工程力学复习要点

1一、填空题kN力对物体的作用效果取决于力的大小、方向与作用点〔作用线〕三要素。假设力F对某刚体的作用效果与一个力系对该刚体的作用效果一样，那么称F该力系的合力，力系中的每个力都是F的分力。静止或作匀速直线运动。力是既有大小，又有方向的矢量，常用带有箭头的线段画出。刚体是理想化的力学模型，指受力后大小与形状始终保持不变的物体。假设刚体受二力作用而平衡，此二力必然大小相等、方向相反、作用线重合。线重合，分别作用在两个不同的物体上。约束力的方向总是与该约束所能限制运动的方向相反。受力物体上的外力一般可分为主动力与约束力两大类。柔性约束限制物体绳索伸长方向的运动，而背离被约束物体，恒为拉力。的物体，恒为压力。活动铰链支座的约束力垂直于支座支承面，且通过铰链中心，其指向待定。合力在某坐标轴上的投影，等于其各分力在同一轴上投影的代数与，这就是合力投影定理。假设有一平面汇交力系已求得F 与F ，那么合力大小x yF= F1+F2+F3+ Fn= ∑Fi 。R17．画力多边形时，各分力矢量首尾相接，而合力矢量是从第一个分力矢量的起点指向最后一个分力矢量的终点。如果平面汇交力系的合力为零，那么物体在该力系作用下一定处于平衡状态。单位为Nm或kNm。力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小与力臂长度两个方面。力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零〔即力的作用线通过矩心第1页力偶不能合成为一个力，力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。力偶对其作用内任一点的矩恒等于力偶矩与矩心位置无关。同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数与。只对物体产生转动效果，不产生移动效果。力偶没有合力，也不能用一个力来平衡，力偶矩是转动效应的唯一度量；力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向与作用面三个要素。应用平面任意力系的平衡方程，选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。空间汇交力系的平衡条件、 、 。物体的形状与大小所确定的几何中心，它与物体的质量分布无关；质心是质点系的质量中心；对于均质物体，重心与形心重合，在重力场中，任何物体的重心与质心重合。的伸长或缩短变形，这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。与截面外法线方向一样，杆件受拉伸。意两相邻横截面产生绕杆轴相对转动，这种变形称为扭转。假设传动轴所传递的功率为P千瓦，转速为n分，那么外力偶矩的计算公式为M9549P。n外力偶矩的代数与；扭矩的正负，按右手螺旋法那么确定。_破坏__弹性变形__原有直线平衡状态的能力。均匀分布的。弹性屈服强化缩颈阶段。用三种不同材料制成尺寸一σ的试件，在一样的实验条件下进展拉伸试验，得到 a的应力—应变曲线如右图所示。比拟三种材 b 料的曲线，可知 拉伸强度最高、第2页 ε第第30页弹性模量最大、 塑性最好。EA称为抗拉压刚度，反映了杆件抵抗拉伸或压缩变形的能力。衡量材料塑性的两个重要指标是延伸率、断面收缩率。低碳钢的曲线如右图，那么材料的弹性模量E GPa材料的屈服应力＝ MPas材料的抗拉强度b

＝ MPa平安系数取得太小，构件的强度就可能不够。延伸δ≥5%延伸率δ＜5%的材料称为脆性材料。帕=1牛/米2，工程上常以PaMPaGPa

F Nmax AN

[]，用该强度条件可解决的三类强度问题是：校核强度、设计截面、确定许用载荷。拉压虎克定律在

≤

l

Fl或 ，max p EA其中E称为拉压弹性模量，EA称为杆件的拉压刚度。___切应变_成正比。这一结论称为剪切虎克定律。垂直，在同一半径的圆周上各点的切应力大小相等，同一半径上各点的切应力按线性规律分布，轴线上的切应力为零，外圆周上各点切应力最大。圆轴扭转时的平面假设指出：扭转变形后，横截面本身的形状、大小不变，相邻截面间的距离保持不变，各截面在变形前后都保持为平面，只是绕轴线转过一个角度，因此推出：横截面上只存在切应力，而不存在正应力。扭转绝对变形的大小是用两个截面间绕轴线的相对旋转角度来度量的，称为扭转角，单位是弧度或度。q＝0〕的一段梁内，剪力图为水平直线；弯矩图为斜直线。q＝F突变转折。不受影响发生突变。梁在弯曲变形时，梁内有一层纵向纤维长度保持不变，叫做中性层，它与面的交线称为中性轴。的正应力为零；对于梁的任意截面来说中性轴上的正应力为零。提高梁强度与刚度的主要措施有：梁的合理截面。二、选择题约束力的方向必与〔B〕的方向相反。A．柔性约束的约束力方向总是〔C〕受约束物体。A．光滑面约束的约束力总对受力物体形成〔A〕作用。AC凡能使物体运动或有运动趋势的力称为〔A物体系中的作用力与反作用力应是〔 。A.等值、反向、共线； B.等值、反向、共线、同体；C.等值、反向、共线、异体； D.等值、同向、共线、异体6．作用有汇交于一点，互不平行三力的刚体〔D〕状态。A．一定处于平衡；B．处于不平衡；C．运动状态；D．可能处于平衡。7．物体的受力效果取决于力的〔D〕。AC．力是物体之间相互的〔AC〕或〔D〕发生改变。A．机械作用；B．摩擦；C．运动状态；D．形状。9．静力学研究的对象主要是〔D〕。A．受力物体；B．施力物体；C．运动物体；D．平衡物体。10．改变力的三要素中的一个，力对物体作用效果〔D〕。A．保持不变；B．不一定改变；C．有一定改变；D．随之改变。“二力平衡公理〞与“力的可传性原理〞适于〔DAD．刚体。定第三个力的〔CA．大小；B．方向；C．大小与方向；D．作用点。13．某刚体连续加上〔或减去〕假设干个平衡力系，对该刚体的作用效应〔A〕。A．不变；B．不一定改变；C．改变；D．可能改变。14．力使物体绕定点转动的效果用〔A〕来度量。A15C〕是一种自身不平衡，也不能用一个力来平衡的特殊力系。A．重力；B．共点二力；C．力偶；D．力矩。16．作用在同一刚体上的一对等大、反向、作用线平行的力构成〔C〕。A．一对平衡力；B．作用力与反作用力；C．一个力偶；D．力矩。图示中力多边形自行封闭的是〔 。ABbCDd〕18．力偶向某坐标轴投影为〔BAA．力偶矩；B．零；C．变化值；D．不确定。钻孔时每个钻头的主切削力组成一个力偶矩为MM M M 15Nm，l200mm，1 2 3 4那么加工时两个固定螺钉A与B所受的力是〔 。A．F=150N；B．F=300N；C．F=200N；D．F

