2023年自考类房屋建筑自考工程力学(二)2010-2022历年真题选编带答案难题含解析

2023年自考类房屋建筑自考工程力学(二)2010-2022历年真题选编带答案难题含解析（图片大小可自由调整）第1卷一.历年考点试题参考题库(共75题)1.图示的屋架模型中，AC和CB是混凝土拱架，拉杆AB为圆截面的钢材，其许用应力[σ]=200MPa，试确定AB的直径d。

2.如图所示，直杆AB上作用有与绳索平行的力F，则A支座的约束反力方向应为______

A.水平向左B.水平向右C.平行于力F，指向与F的方向相反D.平行于力F，指向与F的方向相同3.如图所示，平面任意力系中力大小F=2kN、力偶矩m=1kN·m，则该力系向A点简化的主矢R'和主矩MA的大小分别为______

A.R'=2kN，MA=0B.R'=2kN，MA=0.5kN·mC.R'=2kN，MA=1kN·mD.R'=2kN，MA=2kN·m4.如图所示，从R=120mm的均质圆板中挖去一个等腰三角形，求板的重心位置。

5.图示截面的z轴过形心，则该图形对z轴的静矩Sz为______

A．

B．

C．0

D．6.图示矩形截面对y轴的惯性矩为______。

7.压杆的稳定计算中，压杆的杆端约束越弱，长度系数就越大，压杆的临界力就越______。8.简支梁AB受外荷载如图所示，试画出该梁的剪力图和弯矩图。

9.如图所示，截面直径为d的三个铆钉，其切应力为______。

10.图示重为W的物块放在粗糙的水平面上，其摩擦角为φ=15°，若一力P作用于物体上，且α=30°，P=W，则物块处于______

A.临界平衡状态B.非临界平衡状态C.滑动状态D.所处状态不能确定11.某点的应力状态如图所示，其主应力为______

A.σ1=30MPa，σ2=0，σ3=20MPaB.σ1=20MPa，σ2=0，σ3=30MPaC.σ1=30MPa，σ2=20MPa，σ3=0D.σ1=20MPa，σ2=0，σ3=-30MPa12.图示长度为l的等截面圆杆，在力偶矩为m的外力偶作用下单位长度相对扭转角为______

A．

B．

C．

D．13.力垂直于某轴，则力在该轴上投影为______。14.一厚度为t=10mm的钢板，在板平面xy面内的两个垂直方向均匀受拉。已知钢板中一点处的σx=150MPa，σy=50MPa，钢板的E=2×105MPa，μ=0.25。试求钢板厚度z方向的减小值。15.切变模量G常用的单位为______A.kNB.kN·mC.kN/mD.MPa16.如图所示，物块重量W=10kN，力P=1kN，物块与水平接触面之间的静滑动摩擦系数f=0.3，则物块上摩擦力F=______。

17.在刚体上加上一平衡力系不影响______力系的作用效果。18.图示直径分别为2d和d的变截面圆轴，一端固定，另一端自由，所受外荷载如图所示，试绘制其扭矩图。

19.构件发生破坏的形式不但与材料的性质有关，还与构件危险点处的______有关。20.图示长度为l的等截面圆杆，在力偶矩值为m的外力偶作用下的最大切应力τmax为______

A．

B．

C．

D．21.影响梁弯曲程度的原因有多种，下面说法正确的是______A.抗弯刚度越大，弯曲程度越大B.横截面上的弯矩越小，弯曲程度越大C.抗弯刚度越大，则横截面上的弯矩越小D.抗弯刚度越小，则梁弯曲程度越大22.作用在同一刚体上的两个力F1和F2，若F1=-F2，则表明这两个力______A.必处于平衡B.大小相等，方向相同C.大小相等，方向相反，但不一定平衡D.必不平衡23.图示木梯重为P，B端靠在铅垂墙上，A端放在水平地面上，若地面为绝对光滑，木梯与墙之间有摩擦，其摩擦系数为f，梯子与地面的夹角为α。以下四种条件的说法正确的为______

