力学20
2020年中国石油大学网络教育060101工程力学-20考试试题及参考答案
《工程力学》课程综合复习资料
一、计算题
1. 已知：受力构件内某点的原始单元体应力如图示。
单位：MPa。
求：指定斜面AB上的应力。
2. 已知：简支梁AB，中点C 处有集中力P，AC段有均匀分布力q，DB段有线性分布力，其最大值为q。
求：A、B两处的约束反力。
（先画出受力图）
3. 已知：静不定梁AB，分布载荷q、长度4a，横截面抗弯刚度EIZ 。
求：支座B的反力。
提示：首先选定多于约束，并画出相当系统，列出几何条件。
4. 图示铣刀C的直径D = 9 cm，切削力PZ = 2.2 kN，圆截面刀杆AB长L= 32 cm，许用应力[] = 80 MPa，Me为绕x轴外力偶矩，AB处于平衡状态。
试用第三强度理论，求刀杆AB的直径d。
提示：首先把P Z力向C点平移，明确指出组合变形种类。
工程力学第1页共9页。
力学发展简史范文
力学发展简史范文力学是研究物体运动的科学，由古希腊学者亚里士多德首次提出，但直到近代才得到较为完善的发展。
以下为力学发展的简史。
1.古希腊时期：亚里士多德提出地心说，认为物体在自然状态下有两种运动形式：上落运动和四种元素间的混合运动。
这奠定了古希腊力学的基础。
2.文艺复兴时期：伽利略·伽利莱通过实验和观察，提出了相对论和惯性定律。
他的研究成果颠覆了亚里士多德的观点，对力学发展产生了重大影响。
3.牛顿力学的建立：艾萨克·牛顿在17世纪末提出了经典力学的三大定律和引力定律。
他的工作为力学奠定了基础，并建立了质点运动的数学描述和物体运动的力学定律。
4.拉格朗日力学的发展：18世纪末，约瑟夫·拉格朗日提出了一种新的力学描述方法，即通过数学的变量和方程来表示动力学系统的运动，而不再关注力的原因。
这种方法在物体间的相互作用问题上更为方便，为进一步研究创造了条件。
5.哈密顿力学的建立：19世纪初，威廉·哈密顿提出了哈密顿力学，这是一种类似于拉格朗日力学的描述方法，但主要关注于系统的能量。
这种方法比拉格朗日力学更加简洁，适用于有较多自由度的运动问题。
6.20世纪的量子力学：量子力学是在20世纪初发展起来的一种新的力学理论，将传统的牛顿力学和统计力学推广到微观尺度。
通过对粒子的波动性和粒子-波之间的相互关系的研究，量子力学改变了人们对力学的认识。
7.相对论力学的提出：阿尔伯特·爱因斯坦在20世纪初提出了相对论力学，即狭义相对论和广义相对论。
这种新的力学理论修正了牛顿力学在高速和强引力条件下的适用性，改变了人们对时空结构和物体运动的认识。
8.现代力学的发展：随着科学技术和理论的不断进步，力学在20世纪后期得到了更为深入和广泛的研究。
包括流体力学、非线性力学、混沌力学等新的分支学科在内，力学的发展加深了人们对物体运动规律和力的作用机制的认识。
总结起来，力学经历了从亚里士多德到牛顿再到现代的发展过程，在不同的历史时期得到了不同的理论和方法的完善和推广。
20春地大《计算结构力学》在线作业一_466答案
(单选题)1: 弹性力学问题的未知量个数有（）个。
A: 6
B: 9
C: 15
D: 以上都不是
正确答案: C
(单选题)2: 对称荷载在对称面上引起的（）分量为零。
A: 对称应力
B: 反对称应力
C: 对称位移
D: 反对称位移
正确答案: D
(单选题)3: 几何方程研究的是（）之间关系的方程式。
A: 应变和位移
B: 应力和体力
C: 应力和位移
D: 应力和应变
正确答案: A
(单选题)4: 在加权余量法中，若简单地利用近似解的试探函数序列作为权函数，这类方法称为（）。
A: 配点法
B: 子域法
C: 伽辽金法
D: 以上都不是
正确答案: C
(单选题)5: 有限元位移模式中，广义坐标的个数应与（）相等。
A: 单元结点个数
B: 单元结点自由度数
C: 场变量个数
D: 以上都不正确
正确答案: B
(单选题)6: 以节点位移为基本未知量的求解方法称为（）
A: 位移法
B: 力法
C: 混合法
D: 以上都不是
正确答案: A
(单选题)7: 与高斯消去法相比，高斯约当消去法将系数矩阵化成了（）形式，因此，不用。
20号钢杨氏模量泊松比
