工程力学练习题

1、第一部分 判断题（错误的改正）1刚体是指在力的作用下不变形的物体。()2只受两个力作用而平衡的构件称为二力杆，其约束反力的作用线一定在这两个力作用点的连线上。 ( )3平衡指物体相对于惯性参考系静止或做匀速直线运动的状态。 ( )4作用与反作用力也可构成一个二力平衡力系，因为它们满足二力平衡的条件。( ×)5约束是对物体某方向位移取限制作用的周围物体，约束对被约束物体的作用力称为约束反力。 ( )6作用于刚体上的三个力，若其作用线共面且相交于一点，则刚体一定平衡。(×)7力在两同向平行轴上投影一定相等，两平行相等的力在同一轴上的投影一定相等。( )8用解析法求平面汇交力系的

2、合力时，若选取不同的直角坐标轴，其所得的合力一定相同。()9.在平面汇交力系的平衡方程中，两个投影轴一定要互相垂直。 (×)A、B点简化，主矩都为零，则此力系一定平衡。 (×)12.力沿其作用线移动不改变力对点之矩的效果。 ()13力系简化的最后结果为一力偶时，主矩与简化中心无关。 ()14平面任意力系向任一点简化后，若主矢=0，而主矩，则原力系简化的结果为一个合力偶，合力偶矩等于主矩，此时主矩与简化中心位置无关。 ()15平面任意力系向任一点简化后，若主矢0，而主矩=0，则原力系简化的结果为一个合力，且合力通过简化中心。 ()16在一般情况下，平面任意力系向作用面内任一点

3、简化，得到一个合力和一个合力偶。(×)17已知作用于刚体上所有力在某一坐标轴上投影的代数和等于零，则这些力的合力为零，刚体处于平衡。(×)18平面任意力系平衡的必要与充分条件是：力系的主矢和力系对任何一点的主矩都等于零()19力对轴之矩是力使刚体绕轴转动效应的度量，它等于力在垂直于该轴的平面上的分力对轴与平面的交点之矩。 ()20合力对任一轴之矩，等于各分力对同一轴之矩的代数和。 ( )21物体重力的合力所通过的点称为重心，物体几何形状的中心称为形心，重心与形心一定重合。(×)22计算一物体的重心，选择不同的坐标系，计算结果不同，因而说明物体的重心位置是变化的。(

4、×)23.静滑动摩擦力与最大静滑动摩擦力是相等的。 (× )24.最大静摩擦力的方向总是与相对滑动趋势的方向相反。 ( )25当物体静止在支撑面上时，支撑面全约束反力与法线间的偏角不小于摩擦角。(×)26.斜面自锁的条件是：斜面的倾角小于斜面间的摩擦角。 ( )27梁的最大转角必发生在弯矩最大的截面处。 （ ） 28轴向拉压杆任意斜截面上只有均匀分布的正应力，而无剪应力。（ ）29.二力构件是指只受两个力作用的构件。 ( ) 30力偶的合力为0。( ) 31.在弯曲中采用型钢可以节省材料，在拉伸和压缩中也可以采用型钢来节省材料。( )32.一圆轴用碳钢制作，校核其

5、扭转角时，发现单位长度扭转角超过了许用值。为保证此轴的扭转刚度，采用的最有效措施为改用合金钢材料。( )33.一般在减速箱中，高速轴的直径较小，而低速轴的直径较大。( )第二部分 填空题1力是物体间相互的机械作用，这种作用对物体的效应包括运动效应和变形效应。2作用在物体上的一群力称为力系，对同一物体的作用效应相同的两个力系称为等效力系。3静力学公理包括力的平行四边形法则、二力平衡公理、加减平衡力系公理、作用与反作用公理和刚化公理。4力的可传性适用条件是力作用在同一个刚体上。5把研究对象从与其相联系的周围的物体中分离出来，单独画出它的简图，这个步骤称为取隔离体。6平面汇交力系中作力多边形的矢量规

