工程力学习题与最终答案
第一章绪论思考题1) 现代力学有哪些重要的特征？2) 力是物体间的相互作用。
按其是否直接接触如何分类？试举例说明。
3) 工程静力学的基本研究容和主线是什么？4) 试述工程力学研究问题的一般方法。
第二章刚体静力学基本概念与理论习题2-1 求图中作用在托架上的合力F R。
习题2-1图2-2 已知F 1=7kN ，F 2=5kN, 求图中作用在耳环上的合力F R 。
2-3 求图中汇交力系的合力F R 。
2-4 求图中力F 2的大小和其方向角α。
使 a )合力F R =1.5kN, 方向沿x 轴。
b)合力为零。
2-5 二力作用如图，F 1=500N 。
为提起木桩，欲使垂直向上的合力为F R =750N ，且2习题2-2图(b)F 1F 1F 2习题2-3图(a )F 1习题2-4图F 2力尽量小，试求力F 2的大小和α角。
2-6 画出图中各物体的受力图。
F 12习题2-5图(b)(a)(c)(d)(e) BAC2-7 画出图中各物体的受力图。
(g)习题2-6图(b)(a)DCAC2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。
2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。
习题2-7图习题2-8图P(d)(c)(a ) F 32-10 求图中作用在梁上的分布载荷的合力F R 及其作用位置。
习题2-9图( b )F 3F 2( c) 1F /m( d ) F 32-11 图示悬臂梁AB 上作用着分布载荷，q 1=400N/m ，q 2=900N/m, 若欲使作用在梁上的合力为零，求尺寸a 、b 的大小。
第三章 静力平衡问题( a )q =600N/m2( b )q ( c )习题2-10图B习题2-11图习题3-1 图示液压夹紧装置中，油缸活塞直径D=120mm，压力p=6N/mm2，若α=30︒, 求工件D所受到的夹紧力F D。
习题3-1图3-2 图中为利用绳索拔桩的简易方法。
若施加力F=300N，α=0.1弧度，求拔桩力F AD。
（提示：α较小时，有tgα≈α）。
习题3-2图3-3 已知q=20kN/m，F=20kN，M=16kN•m，l=0.8m，求梁A、B处的约束力。
习题3-3图3-4 若F2=2F1，求图示梁A、B处的约束力。
3-5 图示梁AB 与BC 在B 处用中间铰连接，受分布载荷q=15kN/m 和集中力偶M =20kN •m 作用，求各处约束力。
3-6 偏心夹紧装置如图，利用手柄绕o 点转动夹紧工件。
手柄DE 和压杆AC 处于水平位置时，α=30︒，偏心距e=15mm ，r=40mm ，a =120mm ，b=60mm ，求在力F 作用下，工件受到的夹紧力。
3-7 塔架L=10m ，b=1.2m ，重习题3-5图习题3-6图习题3-7图习题3-4图W =200kN 。
为将其竖起，先在O 端设基桩如图，再将A 端垫高h ，然后用卷扬机起吊。
若钢丝绳在图示位置时水平段最大拉力为F T =360kN, 求能吊起塔架的最小高度h 及此时O 处的反力。
3-8 汽车吊如图。
车重W 1=26kN, 起吊装置重W 2=31kN ，作用线通过B 点，起重臂重G =4.5kN ，求最大起重量P max 。
（提示：起重量大到临界状态时，A处将脱离接触，约束力为零。
）3-9 求图示夹紧装置中工件受到的夹紧力F E 。
3-10 重W 的物体置于斜面上, 摩擦系数为f ，受一与斜面平行的力F 作用。
已知摩擦角ρ<α，求物体在斜面上保持平衡时，F 的最大值和最小值。
习题3-8图E习题3-9图3-11 梯子AB长L，重W=200N，靠在光滑墙上，与地面间的摩擦系数为f=0.25。
要保证重P=650N的人爬至顶端A处不至滑倒，求最小角度α。
习题3-11图3-12 偏心夹具如图。
偏心轮O直径为D，与工作台面间摩擦系数为f，施加F力后可夹紧工件，此时OA处于水平位置。
