大工15春工程力学(二)开卷考试期末复习题

1、 工程力学（二）期末复习题一、填空题1、力是物体间的相互作用，故总是成对出现，这对力大小，方向。答案：相等，相反知识点解析：本题考查力的基本概念和特性。2、一根支座链杆或结构内部的一根链杆相当于个约束；一个固定铰支座或结构内部的一个单铰相当于个约束；一个固端支座或梁式杆上的一个简单刚节点相当于个约束。答案：1,2,33、结构的自振周期只与结构的和有关，而与外界的干扰因素无关。答案：质量，刚度知识点解析：本题考查结构自振周期的特性。4、按强度理论校核杆件强度时，第三、第四强度理论适用于材料。答案：塑性5、定轴转动刚体上一点的加速度可分解为和两项。答案：切向加速度，法向加速度6、动荷载是指荷载随不

2、断地变化，但只要应力不超过材料的比例极限，定律仍适用于动应力和动应变的计算。答案：时间，胡克知识点解析：本题考查动荷载的基本概念。7、平面汇交力系、空间汇交力系和空间任意力系的独立平衡方程数目分别个、个和个。答案：2,3,6知识点解析：本题考查各力系可列独立平衡方程的数目。8、计算超静定结构时，以多余未知力作为基本未知量的方法称为，以未知的结点位移作为基本未知量的方法称为。答案：力法，位移法知识点解析：本题考查力法与位移法的基本概念。9、一个方向不变的在结构上移动时，表示结构某指定截面某量值变化规律的函数图形，称为该量值的影响线。答案：单位力知识点解析：本题考查影响线的基本概念。10、计算桁架

3、内力的方法主要有和。答案：结点法，截面法知识点解析：本题考查桁架内力计算的基本方法。11、静定结构在任意荷载作用下，支座反力和内力可唯一确定，而超静定结构的支座反力和内力由不能唯一确定，必须同时考虑才能唯一确定。答案：静力平衡条件，静力平衡条件，位移协调条件12、三铰拱上作用沿水平方向满跨均布的竖向荷载，则拱的合理拱轴线。答案：二次抛物线知识点解析：本题考查三铰拱的合理拱轴线。13、悬臂梁作用荷载如图所示，支座A处的弯矩为，剪力为。q牡和卄ll*答案：3ql2ql知识点解析：根据力合力矩的平衡条件可以得出，支座A处的弯矩大小为竽，方向为逆时针，所以为3ql2-一，剪力大小为qi，方向为使杆顺时

4、针旋转，因此为正。14、长度为/的两端固定等截面直杆AB，截面转动刚度EI为常数。当杆端A有角位移0时，在A端和B端引起的固端弯矩分别为和。答案：40，2015、对称结构在对称荷载作用下，内力中的弯矩和轴力分布的，剪力分布的。答案：对称，反对称知识点解析：本题考查对称结构在对称荷载作用下内力的分布。二、选择题1、刚体上共面且不平行的三个力若平衡，则此三力的作用线必（）。B.互相平行D.互相垂直汇交于一点C.都为零答案：A知识点解析：本题考查平面力系力的平衡条件。2、等圆截面杆的横截面直径D=40mm，两端轴向拉力P=16kN，则杆件横截面上的应力为（）。A6.37MPaB12.74MPaC25

5、.47MPaD40MPa答案：B知识点解析：应力大小为力除以受力面积。3、关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是（）。由于温度降低，其比例极限提高，塑性降低由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比减小经过塑性变形，其比例极限提高，塑性降低经过塑性变形，其弹性模量提高，泊松比减小答案：C知识点解析：本题考查材料冷作硬化时其性能的变化4、切应力互等定理是由单元体的（）导出的。静力平衡关系物理关系B几何关系强度条件答案：A）无关。B.杆的长度D.杆的横截面形状和尺寸5、细长杆承受轴向压力P的作用，其临界压力与（A.杆的材质C.杆承受压力的大小答案：C知识点解析：细长杆临界压力的大小取决于杆的长度

