第一章静力学基本概念与物体的受力分析下列习题中，未画出重力的各物体的自重不计，所有接触面均为光滑接触。
1.1 试画出下列各物体（不包括销钉与支座）的受力图。
解：如图
1.2 画出下列各物体系统中各物体（不包括销钉与支座）以及物体系统整体受力图。解：如图
为W的物体H。试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。解：如图
1.4 题1.4 图示齿轮传动系统，1为主动轮，旋转
方向如图所示。试分别画出两齿轮的受力图。
解：
3
1.5 结构如题1.5 图所示，试画出各个部分的受力图。
解：
第二章汇交力系
2.1 在刚体的点作用有四个平面汇交力。其中1＝2kN，2=3kN，3=lkN，4=2.5kN，方向如题2.1 图所示。用解析法求该力系的合成结果。
解
2.2 题2.2 图所示固定环受三条绳的作用，已知1＝1kN，2=2kN，3=l.5kN。求该力系的合成结果。
解：2.2 图示可简化为如右图所示
2.3 力系如题2.3 图所示。已知：1＝100N，2=50N，3=50N，
求力系的合力。
2.4 球重为＝100N，悬挂于绳上，并与光滑墙相接触，如题2.4 图所示。已知，试求绳所受的拉力及墙所受的压力。
解：2.4 图示可简化为如右图所示
墙所受的压力F=57.74N
2.5 均质杆重为、长为，两端置于相互垂直的两光
滑斜面上，如题2.5 图所示。己知一斜面与水平成角，求
平衡时杆与水平所成的角及距离。
解：取AB杆为研究对象，受力如图所示
由于杆件再三力作用下保持平衡，故三力应汇交于
C点。
AB杆为均质杆，重力作用在杆的中点，则W
作用线为矩形ACBO的对角线。由几何关系得
所以
又因为
所以
2.6 一重物重为20kN，用不可伸长的柔索及
悬挂于题2.6 图所示的平衡位置。设柔索的重量不计，与铅垂线夹
角，水平，求柔索及的张力。
解：图示力系可简化如右图所示
2.7 压路机的碾子重=20 kN,半径r=40 cm，若用一通过其中心的水平力拉碾子越过高
5
h=8 cm 的石坎，问应多大？若要使值为最小，力与水平线的夹角应为多大，此时
值为多少？
解：（1）如图解三角形OAC
解得：
（2）力与水平线的夹角为
由可得=
2.8 水平梁及支座如题图2.8 所示，在梁的中点作用倾斜的力＝20 kN。不计梁
的自重和摩擦，试求图示两种情况下支座和的约束力。
解：受力分析
（a）
（b）
2.9 支架由杆、构成，、、三处均为铰接，在点悬挂重的重物，杆的自重不计。求图a、b 两种情形下，杆、所受的力，并
说明它们是拉力还是压力。
解：受力分析如图
（a）
（压）（拉）
（b）
（拉）
2.10 如图2.10，均质杆重为1、长为，在端用跨过定滑轮的绳索吊起，绳索的末端挂有重为2的重物，设、两点在同一铅垂线上，且= 。求杆平衡时角的值。
解：过A点做BC的垂线AD
2.11 题图2.11 所示一管道支架，由杆与
组成，管道通过拉杆悬挂在水平杆的端，每
个支架负担的管道重为2kN，不计杆重。求杆
所受的力和支座处的约束力。
解：受力分析如图
其中，负号代表假设的方向与实际方向相反
2.12 简易起重机用钢丝绳吊起重量=2 kN的重物，如题图2.12 所示。不计杆件自重、摩擦及滑轮大小，、、三处简化为铰链连接，试求杆和所受的力。
解：
其中，负号代表假设的方向与实际方向相反
2.13 四根绳索、、、连接如题图2.13 所示，其中、
两端固定在支架上，端系在重物上，人在点向下施力，若=400N, 。求所能吊起的重量。
解：分别取E、C点为研究对象
2.14 饺接四连杆机构的边固定，如题图2.14
所示，在饺链上作用一力，在饺链上作用一力。
杆重不计，当中杆在图示平衡位置时，求力与的关系。
解：饺链受力如图（b）
饺链受力如图（c）由
此两式解得：
2.15 如题2.15 图所示是一增力机构的示意图。、、均为铰
链联接，在铰接点上作用外力Ｆ＝3000Ｎ，通过杆、使
滑块向右压紧工件。已知压紧时，如不计各杆件
的自重及接触处的摩擦，求杆、所受的力和工件所
受的压力。
解：
工件所受的压力为
2.16 正方形匀质平板的重量为18kN，其重心在点。平板由三根绳子悬挂于、、三点并保持水平。试求各绳所受的拉力。
解：
第三章力偶系
3.1 如图3.1 均为滑轮，绕过两轮的绳子两端的拉力为400N，绕过
两轮的绳子两端的拉力为300N，30°。求这两力偶的合力偶的大小和转向。滑轮大小忽略不计。
解：两力偶的矩分别为
合力偶矩为（逆时针转向）
3.2 已知粱上作用一力偶，力偶矩为，粱长为，粱重不计。
求在图3.2 中三种情况下，支座和的约束力。
解：AB梁受力如个图所示，
由，对图（a）(b)有
得
对图（c）有
得
3.3 齿轮箱的两个轴上作用的力偶如图所示，它们的力偶矩的大小分别为1＝500 N·m，2＝125N·m。求两螺栓处的铅垂约束力。图中长度单位为cm。
解：
力的方向与假设方向相反
3.4 汽锤在锻打工件时，由于工件偏置使锤头受力偏
