《工程力学》第二学期期末试题及答案
工程力学期末考核试卷(带答案)
工程力学期末考核试卷（带答案）题号 一二三四五六七八九十总分 得分一、判断题（每题2分，共10分）1、若平面汇交力系的力多边形自行闭合，则该平面汇交力系一定平衡。
（ ）2、剪力以对所取的隔离体有顺时针趋势为正。
（ ）3、合力一定比分力大。
（ ）4、两个刚片构成一个几何不变体系的最少约束数目是3个。
（ ）5、力偶可以用一个力平衡。
（ ）二、填空题（每空5分，共35分）1、下图所示结构中BC 和AB 杆都属于__________。
当F=30KN 时，可求得N AB =__________ ，N BC =__________。
2、分别计算右上图所示的F 1、F 2对O 点的力矩:M(F 1)o= ,M(F 2)o= 。
3、杆件的横截面A=1000mm 2，受力如下图所示。
此杆处于平衡状态。
P=______________、 σ1-1=__________。
命题教师： 院系负责人签字：三、计算题（共55分）1、钢筋混凝土刚架，所受荷载及支承情况如图4－12（a ）所示。
已知得分 阅卷人得分 阅卷人得分阅卷人班 级： 姓 名： 学 号：…………………………………………密……………………………………封………………………………线…………………………=kN⋅=Qmq，试求支座处的反力。
（15分）P4==kN/m,20kNm,10kN,22、横截面面积A=10cm2的拉杆，P=40KN，试求α=60°斜面上的σα和τα. （15分）3、已知图示梁，求该梁的支反力，并作出剪力图和弯矩图。
（25分）答案：一、判断题（每题2分，共10分）: 对 对 错 对 错 二、填空题（每空5分，共35分）1. 二力杆 51.96KN -60KN2. 5KN.M -45KN.M3. 20KN 20MPa三、计算题（共55分）1. 【解】：取刚架为研究对象，画其受力图，列三个平衡方程)(kN 3446106 06 0A A ←-=⨯--=--==++=∑q P X q P X X （5分）)(kN 296418220310461834 036346 0B B A ↑=⨯++⨯+⨯=+++==⨯--⨯-⨯-⨯=∑q m Q P Y q m Q P Y M （5分） )(kN 92920 00B A B A ↓-=-=-==-+=∑Y Q Y Q Y Y Y （5分）2. 【解】: 由题意得：N=P=40KN (2分) σ=N/A=40MPa （3分） σα=10MPa （5分） τα=17.32MPa （5分）3. 【解】: （1）求支座反力20B =R kN （↑），8D =R kN （↑）。
《工程力学》第二学期期末试题及答案-精
《工程力学》第二学期期末试题（一）已知：梁AB 与BC ，在B 处用铰链连接，A 端为固定端，C 端为可动铰链支座。
试画:答：（二）已知：结构如图所示，受力P 。
DE 为二力杆，B 为固定铰链支座，A 为可动铰链支座， AC为中间铰链连接。
试分别画出ADC杆和BEC杆的受力图。
（三）已知：实心圆截面轴，两端承受弯矩M和扭矩T的联合作用，轴的转速n=100 r/min，传递N P＝10马力，弯矩M＝200 Nm。
许用应力［σ］＝6 0 MPa 。
试求: 按第三强度理论确定轴的直径d 。
MM解：对于实心圆截面轴有：323d W P π= 同时由书中公式知：m KN n N T P ⋅=⨯=702.002.7； cm 99.46010027.02.032][32d ][32/)d (332233r 322max 3r 3=⨯⨯+⨯=⇒+==πσπσπσM M M W M C Z r（四）已知：梁ABC 受均布力q 作用。
试求：铰链支座A 的反力和拉杆BD 的拉力。
四题图（五）已知：梁ABC受均布力q作用,钢质压杆BD为圆截面，直径d＝4 0 mm， BD杆长L＝800 mm , 两端铰链连接，稳定安全系数n st=3 , 临界应力的欧拉公式为σcr=π2 E / λ2 ，经验公式为σcr= 304–1.12 λ， E = 2 0 0 GPa ，σp=2 0 0 MPa ，σs=2 3 5 MPa 。
试求：根据压杆BD的稳定性，计算分布载荷的许可值[q]。
提示：先求分布载荷q与压杆BD的静力关系，再求BD杆的稳定许可压力q答：将BD 杆件截开，以上半部分为研究对象进行受力分析，假设BD 杆的轴力BD N (均假设为压力)，对A 点取矩，列力的平衡方程为：∑=0)(F M A , q N N q BD BD 25.202232=⇒=⨯-⨯(为压力) 由于i lμλ=，464424d dd A I i =⋅⋅==ππ，又因为两端为铰链约束，1=μ，。
工程力学期末考试试卷(带答案)
工程力学期末考核试卷（带答案）题号 一二三四五六七八九十总分 得分一、判断题（每题2分，共10分）1、若一个杆件受三力作用而处于平衡，则此三力必平行或者汇交于一点。
