工程力学(2008-2009A)试题及答案
《工程力学》期中试卷(静力学)
体
。（选择填写：一定平衡；一定不平衡；平衡与否不能确定；）
5. 对于均质物体，其重心和
心总是在同一点上。
6. 作用于刚体上主动力的合力，无论其大小，只要其作用线与接触面法线的夹角
摩
擦角（选择填写：＜；＞；≤；≥）物体便处于平衡，这种现象称为
。
7. 按照接触物体之间可能会相对滑动或相对滚动，摩擦可分为滑动摩擦和
F3
A、 力系可合成为一个力偶；B：力系可合成为一个力； C：力系可简化为一个力和一个力偶；D：力系的合力为零,力系平衡；
G F2
图 2.5
6.空间平行力系有( )个独立的平衡方程；
A．6 个； B.5 个; C.4 个;
D.3 个
7.空间平行力系简化的最简结果最可能的结果是（ ） A．平衡力系；B：合力；C：力偶；D：力螺旋；
=
−12.75kN
…..(2 分)
(2). 以 AC 杆为研究对象：
ΣFx = 0 ： FAx − FCx = 0
FAx = −10.39kN ………………(1 分)
MA
ΣFy = 0 ： FAy − FCy − qL = 0
Fcy Fcx
qL
FAx
FAy = FCy + qL = −8.75kN ….(1 分)
(1 分)
FEx = −400(N )
(1 分)
FBy FBx
FDy FDx
Ff
FDx FDy
FEx
M
FEy
相，
相同，则两
，不改变该力偶对物体的转动效果。
3. 空间力偶对刚体的作用效果取决与三个因素
、
、
GG
GG
4. 作用在刚体上仅有两个力，且 FA 、 FB ，满足 FA + FB = 0 ，则此刚体
工程力学(2008-2009A)试题及答案
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）。
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）。
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 =68kN0Y F =∑: F AY －40－20＋6＋68＝0F 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）弯矩图（4分）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]157.5230200C A Y A Y Y mm A A ⋅+⋅⨯⨯++===+⨯⨯ （1分）3322420030302003020057.53020057.5601312ZC I cm ⨯⨯=+⨯⨯++⨯⨯= （1分）对B 截面负弯矩，上表面受拉，下表面受压。
[]3318201072.51024.1601310B t t ZC M y MPa I σσ--⋅⨯⨯⨯===∠⨯ （4分） []3382010157.51052.4601310B 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。
[]3381010157.51026.2601310c 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 22250205020cos(120)30sin(120)2228.48x yx yxy MPaασσσσσατα+-=+--+=+-+-=- （2分） 00sin 2cos 225020sin(120)30cos(120)215.31x yxy xy MPaσστατα-=++=---=- （2分） 2、max min 2x yσσσσ+=±＝50202-61.131.1MPa MPa - （5分）∴ 161.1MPa σ=，20σ=，331.1MPa σ=-； （3分） 由02tan 2xyx yτασσ=--＝－2(30)650207⋅--=+ （2分）∴20α＝40.60，则0α＝20.30∵0max x x y σσασσ∴∧为（）夹角。
工程力学专业知识考试试题与答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版工程力学专业知识考试试题一、判断题1、力使物体的运动状态发生变化的效应称力的外效应。
对√错2、凡是处于平衡状态的物体，相对于地球都是静止的。
对错√3、同一平面内作用线汇交于一点的三个力一定平衡。
对错√4、工人手推小推车前进时，手与小车之间只存在手对车的作用力。
对错√5、在一个物体的受力图上，不但应画出全部外力，而且也应画出与之相联系的其他物体。
对错√6、共线力系是平面汇交力系的特殊情形，但汇交点不能确定。
对√7、力系在平面内任意一坐标轴上的投影的代数和为零，则该力系一定是平衡力系。
对错√8、力矩和力偶都是描述物体转动效果的物理量，力矩和力偶的含义性质完全相同。
对错√9、同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不改变力偶的转向，力偶对物体的作用效果就一定不会改变。
对错√10、力在垂直于坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。
对错√11、作用与物体上的力，其作用线可在物体上任意平行移动，其作用效果不变。
对错√12、各力作用线相互平行的力系，都是平面平行力系。
对错√13、坐标轴的取向不影响最终计算结果，故列平衡方程时选择坐标轴指向无实际意义。