心而发生偏斜，它将在导轨和上产生很大的
压力，从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度。已
知锻打力1000kN，偏心距=20mm，试求锻锤
给两侧导轨的压力。
解：锤头受力如图，这是个力偶系的平衡问题，
由
解得
KN
3.5 四连杆机构在图示位置平衡，已知=60 m，=40 cm，作用在上力偶的力偶矩
大小1＝1 N·m，试求作用在上力偶的力偶矩大小1和所受的力。各杆重量不计。
解：CA和OB分别受力如图
由
解得（拉）
3.6 齿轮箱三根轴上分别作用有力偶，它们的转向如图所示，各力偶矩的大小为=36kN·m，
=6 kN·m，=6kN·m，试求合力偶矩。
解：
3.7 和圆盘与水平轴固连，盘垂直轴，盘垂直轴，盘面上分别作用力偶
，如图所示。如两盘半径为＝20 cm，N，N，=80 cm，不计构
件自重，试计算轴承和处的约束力。
解：取整体为研究对象，由于构件自重不计，主动力为两
力偶，由力偶只能由力偶来平衡的性质，轴承A，B 处的
约束力也应该形成力偶。设A，B处的约束力为
,方向如图，由力偶系的平衡方程，有
解得
第四章平面任意力系
4.1 重，半径为的均匀圆球，用长为的软绳
及半径为的固定光滑圆柱面支持如图，与圆柱面
的距离为。求绳子的拉力及固定面对圆球的作用
力。
解：软绳AB的延长线必过球的中心，力在两个圆
球圆心线连线上和的关系如图所示：AB于y轴夹角为
对小球的球心O进行受力分析：
4.2 吊桥长，重，重心在中心。端由铰链支于地面，端由
绳拉住，绳绕过小滑轮挂重物，重量已知。重力作用线沿铅垂线
，= 。问吊桥与铅垂线的交角为多大方能平衡，并求此时铰链
对吊桥的约束力。
解：对AB杆件进行受力分析：
解得：
对整体进行受力分析，由:
4.3 试求图示各梁支座的约束力。设力的单位为kN，力偶矩的单位为kN·m，长度单位为m，分布载荷集度为kN／m。(提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分。)
解：
（a）受力如图所示
（b）受力如图所示
（c）受力如图所示
（d）受力如图所示
4.4 露天厂房立柱的底部是杯形基础。立柱底部用混凝土砂浆与杯形基础固连在一起。已知吊车梁传来的铅垂载荷为＝60 kN，风压集度＝2kN／m，又立柱自重=40kN，长度=0.5m，=10m，试求立柱底部的约束力。
解：立柱底部A处的受力如图所示，取截面A以上的立柱为研究对
象
=4.5 图示三铰拱在左半部分受到均布力作用，三点都是铰链。已知每个半拱重
kN，m，m，=10kN／m 求支座的约束力。
解：设A，B处的受力如图所示，
整体分析，由：
取BC部分为研究对象
再以整体为研究对象
4.6 图示汽车台秤简图，为整体台面，杠杆可绕轴转动，，，均为铰链，杠杆处于水平位置。求平衡时砝码重与汽车重的关系。
4.7 图示构架中，物体重=1200N，由细绳跨过滑轮而水平系于墙上，尺寸如图，求支承和处的约束力及杆的内力。
解: （1）取系统整体为研究对象，画出受力如图所示。
显然，，
列平衡方程：，
kN ，
，
（2）为了求得杆受力，以杆为研究对象，画出受力图所示。
列平衡方程
解得kN解得负值，说明二力杆杆受压。
4.8 活动梯子置于光滑水平面上，
并在铅垂面内，梯子两部分
和各重为，置心在中
点，彼次用铰链和绳子连
接。一人重为立于处，试求
绳子的拉力和，两点的
约束力。
解：先研究整体如（a）图所示
再研究AB部分，受力如（b）图所示解
得
4.9 刚架和刚架凹通过铰链连接。并与地面通过铰链．，，连接．如图所示，载荷如图。试求刚架的支座约束力(尺寸单位为m，力的单位为kN．载荷集度单位为kN/m)。
解：（a）显然D处受力为0 对ACB进行受力分析，
受力如图所示：
（b）
取CD为研究对象
取整体为研究对象
4.10 由和构成的组合梁通过铰
链连接，其支座和载荷如图所示。已
知kN/m，力偶矩kN·m，
不计梁重。求支座、和铰链
处所受的约束力。
解：先研究CD梁，如右图所示
解得
再研究ABC梁，如图（b）
解得
4.11 承重框架如图4.11 所示，、、均为铰链，各杆
件和滑轮的重量不计。试求、、点的约束力。
解：去整体为研究对象，受力如图所示
取ED为研究对象，受力如图所示
再去整体为研究对象
4.12 三角形平板点铰链支座，销钉固结在杆
上，并与滑道光滑接触。已知，各杆件重
量略去不计，试求铰链支座和的约束反力。
解：取ABC为研究对象
取整体为研究对象
4.13 两物块和重叠地放在粗糙水平面上，物块的顶上作用一斜力，已知重100N，重200N；与之间及物块与粗糙水平面间的摩擦因数均为=0.2。问当=60N，是物块相对物块滑动呢？还是物块，一起相对地面滑动？
解：A与B一起作为研究对象，则与地面摩擦力为
A与B之间的摩擦力为
F力在水平与竖直方向分解
由于所以是A与B相对滑动