（ ）2、剪力以对所取的隔离体有逆时针趋势为正。
（ ）3、力偶与力矩两者的量纲相同，都是【力的单位】×【长度的单位】。
（ ）4、杆系结构中增加或拆除二元体不会改变体系的几何属性。
（ ）5、光滑接触面的约束反力可能是拉力，也可能是压力。
（ ） 二、填空题（每空5分，共35分）1、已知：矩形截面h=18cm ，b=12cm ，y=6cm ，如下图所示， 则：Z I = ， z S= 。
2、如上左图所示，一梁自由端作用1F 、2F 两个力,则此两力对梁上O 点的力矩分别为M1= ，M2= 。
3、杆件的横截面A=1000mm 2，P1=3KN,P2=8KN,受力如下图所示,此杆处于平衡状态。
命题教师： 院系负责人签字：则P 3=______________、σ1-1=_________ _，σ2-2=_________ _。
得分 阅卷人得分阅卷人班 级： 姓 名： 学 号：…………………………………………密……………………………………封………………………………线…………………………三、计算题（共55分）得分阅卷人1、求图示三铰刚架A,B处的支座反力。
（15分）2、P1=30kN，P2 =10kN , AC段的横截面面积A AC=500mm2,CD段的横截面面积A CD=200mm2，弹性模量E=200GPa。
试作轴力图，并求杆端D的位移量。
（15分）3、已知图示梁，求该梁的支反力，并作出剪力图和弯矩图。
（25分）答案：一、判断题（每题2分，共10分）: 对 错 对 对 错 二、填空题（每空5分，共35分） 1. 5832cm4 270cm3 2. 163.2N.M -326.4N.M 3. 5KN 3MPa - 5MPa三、计算题（共55分）1. 【解】：取整个结构为研究对象，画受力图。
2022年大学工程力学专业《大学物理(下册)》期末考试试题 附答案
2022年大学工程力学专业《大学物理（下册）》期末考试试题附答案姓名：______ 班级：______ 学号：______考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。
当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动的角速度_____。
2、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg，则电子的总能量是__________J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。
3、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：(1) 摆线的张力T＝_____________________；(2) 摆锤的速率v＝_____________________。
4、质点p在一直线上运动，其坐标x与时间t有如下关系：(A为常数) (1) 任意时刻ｔ，质点的加速度a =_______； (2) 质点速度为零的时刻t =__________．5、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为：（）。
①②③④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。
(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________(3) 电荷总伴随有电场．__________________________6、一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感强度大小为_______________，方向为_________________。
7、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I=3A时，环中磁场能量密度w =_____________ ．()8、一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A 电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为___________；铁芯中的磁场强度H的大小为___________ 。
《工程力学》期末考试试卷附答案
《工程力学》期末考试试卷附答案一、填空题：（共5题，每题3分，共15分）1、力偶对任意点之矩等于 ，力偶没有合力，力偶只能用 来平衡。
力偶中的两个力在任一坐标轴上的投影的代数和等于 。
2、我们把构件抵抗破坏的能力称为 ；把构件抵抗变形的能力称为 。
