《 工程力学 》试题（A卷）
一计算题（20分）A端固定的悬臂梁AB受力如图示。梁的全长上作用有集度为q的均布载荷；自由端B处承受一集中力和一力偶M的作用。已知F P＝ql，M=ql2；l为梁的长度。试求固定端处的约束力。求：固定端处的约束力。
题1图
二计算题（20分）图示圆截面轴，AB与BC段的直径分别为d1与d2，且d1=4d2/3，试求轴内的最大切应力与截面C的转角，设材料的切
变模量为G。
M
l
l
M
A
C
B
题2图
三计算题（10分）矩形截面悬臂梁，这时，梁有两个对称面：由横截面铅垂对称轴所组成的平面，称为铅垂对称面；由横截面水平对称轴所组成的平面，称为水平对称面。梁在自由端承受外加力偶作用，力偶矩为M e，力偶作用在铅垂对称面内。试画出梁在固定端处横截面上正应力分布图。
题3图
四计算题) 图示杆中，1-1截面的面积A1=400mm2，2-2截面的面积A2=300mm2，材料的弹性模量E=200GPa，求：
(1) 1-1和2-2截面的应力；
(2) A,C截面之间的相对伸长量。
题4图
五计算题（20分）已知：P＝7.5kW, n=100r/min,最大剪应力不得超过40MPa,空心圆轴的内外直径之比 = 0.5。二轴长度相同。求: 实心轴的直径d1和空心轴的外直径D2；确定二轴的重量之比。
题5图
六计算题（10分）悬臂式吊车结构中AB为吊车大梁，BC为钢索，A、处为固定铰链支座，B处为铰链约束。已知起重电动电动机E与重物的总重力为F P(因为两滑轮之间的距离很小，F P可视为集中力作用在大梁上)，梁的重力为F Q。已知角度θ=30o。
求：1. 电动机处于任意位置时，钢索BC所受的力和支座A处的约束力（5分）
2. 分析电动机处于什么位置时，钢索受力的最大，并确定其数值。（5分）
题6 图
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.如图所示的平面汇交力系中，F 1=4kN ，F 2，F 3=5kN ，则该力系在两个坐标轴上的投影为( ) A.X= 12B. X=12, Y=0 D. X=-12 2.如图所示，刚架在C 点受水平力P 作用，则支座A 的约束反力N A 的方向应( ) A.沿水平方向 B.沿铅垂方向 C.沿AD 连线 D.沿BC 连线 3.如图所示，边长a=20cm 的正方形匀质薄板挖去边长b=10cm 的正方形，y 轴是薄板对称轴，则其重心的y 坐标等于( ) A.y C =1123 cm B.y C =10cm C.y C = 712 cm D.y C =5cm 4.如图所示，边长为a 的正方体的棱边AB 和CD 上作用着大小均为F 的两个方向相反的力，则二力对x 、y 、z 三轴之矩大小为 ( ) A.m x (F )=0，m y (F )=Fa ，m z (F )=0 B.m x (F )=0，m y (F )=0，m z (F )=0 C. m x (F )=Fa ，m y (F )=0，m z (F )=0 D. m x (F )=Fa ，m y (F )=Fa ，m z (F )=Fa 5.图示长度为l 的等截面圆杆在外力偶矩m 作用下的弹性变形能为U ，当杆长为2l 其它条件不变时，杆内的弹性变形能为( ) A.16U
B.8U C.4U D.2U 6.图示结构为( ) A.静定结构 B.一次超静定结构 C.二次超静定结构 D.三次超静定结构 7.工程上，通常脆性材料的延伸率为( ) A.δ<5％ B. δ<10％ C. δ<50％ D. δ<100％ 8.如图，若截面图形的z轴过形心，则该图形对z轴的( ) A.静矩不为零，惯性矩为零 B.静矩和惯性矩均为零 C.静矩和惯性矩均不为零 D.静矩为零，惯性矩不为零 9.图示结构，用积分法计算AB梁的位移时，梁的边界条件为( ) A.y A≠0 y B=0 B.y A≠0 y B≠0 C.y A=0 y B≠0 D.y A=0 y B=0 10.图示为材料和尺寸相同的两个杆件，它们受到高度分别为h和2办的重量Q的自由落体的冲击，杆1的动荷系数K d1和杆2的动荷系数K d2应为( ) A.K d2>K d1 B.K d1=1 C.K d2=1 D.K d2 一、判断题（正确的在括号中打“√”，错误的在括号中打“×”。） 1、加减平衡力系公理一般不适用于一个变形体。（√） 2、合力一定比分力大。（×） 3、物体相对于地球静止时，它一定平衡；物体相对于地球运动时，它一定不平衡。（×） 4、约束力的作用位置在约束与被约数物体的相互接触处。（√） 5、凡是只受到两个力作用的杆件都是二力杆件。（×） 6、汇交力系中各个力的作用点为同一点。（×） 7、力偶矩的单位与力矩的单位是相同的。（√） 8、力偶不能够合成为一个力，也不能用一个力来等效替代。（√） 9、平面一般力系的主矢与简化中心无关。（√） 10、平面力系与其作用面内的两个不同点简化，有可能得到主矩相等，但力系的主矢和主矩都不为零。（×） 11、平面汇交力系中各力在任意轴上投影的代数和分别等于零，则该力系平衡。（√） 12、一个汇交力系如果不是平衡力系，则必然有合力。（√） 13、在应用平面汇交力系的平衡方程解题时，所选取的两个投影轴必须相互垂直。（×） 14、平面力系的平衡方程可以是三个彼此独立的投影式的平衡方程。（×） 15、材料力学的任务是尽可能保证构件的安全工作。