4.14 物块，分别重kN，kN，，以及与地面间的摩擦因数均为s=0.2，，通过滑轮用一绳连接，滑轮处摩擦不计。今在物块上作用一水平力，求能拉动物块时该力的最小值。
解：A与B之间的摩擦力为：
A与地面之间的摩擦力为：
4.15 重量为的轮子放在水平面上，并与垂直墙壁接触。已知接触面的摩擦因数为，求使轮子开始转动所需的力偶矩？
解：
4.16 均质梯长为，重为N，今有一人重N，试问此人若要爬到梯顶，而梯子不致滑倒，处的静摩擦因数至少应为多大？已知，。
4.17 砖夹的宽度250mm，杆件和在点铰接。砖重为，提砖的合力作用在砖夹的对称中心线上，尺寸如图所示。如砖夹与砖之间的静摩擦因数s=0.5，问应为多大才能将砖夹起（是点到砖块上所受正压力作用线的距离）。
解：
设提起砖时系统处于平衡状态，则由右图可知
接着取砖为研究对象（图（b）），由，
可得再由
得
最后研究曲杆AGB，如图（c），
由解出
砖不下滑满足条件由此两式可得
4.18 一直角尖劈，两侧面与物体间的摩擦角均为，不计尖劈自重，欲使尖劈打入物体后不致滑出，顶角应为多大？
4.19 桁架的载荷和尺寸如图所示。求杆，和的受力。
解：
桁架中零力杆有BI，HC，GD，所以GD受力为零，
以整体为研究对象
如图所示截取左部分
4.20 判断图示平面桁架的零力杆（杆件内力为零）。
解：（a）1,2
(b) 1,2,5,11,13
(c) 2,3,6,7,11
4.21 利用截面法求出图中杆1、4、8 的内力。
解：以G点为研究对象
以右部分为研究对象，受力如图所示
4.22 利用截面法求出杆4、5、6 的内力。
解：
整体分析
以m 线截取整体之右部分为研究对象，受力如图所示,设5 杆与GH杆夹角为，
第五章空间任意力系
5.1 托架套在转轴上，在点作用一力= 2000 N。图中点在平面内，尺寸如图所示，试求力对，，轴之矩。
解：
5.2 正方体的边长为，在其顶角和处分别作用着力1和2，如图所示。求此两力在轴，，上的投影和对轴，，的矩。
解：
5.3 如图所示正方体的表面内作用一力偶，其矩= 50 kN·m，转向如图。又沿、
作用两力、′，′= 50 kN，= 1 m。试求该力系向点的简化结果。
解：两力、′能形成力矩，
，，，
5.4 如图所示，置于水平面上的网格，每格边长= 1m，力系如图所示，选点为简化中心，坐标如图所示。已知：1= 5 N，2= 4 N，3= 3 N；1= 4 N·m，2= 2 N·m，求力系向点简化所得的主矢和主矩。
解：
方向为Z轴正方向
，
，，
5.5 如图所示圆柱重=10kN，用电机链条传动而匀速提升。链条两边都和水平方向成300 角。已知鼓轮半径10cm，链轮半径20cm，链条主动边（紧边）的拉力1大小是从动边（松边）拉力2大小的两倍。若不计其余物体重量，求向心轴承和的约束力和链的拉力大小（图中长度单位cm）。
解：
，，
5.6 如图所示均质矩形板重为= 200 N，用球铰链和蝶形铰链固定在墙上，并用绳索CE维持在水平位置。试求绳索所受张力及支座，处的约束力。
解：取长方形板ABCD为研究对象，受力如图所示重力W作用于板的型心上。选坐标系Axyz，设AD长为2a，AB长为2b，列出平衡方程并求解
5.7 如图所示，水平轴上装有两个凸
《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。（ ） 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 得分 阅卷人 得分 阅卷 得分 阅卷人
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
轴向拉压 1. 度均为q 正确的？ (A) q ρ=(B) (C) (D) 2. (A) (C) 3. 在A 和示。点A 试问：当α(A) 0o ；(C) 45o ；4. (A) []2A σ(C) []A σ5. (A)
(C) 外径减小，壁厚增大； (D) 外径增大，壁厚减小。
6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施？ (A) 加大杆3的横截面面积； (B) 减小杆3的横截面面积； (C)三杆的横截面面积一起加大； (D) 增大α角。 7. 图示超静定结构中，梁AB 分别表示杆1的伸长和杆2种? (A) 12sin 2sin l l αβ?=?； (B) 12cos 2cos l l αβ?=?； (C) 12sin 2sin l l βα?=?； (D) 12cos 2cos l l βα?=?。 8. 图示结构，AC 为刚性杆，杆(A) 两杆轴力均减小； (B) 两杆轴力均增大； (C) 杆1轴力减小，杆2(D) 杆1轴力增大，杆29. 结构由于温度变化，则： (A) (B) (C) (D) 10. 强，其截面n-n 上的内力N F 确的？