A.α＜arctanf时，杆能平衡B.α=arctanf时，杆能平衡C.只有当α＜arctanf时，杆不平衡D.在0°＜α＜90°时，杆都不平衡24.如图所示，T形截面的形心c的坐标为______

A.yc=100cmB.yc=460cmC.yc=120cmD.zc=20cm25.如图所示，均质方板重为W，边长为a，用绳索BD，球铰O和碟铰A维持平衡，已知绳索BD拉力等于板重，试求绳索BD和水平板面的夹角。

26.关于平面任意力系，下列说法中正确的是______A.可列出1个独立平衡方程B.可列出2个独立平衡方程C.可列出3个独立平衡方程D.可列出6个独立平衡方程27.用型号为20a工字钢制成的梁如图所示，已知抗弯截面模量Wz=237cm3，许用应力[σ]=160MPa。试求许用荷载[q]。

28.如图所示，结构上作用两个力偶矩均为m、转向相反的力偶，则A支座的约束反力应为______

A．XA=0，YA=0，MA=0

B．

C．

D．XA=0，YA=0，MA=m29.如图所示的AB梁，EI为已知，则支座截面A的挠度为______。

30.两端铰支的圆形截面轴向压杆，直径d=3cm，材料的弹性模量E=2×105MPa，杆长l=1m，判别柔度λP=100。试判断该压杆是否为长细杆；若是长细杆，则求该压杆的临界力Fcr。

31.平面固定端支座的约束反力可以用两个力和一个______来表示。32.某连接件销钉如图所示，试计算销钉的切应力τ和挤压力σbs。

33.如图所示的结构，在铰A处悬挂一重物，W=15N，各杆的自重不计，则AB杆受力为______

A.7.5NB.15NC.12.99ND.30N34.平面杆系结构受力如图所示，则杆CD的轴力为______

A．2P(受压)

B．2P(受拉)

C．

D．P(受压)35.力偶矩是力偶使物体______效果的度量。36.如图所示的四个力的多边形，其中表示原力系平衡的图形是______

A．

B．

C．

D．37.轴向拉压杆横截面上的内力是______A.MB.FsC.FND.T38.平面弯曲梁的横截面上，最大正应力出现在______A.中性轴B.左边缘C.右边缘D.离中性轴最远处39.如图所示的四种结构中，梁、直角刚架和T型刚杆的自重均忽略不计，其中是超静定结构的为______

A．

B．

C．

D．40.如图所示，平面任意力系向O1点简化时，主矢R'=5kN，主矩MO1=10kN·m。若将该力系向O2点简化，则R'和MO2应为______

A.R'=0，MO2=0B.R'=0，MO2=10kN·mC.R'5kN，MO2=10kN·mD.R'=5kN，MO2=041.力偶在任意坐标轴上的投影的代数和为______。42.某点的二向应力状态如图所示，已知σx=-20MPa，σy=-100MPa，τx=-30MPa。则该点的最大正应力为______。

43.柔索的约束反力在连接点处，方向______。44.如图所示的结构，F1=24kN，F2=80kN，则E点的弯矩大小为______。

45.图示单向应力状态下，σy＞0，x方向线应变为______

A.小于零B.等于零C.大于零D.不能确定46.由3号刚制成的某一受力杆件，其危险点处的应力情况如图所示，已知σx=60MPa，σy=-20MPa，τx=30MPa，材料的许用应力[σ]=160MPa。试分别用第三和第四强度理论校核该危险点处的强度。

47.材料的两个塑性指标是延伸率和______。48.图示槽形截面悬臂梁，F=10kN，Me=70kN，许用拉应力[σt]=35MPa，许用压应力[σc]=120MPa，试校核梁的强度。

49.图示物块在水平推力P的作用下处于平衡，已知物块与铅垂面间的静滑动摩擦系数为f，物块与铅垂面间的摩擦力大小F=______。

50.图示桁架由5根圆截面杆组成。已知各杆直径均为d=30mm，l=1m。各杆的弹性模量均为E=200GPa，λp=100，λs=61，直线经验公式系数a=304MPa，b=1.12MPa，许用应力[σ]=160MPa，并规定稳定安全因数[n]st=3，试求此结构的许可载荷[F]。