欲使F力除去后，偏心轮不会自行松脱，试利用自锁原理确定偏心尺寸e。
习题3-12图3-13 尖劈顶重装置如图。
斜面间摩擦系数为f=tgρ。
试确定：a)不使重物W下滑的最小F值。
b)能升起重物W的最小F值。
3-14 凸轮机构如图。
凸轮在力偶M作用下可绕O点转动。
推杆可在滑道上下滑动，摩擦系数为f。
假设推杆与凸轮在A点为光滑接触，为保证滑道不卡住推杆，试设计滑道的尺寸b.习题3-14图3-15 图示为辊式破碎机简图。
轧辊直径D=500mm, 相对匀速转动以破碎球形物料。
若物料与轧辊间摩擦系数为f=0.3, 求能进入轧辊破碎的最大物料直径d。
(物料重量不计)3-16 求图示桁架中1、2、3杆的力。
3-17 计算图示桁架中指定杆的力，请指出杆件受拉还是受压？(α=60︒, β=30︒)(a )(b)(a )B习题3-16图3-18 传动轴如图。
AC=CD=DB=200mm ，C 轮直径d 1=100mm ， D 轮直径d 2=50mm，圆柱齿轮压力角α为20︒，已知作用在大齿轮上的力F 1=2kN ，求轴匀速转动时小齿轮传递的力F 2及二端轴承的约束力。
3-19 图中钢架由三个固定销支承在A 、B 、C 支座处，受力F 1=100kN ，F 2=50kN 作用，求各处约束力。
习题3-17图(b)习题3-18图3-20 试确定下述由AB 二均质部分组成之物体的重心坐标x C 和y C 。
a ) 物体关于x 轴对称，且单位体积的重量γA =γB 。
b) 物体关于x 轴对称，单位体积的重量γA =γB /2。
c) 物体无对称轴，单位体积的重量γA =γB /2。
(b)(c) (a )习题3-20图3-21 直径为D的大圆盘，比重 ，在A处挖有一直径为d的圆孔。
若d=OA=D/4，试确定带孔圆盘的重心位置。
习题3-21图3-22 用称重法求图示连杆的重心时，将连杆小头A支撑或悬挂，大头B置于磅秤上，调整轴线AB至水平，由磅秤读出C处的反力F C。
C与B在同一铅垂线上，AB=L，若F C=0.7W, 试确定其重心到A点的距离x。
C习题3-22图3-23 木块中钻有直径为d=20mm的二孔，如图所示。
若a=60mm，b=20mm，c=40mm，试确定块体重心的坐标。
第四章变形体静力学基础习题4-1 试用截面法求指定截面上力。
(a)(b)(c)(f)(g)(h)习题4-1图4-2 图示等直杆截面面积A=5cm2，F1=1kN，F2=2kN，F3=3kN。
试画出轴力图并求图中各截面应力。
(a)4-3 若题4-2中杆AB=CD=0.5m ，材料为铜合金，E 铜=100GPa ；杆中段BC=1m ，材料为铝合金，E 铝=70GPa 。
求杆的总伸长。
4-4 圆截面台阶轴受力如图，材料的弹性模量 E=200×103MPa ，画轴力图，求各段应力、应变和杆的伸长∆L AB 。
4-5 杆OD 横截面面积A=10cm 2，弹性模量E=200GPa ，F =50kN 。
画轴力图，求各段应力及杆端O 处的位移。
习题4-2图(b)习题4-5图习题4-4图4-6 图示杆中AB 段截面面积为A 1=200mm 2，BC 段截面面积为A 2=100mm 2，材料弹性模量E=200GPa 。
求截面B 、C 的位移和位移为零的横截面位置x 。
4-7 图示钢性梁AB 置于三个相同的弹簧上，弹簧刚度为k ，力F 作用于图示位置，求平衡时弹簧A 、B 、C 处所受的力。
4-8 杆二端固定，横截面面积为A=10cm 2，F =100kN ，弹性模量E=200GPa 。
求各段应力。
习题4-6图习题4-7图2B 习题4-8图4-9 钢筋混凝土立柱的矩形截面尺寸为0.5m×1m ，用均匀布置的8根φ20的钢筋增强。
钢筋 E 1=200GPa ，混凝土E 2=20GPa ，受力如图。
求钢筋和混凝土的应力。
4-10 钢管二端固支如图。
截面面积A 1=1cm 2，A 2=2cm 2，L=100mm ，弹性模量E=200GPa ，材料的线膨胀系数为α=12.5×10-6(1/C ︒)，试求温度升高30︒时杆的最大应力。