=250N。A B A B A B A B平面汇交力系最多可列出的独立平衡方程数为〔 〕A．2个 B．3个 C．4个 D．6个21．同一刚体上，一力向新作用点平移后，新作用点上有〔D。A．一个力一个力偶力矩一个力与一个力偶。22．一力作平行移动后，新作用点上的附加力偶一定〔A。A．存在且与平移距离有关存在且与平移距离无关不存在等于零。23．平面任意力系平衡的充分必要条件是〔D。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与为零；D．主矢与主矩均为零。假设平面任意力系向某点简化后主矩为零，那么其合力〔DA．假设某刚体在平面任意力系作用下平衡，那么此力系各分力对刚体〔 C〕矩的代数与必为零。图示ABC杆，固定端A的约束力是〔 。A．F

=0，M＝0；Ax Ay AB．F=F，F=0，M＝Fa；Ax Ay AC．F

=0，M＝Fl；Ax Ay AD．F=0，F=F，M＝Fa。Ax Ay A衡量构件承载能力的主要因素( )。扭转；C.弯曲；D.强度、刚度与稳定性。28．经过抛光的低碳钢试件，在拉伸过程中外表会出现滑移线的阶段是〔A．弹性阶段；B．屈服阶段；C．强化阶段；D．颈缩阶段。由①与②两杆组成的支架，从材料性能与经济性两方面考虑，现有低碳钢与铸铁两种材料可供选择，合理的选择是〔 A、①杆为铸铁，②杆为铸铁；B、①杆为铸铁，②杆为低碳钢；C、①杆为低碳钢，②杆为铸铁；D、①杆为低碳钢，②杆为低碳钢。在弹性范围内，杆件的变形与〔A、B、C、D〕有关；杆件的刚度与〔A、B、〕有关。A．弹性模量；B．截面面积；C．杆长；D．轴力。ABBD段为铝，在外力F作用下 F第6页 C D第第8页Ａ、AB段轴力最大；Ｂ、BC段轴力最大Ｃ、CD段轴力最大Ｄ、三段轴力一样大如下图，拉杆的材料为钢，在拉杆与木材之间放一金属垫圈，该垫圈的作用是D。A．同时增加挤压面积与剪切面积增加杆的抗拉强度C．增加剪切面积； D．增加挤压面积。34．直径一样、材料不同的两根等长实心轴，在一样扭矩FS

一样；B．

max

一样；C．max

一样；D．一样。外径为D、内径为d的空心圆轴，其扭转截面系数为〔CA． d3

；B．

D3

；C．

D3

d4；D． 。W 16

16

W 16 1D

W D3d3P P P

P 16以下关于图示AC杆的结论中，正确的选项是〔B段没有变形，有位移；C．BC段有变形，有位移。长度一样、横截面积一样、材料与所受转矩均一样的两根轴，一根为实心轴，一根为空心轴， 与实 空

分别表示实心轴与空心轴的扭转角，那么〔 B 。A． =实 空

；B． ＞实

；C． ＜实

；D． 与实

无法比拟。D、CA．矩形；B．圆形；C．圆环形；D．工字形。40．梁弯曲时横截面的中性轴，就是梁的〔B〕与〔C〕的交线。A．纵向对称面；B．横截面；C．中性层；D．上外表。三、判断题1、材料力学是专门研究物体机械运动一般规律的科学〔 〕2、作用于物体同一平面上的三个力汇交，并不一定平衡；作用于物体同一平面上三个力不汇交，并不一定不平衡〔 〕3、力偶不能用一个力来代替，也不能用一个力来平衡〔 〕4、作用在刚体上的力平行移动的等效条件是必须附加一个力偶，附加力偶矩等于原来力对新作用点之矩〔 〕5、力偶