工程力学复习题

2006～2007第一学期《工程力学》复习思考题一、判断以下各题是非，正确的请在题后括号内打“O”，错误者打“×”。

（每题1分共15分）1．作用于刚体上的力可以认为是滑动矢量，而作用于物体上的力是定位矢量。

（）2．刚体在三个力作用下处于平衡，这三个力则必汇交于一点。

（）3．如图所示，AB杆自重不计，在5个已知力作用下处于平衡，则作用于B点的4个力的合F5等值、反向、共线。

（）1-14．二力构件是指两端用铰链连接，并且只受两个力的构件。

二力构件与其具体形状无关。

（）5．如果物体在某个平衡力系作用下处于平衡，那么再加上一个平衡力系，该物体仍处于平衡状态。

（）6．两物体光滑接触如图1-2所示。

不计物体自重，P1与P2等值、反向、共线，则这两个物体处于平衡状态。

（）图1-27．两个力的合力一定大于其中任意一个分力。

（）8．平面任意力系中，若其力多边形自行闭合，则力系平衡。

（）9．一个任意力系简化所得的主矢就是该力系的合力。

（）10．作用于一个刚体上大小相等、方向相同的两个力对这个刚体的作用是一样的。

（）11．物体在两个等值、反向、共线力的作用下将处于平衡状态。

（）12．如果两个力的大小相等，则它们在同一坐标轴上的投影也一定相等。

（）13．如果一个力在某轴上的投影为零，则这个力一定为零。

（）14．汇交于一点的三个力所构成的平衡力系，只要其中的两个力在同一直线上，则不共线的第三个力肯定为零。

（）15．力偶对其作用面内任一点的力矩恒等于该力偶的力偶矩距，而与矩心位置无关。

（）16．同一平面内任意一力与一个力偶都可以合成为一个力。

（）17．若平面力系不平衡，则一定可以合成为一个力。

（）18．图示A、B、C、D、E五点在同一刚体的一个平面上，作用在A、B、C、D四点上的力用矢量，，，表示，那么矢量为该力系的合力。

（）图1-319．对于平面任意力系，一定存在某平面平行力系与之等效。

（）20．对于任意的平面汇交力系，一定存在某平面平行力系与之等效。

（）21．对于任意一平面力系，一定可以用两个平面汇交力系来与之等效。

（）22．某平面力系由一平面平行力系与一汇交于A点的力系组成，若其中的平面平行力系简化成一个合力，且这个合力作用线不通过A点，则该力系的主矢可能为零。

（）23．系统中两物体间相互作用，其作用力与反作用力等值、反向、共线，因此这两个物体所组成的系统在这一对力的作用下处于平衡。

（）24．当研究的对象是物系时，我们把物系外的物体与物系间的作用力称为外力，将物系内部物体间的相互作用力称为内力。

物系的内力呈等值、反向、共线的作用力与反作用力。

作用力与反作用力对系统的作用效应相互抵消，因此，系统内力的合力为零。

（）25．体内两点间的距离保持不变的物体称为刚体。

（）26．图示结构由两根尺寸完全相同的杆组成，其中AB为铜质杆，BC为钢质杆，两杆在力Q的作用下产生的拉应力相等。

（）图1-427．若试件处于弹性变形阶段，则应力和应变成线性关系。

（）28．压强是构件表面的正应力。

（）29．杆件的基本变形只有拉（压）、剪、扭、弯四种，如果还有另一种变形，那必定是这四种变形的某种组合。

（）30．杆件伸长后，横向会变细，这是因为杆内有横向应力存在。

（）31．减速器中的轴有粗有细，若减速器输入功率一定，往往将高速轴做得粗一些，低速轴做得细一些。

（）32．在剪力Q = 0处，梁的弯矩必然为最大。

（）33．在梁的中间铰处，弯矩图上必有M=0。

