材料力学试卷试题(附参考答案)

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材料力学测试试题及答案

材料力学测试试题及答案

材料力学测试试题及答案一、单项选择题(每题 2 分,共 20 分)1. 材料力学中,下列哪一项不是材料的基本力学性能?A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 磁性答案:D2. 材料在拉伸过程中,弹性阶段的应力与应变关系遵循:A. 牛顿定律B. 胡克定律C. 泊松定律D. 达西定律答案:B3. 材料力学中,下列哪一项是衡量材料硬度的指标?A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 布氏硬度D. 疲劳强度答案:C4. 材料力学中,泊松比是描述材料在受力时的:A. 弹性变形B. 塑性变形C. 体积变化D. 形状变化答案:D5. 在材料力学中,下列哪一项不是基本的力学试验?A. 拉伸试验B. 压缩试验C. 弯曲试验D. 电导试验答案:D6. 材料力学中,疲劳破坏是指材料在:A. 单次加载下破坏B. 循环加载下破坏C. 过载下破坏D. 腐蚀环境下破坏答案:B7. 材料力学中,下列哪一项不是材料的力学性能指标?A. 密度B. 弹性模量C. 屈服强度D. 抗拉强度答案:A8. 材料力学中,下列哪一项是描述材料在拉伸过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:A9. 材料力学中,下列哪一项是描述材料在压缩过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:A10. 材料力学中,下列哪一项是描述材料在剪切过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:B二、多项选择题(每题 2 分,共 20 分)1. 材料力学中,下列哪些是描述材料弹性的指标?A. 弹性模量B. 屈服强度C. 泊松比D. 弹性极限答案:A, C, D2. 材料力学中,下列哪些是描述材料塑性的指标?A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 断面收缩率答案:A, C, D3. 材料力学中,下列哪些是描述材料韧性的指标?A. 冲击韧性B. 疲劳强度C. 断裂韧性D. 硬度答案:A, C4. 材料力学中,下列哪些是描述材料硬度的指标?A. 布氏硬度B. 洛氏硬度C. 维氏硬度D. 弹性模量答案:A, B, C5. 材料力学中,下列哪些是基本的力学试验?A. 拉伸试验B. 压缩试验C. 弯曲试验D. 电导试验答案:A, B, C6. 材料力学中,下列哪些是描述材料疲劳破坏的指标?A. 疲劳极限B. 疲劳寿命C. 疲劳强度D. 弹性模量答案:A, B, C7. 材料力学中,下列哪些是描述材料在拉伸过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:A8. 材料力学中,下列哪些是描述材料在压缩过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:A9. 材料力学中,下列哪些是描述材料在剪切过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:B10. 材料力学中,下列哪些是描述材料在弯曲过程中的应力状态?A. 正应力B. 剪应力C. 弯矩D. 扭矩答案:A, B, C三、判断题(每题 2 分,共 20 分)1. 材料力学中的弹性阶段是指材料在受力后能够完全恢复原状的阶段。

材料力学期末试卷及答案

材料力学期末试卷及答案

材料力学期末试卷及答案一、试卷一、选择题(每题3分,共30分)1. 材料力学研究的对象是()A. 材料的力学性能B. 材料在外力作用下的变形和破坏C. 材料的内部结构D. 材料的化学性质答案:B2. 下列哪种材料属于塑性材料()A. 铸铁B. 钢材C. 玻璃D. 橡胶答案:B3. 在拉伸试验中,当材料达到屈服点时,以下哪个物理量会突然增加()A. 应力B. 应变C. 断面收缩率D. 伸长率答案:B4. 下列哪种情况属于纯弯曲()A. 拉伸B. 压缩C. 扭转D. 弯曲答案:D5. 下列哪种材料具有较大的弹性模量()A. 钢材B. 铝合金C. 塑料D. 橡胶答案:A6. 在扭转试验中,以下哪个物理量与扭矩成正比()A. 扭转角B. 扭转应力C. 扭转应变D. 扭转强度答案:B7. 下列哪种情况属于弹性变形()A. 拉伸B. 压缩C. 扭转D. 断裂答案:A8. 下列哪种情况属于塑性变形()A. 拉伸B. 压缩C. 扭转D. 断裂答案:C9. 下列哪种材料具有较大的冲击韧性()A. 钢材B. 铸铁C. 铝合金D. 塑料答案:A10. 下列哪种情况会导致材料的疲劳破坏()A. 静载荷B. 冲击载荷C. 循环载荷D. 随机载荷答案:C二、填空题(每题3分,共30分)1. 材料力学的基本任务是研究材料在外力作用下的________和________。