第五章 材料的力学性能习 题5-1 平板拉伸试件如图。
横截面尺寸为b=30mm ，t=4mm ，在纵、横向各贴一电阻应变片测量应变。
试验时每增加拉力∆F =3kN ，测得的纵、横向应变增量为习题4-9图 习题4-10图∆ε1=120×10-6，∆ε2=-38×10-6， 求所试材料的弹性模量E 、泊松比μ，和F =3kN 时的体积变化率∆V/V 0。
5-2 如果工程应变e=0.2%或1%，试估计真应力σ、真应变ε与工程应力S 、工程应变e 的差别有多大？5-3 图示结构中 AB 为刚性梁，二拉杆截面面积为 A ，材料均为弹性-理想塑性，弹性模量为E ，屈服应力为σys 。
杆1长度为L ，求结构的屈服载荷F S 和极限载荷F U 。
t 习题5-1图 ε5-4 图中AB为刚性梁。
杆1、2的截面积A相同，材料也相同，弹性模量为E。
a) 应力—应变关系用线弹性模型，即σ=Eε。
求二杆力。
b) 若材料应力—应变关系用非线性弹性模型σ=kεn，再求各杆力。
c) 若材料为弹性理想塑性, 试求该结构的屈服载荷F S和极限载荷F U。
习题5-4图5-5* 图中二杆截面积均为A，α=30︒，若材料为弹性-理想塑性，弹性模量为E，屈服应力为σys，求结构的屈服载荷F S。
试讨论载荷F超过屈服载荷F S后杆系的变形、再平衡情况并求杆系能承受的最终极限载荷F U。
习题5-5图5-6 图中各杆截面积均为A，AK=BK=L，材料为弹性理想塑性, 弹性模量为E，屈服应力为σys。
1）材料为线性弹性，求各杆的力。
2）材料为弹性理想塑性，求结构的屈服载荷F S和极限载荷F U。
习题5-6图第六章强度与连接件设计习题6-1 图示桁架中各杆材料相同，其许用拉应力[σ]拉=160MPa，许用压应力[σ]压=100MPa ，F =100kN ，试计算杆AD 、DK 和BK 所需的最小截面面积。
6-2 铰接正方形铸铁框架如图，边长a =100mm ，各杆横截面面积均为A=20mm 2。
材料许用应力为[σ]拉=80MPa ，[σ]压=240MPa ，试计算框架所能承受的最大载荷F max 。
6-3 图中AB 为刚性杆，拉杆BD 和撑杆CK 材料及截面面积均相同，BD=1.5m ，CK=1m ，[σ]=160MPa ，E=200GPa ，试设计二杆的截面面积。
习题6-1图C习题6-2图习题6-3图6-4 图中刚性梁由三根长为L=1m的拉杆吊挂，杆截面积均为2cm2, 材料许用应力为[σ]=120MPa，若其中一根杆尺寸短了0.05%L，按下述二种情况安装后，试计算各杆应力并校核其强度。
工程力学试题及答案
工程力学试题及答案一、选择题（每题5分，共25分）1. 在下列力学分支中，主要研究刚体运动的规律和力的作用效应的是（）A. 材料力学B. 理论力学C. 弹性力学D. 流体力学答案：B2. 在下列力系中，属于平面力系的是（）A. 空间力系B. 平面汇交力系C. 平面平行力系D. 空间平行力系答案：C3. 刚体在空间中绕定点转动的运动称为（）A. 平面运动B. 定轴转动C. 一般运动D. 点的运动答案：B4. 在下列静力学公理中，错误的是（）A. 力的平行四边形法则B. 力的分解与合成法则C. 二力平衡公理D. 力的独立性公理答案：D5. 在下列弹性体中，属于脆性材料的是（）A. 钢材B. 铸铁C. 铝材D. 塑料答案：B二、填空题（每题5分，共25分）6. 在平面力系中，力矩的量纲是______。
答案：力×长度7. 刚体绕定点转动的角速度与______成正比。
答案：转动半径8. 材料力学中，将材料内部各点的应力与应变之间的关系称为______。
答案：应力应变关系9. 在静力学中，二力平衡公理表明，作用在刚体上的两个力，如果它们的大小相等、方向相反且作用线______，则该刚体处于平衡状态。
答案：重合10. 弹性体在外力作用下，内部各点的应力与应变之间的关系遵循______。
答案：胡克定律三、判断题（每题5分，共25分）11. 刚体在空间中的运动可以分解为平动和绕定点转动。