3、已知一等直杆如下图所示，横截面面积为2400mm A =，许用应力[]MPa 60=σ，此杆强度为4、低碳钢的σ-ε曲线如图，则：材料的弹性模量E ＝ GPa ，材料的屈服点 σs ＝ Mpa ，材料的抗拉强度σb ＝ Mpa5、右图中矩形对Z 轴的惯性矩Z I = 。
二、判断题（共10题，每题1分，共10分）1、凡在两个力作用下的构件称为二力构件。
（ ）2、力系的合力一定比各分力大。
（ ）3、作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。
（ ）4、平行力系中心只与力系各力的大小和作用点有关，而与各力的方向无关。
（ ）5、平面力系如果平衡，该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零（ ）6、平面任意力系向平面某点简化所得的主矢等于零就平衡。
（ ）7、平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系各力对同一点的矩的代数和（ ）8、力偶对其作用面内任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩，同时与力偶与矩心间的相对位置相关。
（ ）9、只要接触面间有正压力存在，则必然会产生滑动摩擦力。
（ ）10、梁的弯曲变形与材料无关。
（ ）三、选择题（共12题，每题5分，共60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。
则其合力可以表示为（ ）。
A 、12F F -；B 、21F F -；C 、12F F +。
2、杆OA 和物块M 的重力均为P ，杆与物块间有摩擦，物块与地面间光滑，当水平力F 增大而物块仍然保持平衡时，则杆对物块M 的正压力（ ）A 、 由小变大B 、 由大变小C 、 不变D 、无法确定3、“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于（ ）A 、任何物体；B 、固体；C 、弹性体；D 、刚体。
工程力学期末测试题及答案
工程力学期末测试题及答案工程力学是工程学中的一门基础课程，以下是一篇工程力学期末测试题及答案，供您参考。
一、选择题（每题3分，共30分）1. 在下列选项中，哪一个不是工程力学的基本任务？A. 分析物体的受力情况B. 确定物体在外力作用下的运动状态C. 研究物体的内力D. 探讨物体的材料性能答案：D2. 下列关于力的说法，错误的是：A. 力是物体之间相互作用的物理量B. 力的单位是牛顿（N）C. 力的合成遵循平行四边形法则D. 力不能与速度相加答案：D3. 下列哪个物理量表示物体单位长度上的力？A. 应力B. 应变C. 位移D. 速度答案：A4. 在下列选项中，哪一个不属于工程力学中的基本假设？A. 物体是刚体B. 物体是弹性体C. 物体是塑性体D. 物体内部没有摩擦力答案：D5. 下列关于力矩的说法，正确的是：A. 力矩等于力乘以力臂B. 力矩的方向垂直于力的作用线C. 力矩的单位是牛顿（N）D. 力矩不能使物体产生转动答案：A6. 下列关于梁的弯曲的说法，正确的是：A. 梁的弯曲是由弯矩引起的B. 梁的弯曲是由剪力引起的C. 梁的弯曲是由轴力引起的D. 梁的弯曲是由扭矩引起的答案：A7. 下列关于胡克定律的说法，错误的是：A. 胡克定律适用于弹性体B. 胡克定律表明应力与应变成正比C. 胡克定律适用于所有材料D. 胡克定律的单位是帕斯卡（Pa）答案：C8. 在下列选项中，哪一个不是梁的支座类型？A. 固定支座B. 滑动支座C. 铰接支座D. 弹性支座答案：D9. 下列关于机械能守恒的说法，正确的是：A. 机械能守恒适用于所有运动B. 机械能守恒表明动能与势能之和不变C. 机械能守恒适用于弹性体D. 机械能守恒适用于塑性体答案：B10. 下列关于摩擦力的说法，正确的是：A. 摩擦力与物体的运动方向相同B. 摩擦力与物体的运动方向相反C. 摩擦力与物体的运动方向无关D. 摩擦力总是等于物体的重力答案：B二、填空题（每题3分，共30分）1. 力的合成遵循________法则。
1213学年第二学期工程力学试卷答案(考查)