6、则为：各分力的矢量沿着环绕力多边形边界的某一方向首尾相接，而合力矢量沿力多边形封闭边的方向，由第一个分力的起点指向最后一个分力的终点。个平衡方程，可以求解个未知数。平面平行力系最多可以列个平衡方程，可以求解个未知数。平面汇交力系最多可以列个平衡方程，可以求解个未知数。8、常见的约束可归纳为如下四种基本类型：1、_2、光滑接触面约束；3、_4、_。光滑面约束的约束反力的方向为过接触点处的_，指向物体的_。9、平面一般力系向平面内一点简化为一个力R和一个力偶M。,这个力称原力系的_，这个力偶称为原力系对简化中点O的_。平面一般力系平衡的充要条件为_。10弹性变形体的基本假设是指1_假设2均匀性假设

7、3_假设11.分析杆件内力的基本方法是_。分三个步骤：1、_2、_3_。12.杆件变形的基本形式有四种：轴向拉伸与压缩、_、_和_。13.工程上把弯曲变形的构件称为梁，按支承形式可简化为1_梁，2_梁，3_梁。Z =_，极惯性矩IP=_。抗弯截面系数WZ与搞扭截面系数WP的关系是_。15.受力构件的最大应力称为，最大应力所在的截面称为，危险截面上应力最大的点称为。16.为了保证受力构件具有足够的强度，构件的工作应力必须许用应力。选择答案：（a）大于；（b）等于；（c）小于；（d）有时大于，有时小于。构件开槽、切口、钻孔等截面发生变化的局部区域，应力显著增大的现象称为。18.在静载荷的作用下，应

8、力集中对塑性材料和脆性材料构件强度的影响程度不同，对塑性材料构件强度的影响，对一般脆性材料构件强度的影响，对铸铁构件强度的影响。填“敏感与不敏感”19.梁弯曲时，纵截面上纵向线条既不伸长也不缩短的一层称为。横截面和中性层的交线称为。20.梁弯曲时，横截面上任一点的正应力s的计算公式。式中是,称为,y是至的距离。该公式说明，梁的横截面上处的正应力为零,处的正应力最大。21.正应力的方向是；切应力的方向是。轴向拉伸或压缩杆件横截面上有应力；剪切的构件剪切面上有应力；扭转圆轴的横截面上有应力；平面弯曲构件的横截面上有应力。22.圆轴扭转时，横截面上任一点的切应力t的计算公式是 ,式中是,称为,是至的

9、距离。该公式说明，圆轴的横截面上处的切应力为零,处的切应力最大。23.在简化一已知平面任意力系时，选取不同的简化中心，主矢相同主矩不相同。24.在平面任意力系中，合力对任一点之矩，等于各分力对同一点之矩的代数和，即，称之为合力矩定理。25.若物体系中所有未知量数目不超过独立方程个数，则所有未知量可由平衡方程解出，这类问题称为静定问题；反之则为静不定问题。26空间汇交力系共有三个独立的平衡方程，它们分别表示为、和。空间力偶系共有三个独立的平衡方程，它们分别表示为、和。而空间任意力系共有六个独立的平衡方程，一般可表示为、 和。27由n个力组成的空间平衡力系，如果其中的(n-1)个力相交于A点，那么

10、另一个力也必定通过点A。28当空间力与轴时，力对该轴的矩等于零。29通常情况下物体的重心与形心是不相同的，只有对均质来说，重心才与形心重合。30当物体处于平衡时，静滑动摩擦力增大是有一定限度的，它只能在0FsFsmax范围内变化，而动摩擦力应该是不改变的。31静滑动摩擦力等于最大静滑动摩擦力时物体的平衡状态，称为临界平衡状态。32对于作用于物体上的主动力，若其合力的作用线在摩擦角以内，则不论这个力有多大，物体一定保持平衡，这种现象称为自锁现象。33当摩擦力达到最大值时，支撑面全约束反力与法线间的夹角为摩擦角。34如题11图示正方形薄板OABC在板平面内受力和力偶作用，已知：P150N，P240