（）答案：正确12. 平面力系的平衡方程可以推广到空间力系。
（）答案：错误13. 在材料力学中，胡克定律适用于弹性材料的线性范围。
（）答案：正确14. 刚体绕定点转动的角速度越大，其线速度也越大。
（）答案：错误15. 在静力学中，力的分解与合成法则表明，一个力可以分解为两个或多个力的合力。
（）答案：错误四、计算题（每题25分，共100分）16. 如下图所示，一个质量为10kg的物体受到一个水平力F 的作用，沿着水平面运动。
工程力学试题及答案
工程力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 在工程力学中，下列哪个选项不是力的基本性质？A. 可加性B. 可逆性C. 可传递性D. 可测量性答案：B2. 静摩擦力的大小与下列哪个因素有关？A. 物体的质量B. 物体的面积C. 物体的接触面粗糙程度D. 物体的运动状态答案：C3. 以下哪个不是材料力学中的基本概念？A. 应力B. 应变C. 弹性模量D. 动量守恒答案：D4. 根据胡克定律，弹簧的伸长量与作用力成正比，这个比例常数被称为：A. 弹性系数B. 摩擦系数C. 惯性系数D. 刚度系数答案：A5. 力的平行四边形法则适用于：A. 静力分析B. 动力分析C. 材料力学D. 流体力学答案：A6. 以下哪种情况下，物体的转动惯量会发生变化？A. 物体的质量增加B. 物体的质量分布改变C. 物体的形状改变D. 物体的转动速度增加答案：B7. 材料的屈服强度是指：A. 材料开始发生永久变形的应力B. 材料的弹性极限C. 材料的断裂强度D. 材料的疲劳强度答案：A8. 根据能量守恒定律，以下哪种情况是正确的？A. 一个物体的动能可以完全转化为势能B. 一个物体的势能可以完全转化为动能C. 一个物体的动能和势能之和是恒定的D. 一个物体的动能和势能之和随时间变化答案：C9. 材料的疲劳破坏是由于：A. 材料的老化B. 材料的腐蚀C. 材料在交变应力作用下的反复变形D. 材料的过载答案：C10. 以下哪种情况下，物体的稳定性最好？A. 重心低，支撑面大B. 重心高，支撑面小C. 重心低，支撑面小D. 重心高，支撑面大答案：A二、填空题（每空1分，共10分）1. 牛顿第二定律表明，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成________。
答案：反比2. 材料的弹性模量是描述材料_______的物理量。
答案：刚性3. 静摩擦力的大小通常不超过最大静摩擦力，其大小与正压力成正比的是_______。
答案：动摩擦力4. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向_______。
工程力学考试题及答案
工程力学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 根据牛顿第三定律，作用力和反作用力的大小关系是：A. 相等B. 不相等C. 无法确定D. 有时相等有时不相等答案：A2. 材料在受到拉伸应力时，其内部的分子间距离会：A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案：A3. 以下哪种材料属于脆性材料？A. 橡胶B. 玻璃C. 木材D. 铝答案：B4. 在静水压力下，液体内部任意一点的压力大小与该点的：A. 深度成正比B. 深度成反比C. 深度无关D. 密度成正比答案：A5. 梁在受到弯曲载荷时，其最大弯矩通常出现在：A. 梁的中点B. 梁的两端C. 梁的支点D. 梁的任意位置答案：C6. 以下哪种情况下，结构的稳定性最好？A. 细长比大B. 细长比小C. 细长比中等D. 无法确定答案：B7. 材料的弹性模量E与泊松比μ之间的关系是：A. E和μ成正比B. E和μ成反比C. E和μ无关D. E和μ成非线性关系答案：C8. 根据能量守恒定律，以下哪种情况下系统的能量不会守恒？A. 