答案:变形、破坏2. 在拉伸试验中,材料的屈服点是指材料从________状态转变为________状态的临界点。

答案:弹性、塑性3. 低碳钢在拉伸过程中,屈服阶段会出现________现象。

答案:屈服平台4. 弹性模量是描述材料抵抗________变形能力的一个物理量。

答案:弹性5. 在扭转试验中,扭矩与________成正比。

答案:扭转应力6. 冲击韧性是指材料在________载荷作用下抵抗破坏的能力。

答案:冲击7. 疲劳破坏是指在________载荷作用下,材料在未达到________时突然发生断裂。

材料力学试卷答案

材料力学试卷答案

一、低碳钢试件的拉伸图分为、、、四个阶段。

(10分)二、三角架受力如图所示。

已知F=20kN,拉杆BC采用Q235圆钢,[σ钢]=140MPa,压杆AB采用横截面为正方形的松木,[σ木]=10MPa,试用强度条件选择拉杆BC的直径d和压杆AB的横截面边n=180 r/min,材料的许用四、试绘制图示外伸梁的剪力图和弯矩图,q、a均为已知。

(15分)2五、图示为一外伸梁,l=2m,荷载F=8kN,材料的许用应力[σ]=150MPa,试校核该梁的正应力强度。

(15分)=200mm。

b=180mm,h=300mm。

求σmax和σmin。

(15分)八、图示圆杆直径d =100mm ,材料为Q235钢,E =200GPa , p =100,试求压杆的临界力F cr 。

1)答案及评分标准一、 弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。

评分标准:各2.5分。

二、 d =15mm; a =34mm .评分标准:轴力5分,d结果5分,a结果5分。

三、τ=87.5MPa, 强度足够.评分标准:T 3分,公式4分,结果3分。

四、评分标准:受力图、支座反力5分,剪力图5分,弯矩图5分。

五、σmax=155.8MPa>[σ]=100 MPa ,但没超过许用应力的5%,安全.评分标准:弯矩5分,截面几何参数3分,正应力公式5分,结果2分。

六、(1)σ1=141.42 MPa,σ=0,σ3=141.42 MPa;(2)σr4=245 MPa。

评分标准:主应力5分,相当应力5分。

七、σmax=0.64 MPa,σmin=-6.04 MPa。

评分标准:内力5分,公式6分,结果4分。

1..5qaF S图M图F S图——+M图qa2qa2/2八、Fc r =53.39kN评分标准:柔度3分,公式5分,结果2分。

一、什么是强度失效、刚度失效和稳定性失效?二、如图中实线所示构件内正方形微元,受力后变形 为图中虚线的菱形,则微元的剪应变γ为 ? A 、 α B 、 α-090C 、 α2900- D 、 α2答案:D三、材料力学中的内力是指( )。

材料力学试卷试题(附参考答案)

材料力学试卷试题(附参考答案)

一、简单计算题(共38分)1.如图所示是一枚被称为“孔方兄”的中国古钱币,设圆的直径为d ,挖去的正方形边长为b ,若2/d b =,求该截面的弯曲截面系数Z W 。

