2024年大学试题(理学)-力学笔试历年真题荟萃含答案

2024年大学试题(理学)-力学笔试历年真题荟萃含答案（图片大小可自由调整）答案解析附后卷I一.参考题库(共25题)1.构件接触面上的相互压紧的现象称为（），与构件压缩变形不同的。2.下图中的有限单元划分，哪种图示的单元划分好？为什么？ 3.克其霍夫积分解求解的是哪一类波动方程？其求解思路是什么？4.平面弯曲梁的内力仅为剪力。5.三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施？（） A、加大杆3的横截面面积B、减小杆3的横截面面积C、三杆的横截面面积一起加大D、增大α角6.对系统，其Lyapunov意义下的渐近稳定性和矩阵A的特征值都具有负实部是一致的。7.河流花样8.两根轴利用轴端凸缘上的8只螺栓连接，该凸缘联轴器传递力偶矩T=5.4kN˙m，已知螺栓许用剪应力[τ]=80MPa，D0=150mm，试确定螺栓直径d。 9.图示均质方块质量为m，A、B两处装有两个大小忽略不计的圆轮，并可在光滑水平面上滑动，开始时方块处于静止状态，若突然撤去B端的滑轮支撑，在刚撤去滑轮B的瞬时，以下几种说法中，哪些是正确的？（） A、AB、BC、CD、DE、EF、F10.简述聚合物流变行为的特征是什么？11.如图所示一端固定的折杆ABC，在C点作用集中力P，力P的方向如图示（其作用面与ABC平面垂直）。AB段的变形有四种答案正确的是（） A、弯扭组合变形；B、拉弯组合变形；C、拉弯扭组合变形；D、斜弯曲。12.构件剪切变形时，围绕某一点截取的微小正六面体将变成平行六面体，相对的面要错动， 说明其中一面的剪应力大于另一面的剪应力。13.如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体重G=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求： （1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？ （2）滑轮组的机械效率为多少？（保留一位小数） （3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？ （4）汽车牵引力为多少？牵引力的功率为多少？ 14.连续性假定是指整个物体的体积都被组成这个物体的介质所填满，不留下任何空隙。15.一点沿一半径为R的圆周，按的规律而运动。问此点加速度的大小等于多少？什么时候加速度大小等于a，而这时此点一共走了多少圈？16.下列关于柱体扭转基本假设的叙述中，错误的是（）。A、 横截面的翘曲与单位长度扭转角成正比；B、 柱体扭转时，横截面上任意线段在坐标面的投影形状和大小均不变；C、 柱体扭转位移与横截面的位置坐标无关；D、 柱体扭转时，横截面形状和大小不变。17.图示结构受力作用，杆重不计，则A支座约束力的大小为（） A、P/2B、C、PD、018.图a所示托架，承受铅垂载荷F=9kN作用。铆钉材料均相同，许用切应力[τ]=140MPa，直径均为d=10mm。试校核铆钉的剪切强度。 19.力偶对的刚体的作用效应是（）A、平动B、转动C、既平动又转动D、无法确定20.起重吊具，起吊重量Fp=40KN，销轴直径D=20mm，吊板厚度t1=20mm，两侧吊钩的厚度为t2=8mm，销轴材料的许用切应力[τ]=80MPa，许用挤压应力[σbs]=110MPa，吊板和吊钩材料相同，设吊板和吊钩不发生拉伸破坏。试校核该起重吊具的强度。 21.根据矩形截面柱体推导的开口薄壁杆件扭转切应力，问题的分析基础与（）描述无关。A、 开口薄壁构件是由狭长矩形组成的；B、 组成开口薄壁杆件的各个狭长矩形的扭转角相同；C、 组成开口薄壁杆件的各个狭长矩形承受的扭矩相同；D、 组成开口薄壁杆件的各个狭长矩形承受的扭矩等于外力矩。22.在哪些条件下，物体可以作直线运动？如果初速度的方向和力的方向不一致，则物体是沿力的方向还是沿初速度的方向运动？试用一具体实例加以说明。23.为什么安全系数计算得到的最终位移值会很大，而且不能作为参考依据？24.聚合物主要流变行为？25.矩形均质平板尺寸如图，质量27kg，由两个销子 A、B悬挂。