6、、弹性模量，横截面形状和尺寸，与所承受的压力无关。6、下列选项中，不属于力的三要素的是（）。A.大小B.方向C.作用点D.单位答案：D知识点解析：力的三要素为大小、方向和作用点。7、组成力偶的一对力所不具有的特点是（）。A.方向相同B.方向相反C.作用线平行不共线D.大小相等答案：A知识点解析：本题考查力偶的特点，组成力偶的一对力大小相等、方向相反、作用线平行不共线8、材料力学中，对固体材料的基本假设不包括（）。A.大变形B.连续性C.均匀性D.各向同性答案：A9、关于内力的对称性，下列选项正确的是（）。A.轴力为反对称B.剪力为正对称C.弯矩为反对称D.弯矩为正对称答案：D知识点解析：本题考

7、查内力的对称性，轴力和弯矩为正对称，剪力为反对称。10、静定结构因支座移动，（）。A.会产生内力，但无位移B.会产生位移，但无内力C.内力和位移均不会产生D.内力和位移均会产生答案：B知识点解析：静定结构支座移动时仅会产生位移，不会产生内力。11、梁在集中力作用的截面处，它的内力图为（）。A.Q图有突变，M图光滑连续B.Q图光滑连续，M图有突变C.Q图有突变，M图有转折D.Q图有转折变，M图有突变答案：C知识点解析：本题考查弯矩图和剪力图与作用力的关系。12、杆件的线应变是（）杆的变形，反应杆件的变形程度。A单位长度B单位宽度C.任意长度D.以上都不对答案：A知识点解析：本题考查线应变的基本概

8、念。13、如图所示结构截面K剪力影响线是（）。P=1A.1(+)1(+)-B.1/2C.D.(+)答案:14、结构动力学中，动力计算的基本未知量是（）。A.质量的速度B.质量的加速度C.质量的位移D.以上都不对答案：C知识点解析：本题考查动力学计算的基本未知量是质量的位移这一基本概念。15、固定端支座可提供的约束反力个数是（）。A.1个B.2个C.3个D.4个答案：C16、截面面积相等，材料不同的两等截面直杆，承受相同的轴向拉力，则两杆的（）。A.轴力相同，横截面上的正应力不同轴力相同，横截面上的正应力也相同轴力不同，横截面上的正应力相同轴力不同，横截面上的正应力也不同答案：B知识点解析：两杆

9、受力相同则其轴力相同，正应力为轴力除以受力面积，与材料无关，因此其横截面上的正应力也相同。）。17、若对称截面直梁发生纯弯曲，其弯曲刚度EI沿杆轴为常量，则变形后梁轴（A.为圆弧线，且长度不变B为圆弧线，长度改变C.不为圆弧线，但长度不变D.不为圆弧线，且长度改变答案：A知识点解析：本题考查对称截面直梁发生纯弯曲时，梁轴为圆弧线且长度不变。18、悬臂梁及其截面如图所示，其中C为截面形心,该梁横截面的（）。A.中性轴为Z，最大拉应力在上边缘处B.中性轴为Z，最大拉应力在下边缘处C.中性轴为z,最大拉应力在上边缘处D.中性轴为z,最大拉应力在下边缘处00答案：D知识点解析：梁截面中性轴过截面形心，

10、所以中性轴为z在图示弯矩作用下，梁下截面受拉，上截面受0，压，所以最大拉应力在下边缘处。19、各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的（）。A.外力B.位移C变形D力学性质答案：D知识点解析：本题考查各项同性假设的基本概念。20、等直圆轴AB在外力偶矩M作用下处于平衡状态，根据右手螺旋法则，用右手四指沿扭矩的转向握住e轴，若拇指的指向离开截面，则扭矩为（）。A.正B.负C.零D.以上均有可能答案：A知识点解析：本题考查判断扭矩方向的右手螺旋法则。21、下列选项中，关于虚功的说法不正确的是（虚功是力在与它无关的位移上作的功C.其力-位移曲线为过原点的斜线答案：C知识点解析：本题考查虚功的基本概