(6分)2. 已知某点处的应力状态如图所示,,MPa 100,MPa 60==στ弹性模量GPa 200=E ,泊松比25.0=ν,求该点处的三个主应力及最大正应变。

(6分)3.试画出低碳钢的拉伸应力-应变曲线,并在图上标出4个极限应力。

(4分)y4.已知交变应力的,MPa 5,MPa 3min max -==σσ, 求其应力循环特征r 及应力幅度a σ。

(4分)5.如图所示为矩形截面悬臂梁,在梁的自由端突然加一个重为Q 的物块,求梁的最大弯曲动应力。

(4分)Qhb6.如图所示为两根材料相同的简支梁,求两梁中点的挠度之比b a w w /。

(4分)7.两块相同的钢板用5个铆钉连接如图所示,已知铆钉直径d ,钢板厚度t ,宽度b ,求铆钉所受的最大切应力,并画出上钢板的轴力图。

(6分))(b2/L 2/L )(a P8.超静定结构如图所示,所有杆件不计自重,AB为刚性杆,试写出变形协调方程。

(4分)Pa a a 2/AF二、作图示梁的剪力图与弯矩图。

(10分)三、不计剪力的影响,已知EI ,试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度A w 。

(12分)四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示,其中4cm 5.6012,mm 5.157==Z C I y 。

2A C已知许用拉应力MPa 40][=t σ,许用压应力MPa 160][=C σ。

试按正应力条件校核梁的强度。

若载荷不变,但将截面倒置,问是否合理?为什么? (14分)五、圆截面直角弯杆ABC 放置于图示的水平位置,已知cm 50=L ,水平力(单位:mm )200kN 40=F ,铅垂均布载荷m /kN 28=q ,材料的许用应力MPa 160][=σ,试用第三强度理论设计杆的直径d 。

材料力学试卷及答案(A卷)

材料力学试卷及答案(A卷)

C. D.6.某直梁横截面面积为常数,横向力沿Y 方向作用,下图所示的四种截面形状中,抗弯能力最强的为()截面形状。

A B C D7.空心圆轴的外径为D,内径为d( )。

A B.C D.8.梁的挠度是()。

A.横截面上任一点沿梁轴垂直方向的线位移B.横截面形心沿梁轴垂直方向的线位移C.横截面形心沿梁轴方向的线位移D.横截面形心的位移9.另外两个条件是()。

10.构件抵抗变形的能力是()A. 应变B. 强度C. 应力D. 刚度11.应用叠加原理求位移时应满足的条件是()。

A.线弹性小变形B.静定结构或构件C.平面弯曲变形D.等截面直梁12.下面 ( )单元体表示构件A点的应力状态。

A B C D13.二向应力状态如右图所示,其最大主应力=( )A. B.2 C.3 D.414.构件在外力作用下( )的能力称为稳定性。

A.不发生断裂B.保持原有平衡状态C.不产生变形D.保持静止 题13 15.临界应力的欧拉公式只适用于( )A. 大柔度杆B. 中柔度杆C. 小柔度杆D. 二力杆二、填空题(每题3分,共15分)1.梁的中性层与横截面的交线称为 。

2.阶梯杆受力如图所示,设AB 和BC 段的横截面面积分别为2A 和A ,弹性模量为E ,则杆中最大正应力为 。

题2 题53.已知单元体的三个主应力分别为1σ、2σ、3σ,材料的许用正应力[σ],其用第二强度理论校核的强度条件是 。

4.低碳钢拉伸试件的应力-应变曲线大致可分为四个阶段,这四个阶段是弹性阶段、 、 、局部变形阶段。

5.图示两细长压杆(a)、(b)的材料和横截面均相同,其中杆的临界力较大。

三、作图题(第1、2、3题5分,第4题10分,共25分)1. 做出AB杆的轴力图。

2. 做出AB杆的扭矩图。

D B C3. 画出AB杆的剪力图.4. 画出AB杆的剪力图和弯矩图。

A四、计算题(每题10分,共30分)1. (10分)图示钢制阶梯轴,AC 段横截面积21500mm A =,CD 段横截面积22200mm A =,材料弹性模量200GPa E =,载荷130kN F =,250kN F =,330kN F =分别作用在B 、C 、D 截面处。