（√） 16、作用在刚体上的力偶可以任意平移，而作用在变形固体上的力偶一般不能平移。（√） 17、线应变是构件中单位长度的变形量。（√） 18、若构件无位移，则其内部不会产生内力。（×） 19、用圆截面低碳钢试件做拉伸试验，试件在颈缩处被拉断，断口呈杯锥形。（√） 20、一般情况下，脆性材料的安全系数要比塑性材料取得小些。（×） 21、胡克定律只适用于弹性变形范围内。（√） 22、塑性材料的应力-应变曲线中，强化阶段的最高点所对应的应力为强度极限。（√） 23、发生剪切变形的构件都可以称为剪切构件。（×） 24、在剪切构件中，挤压变形也是一个次要的方面。（×） 25、构件的挤压面和剪切面一般是垂直的。（√） 26、针对剪切和挤压，工程中采用实用计算的方法，是为了简化计算。（×） 27、受扭杆件的扭矩，仅与杆件受到的外力偶矩有关，而与杆件的材料及其横截面的大小和形状无关。（√） 28、根据平面假设，圆轴扭转时，横截面变形后仍保持平面。（√） 29、轴的受力特点是受到一对大小相等、转向相同、作用面与杆的轴线垂直的力偶的作用。（×） 30、若两梁的跨度、承受载荷及支撑相同，但材料和横截面面积不同，则两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。（×） 31、最大弯矩必然发生在剪力为零的横截面上。（×） 32、控制梁弯曲强度的主要因素是最大弯矩值。（×） 33、在等截面梁中，正应力绝对值的最大值必然出现在弯矩值最大的截面上。（√） 34、力偶在任一轴上投影为零，故写投影平衡方程时不必考虑力偶。（√） 北京科技大学远程与成人教育学院 2013学年模拟试卷 《 工程力学 》试题（A 卷） 学习中心 专业 学号 姓名_________ 一 计算题（20分）A 端固定的悬臂梁AB 受力如图示。梁的全长上作用有集度为q 的均布载荷；自由端B 处承受一集中力和一力偶M 的作用。已知F P ＝ql ，M=ql 2；l 为梁的长度。试求固定端处的约束力。求：固定端处的约束力。 题1图 二 计算题（20分）图示圆截面轴，AB 与BC 段的直径分别为d 1与d 2，且d 1=4d 2/3，试求轴内 的最大切应力与截面C 的转角，设材料的切变模量为G 。 题2图 三 计算题（10分）矩形截面悬臂梁，这时，梁有两个对称面：由横截面铅垂对称轴所组成的 平面，称为铅垂对称面；由横截面水平对称轴所组成的平面，称为水平对称面。梁在自由端承受外加力偶作用，力偶矩为M e，力偶作用在铅垂对称面内。试画出梁在固定端处横截面上正应力分布图。 题3图 四计算题) 图示杆中，1-1截面的面积A1=400mm2，2-2截面的面积A2=300mm2，材料的弹性模量E=200GPa，求： (1) 1-1和2-2截面的应力； (2) A,C截面之间的相对伸长量。 题4图 五计算题（20分）已知：P＝7.5kW, n=100r/min,最大剪应力不得超过40MPa,空心圆轴的内外直径之比 = 0.5。二轴长度相同。求: 实心轴的直径d1和空心轴的外直径D2；确定二轴的重量之比。 题5图 六计算题（10分）悬臂式吊车结构中AB为吊车大梁，BC为钢索，A、处为固定铰链支座，B 处为铰链约束。已知起重电动电动机E与重物的总重力为F P(因为两滑轮之间的距离很小，F P 可视为集中力作用在大梁上)，梁的重力为F Q。已知角度θ=30o。 求：1. 电动机处于任意位置时，钢索BC所受的力和支座A处的约束力（5分） 2. 分析电动机处于什么位置时，钢索受力的最大，并确定其数值。（5分） 题6 图 第1章: 1-2 选择题: (1)加减平衡力系原理适用于下列哪种情况。 (A)单一刚体;(B)单一变形体;(C)刚体系统;(D)变形体系统 正确答案:A。 (2)二力平衡原理适用于下列哪种情况。 (A)单一刚体;(B)单一变形体;(C)刚体系统;(D)变形体系统 正确答案:A。 (3)力的可传性原理适用于下列哪种情况。 (A)单一刚体;(B)单一变形体;(C)刚体系统;(D)变形体系统 正确答案:A。 (4)作用力与反作用力定律适用于下列哪种情况。 (A)只适用刚体;(B)只适用变形体;(C)只适用平衡状态的物体;(D)任何物体 正确答案:D。 (5)三力汇交定理适用于下列哪种情况。 (A)三个互不平行的共面力的作用下处于平衡状态的刚体; (B)三个共面力的作用下处于平衡状态的刚体; (C)三个互不平行的力的作用下处于平衡状态的刚体; (D)三个互不平行的共面力的作用下的刚体 正确答案:A。 (6)若等式F R=F1+F2成立,下列哪种情况成立。 (A)必有F R=F1+F2; (B)不可能有F R=F1+F2; (C)必有F R>F1、F R>F2;(D)可能有F R>F1+F2; 正确答案:D。 第2章: 2-1 选择题: (1)平面力偶系最多可以求解未知量。 (A)1个;(B)2个;(C)3个;(D)4个 正确答案:A。 (2)平面汇交力系最多可以求解未知量。 (A)1个;(B)2个;(C)3个;(D)4个 正确答案:B。 (3)平面平行力系最多可以求解未知量。 正确答案:B。 (A)1个;(B)2个;(C)3个;(D)4个 (4)平面一般力系最多可以求解未知量。 (A)1个;(B)2个;(C)3个;(D)4个 正确答案:C。 (5)平面一般力系简化的最终结果有情况。 (A)1个;(B)2个;(C)3个;(D)4个 正确答案:C。 (6)作用在刚体上点A的力F,可以等效地平移到刚体上的任意点B,但必须附加一个A,此附加B。 (A)力偶;(B)力偶的矩等于力F对点B的矩; 一．最新工程力学期末考试题及答案 1．(5分) 两根细长杆，直径、约束均相同，但材料不同，且E1=2E2则两杆临界应力的关系有四种答案: (A)(σcr)1=(σcr)2；(B)(σcr)1=2(σcr)2； (C)(σcr)1=(σcr)2/2；(D)(σcr)1=3(σcr)2. 正确答案是. 2．(5分) 已知平面图形的形心为C，面积为A，对z轴的惯性矩为I z，则图形对z1轴的惯性矩有四种答案: (A)I z+b2A；(B)I z+(a+b)2A； (C)I z+(a2-b2)A；(D)I z+(b2-a2)A. 正确答案是. z z C z 1 二．填空题（共10分） 1．(5分) 铆接头的连接板厚度t=d，则铆钉剪应力τ=，挤压应力σbs=. P/2 P P/2 2．(5分) 试根据载荷及支座情况，写出由积分法求解时，积分常数的数目及确定积分常数的条件. 积分常数 个， 支承条件 . A D P 三．(15分) 图示结构中，①、②、③三杆材料相同，截面相同，弹性模量均为E ，杆的截面面积为A ，杆的长度如图示.横杆CD 为刚体，载荷P 作用位置如图示.求①、②、③杆所受的轴力. ￠ù C D 四．(15分) 实心轴与空心轴通过牙嵌离合器相连接，已知轴的转速n=100r/min，传递的功率N=10KW，[τ]=80MPa.试确定实心轴的直径d和空心轴的内外直径d1和D1.已知α=d1/D1=0.6. D 1 五．(15分) 作梁的Q、M图. qa2/2 六．(15分) 图示为一铸铁梁，P 1=9kN ，P 2=4kN ，许用拉应力[σt ]=30MPa ，许用压应力[σc ]=60MPa ，I y =7.63?10-6m 4，试校核此梁的强度. P 1 P 2 80 20 120 20 52 (μ ￥??:mm) 习题5-1图 习题5-2图 习题5-3图 习题5-4图 工程力学（工程静力学与材料力学）习题与解答 第5章 材料力学引论 5－1 图示矩形截面直杆，右端固定，左端在杆的对称平面内作用有集中力偶，数值为M 。关于固定端处横截面A －A 上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种答案比较合理。 知识点：平衡的概念、变形的概念 难度：易 解答： 正确答案是 C 。 5－2 图示带缺口的直杆在两端承受拉力F P 作用。关于A －A 截面上的内力分布，有四种答案，根据弹性体的特点，试判断哪一种答案是合理的。 知识点：变形协调的概念 难度：易 解答： 正确答案是 D 。 5－3 图示直杆ACB 在两端A 、B 处固定。关于其两端的约束力有四种答案。试分析哪一种答案最合理。 知识点：变形协调的概念 难度：较难 解答： 正确答案是 D 。 5－4 等截面直杆在两端承受沿杆轴线的拉力F P 。关于杆中点处截面A －A 在杆变形后的位置（图中虚线所示），有四种答案，根据弹性体的特点，试判断哪一种答案是正确的。 知识点：变形协调的概念 难度：较难 解答： 正确答案是 D 。 习题5-5图 习题5-6图 5－5 图示等截面直杆在两端作用有力偶，数值为M ，力偶作用面与杆的对称面一致。关于杆中点处截面A －A 在杆变形后的位置（对于左端，由A A '→；对于右端，由A A ''→），有四种答案，试判断哪一种答案是正确的。 知识点：变形协调的概念 难度：较难 解答： 正确答案是 C 。 5－6 等截面直杆，其支承和受力如图所示。关于其轴线在变形后的位置（图中虚线所示），有四种答案，根据弹性体的特点，试分析哪一种是合理的。 知识点：变形协调的概念 难度：较难 解答： 正确答案是 C 。 模拟测试一 一、概念题（每题5分，共25分） 1．刚体是指形状和大小均始终保持( )的物体。 2．静滑动摩擦系数f s摩擦角ψm的关系为( )。3．点P沿螺线自外向内运动，如图所示。点M走过的弧长与时间的一次方成正比，则该点（）。 A．越跑越快B．越跑越慢 C．加速度越来越小D．加速度越来越大 4．速度合成定理最多能确定的未知量（包括大小、方向）个 数是（）。 A．１个B．２个C．３个D．４个 5．质量为ｍ的物块Ａ，放在升降机上，如图所示，当升降机以加速度a 向上运动时，物块对地板的压力等于（）。 A．mg B．m(a+g) C．m(a-g) D．0 二、计算题（本题15分） 如图所示,一力偶矩为L的力偶作用在直角曲杆ADB上。求支承A和B 的约束反力。 三、计算题（本题20分） 在图示机构中，已知，，求图示位置时杆 的角速度。 四、计算题（本题15分） 如图所示四连杆机构中，OA=CB=AB/2=10cm，曲柄OA的角速度ω=3 rad/s（逆时针方向），试求当∠AOC＝900而CB位于OC的延长线上时，连杆AB与曲柄CB的角速度。 五、计算题（本题25分） 如图所示，均质轮轴对O轴的转动惯量为。在轮轴上系有A、B两个物体，质量各为和。若，试求物体A的加速度。 参考答案 概念题答案： 1. 不变 2. fs＝tanψm 3. D 4. B 5. B 计算题答案： 二、解：取直角曲杆ADB为研究对象，其受力图如图所示 三、解：以杆上的A点为动点，动系固结在O1A杆上，定系固结在 地面上 绝对运动：以O2为圆心的圆周运动 相对运动：沿O1A杆的直线运动 牵连运动：O1A杆的定轴转动 速度矢量图如图所示 大小？