对√14、平面一般力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题。
对√错15、轴力是因外力而产生的，故轴力就是外力。
对错√16、正应力是指垂直于杆件横截面的应力，正应力又可分为正值正应力和负值正应力。
对√错17、杆件受拉伸时，其线应变为负值。
对错√18、当杆件受拉伸时，绝对变形为负值。
对错√19、构件的工作应力可以和极限应力相等。
对错√20、设计构件时，需在节省材料的前提下尽量满足安全工作的要求。
对√错21、力矩和力偶都是描述受力物体转动效果的物理量;力矩和力偶的含义和性质完全相同。
对错√22、力的可传性对于变形体仍然适用。
对错√23、轴力是因外力而产生的，故轴力就是外力。
对错√24、受力情况及尺寸相同的两根轴，一根是钢轴，一根是铜轴，它们的强度相同。
《工程力学》题库(含答案)
道路桥梁专业《工程力学》星级课程建设工程力学试题库答案力学与结构课程组目录题型题量和分值 (3)一、填空题 (3)二、选择题 (7)三、判断题 (19)四、绘图题 (23)五、计算题 (41)题型题量和分值一、填空题（共10空，每空1分，共10分）二、选择题（共10题，每题2分，共20分）三、判断题（共10题，每题1分，共10分）四、绘图题（共2题，共20分）五、计算题（共4题，每题10分，共40分）一、填空题（1～16题为第1章内容；17～26题为第2章内容；27题为第3章内容；28～39题为第4章内容；40～52题为第5章内容；53～56题为第6章内容；57～58题为第7章内容；59题为影响线内容。
）第1章1、力的三要素是__大小__、__方向__、__作用点__，所以力是矢量。
2、对物体作用效果相同的利息，称为等效力系。
3、如果一个力和一个力系等效，则该力为此力系的合力。
4、两个物体间相互作用的力，总是大小相等、方向相反、沿同一直线，分别作用在两个物体上。
5、物体在一个力系作用下处于平衡状态，则称这个力系为平衡力系。
6、在外力的作用下形状和大小都不发生变化的物体称为刚体。
7、合力在任一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和。
8、一般规定，力F使物体绕矩心O点逆时针转动时为正，反之为负。
9、合力对平面上任一点的矩等于各分力对同一点的矩的代数和。
10、力偶对物体只产生转动效应，而不产生移动效应。
11、物体受到的力可以分为两类，一类是使物体运动或有运动趋势的力，称为主动力，另一类是周围物体限制物体运动的力，称为约束力。
12、作用在刚体上的力沿着作用线移动时，不改变其作用效应。
13、变形体在外力作用下会产生两种性质的变形，一种是当外力撤除时，变形也会随之消失，这种变形称为弹性变形；另一种是当外力撤除后，变形不能全部消失而残留部分变形，这部分变形，称为塑性变形。
14、约束力的作用方向总是与约束所能限制的运动方向相反。
《工程力学》第4次作业解答(杆件的内力计算与内力图).
《工程力学》第4次作业解答（杆件的内力计算与内力图）2008-2009学年第二学期一、填空题1．作用于直杆上的外力（合力）作用线与杆件的轴线重合时，杆只产生沿轴线方向的伸长或缩短变形，这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。
2．轴力的大小等于截面截面一侧所有轴向外力的代数和；轴力得正值时，轴力的方向与截面外法线方向相同，杆件受拉伸。
3．杆件受到一对大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直的外力偶作用时，杆件任意两相邻横截面产生绕杆轴相对转动，这种变形称为扭转。
4．若传动轴所传递的功率为P 千瓦，转速为n 转/分，则外力偶矩的计算公式为9549P M n=⨯。
5．截面上的扭矩等于该截面一侧（左或右）轴上所有外力偶矩的代数和；扭矩的正负，按右手螺旋法则确定。
6．剪力S F 、弯矩M 与载荷集度q 三者之间的微分关系是()()S dM x F x dx =、()()S dF x q x dx=±。
7．梁上没有均布荷载作用的部分，剪力图为水平直线，弯矩图为斜直线。
8．梁上有均布荷载作用的部分，剪力图为斜直线，弯矩图为抛物线。
9．在集中力作用处，剪力图上有突变，弯矩图上在此处出现转折。
10．梁上集中力偶作用处，剪力图无变化，弯矩图上有突变。
二、问答题1．什么是弹性变形？什么是塑性变形？解答：在外力作用下，构件发生变形，当卸除外力后，构件能够恢复原来的大小和形状，则这种变形称为弹性变形。
如果外力卸除后不能恢复原来的形状和大小，则这种变形称为塑性变形。
2．如图所示，有一直杆，其两端在力F 作用下处于平衡，如果对该杆应用静力学中“力的可传性原理”，可得另外两种受力情况，如图（b ）、（c ）所示。
试问：（1）对于图示的三种受力情况，直杆的变形是否相同？（2）力的可传性原理是否适用于变形体？解答：（1）图示的三种情况，杆件的变形不相同。
图（a ）的杆件整体伸长变形，图（b ）的杆件只有局部伸长变形，图（c ）的杆件是缩短变形。
《工程力学》第2次作业解答(平面力系)
《工程力学》第2次作业解答（平面力系）2008－2009学年第2学期一、填空题1．合力在某坐标轴上的投影，等于其各分力在 同一轴 上投影的 代数 和。
2．画力多边形时，各分力矢量 首尾 相接，而合力矢量是从第一个分力矢量的 起点 指向最后一个分力矢量的 终点 。
