工程力学试题及答案

1、工程力学试题及答案一、填空题1. 物体的平衡是指物体相对于地面 或作运动的状态2. 平面汇交力系平衡的必要与充分条件是： 。该力系中各力构成的力多边形3物块重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系数f=0.3，在左侧有一推力150N，物块有向右滑动的趋势 Fmax=,所以此物块处于静止状态，而其F=。4. 刚体在作平动过程中，其上各点的 相同，每一瞬时，各点具有 的速度和加速度。5. AB杆质量为m，长为L，曲柄OiA、O2B质量不计，且OiA=O2B=R , OiO2=L，当 $ =60° 时，OiA 杆绕 Oi轴转 动，角速度3为常量，则该瞬时AB杆应加的惯性力大小为，方向为6.

2、使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。工程上一般把作为塑性材料的极限应力；对于脆性材料，则把作为极限应力。7. 面称为主平面。主平面上的正应力称为 。8. 当圆环匀 速转 动时，环内的动应 力只与材料的 密度p和 有关，而 与无关。二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案， 并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题 3分，共i8分）i .某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用 关系为（）。A. R a<RbB. Ra>RbC. Ra=RbD. 无法比较2. 材料不同的两物块 A和B叠放在水平面上，已知物块A重0.5kN，物块B重0.2kN，物块A、B间的摩擦系

3、数fi=0.25，物块B与地面间的摩擦系数 f2=0.2，拉动B物块所需要的最 小力为（）A. 0.14kNAB. 0.265kN Pc.o.2i3kN/7T7/77D.0.237kN3. 在无阻共振曲线中，当激振力频率等于系统的固有频率时，振幅B趋近于（）。A.零B.静变形C.无穷大D. 一个定值4. 虎克定律应用的条件是（）。A.只适用于塑性材料B.只适用于轴向拉伸C. 应力不超过比例极限D.应力不超过屈服极限5. 梁的截面为T字型，Z轴通过横截面的形心，弯矩图如图所示，则有 （）。A.最大拉应力和最大压应力位于同一截面CpaB. 最大拉应力位于截面C,最大压应力位于截面DC. 最大拉应力

4、位于截面D，最大压应力位于截面CD. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面D6. 圆轴扭转时，表面上任一点处于（）应力状态。A.单向B.二向C.三向D.零三、简答题（每小题4分，共16分）1. 平面图形在什么情况下作瞬时平动？瞬时平动的特征是什么 ？2. 一质点在铅垂平面内作圆周运动，当质点恰好转过一周时，其重力的功为零，对吗？为什么？3. 何谓纯弯曲和平面弯曲？4. 试述构件发生疲劳破坏时的主要特点。四、计算题洪50分）1.三铰拱刚架如图所示，受 束反力。（8分）A、B处的约5.试作如图所示梁的剪力图和弯矩图。（8分）2. 杆AB的A端沿水平线以等速度 v运动，运动时杆恒与一半圆周相切，半圆周

5、的半径为 R,如图所示。如杆与水平线间夹角为试以角B表示杆的角速度。（8分）3. 重为P的物块A沿光滑斜面下滑，并通过一绕过光滑滑 轮的绳索带动重为 Q的物块B运动，如图所示。斜面与 水平夹角为a,滑轮和绳索质量不计， 且绳索不可伸长， 求物块B的加速度a （10分）4. 如图所示为二杆桁架，1杆为钢杆，许用应力刀1=160MPa , 横截面面积A1=6cm2；2杆为木杆，其许用压应力门2=7MPa, 横截面面积A2=100cm2。如果载荷P=40kN，试校核结构强度。（8分）cI. aa. 1 a（8分）5.求图示应力状态的主应力和最大剪应力。力力申f立Mfd浙江省2002年1月高等教育自学

6、考试工程力学（一）试题参考答案课程代码：02159一、填空题（每空1分，共16分）1保持静止匀速直线2.该力系的合力为零自行封闭3.180N150N4. 轨迹形状相同5. Fgh=mR 3 2过质心C平行O1A指向向下6. 屈服点b s抗拉和抗压强度b b7. 剪应力为零的面主应力8. 转动线速度v横截面面积A二、单项选择题（每小题3分，共18分）1. C2.A3.C4.C5.B6.B三、简答题（每小题4分，共16分）1. 某瞬时，若平面图形的转动角速度等于零（如有两点的速度 va Vb，而该两点的连线AB不垂直于速度矢时）而该瞬时图形上的速度分布规律与刚体平动时速度分布规律 相同，称平面图形