20号钢杨氏模量泊松比20号钢杨氏模量泊松比是衡量材料力学性能的重要指标之一。
杨氏模量是指材料在拉伸或压缩时的应力和应变之比，是衡量材料刚度的指标。
泊松比则是材料在拉伸或压缩时横向收缩的比例。
在工程实践中，了解材料的杨氏模量和泊松比对于设计和制造各种结构和组件具有重要的意义。
20号钢是一种常用的工程材料，具有优异的力学性能和耐用性。
它主要由铁、碳和少量的其他合金元素组成。
20号钢的杨氏模量一般在200-210 GPa之间，泊松比在0.27-0.30之间。
杨氏模量是材料的一项重要力学性能指标，反映了材料对力的响应能力。
杨氏模量越高，材料的刚度越大，即材料越不容易发生变形。
20号钢的杨氏模量在200-210 GPa之间，说明它具有较高的刚度，适用于承受大力和变形要求较小的结构和部件。
例如，它可以用于制造桥梁、建筑支撑结构、汽车零部件等。
泊松比是材料的另一个重要力学性能指标，用于描述材料在受力时的横向收缩情况。
泊松比越小，材料的横向收缩越小，即材料在拉伸或压缩时更不容易变形。
20号钢的泊松比在0.27-0.30之间，说明它在受力时横向收缩的程度相对较小。
这使得20号钢在制造高要求的结构和部件时更加适用，例如在航空航天、核能、汽车和船舶工业中的应用。
20号钢的杨氏模量和泊松比的取值范围使得它成为一种非常理想的工程材料。
它的高杨氏模量使得它具有良好的刚度和抗变形能力，而相对较小的泊松比使得它在受力时横向收缩的程度较小。
这些特性使得20号钢在许多工程领域中得到广泛应用。
在设计和制造过程中，了解材料的力学性能是至关重要的。
杨氏模量和泊松比是材料力学性能的重要参数，可以帮助工程师选择适合的材料，并进行结构和部件的设计。
使用20号钢作为材料，可以保证结构和部件的稳定性和耐久性。
总结起来，20号钢具有较高的杨氏模量和相对较小的泊松比，使得它在工程领域中具有广泛的应用。
它的力学性能使得它适用于各种要求高刚度和抗变形能力的结构和部件。
大学物理实验实验20 气垫导轨在力学实验中的应用
物理实验教学中心
实验背景
气垫导轨是力学实验中基础的实验仪器之一。 利用导轨表面的小孔喷出的压 缩空气，使导轨表面与滑块之间形成一层很薄的“气垫”将滑块浮起，使滑块在 导轨上作近似无摩擦的滑动，从而大大提高了实验的准确度。利用气垫导轨，可 研究和观察在近似无阻力的情况下物体的各种运动规律， 如速度、 加速度的测定， 牛顿运动定律和守恒定律的验证，碰撞和简谐振动的研究。 气膜厚度（或滑块浮高）直接影响滑块运动时所受到的黏滞性阻力。气膜越 厚，黏滞阻力越小。所以严格说来，不能把滑块在气垫导轨上的运动作为理想的 无摩擦运动。实际上，不仅存在黏滞性阻力，还有周围空气对滑块的阻力和气流 的水平分速度造成的作用力，而且，这些阻力是随滑块速度而变化的。气垫导轨 上某些实验误差较大的部分原因正是由于忽略了这些阻力， 但这些阻力终究比其 他力学实验摩擦力小得多， 只要使用得当， 它仍不失为定量研究许多物理现象的 一种良好工具。
气垫导轨调整水平后，将砝码盘用细线跨过滑轮穿过端盖上 小孔与滑孔相连，利用砝码盘与砝码的重力为牵引力 F使滑块作 匀加速运动，此时运动系统的质量m由砝码盘、砝码和滑块的质 量组成。实验中只要逐次将滑块上的砝码加到砝码盘上，并依
a 次利用式
2 B2 A
2S
测量ai。该过程相当于运动系统的质量不变，
而外力在变化。如果Fi和ai成正比，牛顿第二定律就成立。
实验内容与步骤
① 小心安装、调节导轨上的滑轮，使其转动自如又松紧适中。 ② 调整导轨的水平状态。 ③ 将拴在砝码盘上的线跨过滑轮并通过端盖上的小孔挂在滑块上的小钩上。 ④ 选好滑块起始位置，装好挡光片。将两个光电门拉开一定的距离固定在气垫底座 上。注意当砝码盘着地前，滑块要能通过靠近滑轮一侧的光电门，并测出两光电门的中 心距离 S。 ⑤ 在滑块上放置两个砝码，让滑块依次在砝码盘、砝码盘加一个砝码（滑块上放置的 两个砝码之一） 、砝码盘加两个砝码的重力 Fi(i=1,2,3)作用下运动，分别记录滑块经过两个 光电门的即时速率 i1 和 i 2 ； i1 r / ti1、i 2 x / ti 2 （ x 为挡光片的计时宽度，ti1 和 ti2 分 别通过计时宽度所用的时间） ，计算 ai，在毫米方格纸上作 Fi-ai 图线，观察该图线是否为过 原点的直线。 ⑥ 取掉滑块小钩上的砝码盘，测量完气垫导轨长度 L 后将气垫导轨一端螺钉用高度为 h 的垫块垫高。 ⑦ 选好滑块起始位置，装好挡光片。将光电门的距离按步骤④适当拉大并固定，记录 两光电门中心距离 S1。 ⑧ 自由释放滑块，记录滑块经过两个光电门的即时速率 1 和 2 ，算出 a，即可算得本 地重力加速度。