材料力学期末考试复习题及答案

材料力学期末考试复习题及答案

二、计算题:1.梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重,已知q=10kN/m,M=10kN·m,求A、B、C处的约束力。

2.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示,C为截面形心。

已知I z=60125000mm4,y C=157.5mm,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa。

试求:①画梁的剪力图、弯矩图。

②按正应力强度条件校核梁的强度。

3.传动轴如图所示。

已知F r=2KN,F t=5KN,M=1KN·m,l=600mm,齿轮直径D=400mm,轴的[σ]=100MPa。

试求:①力偶M的大小;②作AB轴各基本变形的内力图。

③用第三强度理论设计轴AB的直径d。

4.图示外伸梁由铸铁制成,截面形状如图示。

已知I z=4500cm4,y1=7.14cm,y2=12.86cm,材料许用压应力[σc]=120MPa,许用拉应力[σt]=35MPa,a=1m。

试求:①画梁的剪力图、弯矩图。

②按正应力强度条件确定梁截荷P。

5.如图6所示,钢制直角拐轴,已知铅垂力F1,水平力F2,实心轴AB的直径d,长度l,拐臂的长度a。

试求:①作AB轴各基本变形的内力图。

②计算AB轴危险点的第三强度理论相当应力。

6.图所示结构,载荷P=50KkN,AB杆的直径d=40mm,长度l=1000mm,两端铰支。

已知材料E=200GPa,σp=200MPa,σs=235MPa,a=304MPa,b=1.12MPa,稳定安全系数n st=2.0,[σ]=140MPa。

试校核AB杆是否安全。

7.铸铁梁如图5,单位为mm,已知I z=10180cm4,材料许用压应力[σc]=160MPa,许用拉应力[σt]=40MPa,试求:①画梁的剪力图、弯矩图。

②按正应力强度条件确定梁截荷P。

8.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。

已知M=200GPa,μ=0.3,[σ]=140MPa。

材料力学期末考试试卷(含答案)

材料力学一、填空题(每空4分,共40分)1.一长,横截面面积为A 的等截面直杆,其密度为ρ,弹性模量为E ,则杆自由悬挂时由自重引起的最大应力=m ax σ;杆的总伸长=。

2.对图中铆钉进行强度计算时,,=bs σ。

3.矩形截面梁的F smax 、M max 及截面宽度不变,若将截面高度增加一倍,则最大弯曲正应力为原来的倍,最大弯曲切应力为原来的倍.4.图示两梁的材料相同,最小截面面积相同,在相同的冲击载荷作用下,图所示梁的最大正应力较大。

5.图示等截面梁AC 段的挠曲线方程为)2/(20EI x M w -=,则该段的转角方程为;截面B 的转角和挠度分别为和.二、选择题(每题4分共20分)1.矩形截面细长压杆,b/h = 1/2。

如果将b 改为 h 后仍为细长压杆,临界压力是原来的多少倍?( )(A)2倍;(B) 4倍;(C ) 8倍;(D )16倍。

2. 图示应力状态,用第三强度理论校核时,其相当应力为:( )(A )τσ=3r ; (B )τσ=3r ;(C )τσ33=r ;(D )τσ23=r 。

第2题图第3题图3.一空间折杆受力如图,则AB 杆的变形:( )(A) 纵横弯曲;(B ) 弯扭组合;(C ) 偏心拉伸; (D) 拉、弯、扭组合。

4.一内外直径之比D d /=α的空心圆轴,当两端受力偶矩作用产生扭转变形时,横截面的最大切应力为,则横截面的最小切应力:( ) (A) ; (B) ατ; (C) ()τα31-; (D) ()τα41-。