系统内部无摩擦B. 系统内部有摩擦C. 系统外部无作用力D. 系统外部有作用力答案：B9. 梁在纯弯矩作用下，其横截面上的正应力分布规律是：A. 线性分布B. 抛物线分布C. 指数分布D. 对数分布答案：A10. 材料的屈服强度是指材料在受到何种应力时开始发生塑性变形的应力值：A. 压缩应力B. 拉伸应力C. 剪切应力D. 任何应力答案：B二、计算题（每题10分，共40分）1. 一矩形截面梁，宽b=100mm，高h=200mm，材料的弹性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3，受到一弯矩M=1000N·m，求梁的最大正应力。
2. 一圆柱形压力容器，内径D=500mm，壁厚t=10mm，内压p=5MPa，材料的弹性模量E=200GPa，泊松比μ=0.3，求容器的周向应力和轴向应力。
3. 一悬臂梁，自由端受到一集中载荷P=1000N，梁的弹性模量E=200GPa，截面积A=500mm²，求自由端的挠度。
(完整版)工程力学习题解答(详解版)
工程力学答案详解1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。
与其它物体接触处的摩擦力均略去。
解：1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。
(a) B(b)(c)(d)A(e) A(a)(b) A(c)A(d)A(e)(c)(a)(b)解：1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。
(d)(e)BB(a)B(b)(c)F B(a)(c)F (b)(d)(e)解：1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a) 拱ABCD ；(b) 半拱AB 部分；(c) 踏板AB ；(d) 杠杆AB ；(e) 方板ABCD ；(f) 节点B 。
解：(a)F (b)W(c)(d) D(e)F Bx(a)(b)(c)(d)D(e)W(f)(a)D(b)B(c)BF D BF1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。
(a) 结点A，结点B；(b) 圆柱A和B及整体；(c) 半拱AB，半拱BC及整体；(d) 杠杆AB，切刀CEF及整体；(e) 秤杆AB，秤盘架BCD及整体。
解：(a)(b)(c)(d)ATF BAF(b)(e)(c)(d)(e)CAA C’CDDB2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F 1和F 2作用在销钉C 上，F 1=445 N ，F 2=535 N ，不计杆重，试求两杆所受的力。
解：(1) 取节点C 为研究对象，画受力图，注意AC 、BC 都为二力杆，(2) 列平衡方程：12140 sin 600530 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N=⨯+-==⨯--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。
2-3 水平力F 作用在刚架的B 点，如图所示。
如不计刚架重量，试求支座A 和D 处的约束力。
解：(1) 取整体ABCD 为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形：(2)F 1F FDF F AF D211 1.122D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===2-4 在简支梁AB 的中点C 作用一个倾斜45o 的力F ，力的大小等于20KN ，如图所示。
工程力学考试题及答案