11、N，M50N·m，该平面力系向O点简化所得的主矩是_。35当一物体沿另一物体接触面有相对滑动或有相对滑动趋势时，支承面对物体全反力与支承面法线间的夹角称为_。36题14图示斜五面体OABCDE沿坐标轴正向三个棱边的长度OA4，OC3，OE3（单位m），斜平面ABDE沿对角线EB间作用一力P10kN，则该力在x轴上的投影Px=_kN。37材料力学的任务就是在满足_的前提下，经济、合理、安全的设计构件。38梁弯曲后，其截面形心在垂直方向的位移称为_。39在推导梁平面弯曲的正应力公式时，是从几何方面、_方面和_方面综合考虑的。40低碳钢在屈服阶段呈现应力_ 而应变 _；冷作硬化将使材料的比

12、例极限_而塑性性能_。41根据杆件的_不同，其变形也不同。其中基本变形为_ 、_、 _。42等截面梁用积分法计算其挠度和转角时，积分常数根据_条件和_条件决定。，力偶只能与平衡。44.从拉压性能方面来说，低碳钢耐 铸铁耐。45.分析杆件内力的基本方法是_。分三个步骤：1、_2、_3_。46图示为三种不同材料的-曲线，则材料的强度最高的是，刚度（在弹性阶段）最大的是，塑性最好的是。47.铸铁作拉伸实验时，由于作用，试件沿截面断裂；低碳钢屈服时，在45°方向上出现滑移线，这是由引起的。48. GIp称为，反映了圆轴抵抗扭转变形的能力49.某材料的- 曲线如图，则材料的屈服极限s=_Mpa

13、，强度极限b=_Mpa，弹性模量E=_Gpa，强度计算时，若取安全系数为2，那么材料的许用应力=_Mpa50.材料的塑性指标有和。51如图所示，已知作用在长方体顶点的力F的大小和角度，则力F在轴z和y上的投影分别为Fz=，Fy=，对x和y轴的矩分别为和。第三部分 选择题1图为均质圆盘用细绳悬挂，并靠在光滑斜面上。在(a)、(b)、(c)、(d )所示的四种状态中，只有( c )图可以保持平衡。3物块A、B自重不计，并与光滑的平面mm和nn相接触，如图所示。若其上分别作用有大小相等、方向相反且作用线相同的力和力，试问两刚体是否平衡。( A )(A) A、B都不平衡 (B) A、B都平衡 (C)

14、A平衡，B不平衡 (D) A不平衡，B平衡4如图所示的各图为平面汇交力系所作的力多边形，下面说法正确的是( C )。(A) 图(a)和图(b)是平衡力系 (B) 图(b)和图(c)是平衡力系(C) 图(a)和图(c)是平衡力系 (D) 图(c)和图(d)是平衡力系7. 关于某一个力、分力与投影下面说法正确的是( B )。(A) 力在某坐标轴上的投影与力在该轴上的分力都是矢量，且大小相等，方向一致(B) 力在某坐标轴上的投影为代数量，而力在该轴上的分力是矢量，两者完全不同(C) 力在某坐标轴上的投影为矢量，而力在该轴上的分力是代数量，两者完全不同(D) 对一般坐标系，力在某坐标轴上投影的量值与力

15、在该轴上的分力大小相等8力偶对物体的作用效应，取决于( D )。(A)力偶矩的大小 (B) 力偶的转向(C) 力偶的作用平面 (D) 力偶矩的大小，力偶的转向和力偶的作用平面9一个不平衡的平面汇交力系，若满足的条件，则其合力的方位应是( A )。(A) 与x轴垂直 (B) 与x轴平行(C) 与y轴正向的夹角为锐角 (D) 与y轴正向的夹角为钝角10.空心圆轴扭转时，横截面上的扭矩的方向如图所示，其切应力分布的正确示图为图。11图中力在平面OABC内，该力对x、y、z轴的矩是( C )。(A) ，(B) ，(C) ，(D) ，12常用的应力单位是兆帕（MPa），1Mpa（）A103Nm2B106