√？ 方向√√√ 一、选择题（每题4分，共20分） 1.工程设计中工程力学主要包含以下内容：ABC A分析作用在构件上的力，分清已知力和未知力。 B选择合适的研究对象，建立已知力和未知力的关系。 C应用平衡条件和平衡方程，确定全部未知力 D确定研究对象，取分离体 2下列说法中不正确的是：A A力使物体绕矩心逆时针旋转为负 B平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和C力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡 D力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关 3平面汇交力系向汇交点以外的一点简化，其结果可能是：AB A一个力 B一个力和一个力偶 C一个合力偶 D一个力矩 4.杆件变形的基本形式：ABCD A拉伸与压缩 B 剪切 C 扭转 D平面弯曲 5.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（）提高：AD A比例极限 B塑性 C强度极限D屈服极限 二．填空题（每空1.5分，共36分） 6.工程中遇得到的物体，大部分是非自由体，那些限制或阻碍非自由体运动的物体称为 约束。 7.由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔体约束，这种约束的特点：只能承受___拉力_____不能承受 压力，约束力的方向沿 柔体约束拉紧的方向。 8.力矩是使物体产生____转动____效应的度量，其单位___ N ·M ______，用符号____ M ____表示，力矩有正负之分，__逆时针 _旋转为正。 9 .平面一般力系的平衡方程的基本形式： ∑==n i Fix 1 0 ∑==n i Fiy 10 ∑==n i F Mo 1 0)( 10.根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：连续性假设 、 均匀性假设 、 各向同性假设 11.拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：轴力指向截面外部为正 12.塑性材料在拉伸试验的过程中，其σ—ε曲线可分为四个阶段，即：弹性阶段 屈服阶段 强化阶段 局部变形阶段 13.构件在工作过程中要承受剪切的作用，其剪切强度条件：[]ττ≤= A F Q Max 14.扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：四指指向扭矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正。 15．力学将两分为两大类：静定梁和超静定梁。根据约束情况的不同静定梁可分为：简支梁 外伸梁 悬臂梁 三种常见形式。 《建筑力学》复习题 一、选择题 （一）静力学： 1. 以下四种说法，正确的是( )。 A. 受力物体都可视为刚体 B. 平衡的物体都可视为刚体 C. 变形微小的物体都可视为刚体 D. 受力后不变形的物体视为刚体 2、以下有关刚体的四种说法，正确的是( )。 A. 处于平衡的物体都可视为刚体 B. 变形小的物体都可视为刚体 C. 自由飞行的物体都可视为刚体 D. 在外力作用下，大小和形状看作不变的物体是刚体 3、下列静力学公理、原理或定律，对于变形体成立的是( )。 A. 二力平衡公理 B. 加减平衡力系公理 C. 力的可传性原理 D. 作用和反作用定律（或者D.力的平行四边形定理） 4、力的可传性原理是指作用于刚体上的力可在不改变其对刚体的作用效果下( )。 A．平行其作用线移到刚体上任一点 B．沿其作用线移到刚体上任一点 C．垂直其作用线移到刚体上任一点 D．任意移动到刚体上任一点 5. 物系中的作用力和反作用力应是( )。 A. 等值、反向、共线 B. 等值、反向、共线、同体 C. 等值、反向、共线、异体 D. 等值、同向、共线、异体 6．图示杆的重量为P，放置在直角槽内。杆与槽为光滑面接触，A、B、C为三个接触点，则该杆的正确受力图是( )。 7．光滑面对物体的约束力，作用在接触点处，方向沿接触面的公法线，且( )。 A．指向受力物体，恒为拉力 B．指向受力物体，恒为压力 C．背离受力物体，恒为拉力 D．背离受力物体，恒为压力 8、柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索（）。 A. 指向被约束体，恒为拉力 B. 背离被约束体，恒为拉力 C. 指向被约束体，恒为压力 D. 背离被约束体，恒为压力 9、力偶（）。 A. 有合力 B. 可以使物体移动和转动 C.只能使物体转动 D.可以和一个力等效 10.力偶（）。 A. 可以使物体移动 B.可以和一个力等效 C. 只能使物体转动 D.可以和一个力平衡 11.平面一般力系向其作用平面内任意一点简化的最终结果可能是（）。 A.一个力，一个力偶，一个力与一个力偶，平衡 B.一个力，一个力与一个力偶，平衡 C.一个力偶，平衡 D.