高等教育自学考试 -工程力学试题（两套）和答案

...wd......wd......wd...工程力学试题与答案一、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____3.一物块重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__________一样，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O1A、O2B质量不计，且O1A=O2B=R，O1O2=L，当φ=60°时，O1A杆绕O1轴转动，角速度ω为常量，那么该瞬时AB杆应加的惯性力大小为__________，方向为__________6.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，那么把________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ρ和_____________有关，而与__________无关。二、单项选择题(在每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。每题3分，共18分)1.某简支梁AB受载荷如以下列图，现分别用RA、RB表示支座A、B处的约束反力，那么它们的关系为()。A.RA<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，物块A重0.5kN，物块B重0.2kN，物块A、B间的摩擦系数f1=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.0.14kNB.0.265kNC.0.213kND.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，弯矩图如以下列图，那么有()。A.最大拉应力和最大压应力位于同一截面CB.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，外表上任一点处于()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(共50分)三铰拱刚架如以下列图，受一力偶作用，其矩M=50kN·m，不计自重，试求A、B处的约束反力。(8分)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，半圆周的半径为R，如以下列图。如杆与水平线间夹角为θ，试以角θ表示杆的角速度。(8分)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，如以下列图。斜面与水平夹角为α，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)如以下列图为二杆桁架，1杆为钢杆，许用应力［σ］1=160MPa，横截面面积A1=6cm2；2杆为木杆，其许用压应力［σ］2=7MPa，横截面面积A2=100cm2。如果载荷P=40kN，试校核构造强度。(8分)5.试作如以下列图梁的剪力图和弯矩图。(8分)求图示应力状态的主应力和最大剪应力。(8分)浙江省2002年1月高等教育自学考试工程力学(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.轨迹形状一样5.Fgh=mRω2过质心C平行O1A指向向下6.屈服点σs抗拉和抗压强度σb7.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(每题3分，共18分)1.C2.A3.C4.C5.B6.B三、简答题(每题4分，共16分)1.某瞬时，假设平面图形的转动角速度等于零(如有两点的速度，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一样，称平面图形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一样；平面图形在该瞬时的各点的加速度不一样。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。4.(1)工作应力水平较低；(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(共50分)1.解：AC杆为二力杆受力图如(a)所示。再画整体受力图，如(b)图所示。Σm=0RA·AD=M∴RA=RB===17.7kN

方向如以下列图。2.解：选A点作为基点，那么C点的速度有由图中几何关系，可解得vCA=vA·sinθ=vsinθ又vCA=AC·ω∴ω=3.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=T1=0系统外力作功之和ΣW12=PS·sinα-QS由动能定理，得v2=对上式两边求导，并注意=v得a=4.解：两杆均为二力杆，取结点A为研究对象，受力图如以下列图。Σy=0,N1sin30°-P=0∴N1=P/sin30°=80kNΣx=0,-N1cos30°+N2=0∴N2=N1cos30°=69.3kN1杆：σ1==133MPa<［σ］12杆：σ2==6.93MPa<［σ］2两杆均满足强度。5.RA=2qa,RB=qa6.解：求主应力=±=±=MPa∴σ1=26MPa,σ2=0,σ3=-96MPa,τmax==66MPa工程力学复习资料一、单项选择题(每题2分，共20分)在每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.一定为几何不变体系B.一定为几何瞬变体系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，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.图示构造A端作用力偶m，那么B端转角的值为()A．B.C.D.5.图示桁架C点水平位移的值为()A．B．C．D．06.图示刚架的超静定次数为A.1B.2C.3D.47.图示超静定那么架，用力法计算时，不能选为基本体系的是图()8.以下弯矩图中正确的选项是图()9.图示构造中，BA杆B端的力矩分配系数等于()10.图示构造截面K剪力影响线是图()二、填空题(每题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(二杆结点)时，所得新体系的自由度为_____。12.位移互等定理的表达式是________。13.图示对称构造，截面K弯矩的绝对值为________。14.图示构造，作用荷载P，不计轴向变形时，支座A的反力矩MA等于________。15.图示连续梁(a)的弯矩图(b)，那么A端剪力等于________kN。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的结点不平衡力矩(约束力矩)等于________kN.m17.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·m18.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________。三、计算题(19～22小题，每题7分，23～25小题，每题12分，共64分)19.