理论力学试题及答案
理论力学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 牛顿第一定律描述的是：A. 物体在受力时的运动状态B. 物体在不受力时的运动状态C. 物体在受力时的加速度D. 物体在受力时的位移答案：B2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力和物体质量的关系是：A. 加速度与作用力成正比，与质量成反比B. 加速度与作用力成反比，与质量成正比C. 加速度与作用力成正比，与质量成正比D. 加速度与作用力成反比，与质量成反比答案：A3. 以下哪个不是刚体的运动特性？A. 刚体的质心保持静止或匀速直线运动B. 刚体的各部分相对位置不变C. 刚体的各部分速度相同D. 刚体的各部分加速度相同答案：C4. 角动量守恒定律适用于：A. 只有重力作用的系统B. 只有内力作用的系统C. 外力矩为零的系统D. 外力为零的系统答案：C5. 以下哪个是能量守恒定律的表述？A. 一个封闭系统的总动能是恒定的B. 一个封闭系统的总势能是恒定的C. 一个封闭系统的总能量是恒定的D. 一个封闭系统的总动量是恒定的答案：C二、简答题（每题10分，共20分）6. 简述牛顿第三定律的内容及其在实际中的应用。
答案：牛顿第三定律，又称作用与反作用定律，表述为：对于两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。
在实际应用中，例如在推门时，门对人的作用力和人对门的作用力大小相等，方向相反。
7. 描述什么是简谐振动，并给出一个生活中的例子。
答案：简谐振动是一种周期性振动，其回复力与位移成正比，且总是指向平衡位置。
生活中的例子包括弹簧振子，当弹簧被拉伸或压缩后释放，它会在原始平衡位置附近做周期性的往复运动。
三、计算题（每题15分，共30分）8. 一个质量为m的物体，从静止开始，沿着一个斜面下滑，斜面的倾角为θ。
如果斜面的摩擦系数为μ，求物体下滑的加速度。
答案：首先，物体受到重力mg的作用，分解为沿斜面方向的分力mg sinθ和垂直斜面方向的分力mg cosθ。
第二十章 狭义相对论
二.“以太”模型 当时科学家认为：光波的传播需要一种弹性介质， 光速就是光振动的相位相对于介质的传播速度。 在真空中也存在这种介质，这种介质叫以太。
三.爱因斯坦的狭义相对论原理 狭义：指参考系都是惯性参考系（静止或匀速）
1.在一切惯性系中，真空中的光速度都具有相同的值c —— 光速不变原理
8
真空中的光速c 3 10 m / s
2.在一切惯性系中，物理规律都是相同的
-----狭义相对性原理
Einstein 的相对性理论是Newton理论的发展
三、长度收缩效应
1、本征长度（固有长度） 在相对于被测物体静止的参照系中测量的物体长度叫 做物体的固有长度或本征长度；而在相对被测物体运动的 参照系测量的物体长度叫运动长度。
在月台参照系（S系）上看，火车司机驾驶火车经过月 台A端点的时间为 t1，经过B端点的时间为 t2，则月台长度为：
L v(t2 t1 ) vt
如果以太存在，地球在以太中运动，地球上的观察 者会感受到以太风。
光对地球上的观察者的速度（以太为静止参考系）：
c c v
c为光对以太的速度 v为地球相对以太的速度
迈克尔逊-莫雷实验
迈克尔逊-莫雷实验的零结果
导致两种理解： （1）没有以太 （2）以太和迈克尔逊仪干涉仪一起运动 但第二种理解与光行差实验矛盾。 光行差实验结果表明如果有以太，以太并没有 被拖动，以太是绝对静止的。 结合迈克耳逊-莫雷实验和光行差实验的结果，得 到如下结论：没有以太，电磁规律对所有惯性系等 价，真空中的光速在任何惯性参考系下都是c .