一个力，一个力偶，平衡 F 和一个主矩M O，下列四种情况，属 12、平面一般力系向一点O简化结果，得到一个主矢量 R 2011年课程考试复习题及参考答案 工程力学 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。试求：①作图示圆轴表面点的应力状态图。②求圆轴表面点图示方向的正应变。③按第四强度理论校核圆轴强度。 9.图所示结构中，q=20kN/m，柱的截面为圆形d=80mm，材料为Q235钢。已知材料E=200GPa，σp=200MPa，σs=235MPa，a=304MPa，b=1.12MPa，稳定安全系数n st=3.0，[σ]=140MPa。试校核柱BC是否安全。 一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1. 作用力与反作用力是一组平衡力系。 ( ) 2. 两个力在同一轴上的投影相等，此两力相等。 ( ) 3. 有摩擦力时，全约束力与法线间的夹角称为摩擦角。 ( ) 4. 柔性约束的约束反力，其作用线是沿柔索轴向，指向可任意假设。 ( ) 5. 光滑铰链类约束反力，可以用任意两个相互垂直的分力表示。 ( ) 6. 光滑接触面类约束反力，其作用线沿支承面公法线方向，指向可任意假设。 ( ) 7. 活动铰支座约束反力，其作用线沿支承面公法线方向，指向可任意假设。 ( ) 8. 如图一矩形刚板，长边为a ，短边为b ，为使刚板转一角度，须施加一力偶，此力偶沿短边施加最省力。 ( ) 9. 在保持力偶矩不变的前提下，力偶可在同一平面内，或相互平行的平面内任意移动，不改变力偶对刚体的作用效果。 ( ) 10. 一般脆性材料的抗压强度比抗拉强度小。 ( ) 11. 在连接件上，剪切面和挤压面分别垂直和平行于外力方向。 ( ) 12. 矩形截面梁弯曲时，在横截面的中性轴处的正应力最大。 ( ) 13. 材料和横截面积相同，扭转时空心圆筒比实心圆轴承载能力更强。 ( ) 14. 从弯曲强度的角度考虑，梁横截面合理设计的原则是：采用抗弯截面模量与截面积之比尽 可能大的截面。 ( ) 15. 作用力与反作用力是一对平衡力系。 ( ) 16. 静力学和材料力学研究的对象都是刚体。 ( ) 17. 力系的合力一定比各分力大。 ( ) 18. 剪切工程计算中，剪切强度极限是真实应力。 ( ) 19. 工程上通常把延伸率δ≥5%的材料称为脆性材料。 ( ) 20. 线应变 的单位是长度。 ( ) 21. 几何形状完全相同的两根梁，一根为钢材，一根为铝材。若两根梁受力情况也相同，则它们的弯曲应力相同，弯曲变形也相同。 ( ) 22. 在单元体两个相互垂直的截面上，剪应力大小可以相等也可以不等。 ( ) 23. 梁端铰支座处无集中力偶作用，该端的铰支座处的弯矩必为零。 ( ) 24. 梁的最大挠度处横截面转角一定等于零。 ( ) 25. 压杆的临界压力（或临界应力）与作用载荷大小有关。 ( ) 二、填空题 1. 力对物体的作用效果一般分为 _____ 效应和 _____ 效应。 2. 力的平移定理的适用条件是 。 3. 平面汇交力系有 个独立的平衡方程；平面力偶系有 个独立的平衡方程；平面一般力系有 个独立的平衡方程。 第一章静力学基础 二、填空题 2.1 –F1 sinα1；F1 cosα1；F2 cosα2；F2 sinα2；0； F3；F4 sinα4；F4 cosα4。 2.2 1200，0。 2.3 外内。 2.4约束；相反；主动主动。 2.53， 2.6力偶矩代数值相等（力偶矩的大小相等，转向相同）。 三、选择题 3.1(c)。3.2A。3.3 D。3.4D。3.5 A。3.6B。3.7C。 3.8 (d) (a) (b) (c) 四、计算题 4.1 4.2 五 、受力图 5.1 (c) A C C A B B mm KN F M ?-=180 30)(mm KN F M ?=-=3.2815325)(20mm KN F M ?-=25210.)(01=)(F M x m N F M y ?-=501)(0 1=)(F M z m N F M x ?-=2252)(m N F M y ?-=2252)(m N F M z ?=2252)(m N F M x ?=2253)(m N F M y ?-=2253)(m N F M z ?=2253)(q A M 5.2 (b) q (c) P 2 (d) A 5.3 (1) 小球 (2) 大球 (3) 两个球合在一起 P 2 P 1 A C B (a) (1) AB 杆 (2) CD 杆 (3)整体 (1) AC 杆 (2) CB 杆 (3)整体 (1) AC 段梁 (2) CD 段梁 (3)整体 (1) CD 杆 (2) AB 杆 (3) OA 杆 C (i) (1) 滑轮D (2) AB 杆 (3) CD 杆 (j) D D F P P A B K I BC F A Y A X I Y I X K Y C I D ,,BC F 'I X ' I Y D C E ,E F F C F A E . E F A Y A X B Y C A ,C F , A Y ,A X Y A C P 1 C D 1 B C P 1 A Y A X B Y B X C Y C X C X 'C Y 'C X 'C Y 'D Y 工程力学（专升本）模拟试卷一 一、选择题(每空 3 分，共 30 分) 1．平面一般力系有（ ）个独立的平衡方程，可用来求解未知量。 A ．1 B ．