（）34．两根梁的跨度、承受的载荷及支承条件均相同，若两根梁的材料和横截面面积不同，则两根梁的剪力图和弯矩图就不一定相同。

（）35．“应力”和“压强”的量纲相同（均为MPa），所以两者的物理意义相同，仅仅是运用场合不同而已。

压强一般作用于物体表面，而应力存在于受力物体内部的一点。

（）36．图示一悬臂梁，梁的右端作用一力F，受力前在梁上画一斜线AB，受力后产生拉伸变形而平行移至A´B´，则A´B´∥AB。

（）图1-537．低碳钢试件拉伸时，当其横截面上的应力达到材料的屈服极限后再增大拉伸力，则试件将不再产生弹性变形，而仅仅只发生塑性变形。

（）38．材料的许用应力取决于材料本身的性质，因此，由同一材料制成的不同构件，其许用应力是相同的。

（）39．设计静载荷下的低碳钢零件时，常取σs作为强度极限。

（）40．石拱桥充分利用了石材抗压强度高的特点，因此，桥面上可以承受很重的载荷。

（）41．图示圆形截面和正方形截面拉杆的材料、横截面面积相同，但长度不同。

当两杆受同样的载荷F拉伸时，其轴向应变相同，而沿ab方向的横向变形则不同。

（）图1-642．将图（a）所示作用于梁A端的力偶Me用图（b）所示两个作用于梁中部的等值、反向之平行力F代替，且Fd = Me，经如此处理后，梁的变形效应是一样的。

（）图1-743．将图（a）所示的作用于梁上的均布载荷q简化成图（b）所示的作用于梁中部的集中力F（F = qL）后，梁的变形效应是一样的。

（）图1-844．拉伸试验时，当应力超过比例极限后将载荷卸除，则试件将会产生塑性变形。

（ ）45．构件所受的外力就是构件上所受的载荷。

（ ）二、填空题（每题1分共15分）1．图2-1所示直杆OA 自重不计，当作用于直杆A 端的力F 与杆轴成β角时，该力对支座O 之矩为 ＿＿＿＿＿＿＿＿ 。

图2-1 图2-22．图2-2所示直杆OA 与水平成θ角，其自重不计。

当作用于直杆A 端的力F 与杆轴成β角时，该力对支座O 之矩为 ＿＿＿＿＿＿＿＿ 。

3．力是物体间的相互作用，这种作用将引起物体 ，称为力对物体作用的外效应；此外，这种作用还将引起物体 ，称为力对物体的内效应。

4．作用于刚体上的力，均可平移到刚体相同内任意一点，但平移的结果除了一集中力外，同时还应附加一个 。

5．根据力的平移定理，作用于图2-3所示齿轮上的圆周力F t 对轴系的运动将产生两种作用：一是 ，二是 。

图2-3AC 1F 图2-46．图2-4所示1F 和2F 两力分别作用于平面刚体 ABC 所处平面的A 点和B 点。

在A 、B 、C 三点中的 点加一适当的力可以使系统平衡。

7．如果一平面任意力系简化的最终结果为一合力，则说明原力系不是一个平衡力系，也不可能是一个。

8．平面任意力系简化的最终结果若为一个力偶，则说明原力系为，它向任一点的简化结果都一样。

9．有一不平衡的平面力系，已知该力系在x轴上的投影的代数和为零，且对平面内某一点之矩的代数和也为零。

那么该力系的最终简化结果是。

10．若某平面任意力系向其作用面内任一点简化其主矩恒等于零，则该力系最终的简化结果是。

11．在图2-5所示刚体上的B点加上一个适当的，可以使刚体平衡。

图2-5 图2-613．在图2-6所示刚体上的B点加上一个适当的可以使其处于平衡状态。

14．对非自由体的运动所预加的限制条件称为；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；约束反力由引起，且随其改变而改变。