(A) pD ； (B) 2 pD ； (C) 4pD ； (D) 8 pD 。 11. 则节点A 的铅垂位移A x Δ= 。 12. 一轴向拉杆，拉杆，13. 一长为l l ?= 。 14. 图示杆1 和杆2面面积12A A >力之间的关系是N1F N2F ，正应力之间的关系是 1σ 2σ。 （填入符号＜，＝，＞） 题1-14答案： 1. D 2. D 3. C 4. B 5. B 6. B 7. C 8. C 9. B 10. B 11. Fl EA ；a b ；椭圆形 13. 22gl gl E ρρ， 14. ＞，= 15. 试证明受轴向拉伸的圆截面杆，其横截面沿圆周方向的线应变s ε等于直径的相对改变量d ε。 证：()s d πππd d d d d d εε+?-?= = = 证毕。 16. 如图所示，一实心圆杆1在其外表面紧套空心圆管2。设杆的拉压刚度分别为11E A 和22E A 。此组合杆承受轴向拉力F ，试求其长度的改变量。（假设圆杆和圆管之间不发生相对滑动）
《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 =1.2m ，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=7.5kw, 轴的 转速n=360r/min.轴题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 得分 阅卷人 得分 阅卷 得分 阅卷人 得分 阅卷人 得分 阅卷人
《工程力学》试卷（B卷） 考试时间：90分钟闭卷任课老师： 班级：学号：姓名：成绩： 选择题（每题4分，共20分） ）。 A、合力为零 B、合力矩为零 C、各分力对某坐标轴投影的代数和为零 D、合力和合力矩均为零 ） A、构件不发生断裂破坏 B、构件原有形式下的平衡是稳定的 C、构件具有足够的抵抗变形的能力 D、构件具有足够的承载力、刚度和稳定性 ,同一截面上各点的切应力大小( )，同一圆周上的切应大小( )。 A、完全相同 B、全不相同 C、部分相同 D、无法确定 ）是正确的。 A、材料力学的任务是研究材料的组成 B、材料力学的任务是研究各种材料的力学性能 C、材料力学的任务是在既安全又经济的原则下，为设计构件的结构提供分析计算的基 本理论和方法 D、材料力学的任务是在保证安全的原则下设计构件的结构 、若某刚体在平面一般力系作用下平衡，则此力系各分力对刚体（）之矩的代数和 必为零。 A、特定点 B、重心 C、任意点 D、坐标原点 1、5分，共36分） 、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 _____ ___。 、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 ________不能承受________，约束力的方向沿________的方向。 ________效应的度量，其单位_________，用符号________表示，力 矩有正负之分，________旋转为正。
9 、平面一般力系的平衡方程的基本形式：________、________、________。 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：________________、________________、________________。 11、拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：________________________。 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：___________、___________、___________、___________。 13、构件在工作过程中要承受剪切的作用，其剪切强度条件___________、 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：______________________________________________________。 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：___________、___________、__________三种常见形式。 三．判断题：（每题3分，共15分） 16、杆件两端受等值、反向、共线的一对外力作用，杆件一定发生地是轴向拉（压）变形。（） 17、标准试件扎起常温、静载作用下测定的性能指标，作为材料测定力学性能指标。（） 18、当挤压面为圆柱形侧面时，挤压面的计算面积按该圆柱侧面的正投影面积算。（） 19、由于空心轴的承载能力大且节省材料，所以工程实际中的传动轴多采用空心截面。（） 20、梁的横截面上作用有负值弯矩，其截面中性轴上侧各点受到压应力作用，下侧各点受到拉应力作用。 （）
