 5.固定端约束既限制物体在约束处沿任何方向的移动，也限制物体在约束处的转 动。
工程力学习题册第八章 - 答案
第八章 直梁弯曲一、填空题1.工程中 发生弯曲 或以 弯曲变形 为主的杆件称为梁。
2.常见梁的力学模型有 简支梁 、 外伸梁 和 悬臂梁 。
3.平面弯曲变形的受力特点是 外力垂直于杆件的轴线，且外力和力偶都作用在梁的纵向对称面内 ；平面弯曲变形的变形特点是 梁的轴线由直线变成了在外力作用面内的一条曲线 ；发生平面弯曲变形的构件特征是 具有一个以上对称面的等截面直梁 。
4.作用在梁上的载荷有 集中力 、 集中力偶 和 分布载荷 。
5.梁弯曲时，横截面上的内力一般包括 剪力 和 弯矩 两个分量，其中对梁的强度影响较大的是 弯矩 。
6.在计算梁的内力时，当梁的长度大于横截面尺寸 五 倍以上时，可将剪力略去不计。
7.梁弯曲时，某一截面上的弯矩，在数值上等于 该截面左侧或右侧梁上各外力对截面形心的力矩 的代数和。
其正负号规定为：当梁弯曲成 凹面向上 时，截面上弯矩为正；当梁弯曲成凸面向上 时，截面上弯矩为负。
8.在集中力偶作用处，弯矩发生突变，突变值等于 集中力偶矩 。
9.横截面上弯矩为 常数 而剪力为 零 的平面弯曲变形称为 纯弯曲变形 。
10.梁纯弯曲变形实验中，横向线仍为直线，且仍与 梁轴线 正交，但两线不再 平行 ，相对倾斜角度θ。
纵向线变为 弧线 ，轴线以上的纵向线缩短，称为 缩短 区，此区梁的宽度 增大 ；轴线以下的纵向线伸长，称为 伸长 区，此区梁的宽度 减小 。
情况与轴向拉伸、压缩时的变形相似。
11.中性层与横截面的交线称为 中性轴 ，变形时梁的 所有横截面 均绕此线相对旋转。
12.在中性层凸出一侧的梁内各点，其正应力均为 正 值，即为 拉 应力。
13.根据弯曲强度条件可以解决 强度校核 、 截面选取 和 确定许可载荷 等三类问题。
14.产生最大正应力的截面又称为 危险截面 ，最大正应力所在的点称为 危险点 。
15.在截面积A 相同的条件下， 抗弯截面系数 越大，则梁的承载能力就越高。
秋季学期工程力学习题附答案
秋季学期⼯程⼒学习题附答案秋季学期⼯程⼒学习题及答案⼀、单项选择题（20分，共 10 题，每⼩题 2 分）1. 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O点之矩最⼤(B )。
A. ⼒P1B. ⼒P2C. ⼒P3D. ⼒P2. 三⼒平衡定理是（A ）A. 共⾯不平⾏的三个⼒互相平衡必汇交于⼀点B. 共⾯三⼒若平衡，必汇交于⼀点C. 三⼒汇交于⼀点，则这三个⼒必互相平衡3. 有⼀平⾯汇交⼒系，其⼒多边形如图所⽰，以下结论中哪个是正确的?(B )A. 该⼒系是不平衡⼒系B. 该⼒系是平衡⼒系C. F4为⼒系的合⼒D. 对⾓线⽮量OA为⼒系的合⼒4. 若已知⼒偶(F1，F1’)与⼒偶 (F2，F2’)中的⼒F1=F2=200N，则此⼆⼒偶的矩(C )。
A. 相等B. 不相等C. 可能相等D. 以上都不正确5. 如图所⽰平板，其上作⽤有两对⼒Q1和Q2及P1和P2，这两对⼒各组成⼀个⼒偶，现已知Q1=Q2=200N，P1=P2=150N，那么该平板将（C ）A. 左右平移B. 上下平移C. 保持平衡D. 顺时针旋转6. 指出图中的⼆⼒构件是（B ）A. AB杆B. BC杆C. CD杆D. 没有⼆⼒杆7. 如题图所⽰，起吊机器时，通常采⽤两个吊环螺栓，称α为起吊⾓，若α⾓有三种情况供你选择，合理的选择是（A）。
A. α＝90°B. α>90°C. α<90°8. 如图所⽰的四种⽀架都由杆 AB和 BC构成， A、 B、 C三点都是铰接，在 A点悬挂重量为 G的重物，若不计杆的⾃重，杆AB受⼒最⼩的是（ D）。
A. 图 aB. 图bC. 图 dD. 图b9. 如图所⽰的三种情况，若不计梁的⾃重和摩擦，各⼒偶对 O点的矩和各⼒偶对 x、 y轴的投影分别是（B）。
A. 不相同的相同的B. 各⼒偶对O点的矩是不相同的C. 各⼒偶对x，y轴的投影是相同的D. 以上都不正确10. 如图所⽰的三个⼒系，它们的三⼒的⼤⼩相等，都汇交于⼀点，且各⼒都不等于零，能平衡的⼒系是（A）。
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PR F1 Rh
P h( 2 R h ) 当F 时球方能离开地面 Rh
8
[例4] 已知 P=2kN
解：①研究AB杆
求FCD , FA
②画出受力图
③列平衡方程
F F
x
0
FCD
FA cos FCD cos450 0
y
0
0
P FA sin FCD sin45 0
6 P cos 45 sin 60 5 P coபைடு நூலகம் 45 cos 60 38.2( N m 12 )
M x ( P ) M x ( P x ) M x ( P y ) M x ( P z ) 0 0 6Pz