51.试绘制图示外伸梁的剪力图和弯矩图。

52.物体静止时，静滑动摩擦力的方向与物体相对滑动趋势方向______。53.平衡物体的静摩擦因数等于______A.摩擦角的正弦值B.摩擦角的正切值C.摩擦角的余切值D.摩擦角的余弦值54.一压杆直径d=30mm，两端固定，已知λP=100。试求该压杆适用欧拉公式的最小长度。55.如图所示处于同一铅垂面内的结构，三角形构件ABC上作用一水平力F，求支座A处约束反力及1、2、3杆的内力，并指出其内力是拉力还是压力。

56.图示力F对y轴之矩my(F)=______。

57.如图所示，已知均质薄板几何形状和尺寸a=50cm，y轴是薄板对称轴，则其重心的y坐标等于______

A．

B．

C．

D．yc=a58.如图所示的铆钉受挤压作用，实际挤压面为半圆柱面，计算挤压面积为Abs=______。

59.如图所示，物体A重量为W=100kN，拉力F作用线倾角如图中虚线所示，F=20kN，物体A与接触面间的静滑动摩擦系数f=0.2，则物体A上的摩擦力应为______

A.20kNB.17.6kNC.17kND.16kN60.铆接薄板在孔心A、B和C处受三个力作用，如下图所示。F1=100N，沿铅直方向；F3=50N，沿水平方向，并通过点A；F2=50N，力的作用线也通过点A，尺寸如图中所示。求此力系的合力。

61.图示各杆自重不计，以下四种情况中，BD杆不是二力构件的为______

A．

B．

C．

D．62.图示单元体中的主应力σ1=______。

63.细长压杆的临界应力σcr为______A.小于或等于比例极限σpB.大于比例极限σpC.大于比例极限σp，小于比例极限σsD.大于屈服极限σs64.求图示悬臂梁1-1截面上的剪力和弯矩，其中L=a+b。

65.第一强度理论适用于______A.脆性材料B.塑性材料C.变形固体D.刚体66.如图所示，平面汇交力系由F1、F2、F3三个力组成，则该力系的合力在图示坐标轴上的投影Rx和Ry应等于______

A.Rx=10kN，Ry=0B.Rx=0，Ry=-7.32kNC.Rx=0，Ry=0D.Rx=-7.32kN，Ry=7.32kN67.若两个力系对同一物体的作用效果相同，则称这两个力系为______。68.三连杆机构ABCD如图所示，B、C为光滑铰链，A、D为固定铰支座，受图示两力P和Q的作用。若要使此机构在图示位置处于平衡，则有______

A.P=-0.61QB.P=1.22QC.P=0.61QD.P=0.707Q69.图示结构为______

A.静定结构B.一次超静定结构C.二次超静定结构D.三次超静定结构70.作用在变形体上的外力去掉后变形可以完全消失的变形称为______。71.如图所示的细长杆均为圆杆，其直径均为d=0.16m，材料弹性模量均为210GPa，判别柔度为λp=100。其中，图(a)为两端铰支；图(b)为一端固定、一端铰支；图(c)为两端固定，试求三种情况下的临界力之比。

72.如图所示，截面的形心C的坐标为______

A.xC=150cmB.xC=25cmC.xC=20cmD.xC=12.5cm73.结构尺寸及受力如图所示，求固定端C处约束反力。

74.如图所示的单元体，第三强度的相当应力公式是______

A．

B．

C．

D．75.图示单元体主应力为______

A.σ1=29.28MPa，σ2=-3.72MPaB.σ1=29.28MPa，σ2=3.72MPaC.σ1=-29.28MPa，σ2=3.72MPaD.σ1=-29.28MPa，σ2=-3.72MPa第1卷参考答案一.历年考点试题参考题库1.参考答案：解：由对称性，可只考虑其一半，如图所示。由力平衡，可知(以下计算，长度以m计，力以kN计)

R=15×8=120(kN)