11、念。22、图示结构是（）。A有一个多余约束的几何不变体系无多余约束的几何不变体系几何可变体系几何瞬变体系答案：B）。B.虚功大小为力与位移的乘积D.其力-位移曲线为平行于位移轴的水平直线A.支座处C.剪力最大处知识点解析：根据二元体法则，可判断图示结构为无多余约束的几何不变体系。23、单个荷载的最不利位置是该荷载作用在（）。B.弯矩最大处D.影响线竖标最大处答案：D24、提高压杆稳定性的关键在于提高压杆的（）。A.长度B.横截面尺寸C临界力或临界应力D.以上都不正确答案：C知识点解析：本题考查压杆稳定性的决定因素为临界力或临界应力。三、判断题1、对称刚架在反对称荷载作用下的内力图都是反对称图形

12、。（）答案：错知识点解析：对称刚架在反对称荷载作用下轴力和弯矩图为反对称图形，剪力图为对称图形。2、汇交力系中各个力的作用点为同一点。（）答案：错知识点解析：汇交力系中各力的作用点不一定是同一点，其作用线汇交于同一点则为汇交力系。3、线应变是构件中单位长度的变形量。（）答案：对4、力法计算超静定结构时选取的基本结构不同，典型方程中的系数和自由项数值也不同。（）答案：对5、多跨静定梁若附属部分受力，则只有附属部分产生内力。（）答案：错知识点解析：多跨静定梁附属部分受力时，附属部分和基本部分都会产生内力。6、对静定结构，支座移动或温度改变会产生内力。（）答案：错知识点解析：对于静定结构，支座移动会

13、产生位移但不会产生内力。7、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。（）答案：对8、力矩分配法中，分配系数与外在因素（荷载、温度变化等）有关。（）答案：错知识点解析：力矩分配法中的分配系数只与杆件的线刚度和约束条件有关，与外在因素无关。9、一般情况下，脆性材料的安全系数要比塑性材料取得小些。（）答案：错知识点解析：脆性材料的破坏较塑性材料来说更加突然，所以其安全系数要比塑性材料取得大些。10、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。（）答案：错知识点解析：三铰拱的合理轴线取决于其受力形式，不是所有三铰拱的合理拱轴线都是二次抛物线。11、几何不变且无多余约束的体系其自由度必定等于零。（）答案：对12

14、、应用图乘法时，两个M图均必须为直线形。（）答案：错知识点解析：应用图乘法时有一个弯矩图必须为直线形，另一个弯矩图不要求一定为直线形。TOC o 1-5 h z13、拱结构与梁的区别在于，竖向荷载作用下是否存在水平推力。（）答案：对14、力矩分配法适用于连续梁和有侧移刚架。（）答案：错知识点解析：力矩分配法适用于连续梁和无侧移刚架。15、用力法求解超静定刚架在荷载和支座移动作用下的内力，只需知道各杆刚度的相对值。（）答案：对16、凡两端用铰链连接的杆都是二力杆。（）答案：错知识点解析：本题考查二力杆的基本概念，二力杆两端的力必定沿杆两端连线的方向，这样杆件才能保持平衡，并不是所有两端用铰链连接

15、的杆都是二力杆。17、力偶对刚体的作用无法用一个力来代替，力偶同力一样，是组成力系的基本元素，其三要素为力偶矩TOC o 1-5 h z矢的大小、方向和作用点。（）答案：错知识点解析：力偶的三要素与力的要素不同，力偶的要素为大小、转向合作用平面。18、在某种特殊受力状态下，脆性材料也可能发生屈服现象。（）答案：对19、截面形状尺寸改变得越急剧，应力集中程度就越严重。（）答案：对20、合理布置支撑和载荷可以减小梁上的最大弯矩，对于梁上的集中载荷，如能适当分散，可有效降低最大弯矩。（）答案：对四、分析简答题1、拉伸和压缩的强度条件是什么？利用强度条件可以解决工程中哪些强度问题？答案：拉伸和压缩的强