6 P sin45 84.8(N m)
P PR F1 si n Rh
Rh 又 sin R
7
研究块，受力如图， 作力三角形 解力三角形：
F F1' cos
F3
N F'1
F' N
1
F3
cos
R 2 ( R h) 2 1 R R
h( 2 R h)
F1 h (2 R h) F R
M y (P ) M y (P x ) M y (P y ) M y (P z )
0 0 5Pz
5 P sin 45
70.7( N m)
13
[例6] 已知：AB=3m, AE=AF=4m, Q=20kN; 求：绳BE、BF的拉力和杆AB的内力
解：分别研究C点和B点
FA
9
FA cos FCD cos450 0
P FA sin FCD sin450 0
FCD
④ 解平衡方程 由EB=BC=0.4m，
AE 1.6 1.2649 m
cos AB 0.95 AE sin BE 0.32 AE
M2
FC l cos M1 M2 0
m FC l cos
M1 FC
M2 D FAC FD
C:
Fy 0
cos FBC 0 FC
FBC
m l m tan l
F'C
C
y
Fx 0
sin FAC 0 FC
FAC
x
16
FBC
[例2] 已知：Q=7.5KN, P=1.2KN , l=2.5m , a=2m , =30o , 求：BC杆拉力和铰A处的支座反力？ 解：（1）选AB梁为研究对象。 （2）画受力图 A FAy l/2 FBC
[例4] 尖点问题
FB FC Q FB FC
Q
FA
[例5] 画出下列各构件的受力图
FD D FAx C FBy FT B FBx FAx FH' FC A B FAy FAy FH FBy' FT FD
FC'
FBx'
C
FH
W
[例1] 已知压路机碾子重P=20kN, r=60cm, 欲拉过h=8cm的障碍
FA
解得：
10
[例5] 已知如图P、Q， 求平衡时 =？ 地面的反力FD=？
解：研究球：
F
x
0
FT 2 cos FT 1 0
FT 1 P 1 cos FT 2 2P 2
F
y
0
FT1
FT2
FT 2 sin Q FD 0
FD
11
[例4] 已知：P=2000N, C点在Oxy平面内。 求：力P 对三个坐标轴的矩。 解：
[例2] 画出下列各构件的受力图
C O C
FC' E
D B A FA FB B
Q
D A
E
F O
F1 FO F'
F1' FC
C
Q
F2
[例3] 画出下列各构件的受力图 说明：三力平衡必汇交 当三力平行时，在无限 远处汇交，它是一种特 殊情况。
FB B A FA
E
B C D FD'
D
FD Q
FE
FB'
FC
N2 T1 cos60 T2 sin T3 sin 0
N2 23.0 (kN)
15
T2 T3 41.9 (kN) ,
[例6] 已知：M1＝3m/2， M2＝m/2， CD=l ， M1 C 求：BC、AC 杆所受力。 A
D
解:
CD:
M
i 1
n
i
0
B C
Pz P sin45
Pxy P cos45
Px P cos45 sin60
Py P cos45 cos60
Mz ( P ) Mz ( P x ) Mz ( P y ) Mz ( P z ) 6 Px (5 Py ) 0
C
a l
P Q
B
A FAx l/2
a l P
Q
B
17
[例2] 已知：Q=7.5KN, P=1.2KN , l=2.5m , a=2m , =30o , 求：BC杆拉力和铰A处的支座反力？ FAy FBC （3）列平衡方程，求未知量。 A
M
Ai
0
l Qa 0 2
由C点：
F
y
0
T1 ' sin 15 Q sin 45 0,
cos 3 sin 5
T1' 54.6(kN)
4 32 42 5
14
4
由B点：
F 0, F 0, F 0,
x y
z
T2 cos cos45 T3 cos cos45 0 T1 sin 60 T2 cos cos45 T3 cos cos45 0
FB
又由几何关系：tg
所以
F=11.5kN , FB=23.1kN
由作用力和反作用力的关系，碾子对障碍物的压力等于 23.1kN。
6
[例2] 求当F力达到多大时，球离开地面？已知P、R、h
解： 研究球，受力如图：
F1
F1 F2 FB F2
作力三角形 解力三角形：
FB=0 时为球离开地面
P F1 sin
物。 求：在中心作用的水平力F的大小和碾子对障碍物的压力。
解： ①选碾子为研究对象 ②取分离体画受力图
F
r
FB N FA A
5
∵当碾子刚离地面时FA=0
拉力 F、自重 P 及支反力 FB 构成一平衡力系。 FB
由平衡的几何条件，力多边形封闭，故
F P tg
P FB cos
r 2 (r h) 2 0.577 rh