对C取矩，可得

故有FN=160kN

由可得

故有d≈31.9(mm)2.参考答案：C3.参考答案：A[解析]平面任意力系的主矢等于力系中各力的矢量和。平面任意力系对简化中心O的主矩等于力系中各力对简化中心O之矩的代数和。4.参考答案：解：圆重心：(0，0)

A1=14400πmm2

三角形重心：(0，30)

A2=8100mm2

板的重心位置：5.参考答案：C[解析]截面对通过其形心轴的静矩为零；反之若截面对某一轴的静矩为零，则该轴必通过截面的形心。6.参考答案：hb3/37.参考答案：小8.参考答案：9.参考答案：10.参考答案：A[考点]本题主要考查的知识点为考虑摩擦时平衡的问题。

[解析]自锁条件为α≤φ=arctanf，f=tanφ=tan15°，最大静滑动摩擦力为(Pcos30°+W)f=P(cos30°+1)tan15°=P(2cos215°-1+1)sin15°/cos15°=P/2，水平推力为Psin30°=P/2，因两者相等，所以物体处于临界平衡状态。11.参考答案：D12.参考答案：B13.参考答案：零14.参考答案：解：设钢板厚度的改变量为Δt，则厚度z方向的线应变为又垂直于板面的z方向不受力，即σz=0，由空间应力状态下的广义胡克定律，有

所以，钢板的厚度减小了2.5×10-3mm。15.参考答案：D[解析]根据切变模量公式可得。16.参考答案：1kN17.参考答案：原来18.参考答案：19.参考答案：应力状态20.参考答案：C[解析]先用截杆法求圆杆的扭矩，可得T-m=0，则T=m。，式中WP称为抗扭截面系数。实心圆截面：21.参考答案：D[考点]本题主要考查的知识点为梁的变形。[解析]根据梁的挠曲线近似微分方程可知，梁的弯曲程度与抗弯刚度成反比，与弯矩成正比。所以刚度越大，变形越小；弯矩越大，变形越大。22.参考答案：C[考点]本题主要考查的知识点为二力平衡。

力的三要素为大小、方向、作用点。题中给定的条件可以看出两个力大小相等，方向相反，但并不知是否作用在同一直线上，所以不一定平衡。23.参考答案：D[考点]本题主要考查的知识点为摩擦与力系平衡。

取杆件为研究对象，支点A处只能提供竖直方向的反力，B支点处只能提供水平方向的反力，而杆件受到的重力、摩擦力是竖直方向的，所以水平方向的力没有办法平衡。24.参考答案：B[考点]本题主要考查的知识点为截面的形心。[解析]根据组合形体的形心计算公式得：

25.参考答案：解：(1)取板为研究对象，受力图如下：

(2)

26.参考答案：C[考点]本题主要考查的知识点为平面任意力系的平衡方程。[解析]虽然平面任意力系的平衡方程有一矩式、二矩式、三矩式等形式，但其独立的平衡方程只能列出3个。27.参考答案：28.参考答案：B[解析]取BC杆为分离体，根据力偶系的平衡条件式可得：m-XC·a=0，则。取整体结构为研究对象：∑X=0，则；∑Y=0，则YA=0。取AB杆为分离体，根据力偶系的平衡条件式可得：MA+XA·a-m=0，则MA=0。29.参考答案：零30.参考答案：解：

λ＞λp=100

可用欧拉公式计算临界力

31.参考答案：力偶32.参考答案：解：首先分析销钉的剪切面面积和挤压计算面积。

剪切面面积A=πdh=π×32×12≈1206(mm2)

挤压计算面积

根据力的平衡方程可得FS=P=100kN

根据挤压力的定义可知Fbs=P=100kN

33.参考答案：A[考点]本题中的杆件都是二力杆，根据三力汇交平衡定理可知，三个力组成封闭的三角形，根据三个力组成的三角形几何关系可知，FNAB=Wsin30°=W/2=7.5N。34.参考答案：B[考点]本题主要考查的知识点为平面汇交平衡力系。[解析]题中所有杆件均为二力杆，以D点为研究对象，其受力图如图所示。