15．已知合力F R 沿直线AB作用，其中一个分力的作用线与AB成30°角，若欲使另一个分力的值最小，则此二分力之间的夹角应为。

16．图2-7所示曲杆自重不计，其上作用一力偶矩为M的力偶时，支座B处的约束力为。

图2-717．图2-8所示（a）、（b）两个小单元，虚线表示其受力后的变形情况。

①单元体（a）的剪应变γ= ，②单元体（b）的剪应变γ= 。

图2-8图2-918．现有三种材料的拉伸曲线如图2-9所示。

若分别由此三种材料制成同一构件，其中：①强度最高的是 ， ② 刚度最大的是 ， ③ 塑性最好的是 。

19．通过低碳钢的拉伸破坏试验可测定强度指标 和 ； 塑性指标 和 。

20．弯矩图上的最大弯矩︱Ｍ︱max 可能出现在 上 ， 也可能出现在 上 。

21．集中力偶Ｍ作用处，其作用面两侧的 会产生突变 ，而 则不变 。

22．平面刚架受力如图2-10所示（各指定截面无限靠近与其平行的轴线），其中： 1-1截面上的剪力 Q 1 = ，弯矩 Ｍ1 = ，轴力 Ｎ1 = ； 2-2截面上的剪力 Q 2 = ，弯矩 Ｍ2 = ，轴力 Ｎ2 = ； 3-3截面上的剪力 Q 3 = ，弯矩 Ｍ3 = ，轴力 Ｎ3 = 。

图2-10 图2-1123．图2-11示外伸梁受均布载荷作用，欲使 ＭA = ＭB = -ＭC ，则要求L/a 的比值为 ；欲使 ＭC = 0，则要求L/a 的比值为 。

24．当简支梁只受集中力和集中力偶作用时，最大剪力必发生在 。

25．依据材料的破坏类型，材料力学提出了两类强度理论：一类以断裂破坏为标志，包括第一和第二强度理论；另一类以塑性屈服为标志，包括第三和第四强度理论；一般而言，对脆性材料宜采用第 强度理论 ，对塑性材料宜采用 强度理论。

三、选择（每题2分共20分）1．如图3-1所示，刚体受三个力的作用，并且三力均不为零，则（ ）。

A ．情况a 刚体不可能平衡B ．情况b 刚体不可能平衡C ．情况a 、b 两种情况都无法平衡D ．情况a 、b 两种情况均有可能平衡1F 2F1图3-12．如图3-2所示，力沿其作用线由D点滑移到E点，则A、B、C三铰处的约束反力（）。

A．都不变B．都会改变C．只有C铰处反力不变D．只有C铰处反力改变C图3-2图3-33．图3-3所示梯子AB重P，搁置在光滑的水平地板与光滑的铅直墙上。

梯子E点处站一重Q的人，梯子之D点用绳索OD系在墙角O点上。

设P、Q、α、β、BE、AB尺寸均已知，C为AB之中点其坐标如图示。

当需进行受力分析求A、B、D三处的约束力时，最好不要对（）点取矩。

A．以未知力N A、N B作用线的交点H作为矩心列平衡方程；B．以坐标原点O为矩心列平衡方程；C．以力N A作用线与绳索拉力T作用线的交点G.4．图3-4所示四种结构均不计构件的自重，且忽略摩擦，若θ= 60°。

当B处作用相同的作用力F时，铰链A处约束力相同的是（）。

A．a和b B．a和c C．b和c D．c和d图3-45．如图3-5所示，已知某平面内任意力系对平面内三点：A（2，4），B（1，2），C（3，1）的主矩分别为M A，M B，M C。

若M A = M B = 0，而M C ≠ 0，转向为顺时针，则该力系简化的最终结果是（）。

A．过A、C连线的力；B．过A、B连线的力C ．过B 、C 连线的力；D ．一个力偶矩为M C 的力偶。

图3-51F 2F 图3-6 6．平面任意力系向某点简化，其主矢为零，主矩不为零，下述说法中正确的是（ ）。

A.力系可以用一个力来平衡；B. 力系可以用一个力偶平衡；7．图3-6所示圆盘处于平衡状态，下述说法中正确的是（ ）。