工程力学考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 工程力学中，下列哪一项不是力学的基本概念？A. 力B. 位移C. 速度D. 功答案：C2. 在静力学中，物体处于平衡状态的必要条件是：A. 合力为零B. 合力矩为零C. 合力和合力矩都为零D. 只有合力为零答案：C3. 材料力学中，下列哪一项不是基本假设？A. 均匀性假设B. 连续性假设C. 各向异性假设D. 小变形假设答案：C4. 梁在弯曲时，下列哪一项是正确的？A. 梁上任意截面的弯矩相等B. 梁上任意截面的剪力相等C. 梁上任意截面的弯矩和剪力都相等D. 梁上任意截面的弯矩和剪力都不相等答案：D5. 在拉伸和压缩实验中，下列哪一项不是材料的基本力学性能？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 疲劳强度D. 抗拉强度答案：C6. 材料力学中，下列哪一项不是应力集中的影响因素？A. 几何形状B. 材料性质C. 加载方式D. 温度变化答案：D7. 在扭转实验中，圆轴的扭转角与下列哪一项无关？A. 扭矩B. 材料的剪切模量C. 轴的极惯性矩D. 轴的长度答案：D8. 材料力学中，下列哪一项不是梁的弯曲变形的基本形式？A. 纯弯曲B. 偏心弯曲C. 剪切弯曲D. 复合弯曲答案：C9. 在受压构件中，下列哪一项不是影响稳定性的因素？A. 截面形状B. 材料性质C. 长度D. 温度答案：D10. 材料力学中，下列哪一项不是疲劳破坏的特点？A. 循环加载B. 低应力水平C. 局部应力集中D. 无明显塑性变形答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 牛顿第二定律表明，物体的加速度与作用在其上的合力成正比，与物体的质量成反比，其数学表达式为：_______。
答案：F=ma2. 材料力学中的应力定义为：单位面积上的_______。
答案：力3. 梁的挠度是指梁在受载后的_______。
答案：垂直位移4. 材料的弹性模量是描述材料_______的物理量。
答案：弹性变形5. 材料力学中，梁的剪力图是表示梁上任意截面处_______的图形。
《工程力学》详细版习题参考答案
∑ Fx
=FAx
+
FBx
+
FCx
=− 1 2
F
+
F
−
1 2
F
=0
∑ Fy
= FAy
+
FBy
+
FCy
= − 3 2
F
+
3 F = 0 2
∑ M B= FBy ⋅ l=
3 Fl 2
因此，该力系的简化结果为一个力偶矩 M = 3Fl / 2 ，逆时针方向。
题 2-2 如图 2-19（a）所示，在钢架的 B 点作用有水平力 F，钢架重力忽 略不计。试求支座 A，D 的约束反力。
（a）
（b）
图 2-18
解：（1）如图 2-18（b）所示，建立直角坐标系 xBy。 （2）分别求出 A，B，C 各点处受力在 x，y 轴上的分力
思考题与练习题答案
FAx
= − 12 F ，FAy
= − 3 F 2
= FBx F= ，FBy 0
FCx
= − 12 F ，FCy
= 3 F 2
（3）求出各分力在 B 点处的合力和合力偶
（3）根据力偶系平衡条件列出方程，并求解未知量
∑ M =0 − aF + 2aFD =0
《工程力学》
可解得 F=Ay F=D F /2 。求得结果为正，说明 FAy 和 FD 的方向与假设方向相同。 题 2-3 如 图 2-20 （ a ） 所 示 ， 水 平 梁 上 作 用 有 两 个 力 偶 ， 分 别 为
3-4 什么是超静定问题？如何判断问题是静定还是超静定？请说明图 3-12 中哪些是静定问题，哪些是超静定问题？
（a）
工程力学课后单选题100道及答案解析
工程力学课后单选题100道及答案解析1. 力的三要素是（）A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用点、作用线D. 方向、作用点、作用线答案：A解析：力的三要素是大小、方向、作用点。