5.对于图示交变应力,它是:(A )对称循环交变应力;(B)脉动循环交变应力;(C )静循环交变应力。

( )三、图示杆系结构中AB 杆为刚性杆,①、②杆刚度为 EA ,外加载荷为 P,求①、②杆的轴力。

(40分)σmtσminσmaxσo材料力学参考答案一、填空题1.g l ρσ=max ,El g 22ρ2.22d P π,dtP3.0.25,0.54.(a )5.EI x M 0-,EI a M 0-,)tan()(2020EI aM a l EI a M ---二、选择题1.(B) 2.(D ) 3.(C ) 4.(B ) 5.(B)三、解:(1)静力平衡方程如图b 所示,F N1,F N2为①,②杆的内力;Fx 、F Y 为A 处的约束力,未知力个数为4,静力平衡方程个数为3(平面力系),故为一次超静定问题. 由0=∑A M 得Pa aF a F N N 3221=+即 P F F N N 3221=+ (a) (2分)(2)变形协调方程,或 (b)(2分)(3)物理方程 EA l F l N 11=∆, EA lF l N 22=∆ (c )(2分)由(c)(d)得补充方程122N N F F = (d ) (2分)(4)由(a)和(d)式得P F N 531=,(拉力) (2。

材料力学试卷及答案

材料⼒学试卷及答案⼀、低碳钢试件得拉伸图分为、、、四个阶段。

(10分)⼆、三⾓架受⼒如图所⽰。

已知F=20kN,拉杆BC采⽤Q235圆钢,[σ钢]=140MPa,压杆AB采⽤横截⾯为正⽅形得松⽊,[σ⽊]=10MPa,试⽤强度条件选择拉杆BC得直径d与压杆AB得横截⾯边长a。

(1n=180r/min,材料得许⽤切分)2六、单元体应⼒如图所⽰,试计算主应⼒,并求第四强度理论得相当应⼒。

(10分)e =200m⼋、图⽰圆杆直径d =100mm,材料为Q235钢,E =200GP a,λp =100,试求压杆得临界⼒F cr 。

(10《材料⼒学》试卷(1)答案及评分标准⼀、弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩断裂阶段。

评分标准:各2、5分。

⼆、d=15mm ; a =34mm.评分标准:轴⼒5分, d 结果5分,a 结果5分。

三、τ=87、5MPa, 强度⾜够. 评分标准:T3分,公式4分,结果3分。

四、评分标准:受⼒图、⽀座反⼒5分,剪⼒图55分。

五、σmax =155、8M Pa]=100 M P,但没超过许⽤应⼒得5%,安全. 评分标准:弯矩5分, 3分,正应⼒公式5分结果2分。

六、(1)σ1=141、42 M Pa,σ=0,σ3=141、42 MP a;(2)σr 4=245 M Pa。

评分标准:主应⼒5分,相当应⼒5分。

七、σmax =0、64 MPa,σmin =-6、04 MPa 。

评分标准:内⼒5分,公式6分,结果4分。

⼋、F c r =53、39kN评分标准:柔度3分,公式5分,结果2分。

⼀、什么就是强度失效、刚度失效与稳定性失效?⼆、如图中实线所⽰构件内正⽅形微元,受⼒后变形为图中虚线得菱形,则微元得剪应变为?A 、B 、C、 D 、答案:D三、材料⼒学中得内⼒就是指( )。

A 、物体内部得⼒。

B 、物体内部各质点间得相互作⽤⼒。

C 、由外⼒作⽤引起得各质点间相互作⽤⼒得改变量。

D、由外⼒作⽤引起得某⼀截⾯两侧各质点间相互作⽤⼒得合⼒得改变量。

材料力学期末考试试卷(含答案)

材料力学一、填空题 (每空4分,共40分)1.一长l ,横截面面积为A 的等截面直杆,其密度为ρ,弹性模量为E ,则杆自由悬挂时由自重引起的最大应力=max σ ;杆的总伸长l ∆= 。