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 轴向拉压1. 集度均为q (A) qρ = (B) (C) (D) 2. (A) (C) 3. 在A和 图示。点A [] σ (A) 0； (C) 45；。 4. (A) [] 2A σ(C) []A σ 5. (A) (C) 外径减小，壁厚增大；(D) 外径增大，壁厚减小。 6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施？ (A) 加大杆3的横截面面积； (B) 减小杆3的横截面面积； (C) 三杆的横截面面积一起加大； (D) 增大α角。 7. 图示超静定结构中，梁AB 分别表示杆1的伸长和杆2种? (A) 12sin 2sin l l αβ?=?； (B) 12cos 2cos l l αβ?=?； (C) 12sin 2sin l l βα?=?； (D) 12cos 2cos l l βα?=?。 8. 图示结构，AC 为刚性杆，杆(A) 两杆轴力均减小； (B) 两杆轴力均增大； (C) 杆1轴力减小，杆2(D) 杆1轴力增大，杆29. 结构由于温度变化，则： (A) (B) (C) (D) 10. 强，其截面n-n 上的内力N F 确的？ (A) pD ； (B) 2 pD ； (C) 4pD ； (D) 8 pD 。 11. 图示受力结构中，若杆 则节点A 的铅垂位移A x Δ= 。 12. 拉杆，13. 一长为l l ?= 。 14. 图示杆1和杆2面面积12A A >力之间的关系是N1F N2F ，正应力之间的关系是 1σ 2σ。 （填入符号＜，＝，＞） 题1-14答案： 1. D 2. D 3. C 4. B 5. B 6. B 7. C 8. C 9. B 10. B 11. Fl EA ； 12. a b ；椭圆形 13. 22gl gl E ρρ， 14. ＞，= 15. 试证明受轴向拉伸的圆截面杆，其横截面沿圆周方向的线应变s ε等于直径的相对改变量d ε。 证：()s d πππd d d d d d εε+?-?= = = 证毕。 16. 如图所示，一实心圆杆1在其外表面紧套空心圆管2。设杆的拉压刚度分别为11E A 和22E A 。此组合杆承受轴向拉力F ，试求其长度的改变量。（假设圆杆 《工程力学Ⅱ》期末考试试卷 （A 卷）（本试卷共4 页）题号一二三四五六总分 得分 得分 阅卷人 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。 得分 阅卷人 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/πd3 B. 32T/πd3 C. 8T/πd3 D. 64T/πd3 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 得分 阅卷人 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 =1.2m ，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=7.5kw, 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 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。（√） 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; 第9章 思考题 在下面思考题中A 、B 、C 、D 的备选答案中选择正确的答案。（选择题答案请参见附录） 9.1 若用积分法计算图示梁的挠度，则边界条件和连续条件为。 (A) x=0: v=0; x=a+L: v=0; x=a: v 左=v 右，v /左=v /右。 (B) x=0: v=0; x=a+L: v /=0; x=a: v 左=v 右，v /左=v /右。 (C) x=0: v=0; x=a+L: v=0，v /=0; x=a: v 左=v 右。 (D) x=0: v=0; x=a+L: v=0，v /=0; x=a: v /左=v /右。 9.2梁的受力情况如图所示。该梁变形后的挠曲线为图示的四种曲线中的 （图中挠曲线的虚线部分表示直线，实线部分表示曲线）。 x x x x x (A) (B) (C) (D) 9.3等截面梁如图所示。若用积分法求解梁的转角和挠度，则以下结论中 是错误的。 (A) 该梁应分为AB 和BC 两段进行积分。 (B) 挠度的积分表达式中，会出现4个积分常数。 (C) 积分常数由边界条件和连续条件来确定。 (D) 边界条件和连续条件的表达式为：x=0:y=0; x=L,v 左=v 右=0,v/=0。 9.4等截面梁左端为铰支座，右端与拉杆BC 相连，如图所示。以下结论中 是错误的。 (A) AB 杆的弯矩表达式为M(x)=q(Lx-x 2)/2。 (B) 挠度的积分表达式为：y(x)=q{∫[∫-(Lx-x 2)dx]dx+Cx+D} /2EI 。 (C) 对应的边解条件为：x=0: y=0; x=L: y=?L CB (?L CB =qLa/2EA)。 (D) 在梁的跨度中央，转角为零(即x=L/2: y /=0)。 9.5已知悬臂AB 如图，自由端的挠度vB=-PL 3/3EI –ML 2/2EI,则截面C 处的 挠度应为。 (A) -P(2L/3)3/3EI –M(2L/3)2/2EI 。 (B) -P(2L/3)3/3EI –1/3M(2L/3)2/2EI 。 (C) -P(2L/3)3/3EI –(M+1/3 PL)(2L/3)2/2EI 。 (D) -P(2L/3)3/3EI –(M-1/3 PL)(2L/3)2/2EI 。 A x A x M 轴向拉压 1. 等截面直杆CD位于两块夹板之间，如图示。杆件与夹板间的摩擦力与 (A) (B) (C) (D) 2. 况 (A) (C) 3. 为[]σ (A) (C) 45； (D) 。 4. 桁架如图示，载荷可在横梁（刚性杆） (A) (C) 5. (A) 外径和壁厚都增大； (B) 外径和壁厚都减小； (C) 外径减小，壁厚增大； (D) 外径增大，壁厚减小。 6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施 (A) 加大杆3的横截面面积； (B) 减小杆3的横截面面积； (C) 三杆的横截面面积一起加大； (D) 增大α角。 7. 图示超静定结构中，梁 2l ?分别表示杆1的伸长和杆2哪一种 (A) 12sin 2sin l l αβ?=?； (B) 12cos 2cos l l αβ?=?； (C) 12sin 2sin l l βα?=?； (D) 12cos 2cos l l βα?=?。 8. 图示结构，AC (A) 两杆轴力均减小； (B) 两杆轴力均增大； (C) 杆1轴力减小，杆2(D) 杆1轴力增大，杆29. (A) (B) (C) (D) 10. 压强，其截面n-n 上的内力N F 正确的 杆轴力之间的关系是 N1 F N2 F，正应力之间的关 系是 1 σ 2 σ。 （填入符号＜，＝，＞） 题1-14答案： 1. D 2. D 3. C 4. B 5. B 6. B 7. C 8. C 9. B 10. B 11. Fl EA ； 12. a b ；椭圆形 13. 2 2 gl gl E ρ ρ， 14. ＞，= 15. 试证明受轴向拉伸的圆截面杆，其横截面沿圆周方向的线应变 s ε等于 直径的相对改变量 d ε。 证： () s d ππ π d d d d d d εε +?-? ===证毕。 16. 如图所示，一实心圆杆1在其外表面紧套空心圆管2。设杆的拉压刚 度分别为 11 E A和 22 E A。此组合杆承受轴向拉力F，试求其长度的改变量。（假设 页脚内容 2012/2013学年第 1 学期考试试卷( A )卷 课程名称 工程力学 适用专业/年级 本卷共 6 页，考试方式 闭卷笔试 考试时间 120 分钟 一、 判断题（共10分，每题1分） 1. 实际挤压应力在挤压面上是均匀分布的。 ( ) 2. 纯弯曲梁的横截面上只有正应力。 ( ) 3. 横截面面积相等，实心轴的承载能力大于空心轴。 ( ) 4. 力偶在任意坐标轴上的投影恒等于零。 ( ) 5. 梁发生弯曲变形，挠度越大的截面，其转角也越大。 ( ) 6. 在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。 ( ) 7. 当低碳钢试件的试验应力 p σσ<时，试件将产生局部颈缩。 ( ) 8. 圆轴扭转时其切应力的最大值仅可能出现在横截面的外边缘。 ( ) 9. 作用力与反作用力不是一对平衡力。 ( ) 10. 临界应力越小的受压杆，其稳定性越好。 ( ) 二、单项选择题（共20分，每题2分） 1. 下右图中杆AB 的变形类型是 。 A ．弯曲变形 B ．拉（压）弯组合变形 页脚内容 C ．弯扭组合变形 D ．拉（压）扭组合变形 2. 下图矩形截面梁受F 和Me 作用，Me =Fl 。则以下结论中错误的是 。 A ．0A σ= B ．0B σ= C ．0D σ= D ．0E σ= 3. 力偶对物体的运动效应为 。 A ．只能使物体平动 B ．只能使物体转动 C ．既能使物体平动又能使物体转动 D ．它与力对物体的运动效应有时相同，有时不同 4. 关于低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是 。 A ．比例极限p σ B ．屈服极限s σ C ．强度极限b σ D ．许用应力[σ] 5．在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高 能力。 A ．螺栓的抗拉伸 B ．螺栓的抗剪切 C ．螺栓的抗挤压 D ．