2. 两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，则这两个力（）A. 平衡B. 不平衡C. 不一定平衡D. 无法确定答案：C解析：这两个力作用在同一物体上时平衡，作用在不同物体上时不平衡。
3. 作用在刚体上的力可以（）A. 沿作用线移动B. 任意移动C. 平行移动D. 不能移动答案：A解析：作用在刚体上的力可以沿其作用线移动，不改变其对刚体的作用效果。
4. 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（）A. 相同B. 相反C. 垂直D. 成一定角度答案：B解析：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。
5. 光滑接触面的约束反力总是沿接触面的（）指向被约束物体。
A. 切线B. 法线C. 任意方向D. 无法确定答案：B解析：光滑接触面的约束反力总是沿接触面的法线指向被约束物体。
6. 平面汇交力系合成的结果是（）A. 一个力B. 一个力偶C. 一个合力偶和一个合力D. 不能确定答案：A解析：平面汇交力系合成的结果是一个合力。
7. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的（）为零。
A. 合力B. 合力偶C. 主矢D. 主矩答案：A解析：平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的合力为零。
8. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是（）A. 各力偶矩的代数和为零B. 各力偶矩相等C. 各力偶矩的矢量和为零D. 各力偶在同一平面内答案：A解析：平面力偶系平衡的必要和充分条件是各力偶矩的代数和为零。
9. 平面一般力系向作用面内一点简化，得到一个主矢和一个主矩。
当主矢为零，主矩不为零时，该力系简化的结果为（）A. 合力B. 合力偶C. 平衡D. 无法确定答案：B解析：主矢为零，主矩不为零时，简化结果为合力偶。
大学工程力学题目及参考答案(精华)
大学工程力学题目及参考答案(精华)一、题目描述某混凝土重力坝的设计中，工程师提出了以下问题，请根据所学的工程力学知识进行分析和解答。
重力坝结构简图如下：其中，坝体高度H = 100m，上游水位高度h1 =80m，下游水位高度h2 = 10m，上游水压力P1 =2000kN/m，下游水压力P2 = 500kN/m。
坝体自重G = 5000kN/m。
假设坝体为刚体，忽略摩擦力。
1. 求坝体的稳定性系数；2. 若在坝体上游面增加一垂直土压力P3 =1500kN/m，求此时坝体的稳定性系数；3. 针对上述情况，提出一种改进措施，以提高坝体的稳定性。
二、参考答案1. 求坝体的稳定性系数首先，计算坝体的抗滑力F和滑动力S。
抗滑力F包括：（1）坝体自重G = 5000kN/m；（2）下游水压力P2 = 500kN/m。
抗滑力F = G + P2 = 5000 + 500 = 5500kN/m。
滑动力S包括：（1）上游水压力P1 = 2000kN/m；（2）上游面增加的垂直土压力P3 = 1500kN/m。
滑动力S = P1 + P3 = 2000 + 1500 = 3500kN/m。
稳定性系数K = F/S = 5500/3500 ≈ 1.57。
2. 若在坝体上游面增加一垂直土压力P3 =1500kN/m，求此时坝体的稳定性系数此时，抗滑力F不变，仍为5500kN/m。
滑动力S变为：S = P1 + P3 = 2000 + 1500 = 3500kN/m。
稳定性系数K = F/S = 5500/3500 ≈ 1.57。
3. 改进措施为了提高坝体的稳定性，可以采取以下措施：（1）增加坝体的宽度，从而增加坝体的抗滑力。
具体增加多少宽度，需要根据实际情况进行计算。
（2）在坝体上游面设置排水孔，以减小上游水压力P1。
具体设置多少排水孔，也需要根据实际情况进行计算。
（3）在坝体下游面设置防滑板，以增加滑动力S。