20钢的许用应力表
20钢的许用应力表20钢是一种常用的结构钢材料，在工程建设中广泛应用。
在设计和使用过程中，了解20钢的许用应力表是非常重要的。
本文将介绍20钢的许用应力表的相关内容。
许用应力是指材料在工作状态下所能承受的最大应力值。
20钢的许用应力表是根据该材料的力学性能和工程实践经验得出的。
根据国家标准和行业规范，对于20钢的不同工况和构件，许用应力有相应的规定。
在静力加载条件下，20钢的许用应力一般分为拉应力、压应力和剪应力。
拉应力是指材料在拉伸加载下所能承受的最大应力值。
压应力是指材料在压缩加载下所能承受的最大应力值。
剪应力是指材料在剪切加载下所能承受的最大应力值。
根据20钢的力学性能和强度特点，许用应力表中规定了不同工况下的许用应力值。
例如，在常温下，20钢的许用拉应力一般为240MPa，而许用压应力为180MPa。
这意味着在设计和使用过程中，当20钢受到拉伸或压缩力时，其应力值不能超过这些许用值。
许用应力表还考虑了20钢在不同工况下的影响因素。
例如，在低温环境下，20钢的力学性能会发生变化，因此许用应力值会有所调整。
在高温环境下，20钢的强度会下降，因此许用应力值会相应减小。
这些因素都需要在许用应力表中进行考虑和规定。
除了静力加载条件下的许用应力，许用应力表还可以包括动力加载条件下的许用应力。
例如，在地震荷载作用下，20钢的许用应力也需要进行规定。
在这种情况下，许用应力表中的数值会有所调整，以保证结构的安全性和稳定性。
20钢的许用应力表是工程设计和使用中的重要参考依据。
通过合理使用许用应力表，可以保证20钢结构的安全可靠。
在实际应用中，设计人员应根据具体工程要求和实际情况，合理选取适当的许用应力值，以保证结构的安全性和经济性。
同时，对于20钢结构的使用者，也应了解许用应力表的相关内容，以正确使用和维护结构。
20钢标准
20钢标准1. 化学成分20钢的化学成分应符合GB/T 699-1999的规定，其中碳含量为0.17-0.23%，硅含量为0.17-0.37%，锰含量为0.35-0.65%，磷含量不大于0.035%，硫含量不大于0.035%。
2. 力学性能20钢的力学性能应符合GB/T 699-1999的规定，抗拉强度不小于335MPa，屈服点不小于235MPa，断后伸长率不小于22%。
3. 交货状态20钢应以热轧或热处理状态交货，热轧状态交货的产品表面应平整、无氧化皮、无折叠、无裂纹等缺陷。
热处理状态交货的产品表面应无氧化皮，并应经过酸洗、磷化等处理。
4. 用途20钢主要用于制造各种冲压件、螺钉、螺母、螺栓等紧固件，以及轴、齿轮、阀等传动部件。
此外，也可用于制造一些承受轻度腐蚀的容器和零件。
5. 探伤用途对于20钢的探伤，应采用磁粉探伤或超声波探伤等方法进行检测，以确定产品内部是否存在裂纹、气孔等缺陷。
对于要求较高的产品，还应进行射线探伤或超声波探伤。
6. 执行标准20钢的执行标准应符合GB/T 699-1999的规定，同时也可根据客户要求进行定制。
在生产过程中，应按照相关标准进行质量控制，确保产品的一致性和可靠性。
7. 备注20钢在运输和存储过程中，应注意以下几点：1. 防止潮湿：20钢对潮湿敏感，长时间的暴露在潮湿的环境中可能会导致其表面生锈。
因此，在运输和存储过程中，应确保产品远离水源和湿度较大的环境。
2. 防止污染：20钢的表面应保持清洁，避免与污染物接触，如灰尘、油脂等。
这些污染物可能在产品表面形成污垢，影响其质量和使用性能。
3. 避免冲击和碰撞：在运输和存储过程中，应避免对20钢产品施加过大的冲击力和碰撞，以免造成产品变形或损伤。
4. 保持适当的温度和湿度：在存储过程中，应将20钢存放在干燥、通风、阴凉的地方，并保持适当的温度和湿度。
过高的温度或湿度可能会导致产品变形或生锈。
5. 定期检查：在存储期间，应定期检查20钢产品的质量和状态，及时发现并处理可能出现的问题。