2 C ．3 D ．4 2．作刚架内力图时规定，弯矩图画在杆件的（ ）。 A ．上边一侧 B ．右边一侧 C ．受拉一侧 D ．受压一侧 3．力偶（ ）。 A ．有合力 B ．能用一个力等效代换 C ．能与一个力平衡 D ．无合力，不能用一个力等效代换 4．计算内力的一般方法是( )。 A ．静力分析 B ．节点法 C ．截面法 D ．综合、物理和静力学三方面 5．下列哪种措施不能提高梁的弯曲刚度？（ ） A ．增大梁的抗弯刚度 B ．减小梁的跨度中荷载 C ．增加支承 D 6．由惯性矩的平行移轴公式，图示中的z2I =( )。 A ．3z1bh I +4 B ．3 z bh I +4 C ．3z1I +bh D ．3 z I +bh 7．右图为作用在三角形板上汇交于三角形板底边中点的平面汇交力系，如果各力大小均 不等于零，则图示力系（ ）。 A ．能平衡 B ．一定平衡 C ．一定不平衡 D ．不能确定 8．材料、截面形状和尺寸均相同的两根受压杆， 它们的临界力与（ ）。 A ．所受压力的大小有关 B ．杆件的长度有关 C ．杆端的约束情况有关 D ．杆件的长度和杆端的约束情况有关 O 1F 2F 3 9．正方形截面细长压杆，若截面的边长由a 增大到2 a 后仍为细长杆，（其它条件不变），则杆的临界力是原来的〔〕。 A．2倍B．4倍C．8 倍D．16 倍 10．已知两个力F 1、F 2在同一轴上的投影相等，则这两个力（）。 A．相等；B．不一定相等；C．共线D．汇交 二填空题(每题2 分，共10分) 11．轴向承受拉伸或压缩的杆件，EA越大，轴向变形越小，因而EA称为___________。12．梁发生平面弯曲时，其纵向纤维既不伸长也不缩短的一层称为___________。 13．从弯曲变形的计算公式中可以看出，梁的变形大小与抗弯刚度成________比。14．材料力学的任务就是在满足强度、刚度、___ ______的前提下，经济、合理、安全的设计构件。 15．圆形截面铸铁杆受扭破坏时，沿斜截面破坏，这是由_______应力引起的。 三、简答题(每题 5 分，共20 分) 16．简答画受力图时应注意的几点是什么？ 17．变形固体的基本假设包括哪些？ 18．简答扭矩计算的规律？ 19．提高压杆稳定性的措施是什么？ 《工程力学》试题库 一、填空题 1、平面汇交力系简化结果是一合力。 2、刚体受不平行但共面的三个力作用而平衡时，这三个力的作用线必定汇交或汇交于一点。 3、只要保持力偶矩的大小和力偶的转向不变，可以同时改变构成力偶的力的大小和力偶臂 的长短。 4、杆件横截面上内力分量有轴力、剪力、扭矩和弯矩四种。 5、如图所示为低碳钢的应力—应变图，其中P σ称为比例极限，s σ称为屈服极限，b σ称为强度极限。 6、已知一根梁的弯矩方程为232)(2++-=x x x M ，则梁的剪应力方程为=)(x Q -4x+3。 7、如图所示一矩形截面，若z 轴平行与底边，则该截面对z 轴的惯性矩=z I bh a h bh I Z 2 3212??? ??++=＿。 8、梁的小变形中，挠度y 和转角θ的关系是＿θ='y 。 9、平面汇交力系平衡条件是合力等于零。 10、空间一般力系有6个独立的平衡方程。 11、平面内的两个力偶等效条件是两力偶矩相等，转向相同。 12、杆件横截面上内力分量有轴力、剪力、扭矩和弯矩四种。 13、平面力偶系平衡条件是合力偶矩等于零。 14、平面平行力系有2个独立的平衡方程。 15、平面共点力系平衡的解析条件是0=∑x F 0=∑y F 。 16、在轴向拉伸或轴向压缩直杆中，轴力必定通过杆件横截面的形心。 17、力偶的三要素是：力偶的作用面、力偶臂、力偶矩。 18、作用力与反作用力大小相等，方向相反，且作用在不同物体。 19、刚体上两力系等效的条件是：力系的主失和对同一点的主矩分别相等。 20、若将载荷卸除后，试件的变形可全部消失，试件恢复到原有的形状和尺寸，则这种变 全国2003年10月高等教育自学考试 工程力学（一）试题 课程代码：02159 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．如图所示重为G 的物块，放在光滑水平支承面上。物块对水平支承面的压力为N F ，水平 支承面对物块的约束反力为N F '，则构成平衡力的两个力应为（ ） A ． G 与N F B ．G 与N F ' C ．N F 与N F ' D ． G 与N F 和N F 与N F ' 2．如图所示，两绳AB 、AC 悬挂一重为P 的物块，已知夹角 90=ν<β<α,若不计绳重，当 物块平衡时，将两绳的张力AB F 、AC F 大小相比较，则有（ ） A ．AC A B F F > B ．A C AB F F < C ．AC AB F F ＝ D ．无法确定 3．如图所示，在铅垂面内的一块圆板上刻有三道直槽AO 、 BO 和CO ，三个质量相等的小球M 1、M 2、M 3在重力作用下，自静 止开始同时从A 、B 、C 三点分别沿各直槽运动，不计摩擦， 则 （ ） A ．小球M 1先到O 点 B ．小球M 2先到O 点 C ．小球M 3先到O 点 D ．三球同时到达O 点 4．如图所示，匀质细杆长度为2L ，质量为m ，以角速度ω绕通过O 点且垂直于图面的轴作定轴转动，其动能为 A ．2261ωmL B ．223 1ωmL C ．223 2ωmL D ．