学院 专业 班级 学号 姓名 密封线内不要答题 密封线内不要答题 江苏科技大学张家港校区 12-13学年第二学期工程力学期终考试试卷 分数 题号 一 二 三 总分 20 21 22 23 得分 一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共计30分） 1、衡量构件承载能力的主要因素是( D ) A. 轴向拉伸或压缩 B. 扭转 C. 弯曲 D. 强度、刚度和稳定性 2、在下列4种情况中，截面上弯矩M 为正、剪力F S 为负的是（ B ）3、图示外伸梁C 端作用一个力偶，其力偶矩为m ， 则B 处支座反力大小应为 ( A ) A.m a B.23m a C.2m a D.3m a4、材料的许用应力[]=u n σσ（安全系数），对于塑性材料，极限应力σu 取材料的 ( A ) A.屈服极限 B.弹性极限 C.比例极限 D.强度极限5、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（ D ）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6、图示悬臂梁作用均布荷载，给出1，2，3，4点的应力状态，其中哪个解答是错误的( A )A. 1点B. 2点C. 3点D. 4点7、图示受轴向荷载作用的等截面直杆ABC ，EA 为常数，杆件的轴向总变形Δl 为（ B ）A ．-EA4P l B ．-EA3P l C ．-EA2P l D ．-EA P l 8、图示矩形截面对z 轴的静矩S z 为 （ D ）A.2bh B.312b h C.312bh D.22bh 9、任意应力状态下的单元体，有下列四种说法，正确的是( D )A. 最小正应力的面上切应力最小B. 最大正应力的面上切应力最大C. 正应力为零的面上切应力最大D. 最大正应力的面上切应力为零10、图示结构，用积分法计算AB 梁的位移时，梁的边界条件为（ D ）A ．B ω≠0 B θ=0B ．B ω≠0 B θ≠0C．Bω=0Bθ≠0D．Bω=0 Bθ=0二、填空题（共9小题，每空2分，共计28分）11、简支梁AB，在AC段作用均布荷载q，D点作用力偶为qa2，其C点的剪力F SC=___aq43-___，M C=_qa221__。
《工程力学》期末试题及答案
解：用动能定理求运动
以杆为研究对象。由于杆由水平位置静止开始运动，故开始的动能为零，即：
(2分)
杆作定轴转动，转动到任一位置时的动能为
(2分)
在此过程中所有的力所作的功为
(3分)
(4分)
将前式两边对时间求导，得：
(3分)
2）由（1）可知最大弯矩发生在B截面，
故梁的正应力强度满足。
2.(14分)一简支木梁受力如图(a)所示。已知q=2kN/m，l=2m。试比较梁在竖放(图(b))和
平放(图(c))时跨中横截面c处的最大正应力。
(a)(b)(c)
解：首先计算横截面C处的弯矩，有 kN·m（3分）
1．梁在竖放时，其弯曲截面系数为 m³（2分）
故横截面C处的最大正应力为： MPa（3分）
2．梁在平放时，其弯曲截面系数为 m³（2分）
故横截面C处的最大正应力为： MPa（3分）
显然，有 ∶ 1∶2（1分）
3.(12分)在图示平面机构中，已知：BC=5cm，AB=10cm，A点以匀速度VA=10cm/s沿水平
面运动，方向向右，在图示瞬时，θ=30°，BC杆处于铅垂位置。试求该瞬时B点的加速度。
解：AB作瞬时平移，νB=νA=10cm/s（2分）
ωBC=νB/BC=2rad/s，（2分）
ωAB=பைடு நூலகம்（1分）
由
， ，（2分）
∴ （4分）
4.(12分)单元体应力状态如图所示，已知 , ，试求外法线与 轴成
顺时针60°夹角的斜截面上的正应力与切应力，并写出三个主应力的大小。
解：
5.(14分)如图，均质杆质量为 ，长为 ，可绕距端点 的转轴O转动，求杆由水平位置静止
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《工程力学》第二学期期末试题
（一）已知：梁AB 与BC ，在B 处用铰链连接，A 端为固定端，C 端为可动铰链支座。
试画: 梁的分离体受力图。
答：
（二）已知：结构如图所示，受力P 。
DE 为二力杆， B 为固定铰链支座， A 为可动铰链支座， C 为中间铰链连接。
45o
B
A
q
P
C
D
E
C
B
A
P
试分别画出ADC 杆和BEC 杆的受力图。
（三）已知：实心圆截面轴，两端承受弯矩M 和扭矩T 的联合作用，轴
的转速n=100 r/min ，传递N P ＝10马力，弯矩M ＝200 Nm 。
许用应力［σ］＝6 0 MPa 。
试求: 按第三 强度理论确定轴的直径d 。
解：对于实心圆截面轴有：32
3
d W P π=
M T
M
T
同时由书中公式知：m KN n
N T P
⋅=⨯
=702.002.7； cm 99.460
10027.02.032][32d ][32
/)d (33
223
3r 3
2
2
max 3r 3
=⨯⨯+⨯=⇒+==πσπσπσM M M W M C
Z
r
（四）已知：梁ABC 受均布力q 作用。
试求：铰链支座A 的反力和拉杆BD 的拉力。
q
1m
A
B
2m D
四题图
（五）已知：梁ABC 受均布力q 作用,钢质压杆BD 为圆截面，直径d ＝4 0 mm ， BD 杆长L ＝800 mm , 两端铰链连接，稳定安全系数n st =3 , 临界应力的欧拉公式为σcr =π2 E / λ2 ， 经验公式为σcr = 304–1.12