3．如果平面汇交力系的合力为零，则物体在该力系作用下一定处于 平衡 状态。
4．平面汇交力系平衡时，力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。
5．平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。
6．力矩是力使物体绕定点转动效应的度量，它等于力的大小与力臂的乘积，其常用单位为N m ⋅或kN m ⋅。
7．力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。
8．力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零（即力的作用线通过矩心）。
9．力偶不能合成为一个力，力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。
10．力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。
11．同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。
12．力偶是由大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力组成的特殊力系。
13．力偶没有 合力，也不能用一个力来平衡，力偶矩是转动效应的唯一度量；14．力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。
15．平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。
这个力称为原力系的主矢，它作用在简化中心，且等于原力系中各力的矢量合；这个力偶称为原力系对简化中心的主矩，它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。
17．平面任意力系的平衡条件是：力系的主矢和力系对任何一点的主矩分别等于零；应用平面任意力系的平衡方程，选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。
二、选择题1．力使物体绕定点转动的效果用（ A ）来度量。
A ．力矩；B ．力偶矩；C ．力的大小和方向；D ．力对轴之矩。
工程力学第4次作业解答杆件的内力计算与内力图
6 ．剪力 F 、弯矩 M 与载荷集度 q 三者之间的微分关系是 dM ( x)= F ( x ) 、dx《工程力学》第 4 次作业解答（杆件的内力计算与内力图）2008-2009 学年第二学期一、填空题1．作用于直杆上的外力（合力）作用线与杆件的轴线重合时，杆只产生沿轴线方向的 伸长或缩短变形，这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。
2．轴力的大小等于截面截面一侧所有轴向外力的代数和；轴力得正值时，轴力的方向 与截面外法线方向相同，杆件受拉伸。
3．杆件受到一对大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直的外力偶作用时，杆件任意 两相邻横截面产生绕杆轴相对转动，这种变形称为扭转。
4．若传动轴所传递的功率为 P 千瓦，转速为 n 转/分，则外力偶矩的计算公式为M = 9549 ⨯ Pn。
5．截面上的扭矩等于该截面一侧（左或右）轴上所有外力偶矩的代数和；扭矩的正负， 按右手螺旋法则确定。
S S dF ( x )S dx= ±q ( x ) 。
7．梁上没有均布荷载作用的部分，剪力图为水平直线，弯矩图为斜直线。
8．梁上有均布荷载作用的部分，剪力图为斜直线，弯矩图为抛物线。
9．在集中力作用处，剪力图上有突变，弯矩图上在此处出现转折。
10．梁上集中力偶作用处，剪力图无变化，弯矩图上有突变。
二、问答题1．什么是弹性变形？什么是塑性变形？解答：在外力作用下，构件发生变形，当卸除外力后，构件能够恢复原来的大小和形状，则这种变形称为弹性变形。
如果外力卸除后不能恢复原来的形状和大小，则这种变形称为塑性变形。
2．如图所示，有一直杆，其两端在力 F 作用下处于平衡，如果对该杆应用静力学中“力的可传性原理”，可得另外两种受力情况，如图（b ）、（c ）所示。
试问：（1）对于图示的三种受力情况，直杆的变形是否相同？ （2）力的可传性原理是否适用于变形体？问答题 2 图问答题 3 图。
解答：（1）图示的三种情况，杆件的变形不相同。
《工程力学》题库(含答案)
道路桥梁专业《工程力学》星级课程建设工程力学试题库答案力学与结构课程组目录题型题量和分值 (3)一、填空题 (3)二、选择题 (7)三、判断题 (18)四、绘图题 (22)五、计算题 (39)题型题量和分值一、填空题（共10空，每空1分，共10分）二、选择题（共10题，每题2分，共20分）三、判断题（共10题，每题1分，共10分）四、绘图题（共2题，共20分）五、计算题（共4题，每题10分，共40分）一、填空题（1～16题为第1章内容；17～26题为第2章内容；27题为第3章内容；28～39题为第4章内容；40～52题为第5章内容；53～56题为第6章内容；57～58题为第7章内容；59题为影响线内容。
）第1章1、力的三要素是__大小__、__方向__、__作用点__，所以力是矢量。
2、对物体作用效果相同的利息，称为等效力系。
3、如果一个力和一个力系等效，则该力为此力系的合力。