223 4ωmL 5．如图所示，质量为m 的物块置于光滑水平面上，若相互连接的两根水平弹簧的刚度系数分别为k 1和k 2,则系统的固有频率为（ ） A ．) (2121k k m k k + B ． 2121)(k k k k m + C ．m k k 21+ D ． 21k k m + 6．轴向拉伸或压缩时，直杆横截面上的内力称为轴力，表示为（ ） A ．N F B ．T C ．Q F D ．jy F 7．低碳钢冷作硬化后，材料的（ ） A ．比例极限提高而塑性降低 B ．比例极限和塑性均提高 C ．比例极限降低而塑性提高 D ．比例极限和塑性均降低 8．两根长度相同的圆轴，受相同的扭矩作用，第二根轴直径是第一根轴直径的两倍，则第一根轴与第二根轴最大切应力之比为（ ） A ．2:1 B ．4:1 C ．8:1 D ．16:1 9．研究一点应力状态的任务是（ ） A ．了解不同横截面上的应力变化情况 B ．了解某横截面上的应力随外力的变化规律 C ．求某一截面上的应力 D ．找出一点在不同方位截面上的应力变化规律 10． 若等直细长压杆在强度计算和稳定性计算中取相同的安全系数，则下列叙述中正确的是（ ） 第一章静力学基础 P20-P23 习题： 1-1、已知：F1=2000N，F2=150N， F3=200N， F4=100N，各力的方向如图1-1所示。试求各力在x、y轴上的投影。 解题提示: 计算方法：F x= + F cosα F = + F sinα y 注意：力的投影为代数量； 式中：F x、F y的“+”的选取由力F的 指向来确定； α为力F与x轴所夹的锐角。 图1-1 1-2、铆接薄钢板在孔A、B、C、D处受四个力作用，孔间尺寸如图1-2所示。已知：F1=50N，F2=100N， F3=150N， F4=220N，求此汇交力系的合力。 解题提示:——计算方法。 一、解析法 F =F1x+F2x+……+F n x=∑F x R x F =F1y+F2y+……+F ny=∑F y R y F = √ F R x2+ F R y2 R tanα=∣F R y/ F R x∣ 二、几何法 按力多边形法则作力多边形，从图1-2 图中量得F R的大小和方向。 1-4、求图1-4所示各种情况下力F对点O的力矩。 图1-4 解题提示:——计算方法。 ①按力矩的定义计算M O（F）= + Fd ②按合力矩定理计算M O（F）= M O（F x）+M O（F y） 1-5、求图1-5所示两种情 况下G与F对转心A之矩。 解题提示： 此题按合力矩定理计算各 力矩较方便、简捷。 以图1-5a为例： 力F、G至A点的距离不易 确定，如按力矩的定义计算力矩图1-5 既繁琐，又容易出错。若将力F、G分别沿矩形两边长方向分解，则各分力的力臂不需计算、一目了然，只需计算各分力的大小，即可按合力矩定理计算出各力的力矩。 M （F）= -F cosαb- F sinαa A M （G）= -G cosαa/2 - G sinαb/2 A 1-6、如图1-6所示，矩形钢板的边长为a=4m，b=2m，作用力偶M（F，F′）。当F=F′=200N时，才能使钢板转动。试考虑选择加力的位置与方向才能使所费力为最小而达到使钢板转一角度的目的，并求出此最小力的值。 解题提示： 力偶矩是力偶作用的唯一度量。只要 保持力偶矩的大小和力偶的转向不变，可 以改变力偶中力的大小和力偶臂的长度， 而不改变它对刚体的作用效应。 此题可通过改变力的方向、增大力偶图1-6 1 武昌工学院 课程考核试题参考答案及评分标准 学年： 2014—2015 学期： 一 课程名称： 工程力学 （ A 卷） 考核方式：考试□/闭卷□ 命题教师： 汪靖 课程所在院（系、部）： 机械系 考试班级： 材料2013班 注：标准答案需写清题号；每小题得分、共得分；参考答案要点；评分标准等 一、填空题：（共10空，每空3分，共30分） 1. 改变 2. 比例 3. 3 4. 无关 5. 自锁 6. 截面 7. 中性层 8. 失稳现象 9. 刚度条件 10. 大于 二、选择题 （共5小题，每小题3分，共15分） 11. D 12. D 13. A 14. C 15. C 三、作图题（共3小题，第1小题9分，第2小题6分，第3小题10分，共25分） 16.（9分，每个3分） (a) F D F B F E D A W C E B (b) A W C D B F D F B F A (c) A W C B F B F A 17.1) 每数据正确各得1分 2） 标出图形正、负， 每处1分 3） 画出坐标F-X ， 1分 (全对给7分，部分正确酌情给分) 2 20.（15分） 解：1.外力 m N 3820 500 200 9549 95491 1 ? = ? = = n P M e m N 1530 500 80 9549 95492 2 ? = ? = = n P M e m N 2292 500 120 9549 95493 3 ? = ? = = n P M e （3分） 2.扭矩图 （2分） 3. 直径d1的选取 1）按强度条件 mm 2. 82 m 10 2. 82 10 35 π 3820 16 ] [π 16 3 3 6 3 1 = ? = ? ? ? = ≥- τ T d （3分） 2）按刚度条件 mm 4. 86 m 10 4. 