06~07工程力学复习题

1、X20062007第一学期工程力学复习思考题17.、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个力的合力FR必与作用于A端的力F5等值、反向、共线。F1B - F2F5F3F4图1-14.二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

2、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1-27.两个力的合力一定大于其中任意一个分力。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。（

3、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。平面力系不平衡，则一定可以合成为一个力。A、B、C D四点上的力用矢量 AB，18. 图示A、B、C D E五点在同一刚体的一个平面上，作用在BC，CD，DE表示，那么矢量 AE为该力系的合力。36 图示一悬臂梁，梁的右端作用一力F，受力前在梁上画一斜线AB，受力后产生拉伸变形而平行E图1-319. 对于平面任意力系，一定存在某平面平行力系与之等效。（）20. 对于任意的平面汇交力系，一定存在某平面平行力系与之等效。（）21对于任意一平面力系，一定可以用两个平面

4、汇交力系来与之等效。（）22.某平面力系由一平面平行力系与一汇交于A点的力系组成，若其中的平面平行力系简化成一个合力，且这个合力作用线不通过A点，则该力系的主矢可能为零。（）23系统中两物体间相互作用，其作用力与反作用力等值、反向、共线，因此这两个物体所组成的 系统在这一对力的作用下处于平衡。（）24当研究的对象是物系时，我们把物系外的物体与物系间的作用力称为外力，将物系内部物体间 的相互作用力称为内力。物系的内力呈等值、反向、共线的作用力与反作用力。作用力与反作用力 对系统的作用效应相互抵消，因此，系统内力的合力为零。（）25体内两点间的距离保持不变的物体称为刚体。（）26图示结构由两根尺寸

5、完全相同的杆组成，其中AB为铜质杆，BC为钢质杆，两杆在力Q的作用下产生的拉应力相等。（）图1-427. 若试件处于弹性变形阶段，则应力和应变成线性关系。（）28. 压强是构件表面的正应力。（）29. 杆件的基本变形只有拉（压）、剪、扭、弯四种，如果还有另一种变形，那必定是这四种变形的某种组合。（）30杆件伸长后，横向会变细，这是因为杆内有横向应力存在。（）31减速器中的轴有粗有细，若减速器输入功率一定，往往将高速轴做得粗一些，低速轴做得细一 些。（）32 在剪力Q = 0处，梁的弯矩必然为最大。 （）33.在梁的中间铰处，弯矩图上必有 M=0。（）34两根梁的跨度、承受的载荷及支承条件均相同

6、，若两根梁的材料和横截面面积不同，则两根梁 的剪力图和弯矩图就不一定相同。（）35“应力”和“压强”的量纲相同（均为 MPa）,所以两者的物理意义相同，仅仅是运用场合不同 而已。压强一般作用于物体表面，而应力存在于受力物体内部的一点。（）移至A B,则图1-537 低碳钢试件拉伸时，当其横截面上的应力达到材料的屈服极限后再增大拉伸力，则试件将不再 产生弹性变形，而仅仅只发生塑性变形。38材料的许用应力取决于材料本身的性质，因此，由同一材料制成的不同构件，其许用应力是相同的。（39 设计静载荷下的低碳钢零件时，常取(Ts作为强度极限。（为O40.41 .F拉伸时，其轴向应变相同，而沿图1-6石拱

7、桥充分利用了石材抗压强度高的特点，因此，桥面上可以承受很重的载荷。图示圆形截面和正方形截面拉杆的材料、横截面面积相同，但长度不同。当两杆受同样的载荷42将图（a）所示作用于梁 A端的力偶Me用图（b）所示两个作用于梁中部的等值、反向之平行样的。力F代替，且Fd = Me，经如此处理后，梁的变形效应是43 44 45 Me(a)将图（a）所示的作用于梁上的均布载荷后，梁的变形效应是样的。A(b)1-7q简化成图（b）所示的作用于梁中部的集中力拉伸试验时，当应力超过比例极限后将载荷卸除,构件所受的外力就是构件上所受的载荷。则试件将会产生塑性变形。图1-8、填空题（每题1分共15 分）1图2-1所示