7、在该瞬时作瞬时平动。瞬时平动的特征是：平面图形在该瞬时的角速度为零；平面图形在该瞬时的各点的速度相同；平面图形在该瞬时的各点的加速度不相同。2. 对的因为重力的功等于质点的质量与其始末位置的高度差的乘积，当高度差为零时，重力的功为零。3. 梁的横截面上只有弯矩而无剪力时称纯弯曲；梁上的外力作用在梁的纵向对称平面内时，梁的轴线将在平面内弯成一条曲线，这种弯曲称之平面弯曲。(2) 无明显塑性变形；(3) 断面上明显分为光滑区和粗糙区。四、计算题洪50分)1解：AC杆为二力杆受力图如 所示。 再画整体受力图，如(b)图所示。工m=0Ra AD=MM-Ra=Rb=AD50=17.7kN4丄2方向如图所

8、示。2解：选A点作为基点, 则C点的速度有VC VAVCA由图中几何关系，可解得vca=va sin 0 =vsin 0又 vca =AC 3_ Vcav sin23 =AC R cos3解：物块A、B均作平动，设物块B移动S时的速度为v，系统的动能为T2=Ta+Tb=-P v2-Q v22 g 2 gTi=0系统外力作功之和工 Wi2=PS sin a -QS由动能定理，得P Q 2v PSsin QS 2gv2= 2(PsinQ)Sg=P Q对上式两边求导，并注意dvdtdsa, =vdt4解:得a=3 如P Q两杆均为二力杆，取结点A为研究对象,受力图如图所示。工 y=0,Nisin30

9、 ° -P=0 Ni=P/si n30 ° =80kN工 x=0,-N icos30° +N 2=0 N2=Nicos30° =69.3kN1 杆:3N 180 10L 1(T 1=- =133MPa< 门 iAi61023N 269.3 102 杆：c 2=亏=6.93MPa< c 2A2100 10两杆均满足强度。5. RA=2qa,RB=qa6. 解：求主应力xy ±(x y)22maxxmin2 2700 ±-11(700)250222=26 MPa96c i=26MPa, (T 2=0, (T 3=-96MPa,

10、T max=66MPa132工程力学复习资料、单项选择题（每小题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目 要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1三个刚片用三个铰两两相联，所得的体系（A. 定为几何不变体系B. 定为几何瞬变体系C. 一定为几何常变体系D. 不能确定2图示体系是（）A. 无多余联系的几何不变体系B. 有多余联系的几何不变体系C.瞬变体系D.常变体系3图示三铰拱，已知三个铰的位置，左半跨受均布荷载，其合理拱轴的形状为 （）A. 全跨圆弧B. 全跨抛物线C. AC段为园弧，CB段为直线D. AC段为抛物线，CB段为直线4图示结构mlA.6EIA端作用力

11、偶m,贝U B端转角mlmlB. C.3EI 2EImlD.EIC点水平位移的值为A.EA1PaB.2EA1PaC.一-4EAD.05图示桁架- Pa6图示刚架的超静定次数为A.1B. 2C. 3D.47图示超静定则架，用力法计算时，不能选为基本体系的是图（）8.下列弯矩图中正确的是图（)El21B210()mV2n1打B丄jrTI 2i軌IXA9图示结构中，矩分配系数等于11 ! 1 I I 1 T I !厂.1 11 打 飙込* * BA杆B端的力( )K剪力影响线是图九H图示结构截面1P=1 K丨时“图13图示对称结构，截面 K弯矩的绝对值为.14图示结构，作用荷载 P,不计轴向变形时,

12、 支座A的反力矩Ma等于。15已知图示连续梁（a）的弯矩图（b），则16用力矩分配法计算图示连续梁时，算至放松结点C分配传递后，当前结点B的结点不平«9：r、填空题（每小题2分，共16分）11在具有一个自由度的体系上加上一个二元体所得新体系的自由度为 。12.位移互等定理的表达式是 A端剪力等于kN。iOj5>5.52苗-ni)申.翻（二杆结点）时,衡力矩（约束力矩）等于kN.m150JOO鹿£cIB C8m2m17ffi分耙系數10kN057】血西圃瑞弯也 （tN mJP-IOkN20.计算图示刚架 A、C两截面的相对转角ac。(£20 IS故松給点匚18

13、图中给出了截面K弯矩Mk影响线的形状，该影响线在截面K下面的纵标等于 、计算题（1922小题，每小题 7分，2325小题，每小题12分,共64分）19.计算图示桁架指定杆件1、2、3的内力。 -57.1 -42.9_017.力P在梁ABC上移动过程中，截面K中产生的变矩（绝对值）的最大值为kN m21.计算图示结构，并绘弯矩图，各杆EI=常数。24.用力法计算图示刚架，并绘弯矩图。（El=常数）22.用力矩分配法计算图示结构，并绘弯矩图。题21图EI=常数360kN40kN/m题22图23.计算图示结构，绘弯矩图、剪力图、 *25用位移法计算图示结构，并绘弯矩图。全国2002年4月高等教育自学

