应用力学试卷及答案

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试卷编号： 座位号
《应用力学》试题
一、 单项选择题(每小题2分，共20分)
1、力和物体的关系是…………………………………………………………………………（ ） A 、力不能脱离物体而独立存在
B 、一般情况下力不能脱离物体而独立存在，但有时可以
C 、力可以脱离物体而独立存在
2、平面汇交力系可等价于……………………………………………………………………（ ） A 、一个合力 B 、一个合力偶 C 、一个合力和一个合力偶
3、使用普通平键进行轴上零件的周向零件固定与传动，已知键的宽高长分别为b ×h ×L ，则键的剪切面积……………………………………………………………………………… （ ） A 、hL B 、hL/2 C 、bL
4、在下列几种约束中，约束反力方向可以的是……………………………………………（ ） A 、固定端 B 、光滑圆柱铰链 C 、光滑面约束 D 、固定铰支座
5、作用于物体上某点的三个力，构成的力的三角形如图所示，其合力是……………（ ） A 、0 B 、F 1=F2+F3 C 、F 2=F 1+F3 D 、F 3=F 1+F 2
6、对于固定端约束，不管约束反力的情况如何复杂，都可以简化到作用于该固定端点的
………………………………………………………………………………………………（ ） A 、 一个力 B 、一组力 C 、一个力偶 D 、一个力和一个力偶
7、下列实例中，属扭转变形的是……………………………………………………………（ ）
A 、起重吊钩
B 、钻头钻孔
C 、火车车轴
D 、零件冲孔
8、实心圆轴扭转，其它条件不变，如果圆轴的直径增大一倍，那么最大切应力与原来最大切应力之比是………………………………………………………………………………（ ） A 、4 B 、1/4 C 、8 D 、1/8
9、若一个力系和另一个力系对物体的作用效果相同，则此二力系为……………………（ ） A 、等效力系 B 、汇交力系 C 、平衡力系 D 、平行力系
10、已知F 1=5N ，F 2=12N ，若F 1与F 2的合力F=13N ，则F 1与F 2作用线夹角为………（ ） A 、0° B 、90° C 、180° D 、30°
二、判断题(每小题2分，共10分)
1、梁弯曲变形时中性轴上的正应力最大。

……………………………………………（ ）
2、力是矢量，力的投影仍为矢量。

……………………………………………………（ ）
3、纯弯曲梁上，横截面上的内力有剪力和弯矩。

……………………………………（ ）
4、力偶可以在其作用面上任意移动和转动，而不改变它对刚体的作用效果。

……（ ）
5、作用在刚体上的力，其作用线可在刚体上任意平行移动，其作用效果不变。

…（ ）
三、填空题(每空2分，共20分)
1、力对物体的作用效应取决于力的三要素，即力的 、 、 。

2、两个相互接触的物体，当它们之间发生相对滑动或具有相对滑动趋势时，在接触面之间就会产生阻碍运动的力，这种力称为 。

3、杆件拉伸压缩时规定杆受 的内力为正值，受 的为负值。

4、与截面垂直的应力称为 ，与截面相切的应力称为 。

5、梁弯曲时中性层与 的交线称为中性轴。

6、一个拉伸试样原标距长度50mm ，拉断后试样标距长度75mm ，则材料伸长率为 %。

四、简述题（每小题15分，共30分）
1、什么是自锁？自锁的条件是什么？
F2
F1
F3
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2、工人用丝锥攻螺纹时，要用双手握住丝锥的两端，对丝锥施加一对相反且均匀的力，若改用一只手握住丝锥的一端用力，则丝锥易折断。

试简述原因。

五、计算题（每小题10分，共20分）
AC D 、横梁DE 、右半拱EGB 的自重均不计，三者铰接成桥梁结构，A 、B 为固定铰支座，D 、E 为中间铰，C 为可动铰支座。

铅直向下的集中荷载P=300 kN ，Q=350 kN ，图中尺寸单位为米。

求结构平衡时A 、C 、D 、E 处的约束反力。

2、如图所示结构由杆A B 、BC 和
CD 铰接而成中，不计各杆自重，B 、C 力偶矩M=20kN.m, P=10kN ，q=10 kN/m 。

求固定端A 与固定铰支座D q
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《应用力学》参考答案
一、单选题
1.A
2.A
3.C
4.C
5.A
6.D
7.B
8.D
9.A 10.B 二、判断题
1.错
2.错
3.错
4.对
5.错 三、填空题
1、力的大小、方向、作用点
2、滑动摩擦力
3、拉
压 4、正应力 剪应力 5、横截面 6、50
四、简述题
1、主动力系合力的作用线位于摩擦角内，则无论这个力的数值有多大，物体总能保持静止，这种现象称为自锁
自锁的条件：全约束反力与法线的夹角小于等于摩擦角。

2、若只用一只手加力，则作用在丝锥一端的力，相当于作用在丝锥中间的一个力和一个附加力偶（根据力的平移定理），这个力虽然能起到攻丝的作用，但作用在中间的力却可能会使丝锥折断。

五、计算题
1、
Q
解：（1）以DE 为研究对象,
受力如图：（5分）
ΣM E =0, －F D y ×7＋Q ×2=0 F D y =100 kN
ΣFx =0, F D x － F E ×cos450
=0 F D x =250 kN
ΣFy =0, F D y ＋F E ×sin450
-Q =0 F E =250 kN
（2）以ACD 为研究对象,受力如图：（5分）
∑
M A =0, F D x ×5－F D y ×5－P ×1－F C ×5=0 F C =90 kN ∑
x
F =0, F A x － F D x － F C =0 F A x =160
kN ∑
y
F =0, F A y －F D y －P =0 F A y =400 kN 2、
Bx
Dx
F
q
Dx
q
解：（1）以BC 、CD 杆为研究对象,受力如图：（3分）
结构对称：F By = F Dy = q ×2=20kN F Bx = F Dx
（2）以CD 杆为研究对象,受力如图：（3分）
ΣM C =0, F Dy ×2－ F Dx ×2－q ×2 ×1=0，F Dx =10 kN
（3）以AB 为研究对象,受力如图：（4分）
ΣM A =0, M A －F By ×2－M －P ×1=0
ΣFx=0, F Ax－F Bx =0
ΣFy=0, F Ay - F By－P =0
F Ax =10 kN F Ay =30 kN M A = 70kN.m
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