平板的抗挤压 6. 若实心圆轴①和空心圆轴②的材料、横截面积、长度和所受扭矩均相同，则两轴的最大扭转角之间的关系为 。 A ．φ1<φ2 B ．φ1=φ2 C ．φ1>φ2 D ．无法比较 7. 低碳钢试件扭转破坏形式是 。 A ．沿横截面拉断 B ．沿横截面剪断 C ．沿450螺旋面拉断 D ． 沿450螺旋面剪断 《工程力学A （Ⅱ）》试卷（答题时间100分钟） 班级 姓名 班级序号 一、单项选择题（共10道小题，每小题4分，共40分） 1．关于下列结论的正确性： ①同一截面上正应力 σ 与切应力 τ 必相互垂直。 ②同一截面上各点的正应力 σ 必定大小相等，方向相同。 ③同一截面上各点的切应力 τ 必相互平行。 现有四种答案： A ．1对； B ．1、2对； C ．1、3对； D ． 2、3对。 正确答案是： 。 2．铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论哪一个是正确的？ A ．切应力造成，破坏断面在与轴线夹角45o方向； B ．切应力造成，破坏断面在横截面； C ．正应力造成，破坏断面在与轴线夹角45o方向； D ．正应力造成，破坏断面在横截面。 正确答案是： 。 3．截面上内力的大小： A ．与截面的尺寸和形状有关； B ．与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关； C ．与截面的尺寸和形状无关； Ｄ．与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。 正确答案是： 。 4．一内外径之比为D d /=α的空心圆轴，当两端承受扭转力偶时，横截面上的最大切应力为τ，则内圆周处的切应力为 A ．τ B ．ατ Ｃ．τα)1(3- Ｄ．τα)1(4- 正确答案是： 。 9．图示矩形截面拉杆，中间开有深度为 2 h 的缺口，与不开口的拉杆相比，开口处最 A．2倍； B．4倍； C．8倍； D．16倍。 正确答案是：。 10.两根细长压杆的横截面面积相同，截面形状分别为圆形和正方形，则圆形截面压 试用叠加法求图示悬臂梁自由端截面B 的转角和挠度，梁弯曲刚度EI 为常量。 2F a a A B C Fa 四、计算题（本题满分10分） 已知材料的弹性模量 GPa E 200=，泊松比25.0=ν，单元体的应力情况如图所示，试求该点的三个主应力、最大切应力及沿最大主应力方向的主应变值。 MPa 轴向拉压1. 度均为q 正确的？ (A) qρ = (B) (C) (D) 2. (A) (C) 3. 在A和 示。点A 试问：当α (A) 0o； (C) 45o； 4. (A) [] 2A σ(C) []A σ 5. (A) (C) 外径减小，壁厚增大； (D) 外径增大，壁厚减小。 6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施？ (A) 加大杆3的横截面面积； (B) 减小杆3的横截面面积； (C) 三杆的横截面面积一起加大； (D) 增大α角。 7. 图示超静定结构中，梁AB 分别表示杆1的伸长和杆2种? (A) 12sin 2sin l l αβ?=?； (B) 12cos 2cos l l αβ?=?； (C) 12sin 2sin l l βα?=?； (D) 12cos 2cos l l βα?=?。 8. 图示结构，AC 为刚性杆，杆(A) 两杆轴力均减小； (B) 两杆轴力均增大； (C) 杆1轴力减小，杆2(D) 杆1轴力增大，杆29. 结构由于温度变化，则： (A) (B) (C) (D) 10. 强，其截面n-n 上的内力N F 确的？ (A) pD； (B) 2 pD； (C) 4 pD； (D) 8 pD。 11. 则节点A的铅垂位移 A x Δ=。 12. 一轴向拉杆， 拉杆， 13. 一长为l l?=。 14. 图示杆1和杆2 面面积 12 A A > 力之间的关系是 N1 F N2 F，正应力之间的关系是 1 σ 2 σ。 （填入符号＜，＝，＞） 题1-14答案： 1. D 2. D 3. C 4. B 5. B 6. B 7. C 8. C 9. B 10. B 11. Fl EA ； a b ；椭圆形 13. 2 2 gl gl E ρ ρ， 14. ＞，= 15. 试证明受轴向拉伸的圆截面杆，其横截面沿圆周方向的线应变 s ε等于直径 的相对改变量 d ε。 证： () s d ππ π d d d d d d εε +?-? ===证毕。 16. 如图所示，一实心圆杆1在其外表面紧套空心圆管2。设杆的拉压刚度分 别为 11 E A和 22 E A。此组合杆承受轴向拉力F，试求其长度的改变量。（假设圆杆 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) 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。 