列平衡方程有FCDsin30°=P，所以FCD=2P(受拉)。35.参考答案：转动36.参考答案：A[考点]力系平衡的几何条件为力的多边形首尾相连且自身封闭，所以选A。37.参考答案：C[考点]本题主要考查的知识点为轴向拉压杆件的内力。[解析]轴向拉压杆件采用截面法截开后，根据受力平衡，截面上的内力等于轴向内力即FN。38.参考答案：D[考点]本题主要考查的知识点为梁的应力。[解析]根据正应力计算公式正应力与y成正比，所以在离中性轴最远的地方，正应力最大。39.参考答案：B[考点]本题主要考查的知识点为超静定结构。[解析]选项A、C、D均可以取整体或取局部列年衡方程求解，而对于选项B，支座反力的个数为4个，而且刚架也无法取脱离体列局部平衡方程，所以是超静定结构。40.参考答案：C41.参考答案：零42.参考答案：90MPa43.参考答案：沿着柔索背离物体44.参考答案：72kN·m45.参考答案：A46.参考答案：解：该点的主应力分别为

三个主应力按代数值排列，有

σ1=70MPa，σ2=0，σ3=-30MPa

(1)按第三强度理论校核

σs3=σ1-σ=[70-(-30)]MPa

=100MPa＜[σ]=160MPa

满足强度条件。

(2)按第四强度理论校核

满足强度条件。47.参考答案：断面收缩率48.参考答案：解：(1)截面形心及惯性矩计算

(2)画出梁的弯矩图

最大弯矩出现在A截面的左边和右边。

(3)计算应力

对于A右截面，下边缘拉应力和上边缘的压应力分别为：

对于A左截面，下边缘的压应力为

可见拉应力超过了许用拉应力，梁不安全。49.参考答案：G50.参考答案：解：由平衡条件可知杆1、2、3、4受压，其轴力为

杆5受拉，其轴力为FN5=F

由杆5的强度条件可得

F≤A[σ]≈113kN

因杆1、2、3、4的柔度λ≈133＞λp

则由欧拉公式可得

因，可得

F≤26.16kN

所以许可荷载为[F]=26.16kN。51.参考答案：

FRC=F(↑)，FRD=F(↑)52.参考答案：相反53.参考答案：B54.参考答案：

当λ≥λP=100时，才能应用欧拉公式。取λ=100，计算压杆适用欧拉公式的最小长度：

55.参考答案：以方向向右为正。

如图(a)所示，将AO两处支座反力画出，以A为研究对象，则

∑MA=0，80×1+FOx×1=0

FOx=-80kN

图(a)

则FOx=80kN方向向左

以整体为研究对象，∑Fx=0，FAx+FC+FOx=0

FAx=160kN

FAx=160kN，方向向右

以O为研究对象，如图(b)所示。

图(b)

∑x=0，FOx-F1=0，F1=80kN(方向向右，压力)

∑Fy=0，FOy=0

以整体为研究对象：

∑Fy=0，FAy+FOy=0，FAy=0

以H为研究对象，如图(c)所示。

图(c)

∑Fx=0，F3·sin45°-F1=0，

∑Fy=0，F3·cos45°+F2=0，F2=-80kN(拉力)56.参考答案：57.参考答案：C[解析]将图形分割成为上下两个矩形。上面一个矩形的面积和形心坐标值分别为：A1=2a2，x1=0、y1=1.5a。下面一个矩形的面积和形心坐标值分别为：A2=3a2，x2=0、y2=0.5a。则yc=(A1y1+A2y2)/

58.参考答案：td59.参考答案：D[解析]由f·(W+Fx)=0.2×(100-12)=17.6kN＞Fy，所以摩擦力为静滑动摩擦力=Fy=161kN。60.参考答案：解：建立如图所示的直角坐标系，则

61.参考答案：C[考点]本题主要考查的知识点为二力杆。

二力杆的条件是：杆件两端作用着方向相反的两个力，要求除了铰接点受力外，杆身部分不能受力。