8、直杆OA自重不计，当作用于直杆A端的力F与杆轴成B角时,该力对支座O之矩图2-1图2-22. 图2-2所示直杆OA与水平成0角，其自重不计。当作用于直杆A端的力F与杆轴成3角时,该力对支座0之矩为 。3. 力是物体间的相互作用，这种作用将引起物体 ,称为力对物体作用的外效应；此外，这种作用还将引起物体，称为力对物体的内效应。4作用于刚体上的力， 均可平移到刚体相同内任意一点，但平移的结果除了一集中力外，同时还应附加一个。5.根据力的平移定理，作用于图,二是2-3所示齿轮上的圆周力。Ft对轴系的运动将产生两种作用:F 了卫:In LtdC图2-3AFiF2B图2-4s96图2-4所示F1和F2两

9、力分别作用于平面刚体ABC所处平面的A点和B点。在A、B、C三点中的 点加一适当的力可以使系统平衡。7.如果一平面任意力系简化的最终结果为一合力，则说明原力系不是一个平衡力系，也不可能是一个。&平面任意力系简化的最终结果若为一个力偶，则说明原力系为，它向任一点的简化结果都一样。9. 有一不平衡的平面力系，已知该力系在x轴上的投影的代数和为零，且对平面内某一点之矩的代 数和也为零。那么该力系的最终简化结果是 。10 若某平面任意力系向其作用面内任一点简化其主矩恒等于零，则该力系最终的简化结果11 .在图2-5所示刚体上的B点加上一个适当的，可以使刚体平衡。图2-5图2-613.在图2-6所示刚体

10、上的B点加上一个适当的 可以使其处于平衡状态。14.对非自由体的运动所预加的限制条件称为 ；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 ;约束反力由 引起，且随其改变而改 变。15已知合力FR沿直线AB作用，其中一个分力的作用线与AB成30角，若欲使另一个分力的值最小，则此二分力之间的夹角应为 。16图2-7所示曲杆自重不计，其上作用一力偶矩为M的力偶时，支座 B处的约束力为 图2-717图2-8所示（a）、（b）两个小单元，虚线表示其受力后的变形情况。单元体（a）的剪应变单元体（b ）的剪应变 丫 = 5图2-8图2-918 现有三种材料的拉伸曲线如图2-9所示。若分别由此三种

11、材料制成同一构件，其中：强度最高的是 , 冈寸度最大的是 , 塑性最好的是 。19.通过低碳钢的拉伸破坏试验可测定强度指标 和 ; 塑性指标禾廿 。20.弯矩图上的最大弯矩丨M| 在max可能出现在上。上,也可能出现21. 集中力偶M作用处，其作用面两侧的 会产生突变，而 则不变22. 平面刚架受力如图 2-10所示（各指定截面无限靠近与其平行的轴线），其中：1-1截面上的剪力Q 1 =，弯矩M 1 =，轴力N1 =92-2截面上的剪力Q 2 =，弯矩M 2 =，轴力N 2 =3-3截面上的剪力Q 3 =，弯矩M 3 =，轴力N 3 =。UJL JliLLLLa1 %a图 2-11图 2-10

12、23. 图2-11示外伸梁受均布载荷作用，欲使MA= M B= - MC，则要求L/a的比值为 欲使 M C = 0，则要求L/a的比值为 。24. 当简支梁只受集中力和集中力偶作用时，最大剪力必发生在。25. 依据材料的破坏类型，材料力学提出了两类强度理论：一类以断裂破坏为标志，包括第一和第二强度理论；另一类以塑性屈服为标志，包括第三和第四强度理论；一般而言，对脆性材料宜采用第强度理论，对塑性材料宜采用 强度理论。三、选择（每题2分共20 分）1如图3-1所示，刚体受三个力的作用，并且三力均不为零，则（）。A 情况a刚体不可能平衡B 情况b刚体不可能平衡C.情况a、b两种情况都无法平衡D 情