16、 Nm2C109 Nm2D1012 Nm213题7图示螺钉在拉力P作用下，挤压面积Ajy=（）A BCD14长度为l的简支梁上作用了均布载荷q，根据剪力、弯矩和分布载荷间的微分关系，可以确定（）A剪力图为水平直线，弯矩图是抛物线 B剪力图是抛物线，弯矩图是水平直线C剪力图是斜直线，弯矩图是抛物线 D剪力图是抛物线，弯矩图是斜直线15.一直径为d的实心圆轴，按强度条件计算其受扭转时的容许转力矩为T，当此轴的横截面面积增加一倍时，其容许扭转力矩将为（ ）。A. 2T; B 2T; C 4T.16作为塑性材料的极限应力是（ ）A. 比例极限B. 弹性极限C 屈服极限D 强度极限17.轴向拉压杆件危险

17、截面是（ ）的横截面。（1）轴力最大（2）正应力最大（3）面积最小（4）位移最大°，一重为P的物块放在斜面上，物块与斜面间静滑动摩擦系数，下述判断正确的是（）A不管P有多重，物块在斜面上总能保持平衡BP有一极值，重量超过该极值物体下滑，否则处于平衡C不管P有多轻，物块总要下滑 D物块虽不下滑，但它处于临界平衡状态19.现有铸铁和低碳钢两种材料，则图中杆1和杆2应选用（ ）。A. 杆1选用低碳钢，杆2选用铸铁B. 杆1选用铸铁，杆2选用C. 杆1和杆2都选用铸铁D. 杆1和杆2都选用低碳钢20.力偶对物体产生的运动效应为( ).A. 只能使物体转动B. 只能使物体移动C. 既能使物体转

18、动,又能使物体移动D. 它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同21. 如图所示，平面上A、B、C三点分别受到力P作用，ABC为等边三角形，则此力系（ ）。A.平衡 B.不平衡 C合力矩为0 D.合力为022. 设轴向拉伸杆横截面上的正应力为，则450斜截面上的正应力和剪应力( )。A.分别为/2和 23.梁的挠曲线微分方程，d²y/dx²=m(x)/EIz在（ ）条件下成立A、梁的就形属小变形 B、材料服从虚克定律C、挠曲线在面内 D、同时满足A、B、C24按力的平移定理，图中机构（）是等效的。2a2a2a2aA.与 B.与 C.与 D.与5KN，与地面的摩擦角为35

19、0，今欲用力F推动物块，,则物块将（）。A. 不动 B. 滑动C. 处于临界平衡状态 D. 滑动与否不能确定第四部分 简答及计算题AB 密 封 线C1. 画出如图梁的剪力图和弯矩图。12kNq=6kN/mACB2m4m2.图示支架。杆为直径 d=16mm的圆截面钢杆，许用应力=140 Mpa。杆为边长a=100mm的正方形截面木杆，许用应力=4.5Mpa, 已知结点B处挂一重物G=36KN，试校核两杆件的强度。3在图示简易吊车中，为钢杆，为木杆。木杆的横截面面积，许用应力；钢杆的横截面面积，许用应力。试求许可吊重。4,使用直径的铆钉铆接两块厚度d6mm的钢板，铆钉的许用切应力,许用挤压应力。试确定满足铆钉剪切强度和挤压强度的许可拉力。5、轴的直径d=80mm，键的尺寸b=20mm，h=12mm，l=120mm, 如下图所示键的许用切应力=40Mpa，许用挤压应力jy=90Mpa。若由轴通过键所传递的转矩为M=2kNm。试校核键的强度。（15分）6,重物悬挂如图所示，已知G，其他重量不计。求铰链A的约束反力和杆BC所受的力。B10cm30cm20cm45°CAD7.AB、AC、DE三杆用铰链连接如图所示，DE杆的E端作用一力F，其大小为2 kN；又AD= BD = 1m，H为DE