4、两个物体间相互作用的力，总是大小相等、方向相反、沿同一直线，分别作用在两个物体上。
5、物体在一个力系作用下处于平衡状态，则称这个力系为平衡力系。
6、在外力的作用下形状和大小都不发生变化的物体称为刚体。
7、合力在任一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和。
8、一般规定，力F使物体绕矩心O点逆时针转动时为正，反之为负。
9、合力对平面上任一点的矩等于各分力对同一点的矩的代数和。
10、力偶对物体只产生转动效应，而不产生移动效应。
11、物体受到的力可以分为两类，一类是使物体运动或有运动趋势的力，称为主动力，另一类是周围物体限制物体运动的力，称为约束力。
12、作用在刚体上的力沿着作用线移动时，不改变其作用效应。
13、变形体在外力作用下会产生两种性质的变形，一种是当外力撤除时，变形也会随之消失，这种变形称为弹性变形；另一种是当外力撤除后，变形不能全部消失而残留部分变形，这部分变形，称为塑性变形。
14、约束力的作用方向总是与约束所能限制的运动方向相反。
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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）。
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）。
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）
弯矩图（4分）
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。
1122
12
30200[(15200)100]
157.5230200
C A Y A Y
Y m m
A A ⋅+⋅⨯⨯++=
=
=+⨯⨯ （1分）
3
3
2
24
20030
30200
3020057.53020057.5601312
ZC I cm ⨯⨯=+⨯⨯+
+⨯⨯= （1分）
对B 截面负弯矩，上表面受拉，下表面受压。
[]33
1
8
201072.510
24.1601310
B
t t ZC M
y M Pa I σσ--⋅⨯⨯⨯=
=
=∠⨯
（4分）
[]3
3
8
2010157.510
52.4601310
B
c
c c ZC
M
y M Pa I σσ--⋅⨯⨯⨯=
=
=∠⨯（4
分）
对C 截面正弯矩，下表面受拉，上表面受压。
[]3
3
8
1010157.510
26.2601310
c c
t t ZC
M y M Pa I σσ--⋅⨯⨯⨯=
=
=∠⨯
（4分）
所以梁是安全的。
三、
解：令50,20,30x y xy M Pa M Pa M Pa σστ==-=-且60o α=-（2分）
1、0
cos 2sin 22250205020
cos(120)30sin(120)2
2
28.48x y
x y
xy M Pa
ασσσσσατα
+-=
+
--+=
+
-+-=- （2分）
sin 2cos 225020
sin(120)30cos(120)2
15.31x y
xy xy M Pa
σστατα
-=
++=
---=- （2分）
2
、m ax
m in
2
x y
σσσσ
+=
±
＝
50202
-±61.131.1M Pa M Pa
- （5分）
∴ 161.1M Pa σ=，20σ=，331.1M Pa σ=-； （3分） 由02tan 2xy
x y
τασσ
=-
-＝－2(30)65020
7
⋅--
=
+ （2分）
∴20α＝40.60，则0α＝20.30 ∵0m ax x x y σσασσ∴∧ 为（）夹角。
主单元体 ：（2分）
3、最大切应力：（2分）12
m ax 61.131.1
46.12
2
M P a
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
2
P E Iw P lx x C
=-
+
2
3
2
6
P l P E Iw x x C x D
=
-
++
(3) 利用边界条件确定积分常数（4分） 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
2
6
2010
10.195010
4
P P M P a
A
σπ
-⨯=
=
=⋅⨯；（2分）
弯曲正应力：3
m ax 3
39
2100.4
65.195010
32
32
M Z
M F l
M P a
W d
σπ
π
-⋅⨯⨯=
=
=
=⨯⨯（3分）
扭转切应力：3
m ax 3
39
2100.3
24.445010
16
16
P
T F a
M P a
W d
τπ
π
-⋅⨯⨯=
=
=
=⨯⨯ （3分）
第四强度理论：
486.45r M Pa
σ=
==＜[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） （3分） 假使杆在xz 平面内失稳，此时可看作两端固定，（3分）
所以弯曲只能发生在xz 平面内，且因为
p λλ 即为长细杆；(1分)
（6分）
99.3
p λ==113.8
l
i
μλ=
=
=0.5 2.3132.8
l
i
μλ⨯=
=
=229
2
2
200100.030.07
235132.8
cr E F A KN
ππλ
⨯⨯⨯⨯=
⋅=
=。