15、如果力集中作用于一点，这种力称为集中力；作用范围不能忽略的力，称为分布力。 16、阻碍物体运动的限制物称为约束。 第2章 17、如果在一个力系中，各力的作用线均匀分布在同一平面内，但它们既不完全平行，又不汇交于同一点，我们将这种力系称为平面一般力系。 18、如果平面力系中各力的作用线均汇交于一点，则此力系称为平面汇交力系。 19、如果平面力系中各力的作用线均相互平行，则此力系称为平面平行力系。 20、如果平面力系仅由力偶组成，则此力系称为平面力偶系。 21、作用在刚体上的力可以平移到刚体上任意一个指定位置，但必须在该力和指定点所决定的平面内附加一个力偶。 22、平面一般力系可以向平面内任意一点简化为一个力和一个力偶，其中力与简化中心的具体位置无关。 23、若力系对物体的作用使物体处于平衡状态，则此力系称为平衡力系。 24、平面力系平衡的必要和充分条件是，力系的主矢等于零，对任意点的主矩等于零。 25、当物体系统处于平衡状态时，组成该系统的每个物体处于平衡状态。 26、当研究单个物体或物体系统的平衡问题时，若未知量的数目少于或等于独立的平衡方程数目，这类问题称为静定问题；若未知量的数目超过了独立的平 ——————————————工程力学习题——————————————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内容和主线是什么？ 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 习题2-2图 (b) F 1 F 1F 2习题2-3图 (a ) F 1习题2-4图 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 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) A C 2-7 画出图中各物体的受力图。 (f) (g) 习题2-6图 (b) (a ) D C 2-8 试计算图中各种情况下F 力对o 点之矩。 (d) 习题2-7图 习题2-8图 P (d) (c) (a ) A 2-9 求图中力系的合力F R 及其作用位置。 习题2-9图 ( a ) 1F 3 ( b ) F 3F 2( c ) 1F /m ( d ) F 3 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，F1=4kN，F22，F3=5kN，则该力系在两个坐标轴上的投影为( ) A.X=1 2 534 - B. X=1 2 , Y=0 453 - D. X=-1 2 534 - 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=112 3 cm B.y C=10cm C.y C= 71 2 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 作出图中AB杆的受力图。 A处固定铰支座 B处可动铰支座 作出图中AB、AC杆及整体的受力图。 B、C光滑面约束 A处铰链约束 DE柔性约束 作图示物系中各物体及整体的受力图。 AB杆：二力杆 E处固定端 C处铰链约束 （1）运动效应：力使物体的机械运动状态发生变化的效应。 （2）变形效应：力使物体的形状发生和尺寸改变的效应。 3、力的三要素：力的大小、方向、作用点。 4、力的表示方法： （1）力是矢量，在图示力时，常用一带箭头的线段来表示力；（注意表明力的方向和力的作用点！） （2）在书写力时，力矢量用加黑的字母或大写字母上打一横线表示，如F、G、F1等等。 5、约束的概念：对物体的运动起限制作用的装置。 6、约束力（约束反力）：约束作用于被约束物体上的力。 约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 约束力的作用点，在约束与被约束物体的接处 7、主动力：使物体产生运动或运动趋势的力。作用于被约束物体上的除约束力以外的其它力。 8、柔性约束：如绳索、链条、胶带等。 (1)约束的特点：只能限制物体原柔索伸长方向的运动。 (2)约束反力的特点：约束反力沿柔索的中心线作用，离开被约束物体。（） 9、光滑接触面：物体放置在光滑的地面或搁置在光滑的槽体内。 （1）约束的特点：两物体的接触表面上的摩擦力忽略不计，视为光滑接触面约束。被约束的物体可以沿接触面滑动，但不能沿接触面的公法线方向压入接触面。 （2）约束反力的特点：光滑接触面的约束反力沿接触面的公法线，通过接触点，指向被约束物 体。 （） 10、铰链约束：两个带有圆孔的物体，用光滑的圆柱型销钉相连接。 约束反力的特点:是方向未定的一个力；一般用一对正交的力来表示，指向假定。（）11、固定铰支座工程力学精选题+答案
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