2.对图中铆钉进行强度计算时,=τ,=bs σ 。

3.矩形截面梁的F smax 、M max 及截面宽度不变,若将截面高度增加一倍,则最大弯曲正应力为原来的 倍,最大弯曲切应力为原来的 倍。

4.图示两梁的材料相同,最小截面面积相同,在相同的冲击载荷作用下,图 所示梁的最大正应力较大。

5.图示等截面梁AC 段的挠曲线方程为)2/(20EI x M w -=,则该段的转角方程为 ;截面B 的转角和挠度分别为 和 。

二、选择题 (每题4分 共20分)1.矩形截面细长压杆,b/h = 1/2。

如果将b 改为 h 后仍为细长压杆,临界压力是原来的多少倍?( )(A)2倍;(B) 4倍;(C) 8倍;(D)16倍。

2. 图示应力状态,用第三强度理论校核时,其相当应力为:( )(A)τσ=3r ; (B)τσ=3r ;(C)τσ33=r ;(D)τσ23=r 。

第2题图 第3题图3.一空间折杆受力如图,则AB 杆的变形:( )(A) 纵横弯曲 ;(B) 弯扭组合;(C) 偏心拉伸; (D) 拉、弯、扭组合。

4.一内外直径之比D d /=α 的空心圆轴,当两端受力偶矩作用产生扭转变形时,横截面的最大切应力为τ,则横截面的最小切应力:( ) (A) τ; (B) ατ; (C) ()τα31- ; (D) ()τα41-。

5.对于图示交变应力,它是:(A)对称循环交变应力;(B)脉动循环交变应力;(C)静循环交变应力 。

( )图示杆系结构中AB 杆为刚性杆,①、②杆刚度为EA ,外加载荷为 P ,求①、②杆的轴力。

(40分)σσσ材料力学参考答案一、填空题1.g l ρσ=max ,El g 22ρ2.22dP π,dt P3.0.25,0.54.(a)5.EI x M 0-,EI a M 0-,)tan()(2020EI aM a l EI a M ---二、选择题1.(B ) 2.(D ) 3.(C) 4.(B) 5.(B)三、解:(1)静力平衡方程如图b 所示,F N1,F N2为①,②杆的内力;Fx 、F Y 为A 处的约束力,未知力个数为4,静力平衡方程个数为3(平面力系),故为一次超静定问题。

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材料力学试卷试题(附参考答案)
材料力学试卷试题
一、选择题(每题共10分,共5题,计50分)
1. 下面哪项不属于材料力学的基本假设?
A. 弹性材料的应力-应变关系符合胡克定律。

B. 材料的体积不随外力的作用发生改变。

C. 在材料的应力达到极限时将发生塑性变形。

D. 材料在外力作用下会发生应变。

2. 受力体系中,若要使物体保持静止,则下面哪个条件必须满足?
A. 所有受力的合力为零。

B. 所有受力的合力的矩为零。

C. 所有受力的合力和合力矩皆为零。

D. 所有受力的大小均为零。

3. 弹簧常数为k,弹簧长度为l,当受到外力F时,弹簧发生形变Δl,弹性势能为U。

则下面哪个公式正确?
A. U = F/Δl
B. U = F·Δl
C. U = 1/2k(Δl)^2
D. U = k/2Δl
4. 一根弹性绳子的上端系在固定点,下端挂着一个质量为m的小球,长度为l。

如果小球偏离平衡位置的距离为x,则绳子受力的大小为多少?
A. mgx/l
B. mg/lx
C. mx/lg
D. mg/l
5. 压力是物体受到的外力作用面积单位所计算出的量。

压力的计算公式为?
A. P = F/A
B. P = F×A
C. P = F-A
D. P = A/F
二、简答题(共10分,计20分)
1. 什么是材料力学的研究对象?并介绍材料力学的主要内容。