具体防滑板的设计参数，同样需要根据实际情况进行计算。
工程力学本科试题及答案
工程力学本科试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 力学中的基本假设是（）。
A. 质点B. 刚体C. 弹性体D. 塑性体答案：B2. 材料力学中，下列哪一项不是基本假设？（）。
A. 均匀性B. 各向同性C. 连续性D. 非线性答案：D3. 应力是（）。
A. 内力B. 外力C. 内力与面积的比值D. 外力与面积的比值答案：C4. 应变是（）。
A. 内力B. 外力C. 位移与长度的比值D. 位移与面积的比值答案：C5. 材料力学中，下列哪一项不是基本变形？（）。
A. 拉伸B. 压缩C. 剪切D. 扭转答案：D6. 根据胡克定律，应力与应变的关系是（）。
A. 线性B. 非线性C. 抛物线D. 指数答案：A7. 材料的弹性模量E是（）。
A. 应力B. 应变C. 应力与应变的比值D. 位移与力的比值答案：C8. 材料的泊松比ν是（）。
A. 纵向应变与横向应变的比值B. 横向应变与纵向应变的比值C. 应力与应变的比值D. 位移与长度的比值答案：A9. 在拉伸试验中，材料的屈服强度是指（）。
A. 材料开始发生塑性变形的应力B. 材料发生断裂的应力C. 材料发生弹性变形的应力D. 材料发生永久变形的应力答案：A10. 材料的疲劳强度是指（）。
A. 材料在循环加载下发生断裂的应力B. 材料在单次加载下发生断裂的应力C. 材料在循环加载下发生塑性变形的应力D. 材料在单次加载下发生塑性变形的应力答案：A二、填空题（每题2分，共20分）11. 力的三要素包括力的大小、方向和作用点。
答案：大小、方向、作用点12. 力矩是力与力臂的乘积。
答案：乘积13. 力偶是一对大小相等、方向相反、作用线平行的力。
答案：力14. 材料力学中的强度条件是指构件在受力时不发生破坏。
答案：破坏15. 材料力学中的刚度条件是指构件在受力时不发生过大的变形。
答案：变形16. 材料力学中的稳定性条件是指构件在受力时不发生失稳。
17. 材料力学中的应力集中是指在构件的某些局部区域，应力值远大于应力。
(完整版)工程力学课后习题答案
(完整版)工程力学课后习题答案一、选择题1. 在静力学中，刚体是指（）A. 不可变形的物体B. 受力后不发生变形的物体C. 受力后变形很小的物体D. 受力后变形可以忽略的物体答案：D2. 平面汇交力系的平衡方程是（）A. ΣF = 0B. ΣF_x = 0，ΣF_y = 0C. ΣM = 0D. ΣM_x = 0，ΣM_y = 0答案：B3. 在材料力学中，胡克定律适用于（）A. 弹性体B. 塑性体C. 非线性体D. 理想弹性体答案：D二、填空题1. 静力学的基本公理有：______、______、______。
答案：力的平行四边形法则、二力平衡公理、力的可传递性公理2. 材料力学的任务是研究材料在______、______、______作用下的力学性能。
答案：外力、温度、湿度3. 轴向拉伸和压缩时，应力与应变的关系可表示为______。
答案：σ = Eε三、计算题1. 题目：一重10kg的物体，受到两个力的作用，如图所示。
求两个力的合力大小和方向。
答案：解：首先，将重力分解为水平和竖直两个方向的分力。
重力大小为F_g = mg = 10 × 9.8 = 98N。
水平方向分力为F_x = F_g × cos30° = 98 × 0.866 = 84.82N竖直方向分力为F_y = F_g × sin30° = 98 × 0.5 = 49N设合力大小为 F，合力方向与水平方向的夹角为α。
根据力的平行四边形法则，可得：F_x = F × cosαF_y = F × sinα联立以上两个方程，解得：F = √(F_x^2 + F_y^2) = √(84.82^2 + 49^2)≈ 95.74Nα = arctan(F_y / F_x) ≈ 28.96°所以，合力大小为 95.74N，方向与水平方向的夹角为28.96°。