13、况a、b两种情况均有可能平衡Fi图3-12如图3-2所示，力沿其作用线由D点滑移到E点，贝U A、B、C三铰处的约束反力（A .都不变B .都会改变C.只有C铰处反力不变图3-2D .只有C铰处反力改变3. 图3-3所示梯子AB重P,搁置在光滑的水平地板与光滑的铅直墙上。 梯子E点处站一重Q的人， 梯子之D点用绳索0D系在墙角0点上。设P、Q、a、B、BE、AB尺寸均已知，C为AB之中 点其坐标如图示。当需进行受力分析求 A、B、D三处的约束力时，最好不要对（）点取矩。A .以未知力Na、Nb作用线的交点 H作为矩心列平衡方程；B. 以坐标原点0为矩心列平衡方程；C. 以力NA作用线与绳索拉力

14、 T作用线的交点 G.4. 图3-4所示四种结构均不计构件的自重，且忽略摩擦，若0 = 60当B处作用相同的作用力 F时，铰链A处约束力相同的是（）A . a和 bB. a 和 cC. b 和 cD . c 和 d(C)Cd)图3-45. 如图3-5所示，已知某平面内任意力系对平面内三点：A （ 2, 4）, B （1 , 2）, C （3, 1）的主矩分别为Ma,Mb,Mc。若Ma = Mb = 0,而Me工0 ,转向为顺时针，则该力系简化的最终结果是 （）A .过A、C连线的力；B .过A、B连线的力C.过D .一个力偶矩为MC的力偶。图3-5F2图3-66平面任意力系向某点简化，其主矢为

15、零，主矩不为零，下述说法中正确的是（）。A. 力系可以用一个力来平衡；B.力系可以用一个力偶平衡；7图3-6所示圆盘处于平衡状态，下述说法中正确的是（）。A .力F1与力F 2等效；B.力F1与力F 2平衡；C.支座A处的反力与Fi, F 2组成平衡力系。&某平面任意力系向 A点简化得一个力 F RA （ F RA丰0）和一矩为 Ma （ Ma丰0）的力偶，B 为平面内另一点，其中（）是不可能的。A .向B点简化仅得一力偶；B.向B点简化仅得一力；C.向 B点简化得Fra=Frb ,M a = M b ； D 向 B点简化得Fra=Frb , M M B。其中图（）和图（）9.图3-7所示杆A

16、B长2m，点C是其中点。如图所示分别受四种力系作用,所示力系是等效的。2KN韶KN剧A CB(a)4KN 打IC(b)2KNC(c)KN2KN2KN mal(d)图3-710. A , B为某平面力系作用面内任意两点，该力系向 化的主矩为 M B,则下述结论中正确的是（）。A .当 F RA = 0 时，必有 M A = M B ；C.当F RA工0时，可能有M a = M B ；A点简化的结果是F RA和MA，向B点简B .当F RA = 0时，可能有M A工M B ；D . 当F RA工0时，必有M A工M B。11. 某刚体上作用一平面任意力系，此力系由分别汇交于A, B两点的两个汇交力

17、系组成。若力系向A点简化仅得一个合力，下述说法中正确的是（）。A .汇交于B点的力的矢量和必为零；B .汇交于B点的力对A点的矩的代数和必定为零C.汇交于B点的力的矢量和不一定为零，汇交于B点的力对A点的矩的代数和也不一定为零。12. 杆件受力如图3-8所示，若用Nmax和Nmin分别表示杆内的最大轴力和最小轴力，则（）是正确的。A.Nmax=50 KN ,Nmin =-5 KNB .Nmax=55 KN ,Nmin =:-40 KNC.Nmax :=55 KN ,Nmin =:-2 5 KND.Nmax=20 KN ,Nmin :=-5 KN13.杆件受力如图3-9 所示，若 AB、BC、C

18、D三段的横截面面积分别为A，2A，3A。则下列结论中正确的是（）。A .各段横截面上的轴力、正应力都相等B .各段横截面上的轴力、正应力都不相等C.各段横截面上轴力相等，但正应力不等D 各段横截面上的轴力不相等，但正应力相等14材料相同的两根杆受力如图3-10所示。若杆的伸长为 L1，杆的伸长为 L2，则下列结论中正确的是（A . Li = L2B . Li = 1.5 L2C. L1 = 2 L2D . A L1 = 2.5A L2图 3-1015.已知材料的比例极限 d p = 200 MPa，弹性模量 E = 200 GPa，屈服极限r s =235 MPa ,强度 极限d b = 37