(要求回答清晰明了,条理清晰)
2. 说明静力平衡的条件,并举例说明其应用。

(要求回答准确,能说明条件的必要性,并给出具体应用例子)
三、计算题(共15分,计30分)
1. 一个质量为2kg的物体受到两个力的作用,分别为10N和
20N。

这两个力的夹角为60°,求物体所受合力的大小和方向。

(要求列出计算步骤,有清晰的计算过程和结果)
2. 一个弹簧的斜率为k,长度为l,质量为m的物体悬
挂在该弹簧下方,当物体达到平衡时,弹簧的形变为Δl。


物体所受重力的大小。

(要求列出计算步骤,有清晰的计算过程和结果)
3. 一个桥梁的两个支座分别承受20kN和30kN的垂直压力,支座之间的距离为4m。

求桥梁的重力。

(要求列出计算步骤,有清晰的计算过程和结果)
四、综合题(共20分)
一辆质量为1000kg的汽车沿着水平道路匀速行驶,速度为
20m/s。

汽车的轮胎与地面之间的摩擦系数为0.2。

求:
1. 汽车所受摩擦力的大小;
2. 汽车行驶过程中动能的变化量;
3. 汽车所受摩擦力对应的动力学功。

(要求列出计算步骤,有清晰的计算过程和结果)
参考答案:
一、1. C 2. C 3. C 4. A 5. A
二、1. 材料力学的研究对象是固体材料的力学性质。


要内容包括应力、应变、弹性、塑性等方面的研究。

应力是材料单位面积上的力,应变是材料形变和原来尺寸比值的变化量,弹性是材料经历小应力后能恢复到原来形状的性质,塑性是材料经历应力后会产生永久形变的性质。

2. 静力平衡的条件包括合力为零和合力矩为零。

合力为
零意味着物体所受的合力为零,即物体受到的所有力合成为零。

合力矩为零意味着物体所受的合力矩为零,即物体所受力的合成力矩为零。

例子:一根悬挂在屋顶上的吊灯,其静力平衡的条件即
为合力为零和合力矩为零。

合力为零意味着灯的重力和吊灯线的拉力相等,合力矩为零意味着重力和吊灯线的拉力的矩相等。

只有满足这两个条件,灯才能保持静止悬挂在屋顶上。

三、1. 合力的大小可以使用余弦定理计算,即F =
√(10^2 + 20^2 - 2×10×20×cos60°) = 10N。

合力的方向可以使用正弦定理计算,即sinθ/10 = sin60°/20,解得θ ≈ 45.6°。

2. 物体所受重力的大小为mg,其中g为重力加速度。

由题意可知,弹簧的形变为Δl,则物体悬挂时所受弹簧力恰好
与重力相等,即mg = kΔl。

解得物体所受重力大小为mg ≈
19.6N。

3. 桥梁的重力可以使用杠杆原理计算,即重力乘以力臂
等于支座之间的力乘以距离。

重力为支座之间力的和,即重力= 20kN + 30kN = 50kN。

力臂为支点到桥梁重心的距离的一半,即力臂 = 4m/2 = 2m。

代入计算得桥梁的重力为重力 = 50kN × 2m = 100kN。

四、1. 摩擦力的大小可以使用静摩擦力公式计算,即摩
擦力 = 摩擦系数× 受力的垂直分量。

受力的垂直分量即为
汽车的重力,即受力的垂直分量= 1000kg × 9.8m/s^2 = 9800N。

代入计算摩擦力,摩擦力= 0.2 × 9800N = 1960N。

2. 汽车行驶过程中动能的变化量为0,因为汽车是匀速
行驶,动能保持不变。

3. 汽车所受摩擦力对应的动力学功可以使用功的定义计算,即功 = 力× 位移× cosθ。

摩擦力的方向和位移的方向相反,所以θ为180°。

代入计算功,功= 1960N × 20m ×cos180° = -39,200J。

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