计算图示桁架指定杆件1、2、3的内力。20.计算图示刚架A、C两截面的相对转角AC。21.计算图示构造，并绘弯矩图，各杆EI=常数。22.用力矩分配法计算图示构造，并绘弯矩图。EI=常数23.计算图示构造，绘弯矩图、剪力图、轴力图。24.用力法计算图示刚架，并绘弯矩图。(EI=常数)25.用位移法计算图示构造，并绘弯矩图。全国2002年4月高等教育自学考试构造力学(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，每题2分，共20分)1.D2.D3.B4.A5.A6.B7.B8.B9.D10.C二、填空题(本大题共8小题，每题2分，共16分)11.112.δij=δij或δ12=δ2113.Pa/214.015.13.6216.21.417.2018.l三、计算题(本大题共7小题，19～22小题，每题7分，23～25小题，每题12分，共64分)19.N1=20kN,N2=-10kN，N3=30kN20.(1)绘Mp图(2)作虚拟状态绘图(3)计算AC21．r11Z1+R1p=0r11=8iRip=-plZ1=M=24.基本未知量力法典型方程图〔4〕X1，X2值〔5〕M图(2)建设方程r11Z1+R1p=0(3)计算系数与自由项令ir11=(4)解方程：x1=(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)≠0。4.由平面假设所得到的轴向变形时，截面上的计算公式σ=N/A中的σ是________，这个公式不仅适用于________变形，而且也适用于________变形。5.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转/分，那么，各轮上的外力偶矩的大小分别为mA=____,mB=______,mC=______。6.图示构造中固定端A的反力为________、________、________。7.图示各构造是静定还是静不定，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.假设截面对于y轴和z轴的惯性积Iyz=0，那么此对轴称为________轴，假设此对轴又通过形心，那么称此对轴为________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MC=________。11.矩形截面弯曲剪应力公式为τ=，其中S*z是所求剪应力的点，画平行于中性轴的横线________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________、________。注：B点为弹簧支撑，弹簧的位移λ=,P为作用在弹簧上的力，C为弹簧的刚性系数。13.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________变形。15.压杆稳定的欧拉公式适用于________范围内，用柔度λ来表示那么λ≥________。16.动荷载、动应力是指荷载随________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。每题1分，共16分)1.图示中四个力F1、F2、F3、F4对B点之矩是()A.mB(F1)=0B.mB(F2)=F2lC.mB(F3)=F3lcos45°D.mB(F4)=F4l2.图示中力多边形自行封闭的是()A.图(a)B.图(b)C.图(c)D.图(d)3.物体在一个力系作用下，此时只能()不会改变原力系对物体的外效应。A.加上由二个力组成的力系B.去掉由二个力组成的力系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.XA=P,YA=0B.YA=P，mA=PaC.XA=P,YA=0D.XA=P,YA=0,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B.平衡条件求出某些未知力C.力系的简化求未知力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9.图示截面，在圆截面中挖去一正方形，圆截面的直径为D，正方形的边长为a，其惯性矩IZ=()A.B.C.D.10.弯曲梁，当某截面的剪力Q=0时，()此截面上弯矩有突变此截面上弯矩有极值此截面上弯矩一定为该梁的最大值此截面上的弯矩一定为零11.为了合理的利用钢材，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.θA=θB=0B.θA=0，θB=θmaxC.从A到B各截面的转角均相等D.θA=θB=13.图示应力圆，其主应力及用第三强度理论求得相当应力σr3()，题中应力单位均为MPa。A.σ1=70,σ2=70,σ3=0,σr3=35B.σ1=0,σ2=0,σ3=-70,σr3=70C.σ1=0,σ2=0,σ3=-70,σr3=-70σ1=-70,σ2=-70,σ3=0,σr3=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σr4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.λ≥λ1C.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σd与动荷系数Kd的比较应为()A.σad>σbd,Kad>KbdB.σad<σbd,Kad<KbdC.σad>σbd,Kad<KbdD.σad<σbd,Kad>Kbd三、计算题(每题5分，共40分)图示三铰拱，G=2kN,l=1.15m,h=0.173m，试求A、B处的反力。两块钢板各厚t1=8mm,t2=10mm,用5个直径一样的铆钉搭接，受拉力P=200kN的作用，如以下列图。设铆钉的许用应力分别为〔τ〕=140MPa，〔σbs〕=320MPa，试求铆钉的直径d。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l，截面边长为a=400mm,柱内埋有直径d=30mm的钢筋四根。柱受压后混凝土内的应力σ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。图示桁架。G1=G2=20kN,W1=W2=10kN,试求A、B的反力和杆①、杆②的内力。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，并在图中注明各特征点值。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△S=0.01mm,梁长l=2m,梁截面直径D=80mm,弹性模量E=2.0×105MPa,试求均布荷载q的大小。梁AB，A端为固定端，B端为动铰支座，AC段作用均布荷载q,抗弯刚度EI，求B点的支座反力RB。8.平面应力状态中的σx=50MPa，σy=30MPa，τxy=40MPa，试求其单元体的主应力及第三强度理论的相当应力σr3。浙江省2002年4月高等教育自学考试工程力学(二)试题参考答案课程代码：02391一、填空题(每空1分，共44分)1.作用反作用2.主矢F′=F=10kN主矩m0(F)=5kN·m3.x垂直不相交4.常量拉伸压缩5.mA=7024×=401.4N·mmB=150.5N·mmC=250.86N·m6.xA=0YA=0mA=Pa7.图(a)为一次静不定图