14、考试结构力学（一）试题参考答案课程代码：02393一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）I. D2.D3.B4.A5.A6. B7.B8.B9.D10.C二、填空题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）II. 112. S ij= S ij 或 3 12= S 2113. Pa/2 14. 015. 13.6216. 21.4117. 2018. I3三、计算题（本大题共7小题，1922小题，每小题 7分，2325小题，每小题12分，共64分）19. N 1=20kN,N2=-10kN ,N3=30 - 2 kN20. （1）绘Mp图作虚拟状态绘 M图（3）计算 ac21

15、. 1亿1 +R1p=0rii=8iRip=-plPlZi=-8iM= M i Zi MpV If (kJS m)分配系数 固端弯矩 结点不平為力矩 分配与悄递 抨竭电柜 M图N图24. iiX i12X 2ip 021X 122 X 22p04 l311 3EI(1) 基本未知量(2) 力法典型方程22 , 1121l3ql4EI, 1p 6ET xp6EIql14X211,12 , 221p -2p(4)(5)X,M图xli'7777j?Zs=75, (G确定集知量授臺本皓构(2)建立方程rnZ1+Rp=0(3)计算系数与自由项令i -旦l18im=厂 R1pP(4)解方程：X1=

16、- -R1pPl2r1118i(5)绘M图.工程力学复习资料一、填空题(每空1分，共44分)1. 在分析两个或多个构件之间互相作用时，要注意 力与力的关系。2. 作用于平面内A点的力F=10kN，如图示，向距 A点为100cm的O点平移后，得到主矢量的大小为和主矩大小为。3. 设有一个力 F,当力F与轴但时有力F在X轴上的投影 Fx=0 ,力F对x轴之矩mx(F)工0。4. 由平面假设所得到的轴向变形时，截面上的计算公式b =N/A中的b是 ,这个公式不仅适用于 变形，而且也适用于 变形。5. 已知主动轮A输入功率为80马力，从动轮 B和C输出功率为30马力和50马力，传动轴的转速n=1400

17、转/分，那么，各轮上的外力偶矩的大小分别为mA= ,mB=mc=。6图示结构中固定端 A的反力为 、。7. 图示各结构是静定还是静不定，及其静不定次数。图(a)是, (b)是, (c)是8力的可传原理只适用于 体，而不适用于体，因此不适用于研究力对物体的效应。9. 若截面对于y轴和z轴的惯性积lyz=0,则此对轴称为 轴，若此对轴又通过形心，则称此对轴为 轴。对称图形中含有对称轴的一对坐标轴必为 轴。10. 图示是梁的左段，A点力2P为反力，B点作用力P, C点作用力偶Pa,此时截面C的剪 力 Qc=,弯矩 M c=。S11. 矩形截面弯曲剪应力公式为T =Z，其中S*z是所求剪应力的点，画平

18、行于中性轴的横Izb线截面面积对中性轴的面积矩， 因此S*z是量，截面上的最大剪应力发生在。12. 用积分法求图示梁的变形时，以A为原点写出 AB梁的微分方程 及边界条件P、。注：B点为弹簧支撑，已知弹簧的位移入 =-,P为作用在弹簧上的C 力，C为弹簧的刚性系数。rTzfZZ I13. 单元体是由三对 的面组成，由于单元体极其微小， 可以认为它的每个面上的应力是分布的，而且在 的面上。14. 图示折杆ABCD，在自由端 A作用水平力P1及铅垂力P2,请分别写出各段的变形，AB段为变形，BC段为变形，CD段为15. 压杆稳定的欧拉公式适用于 范围内，用柔度入来表示则入 。16. 动荷载、动应力

19、是指荷载随 不断地变化，或构件在荷载作用下随 不断运动。但只要应力不超过材料的比例极限， 定律仍适用于动应力、动应变的计算。二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题1分，共16分）1.图示中四个力F1、F2、F3、F4对B点之矩是（）A. m b(F1)=0B. mB(F2)=F2|C. mB(F3)=F3lcos45 °D. mB(F4)=F4l2.图示中力多边形自行封闭的是(A. 图B. 图(b)C. 图(c)D. 图(d)()不会改变原力系对物体的外效应。B.去掉由二个力组成的力系3.物体在一个力系作用下，此时只能A.加上由二