16、度条件是：=Fn/Alcy，式中：b为工作应力，为许用应力。利用强度条件可解决的三类强度问题是：1强度校核，2设计截面，3确定许用荷载。2、判断如图所示M图的正误，若不正确加以改正。的水平力和竖向力，进而作出正确的弯矩图。根据平衡条件可以算出A、B支座处3、分析上图所示平面体系的几何组成，判断是否为几何不变体系。如果是几何不变体系，确定有无多余约束，有几个多余约束。答案：该体系为几何不变体系，知识点解析：去掉G点处的链杆约束后，根据二元体法则可判断体系为几何不变体系，因此该体系为有一个多余约束的几何不变体系。4、简述等直梁弯曲时的两个强度条件及其表达式，梁的设计是由哪个强度条件决定的？答案：等

17、直梁弯曲时的正应力强度条件为MQ二一maxyMmaxmaxmaxOIWz切应力强度条件为FS*riTS,max_z,max1利用叠加原理求图示等截面直梁中截面C的挠度和转角。q、1、C(2)截面C的转角:6=0ql36EI0=0(l)q(2)3ql36EI48EIql3ql37ql36EI48EI48EI(3)截面C的挠度:ql48EI(l)q(2)37ql48EI6EI384EIql47ql441ql4w=c8EI384EI384EI2、用力法求解图示结构并作M图。24kN/m4m解：解除A点约束附加水平单位力。基本体系、单位力作用下的弯矩图叫和外荷载作用下的弯矩图M如下所示。p148511

18、=32EIA1p=丄x-x4x48x-x4=EI3256EI由5X+A=0，解得X=8kN1111p1弯矩图如下：3.求如图所示三铰刚架E点的水平位移和B点的转角，设各杆EI为常数。0.5-rnii19q尸T-；r3_ir订JL丄JrifJm丄丄4-j_i9qJ:30.51fJLfr一一i/4i11fJl-J7:/rjjf1i-f/1jjiri如下所示。；MPEB解:外荷载作用下的弯矩图M，E点作用水平单位力时的弯矩图M和B点作用单位弯矩时的弯矩图M普J)TOC o 1-5 h zA=丄(4x1x6x9qx2x3+2畑血x1x31EII23382丿0.5丿勢（顺时针）EI1(12“122qx6

19、210=3xx6x9qxx0.5+x6x9qx+x6xxxEIJ23233824、槽形截面梁尺寸及受力如图所示，AB=3m,BC=1m，z轴为截面形心轴，I二1.73x108mm4，zq=15kN/m。材料许用压应力t=160MPa，许用拉应力t=80MPa。求：画梁的剪力图、弯ct矩图。按正应力强度条件校核梁的强度。解：求支座约束力，作剪力图、弯矩图工M(F)=0:Fx3-15x4x2=0ABy工F15x4=0yAyBy解得：F=20kNF=40kNAyBy12 梁的强度校核拉应力强度校核D截面tmaxB截面tmax20kN15kNMy=D-140/3x103x183x10-31.73x108x10-12=14.1MPaotMyIz7.5x103x400 x10-31.73x108x10-12=17.3MPaot压应力强度校核（经分析最大压应力在D截面）=30.8MPaocMy40/3x103x400 x10-3o=tmaxI1.73x108x10-12z所以梁的强度满足要求。5、如图所示悬臂梁，横截面为矩形（图中单位为mm）,已知F=5kN，F=2.5kN。（1）计算固定端所12在截面K点处的弯曲正应力；（2）若材料的许用弯曲正应力o=200MPa，许用切应力lr=90MPa，试校核其强度。解：悬臂梁弯矩图和剪力图如下所示2.5k