19、6 MPa。则下列结论中正确的是 （）.A .若安全系数n = 2 ,则d = 188 MPa6696B. 若 = 1100X 10-,则 d = Eg = 1100 X 10- X200X 10 = 220 X 10 PaC. 若安全系数 n = 1.1 ,贝U d = 213.6 MPaD. 若 = 600X 10-6,则 d = E = 200 X 109X 600X 10-6 = 120 X 106Pa16.图3-11所示圆轴由钢轴和铝套管牢固地结合在一起。扭转变形时，横截面上切应力分布如图 ）所示。图 3-1117. （）不能成为工程中使用空心轴的理由。A .为传递较大的外力偶B .

20、为减少轴所占据机器的空间C.为减少机器的重量18. 直径为D的圆轴受纯扭转，轴内产生的最大剪应力为t 1,单位扭转角为0 1。若轴的直径改为D/2后，轴内产生的最大剪应力为t 2，单位扭转角为0 2应为（）。A . t 2 = 16 t 1 , 0 2 = 8 0 1B. t 2 = 16 t 1 , 0 2 = 16 0 1C. t 2 = 8 t 1 , 0 2 = 16 0 1D. t 2 = 8 t 1 , 0 2 = 8 0 119. 若将受纯扭转圆轴的横截面面积增加一倍，则轴内最大剪应力是原来的（）倍。1/2B. 1/4C. 2-220 图3-12所示梁CB段的剪力、弯矩方程为Q

21、(x) = -3m / (2a) , M (x) = -3mx / (2a) +m，其相应适用区间分别为（）。A . ( a w x w 2a), (a x v 2a )B . (a x 2a ), (a x 2a )(a x w 2a)D . ( a w x w 2a) , ( a w x w 2a)C . ( a w x 2a),a a-w图 3-12图 3-13s1721.如图3-13所示悬臂梁上作用集中力F和集中力偶M，若将M在梁上移动时（）。A 对剪力图形状、大小均无影响B 对弯矩图形状无影响，只对其大小有影响C. 对剪力图和弯矩图的形状及大小均有影响D 对剪力图和弯矩图的形状及大小

22、均无影响22.如将图示的力F平移到梁AD的C截面上，则梁上的|M | max与| FQ | max的变化结果为（A .前者不变，后者变B .两者均改变C.前者改变，后者不变D.两者都不改变图 3-1423.图3-15所示平面刚架 ABC , A端固定，在其平面内 上的内力分量（）不为零。A . M、FQ、F nB. M、F nC . M、F QC点施加图示一集中力D. F n、FQF , 其 m-m截面24.图3-16所示受力对称于中央截面的简支梁，则该梁的（A . M图对称，FQ图反对称 C. M图和FQ图均对称B . M图反对称，FQ图对称 D . M图和FQ图均反对称图 3-1725.若

23、将图3-17 （a）所示简支梁在总载荷大小不变的情况下，改为图（b）所示的承载方式，则梁内最大弯矩 M max和最大剪力FQ max的变化情况是（）。A . M max减少，FQ max不变B.二者都减小C. M max不变，FQ max减少D .二者都不变26. 图3-18所示双杠长为L,其外伸段的合理长度a =（）。A. L/3B. L/4C. L/5D. L/6图 3-1827 图示3-19煤气罐内压为p时，其表面各点处于（）。A .单向应力状态B .二向应力状态C.三向应力状态D .各向等应力状态28 .图示3-20轮船螺旋浆轴表面任一点处于（ A .单向应力状态B .二向应力状态）C

24、.三向应力状态D .各向等应力状态图 3-2029. 圆轴受扭时，轴的表面各点处于（A .单向应力状态B .二向应力状态30. 以下结论中（）是正确的。A .第一、二强度理论主要用于塑性材料C.第一强度理论主要用于单向应力状态）C.三向应力状态D .各向等应力状态B .第三、四强度理论主要用于脆性材料D .第四强度理论可用于塑性材料的任何应力状态#四、问答（共25 分）1.说明F| = F2 : Fi = F2;力F1等效于F三个式子与文字的内涵与区别:（5分）2.什么叫二力构件？分析二力构件是与二力构件的形状有关吗？图示哪些是二力构件？（5分）3.4.FCA_.B配以图示说明两力大小相等,C