20、个力组成的力系C.加上或去掉由二个力组成的力系D.加上或去掉另一平衡力系4.图示ABC杆，固定端A的反力是(A. X a=P, Ya=0B. Y a=P， mA=PaC. Xa=P, Ya=0D. Xa=P, YA=O,mA=Pa5.构件在外力作用下平衡时，可以利用A.平衡条件求出所有未知力C.力系的简化求未知力B.平衡条件求出某些未知力D.力系的合成或分解求未知力6.图示传动轴中各轮的外力偶矩分别为mA=20kN m,mB=5kN m,mc=10kN m,mD=5kN m,那么四个轮子布局中最合理的是A. 图(a)B. 图(b)C. 图(c)D. 图(d)7.关于轴力()A.是杆件轴线上的荷

21、载B.是杆件截面上的内力C.与杆件的截面面积有关D.与杆件的材料有关8. 由AB和CD两杆组成，现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择，正确的选择是(A. AB杆为铸铁，CD杆为铸铁B. AB杆为铸铁，CD杆为低碳钢C. AB杆为低碳钢，CD杆为铸铁D. AB杆为低碳钢，CD杆为低碳钢矩 Iz=()n D4a4A.3212n D44 aB.6412n D44 aC.326Dn D4,2a4D16129图示截面，在圆截面中挖去10. 弯曲梁，当某截面的剪力Q=0时，()A. 此截面上弯矩有突变B. 此截面上弯矩有极值C. 此截面上弯矩一定为该梁的最大值D. 此截面上的弯矩一定为零11. 为了合理的利用

22、钢材，在梁的弯曲问题中，在同样面积情况下，以下四种截面形状钢梁，使用哪种较为合理()A. (a)B. (b)C. (c)D. (d)12图示悬臂梁，其梁截面转角关系为A. 0 A= 0 B=0B. 0 A=0,0 B= 0 maxC. 从A到B各截面的转角均相等D. 0 A= 0 B= -Bl13图示应力圆，其主应力及用第三强度理论求得相当应力bMPa。r3()，题中应力单位均为A. CT 1=70, CT 2=70, (T 3=0,(X r3=35B. CC 1=0, C 2=0, C 3=-70, C r3=70C. C 1=0, C 2=0, c 3=-70, C r3=-70E. C

23、1=-70, C 2=-70, C 3=0, C r3=7014. 竖立的折杆 ABC , C端固定，A端作用一垂直于 AB的水平力P=500N , BC杆为空心圆 杆，外径D=80mm，内径d=70mm ,用第四强度理论计算相当应力cr4为（）A. 64MPaB. 25.45MPaC. 101.8MPaD. 50.9Mpa15. 压杆稳定的欧拉公式适用的范围，以下四种情况哪种是错误的（）A.细长杆B.入入1C.弹性范围内D.屈服极限范围内16. （a）,（b）二根简支梁，E、I、W均同，同样的重物 Q从h高度自由落下冲击梁，两根梁的动应力C d与动荷系数Kd的比较应为（）A. C ad>

24、; c bd,Kad>KbdB. C ad< C bd,Kad<K bdC. C ad> C bd,K ad<K bdD. C ad< c bd,Kad>K bd三、计算题（每小题5分，共40分）1.图示三铰拱,G=2kN,l=1.15m,h=0.173m，试求A、B处的反力。2. 两块钢板各厚t1=8mm,t2=10mm,用5个直径相同的铆钉搭接，受拉力 P=200kN的作用，女口 图所示。设铆钉的许用应力分别为t=140MPa,c bs=320MPa，试求铆钉的直径 d。3. 一正方形的混凝土短柱，受轴向压力P的作用，如图示，柱高为I，截面边长为a

25、=400mm,柱内埋有直径d=30mm的钢筋四根。已知柱受压后混凝土内的应力混=6MPa，试求P值， 设钢筋与混凝土的弹性模量之比为E钢：E混=15。4. 图示桁架。Gi=G2=20kN,Wi=W2=10kN,试求A、B的反力和杆、杆的内力。5.悬臂梁AB上作用集中力P及集中力偶Pa,试作梁的剪力图与弯矩图，并在图中注明各特6. 圆截面简支梁中间-处，梁的下边缘，用标距S=20mm的应变仪测得纵向伸长厶 S=0.01mm,2梁长I =2m,梁截面直径 D=80mm,弹性模量E=2.0 x 105MPa,试求均布荷载 q的大小。7.梁AB , A端为固定端, 点的支座反力Rb。B端为动铰支座，AC段作用均布荷载 q,已知抗弯刚度 EI，求B8.已知平面应力状态中的b 三强度理论的相当应力bx=50MPa , b y=30MPa , t xy=40MPa ,试求其单元体的主应力及第 r3。浙江省2002年4月高等教育自