λ ， E = 2 0 0 GPa ，σp =2 0 0 MPa ，σs =2 3 5 MPa 。
试求：根据压杆BD 的稳定性，计算分布载荷的许可值[q]。
提示：先求分布载荷q 与压杆BD 的静力关系，再求BD 杆的稳定许可压力
答：将BD 杆件截开，以上半部分为研究对象进行受力分析，假设BD
q
1m A
B
C
2m
D
此框删除
杆的轴力BD N (均假设为压力)，对A 点取矩，列力的平衡方程为：
∑=0)(F M A , q N N q BD BD 25.202232
=⇒=⨯-⨯(为压力)
由于i
l
μλ=
，46442
4d
d
d A I i =⋅⋅==
ππ，又因为两端为铰链约束，1=μ，。
所以有：8040
80044=⨯==
d l λ， a=304，b=1.12，61.6112.1235
304=-=-=b a s S σλ，35.992==
P
P E σπλ，即：P S λλλ ，由此可知，σcr =304–1.12λ=214.4 MPa
KN d n A n P N st cr st cr BD 8.89103
44.21432
=⨯⨯⨯=⋅=≤πσ,所以有：
m KN q q /91.3925
.28
.898.8925.2==
⇒≤
（六）已知： 传动轴如图所示，C 轮外力矩M c=1.2 kN m ，E 轮上的紧边皮带拉力为T 1，松边拉力为T 2，已知 T 1=2 T 2 ，E 轮直径D=4 0 cm ,轴的直径d=8cm ，许用应力［σ］=120 Mpa 。
求：试用第三强度理论校核该轴的强度。
答：首先将皮带拉力向截面形心简化，其中作用在轴上的扭转外力矩为M c=1.2 kN m ，判断CB 轴为弯扭组合变形，而：
KN T T T D
m 6)(2
221=⇒-=
，KN T T 12221==，KN T T 1821=+ 简化后传动轴的受力简图如图所示，由此得到A 、B 处的支座反力分别为：KN R R B A 9==。
由其中的受力分析可知E 截面处的弯矩最大，其上扭矩为
1.2KN.m ，故该截面为危险截面，
KN R M A 5.495.05.0max =⨯=⋅=，按照第三强度理论校核该轴强度：
MPa MPa W M M Z C r 120][65.9232
/)08.0(2.15.432
22
2max 3==+=+=
σπσ ，所以满足要求。
（七）概念问答题
（1）什么是二力平衡原理？ （2）构件的失效方式有哪三种？
（3）平面汇交力系的平衡条件是什么？ （4）什么是挤压破坏？ （5）什么是合力投影定理？ （6）材料的基本假设有哪几个？
（7）什么是静不定梁？
（8）平面任意力系作用下，固定端约束可能有哪几个反力？ 答：（1）作用在刚体上的两个力平衡的必要与充分条件是：两个力大小相等，方向相反，并沿同一直线作用。
（2）强度失效：构件所受荷载大于本身抵抗破坏的能力； 刚度失效：构件的变形，超出了正常工作所允许的限度； 稳定性失效：构件丧失原有直线形式平衡的稳定性。
（3）平面汇交力系的平衡条件：力系的合力等于零，或力系的矢量和等于零，即：01==∑=n
i i F R
（4）在剪切问题中，除了联结件（螺栓、铆钉等）发生剪切破坏以外，在联结板与联结件的相互接触面上及其附近的局部区域内将产生很大的压应力，足以在这些局部区域内产生塑性变形或破坏，这种破坏称为“挤压破坏”。
（5）合力在某轴的投影等于各分力在同一坐标轴投影的代数和。
（6）在材料力学中，对于变形固体，通常有以下几个基本假设： ①材料的连续性假设，认为在变形固体的整个体积内，毫无空隙地充满着物质。
②材料的均匀性假设，认为在变形固体的整个体积内，各点处材料
的机械性质完全一致。
③材料的各向同性假设，认为固体在各个方向上的机械性质完全形同。
④构件的小变形条件
（7）为减小梁的位移，提高梁的强度，或者由于结构的其它要求，工程上常常在静定梁上增添支承，使之变成静不定梁。
（8）平面任意力系作用下，固定端约束可能包括：X、Y方向的约束反力和作用在固定端的约束力偶距。
（八）证明题
请说明什么是“力线平移定理”，并进行力线平移定理证明
答：《工程力学》P48，平面一般力系，平面一般力系向作用面内一点简化
（九）应用题：
（1）车轴的计算简图如图所示，此轴中间段AB的惯性矩为
I，两外伸
1
段的惯性矩为
I，试用叠加法求中点F的挠度F y及
2
外伸端断电D的挠度
y。
D
答：《材料力学》P168例7-5，弯曲变形，叠加法求弯曲变形
（2）试求下图空心圆对其形心轴的惯性矩。
答：教材，扭转，圆轴扭转时的应力和强度条件
（十）推导题
推导一端固定、另一端铰支细长压杆的临界力。
设已知杆长L，抗弯刚度为EI。
答：《材料力学》P250 例10-2，压杆稳定，细长压杆的临界力。