25、l（e）两力矢相等，两力相等，这三种说法的区别。（5分）为什么力偶不能与一个力平衡？既然如此，那又如何解释图4-2所示转轮的平衡现象?（5分）5.刚体上A、B、C、D四点组成一平行四边形，如在其四个顶点作用有四个力，这四个力沿四个边恰好组成封闭的力多边形，如图4-5所示。冋此刚体是否平衡?3分）图4-2图4-55分）6如图所示，力或力偶对点 A的矩都相等，它们引起的支座的反力是否相等?237不计重量的直角三角板 ABC用三个活动铰支座固定，其中B , C两处支座分别沿直角边设置,若系统受垂直于 BC的力F作用，系统能否平衡？为什么？（5分）&试解释单缸柴油机曲轴端部装置一个大飞轮的道理。（3分

26、）9.圆轴扭转之前在其表面画一小正方形如图所示,扭转后此正方形将如何变形？（5分）图4-810 在列梁的剪力、弯矩方程时，通常要分段，试问在哪些情况下要分段？ （3分）11 试述最大弯矩的截面位置可能发生在梁的哪些位置？ （3分）12 .说明下列各种情况下，哪些是静载荷，哪些是动载荷 ？ （3分）（a）千斤顶顶重物时的压力；（b）起重机刚将重物由静止状态吊起时钢绳所受的拉力；（c）水库中水对坝的压力；（d）用脸盆盛自来水龙头渗漏的水滴，水对盆的压力。13试述内力与应力的区别和相互关系。（3分）14 .试述压缩与挤压的区别。（3分）15材料力学中所说的内力有哪些特征? （5分）16 强度准则d

27、ca （T 是设计零件首先必须满足的基本设计准则，d ca的计算因零件的工作状态不同而不同，而d = b im /s （b lim为极限应力，S为安全系数）。在静载荷状态下，若S已知，试问设计塑性材料零件时取什么作为极限应力d im ?设计脆性材料零件时又取什么作为极限应力d lim ?为什么？（ 5分）17槽钢的一端固定，另一端自由，自由端受集中力P作用，梁的横截面和力P的作用线如图4-9所示，图中C为截面形心，试问这根梁将发生什么样的变形？（ 3分）18.工字钢的一端固定，另一端自由，自由端受集中力P作用，梁的横截面和力P的作用线如图（3 分）梁的横截面和力 P的作用线如 ？ （ 3 分）

28、4-10所示，图中C为截面形心，试问这根梁将发生什么样的变形？19.等边角钢的一端固定，另一端自由，自由端受集中力P作用,图4-11所示，图中C为截面形心，试问这根梁将发生什么样的变形图4-9图 4-10图 4-11五、分析计算题（25分）1.图5-1所示物体的受力图是否有错误？若有则请予改正。2.图5-2所示物体的受力图是否有错误？若有,图5-1则请予改正。（3 分）（3 分）图5-23.图5-3所示物体的受力图是否有错误？若有,q4.衡和三力平衡原理分析左拱 AC的受力，并绘出其受力图。（不允许用两个正交分力表示铰链处的受图示三铰拱桥由左、右两拱铰接而成。不计自重及摩擦，在拱AC上作用有载荷F,请用二力平图5-45.分析图（a）所示物系中图（b）和图（c）所指定物体的受力并画出受力图。未画重力的物体, 其自重不计。（3分）图5-6图5-7CC )图5-56.匀质圆柱重P1=400N，放在倾角为30的光滑斜面上，并用一绕过定滑轮 A的绳索与重P2=200N 的重物B相连。定滑轮的位置可以调整，从而使 B角可在30 90 范围内变化。当圆柱处于平衡 时，B角的取值可能如何？ （5分）C图5-9图5-810结构受力