兰大20春《结构力学》20春平时作业1 满分答案.doc
1.图25梁中的轴力（）A.全部为拉力B.为零C.全部为压力D.部分为拉力，部分为压力【参考答案】: C2.影响线的基线应当与（）A.梁轴线平行B.梁轴线垂直C.单位力的作用线垂直D.单位力的作用线平行【参考答案】: C3.图39结构A点的竖向位移（向下为正）为（）A.AB.BC.CD.D【参考答案】: C4.图5属于（）A.几何不变体系，且无多余约束B.几何瞬变体系C.几何不变体系，且有多余约束D.几何可变体系但W＜0【参考答案】: B5.在建立虚功方程时，力状态与位移状态的关系是（）A.彼此独立无关B.位移状态必须是由力状态产生的C.互为因果关系 D.力状态必须是由位移状态引起的【参考答案】: A6.图36结构中杆1的轴力为（）A.0B.-ql/2C.-qlD.-2ql【参考答案】: B7.多自由度体系的自由振动是（）A.简谐振动B.若干简谐振动的叠加C.衰弱周期振动D.难以确定【参考答案】: B8.图41结构各杆温度均升t℃，且已知EI和EA均为常数，线膨胀系数为α，则点D的竖向位移ΔDV为（）A.AB.BC.CD.D【参考答案】: B9.在位移法中，按铰接端的角位移、滑动支承端的线位移作为基本未知量（）A.绝对不可以B.一定条件下可以C.可以但不必D.必须【参考答案】: C10.图42桁架有（）根零杆A.3B.9C.5D.6【参考答案】: B11.用图乘法求位移的必要条件之一是（）A.单位荷载下的弯矩图为一直线B.结构可分为等截面直杆段C.所有杆件EI为常数且相同D.结果必须是静定的【参考答案】: B12.力法典型方程中δij的物理意义为（）A.在i处作用的单位力引起的j处的位移大小B.在j处作用的单位力引起的i处的位移大小C.在j处作用的单位位移引起的i处的力大小D.在i处作用的单位位移引起的j处的力大小。
【参考答案】: B13.常用的杆件结构类型包括（）A.梁、拱、排架等B.梁、拱、刚架等C.梁、拱、悬索结构等D.梁、刚架、悬索结构等【参考答案】: B14.图49桁架a的轴力（以拉力为正）为（）A.AB.BC.CD.D【参考答案】: D15.在常用超静定干系结构中，不能用位移法求解的结构是（）A.桁架B.拱C.组合结构D.均可求解【参考答案】: D16.一般在绘制影响线时，所用的荷载是一个（）A.中力B.中力偶C.向不变的单位移动集中力D.位力偶【参考答案】: C17.图60支座反力RC的影响线形状应为（)A.AB.BC.CD.D【参考答案】: A18.图79所示梁C点的竖向位移为（）A.AB.BC.CD.D【参考答案】: B19.图52组合结构中，杆DE的轴力为（）A.AB.BC.CD.D【参考答案】: B20.图32多跨梁C截面的弯矩为（）A.M/4B.M/2C.3M/4D.3M/2【参考答案】: B21.图10属于几何不变体系A.错误B.正确【参考答案】: B22.用力法计算超静定结构时，其基本未知量是未知结点位移。
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课时编号 39、40 授课时间 11月20日 授课地点
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课题名称 期中考试试卷错题订正与练习 课时数
2
教学目标
1、讲解试卷
2、对试卷中错题多的进行再次讲解
3、订正试卷并在做一次
教学重点
1、对试卷中错题多的进行再次讲解
2、订正试卷并在做一次
教学难点
1、订正试卷并在做一次
教材处理
教学
方法
教法设计
讲练结合法，分组讨论法，任务驱动法；
学法设计
合作学习法，探究学习法；
教学
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