86 1 π 10 40 180 3820 32 ] [ π 180 32 3 4 2 9 4 2 1 = ? = ? ? ? ? ? = ' ? ? ≥- φ G T d （3分）m m 4. 86 1 = d 4.直径d2的选取 1）按强度条件 mm 3. 69 m 10 3. 69 10 35 π 2290 16 ] [π 16 3 3 6 3 2 = ? = ? ? ? = ≥- τ T d 《工程力学Ⅱ》期末考试试卷 （ A 卷） （本试卷共4 页） 一、填空题（每空2分，共12分） ? 1、强度计算问题有三种：强度校核， ，确定许用载荷。 2、刚度是指构件抵抗 的能力。 3、由等值、反向、作用线不重合的二平行力所组成的特殊力系称为 ，它对物体只产生转动效应。 4、确定杆件内力的基本方法是： 。 5、若钢梁和铝梁的尺寸、约束、截面、受力均相同，则它们的内力 。 6 、矩形截面梁的横截面高度增加到原来的两倍，最大正应力是原来的 倍。 二、单项选择题（每小题5分，共15分） 1、实心圆轴直径为d,所受扭矩为T ，轴内最大剪应力多大？（ ） A. 16T/πd 3 B. 32T/πd 3 C. 8T/πd 3 D. 64T/πd 3 2 、两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同，而一杆的长度为另一杆长度的两倍。下面的答案哪个正确？（ ） A. 两杆的轴向变形都相同 B. 长杆的正应变较短杆的大 C. 长杆的轴向变形较短杆的大 D. 长杆的正应力较短杆的大 3、梁的弯曲正应力（ ）。 A 、与弯矩成正比 B 、与极惯性矩成反比 C 、与扭矩成正比 D 、与轴力正比 三、判断题（每小题3分，共15分） 1、平面一般力系向一点简化，可得到主失和主矩。（ ） 2、力偶在坐标轴上的投影不一定等于零。（ ） 3、材料的弹性模量E 和泊松比μ都是表征材料弹性的常量。（ ） 4、杆件变形的基本形式是：轴向拉伸、压缩、扭转、弯曲（ ） 5、外伸梁、简支梁、悬臂梁是静定梁。（ ） 四、计算题（本题满分20分） 矩形截面木梁如图所示，已知P=10kN ，a =，木材的许用应力 [ ]=10MPa 。设梁横截面的高宽比为h/b =2，试：（1）画梁的弯矩图； (2)选择梁的截面尺寸b 和h 。 五、计算题（本题满分20分） 传动轴AB 传递的功率为Nk=, 轴的转速n=360r/min.轴的直径D=3cm,d=2cm. 试：(1)计算外力偶矩及扭矩； (2)计算AC 段和BC 段轴横截面外边缘处剪应力； (3)求CB 段横截面内边缘处的剪应力。 得分 阅卷人 得分 阅卷 人 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。（） 1-1 4．二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1-2 7．两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 2010-2011学年一学期工程力学期末考试模拟试卷(A 卷 一、选择题(10小题,共20分 [1] 不平行的三力平衡条件是( 。 A 、共面不平行的三个力相互平衡必汇交于一点; B 、共面三力若平衡,必汇交于一点; C 、若三力汇交于一点,则这三个力必互相平衡; D 、若三力作用在同一平面内,则这三个力必互相平衡。 [2] 如图所示的系统只受F 作用而平衡,欲使A 支座约束反力的作用线与AB 成30°角,则倾斜面的倾角应为( 。 A 、 0° B 、 30° C 、 45° D 、60° 第(2题第(4题 [3] 平面力系向点1简化时,主矢F R ′=0,主矩M 1≠0,如将该力系向另一点2简化,则( 。 A 、F R ′=0,M 2≠M 1 B 、F R ′=0,M 2≠M 1 C 、F R ′≠0,M 2=M 1 D 、F R ′=0,M 2=M 1 [4] 若将图(a 中段内均分布的外力用其合力代替,并作用于C 截面处,如图(b 所示,则轴力发生改变的为( 。 A 、A B 段 B 、B C 段 C 、C D 段 D 、三段均发生改变 [5] 如图所示,一重物重为G,置于粗糙斜面上,物块上作用一力F,且F=G。已知斜面 与物块间的摩擦角为φ=25o 。物块能平衡的情况是( 。 A 、都能平衡 B 、(a、(c可以平衡 C 、(b可以平衡 D 、都不能平衡 [6] 阶梯杆ABC 受拉力P 作用,如图所示。AB 段的横截面积为A 1,BC 段的横截面积为A 2, 各段杆长均为L ,材料的弹性模量为E .此杆的最大线应变εmax 为( 。 A 、12P P EA EA + B 、1222P P EA EA + C 、2P EA D 、1 P EA 第(7题第(6题 [7] 图示等直圆轴,若截面B 、A 的相对扭转角φAB =0,则外力偶M 1和M 2的关系为( 。 A 、M 1= M 2 B 、M 1= 2M 2 C 、M 2= 2M 1 D 、M 1= 3M 2 [8] 剪力图如图所示,作用于截面B 处的集中力( 。 A 、大小为3KN ,方向向上 B 、大小为3KN ,方向向下 C 、大小为6KN ,方向向上 D 、大小为6KN ,方向向下 Fs工程力学练习题及参考答案
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