若突然撤去销子B，求在撤去的瞬时平板的角加 速度和销子A的约束力。 卷II一.参考题库(共25题)1.计算下列图示情况下系统的动量。 （1）已知OA＝AB＝l，Θ＝45°，ω为常量，均质连杆AB的质量为m，而曲柄OA和滑块B的质量不计（图a）。 （2）质量均为m的均质细杆AB、BC和均质圆盘CD用铰链联结在一起并支承如图。已知AB=BC=CD=2R，图示瞬时A、B、C处于同一水平直线位置，而CD铅直，AB杆以角速度ω转动（图b）。 （3）图示小球M质量为m1，固结在长为l、质量为m2的均质细杆OM上，杆的一端O铰接在不计质量且以速度v运动的小车上，杆OM以角速度ω绕O轴转动（图c）。 2.一均质等直实心圆杆在外力作用下产生轴向拉（压）、扭转和弯曲的组合变形，圆杆内危险点横截面上的应力（在三种基本变形中的应力）依次为： ，则按照第三强度理论（即最大剪应力理论）建立的强度条件为（）。 A、AB、BC、CD、D3.质点所受的力如恒通过一定点，则质点必在一平面上运动，试证明之。4.图示机构中，直角形杆OAB在图示位置的角速度为ω，其转向为顺时针向。取小环M为动点，动系选为与直角形杆OAB固连，则以下四图中的动点速度平行四边形，哪一个是正确的（） A、AB、BC、CD、D5.凡以扭转变形为主要变形的构件称为（）。6.配方7.铸铁制的水管在冬天常有冻裂现象，这是因为（）。8.在自然坐标系中，如果速度的大小v=常数，则加速度a=0。9.临界分子量10.轴向拉伸或压缩杆件的轴力垂直于杆件横截面，并通过截面（）。11.在挤压实用计算中，只要取构件的实际接触面面积来计算挤压应力，其结果就和构件的实际挤压应力情况符合。12.弹簧伸长时弹性力做正功，缩短时做负功。13.图示平面机构，曲柄OA绕轴O作定轴转动，连杆AB的B点由铰链与圆轮中心相连，圆轮沿水平地面作纯滚动，轮缘上的点D与连杆DE相连，E点的滑块可沿垂直滑槽滑动。以下几种说法，哪些是正确的？（） A、C点为圆轮的瞬心：B、F点为杆AB的瞬心；C、G点为杆AB的瞬心；D、H点为AE的瞬心；E、I点为杆DE的瞬心。14.假塑性流体的熔体粘度随剪切应力的增大而（）A、增大B、减小C、不变15.试求图示超静定梁的支座反力，并做梁的内力图和变形图。 16.等饱和度面的移动速度等于截面上的总液流速度乘以含水率对含水饱和度的导数。17.对给定的热力学体系，任何分布应满足：（）A、AB、BC、CD、D18.试述高温蠕变预应力松弛的异同点。19.强度是指构件抵抗（）的能力；刚度是指构件抵抗（）的能力；稳定性是指构件维持其原有的（）的能力。20.半径为R的半圆形凸轮D以等速Vo沿水平线向右运动，带动从动杆AB沿铅直方向上升，如图所示，求φ=30°时杆AB相对于凸轮的速度和加速度。 21.不论是否满足强度条件，只要能增加杆件的静位移，就能提高其抵抗冲击的能力。22.在空间问题中，力对轴的矩是代数量，而对点的矩是矢量。23.已知平面图形中基点A的速度为vA，平面图形相对于A点的角速度ωA≠0。问下述说法错误的是（） A、AB、BC、CD、D24.试作图示刚架的弯矩图，并确定|M|max。 25.如图1所示等腰直角三角形单元，其厚度为t，弹性模量为E，泊松比v=0；单元的边长及结点编号见图中所示。求（1）形函数矩阵N；（2）应变矩阵B和应力矩阵S；（3）单元刚度矩阵eK。 卷III一.参考题库(共25题)1.图示杆件，长为l，横截面面积为A，材料密度为ρ，弹性模量为E，试求自重下杆端截面B的位移。 2.宾汉流体3.按应力求解平面问题时常采用（）和（）。4.在体积为V的立方形容器中有极大数目的三维平动子，其h28mV3/2=0.1KT，式计 算该系统在平衡情况下，的平动能级上粒子的分布数n与基态能级的分布数n0之比。5.在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械.在一次综合实践活动中，王刚同学分别用一轻质杠杆（O为支点，OA=3OB）、一只滑轮和一些细绳构成的组合机械来提升重90N的物体.王刚在实践活动中是这样做的：他先单独使用一个动滑轮来提升重物，如图甲所示，然后又用动滑轮和杠杆组成的组合机械来提升重物，如图乙所示。 请你帮他设计另一种能省力的组合机械，请把设计方案图画出来。6.材料力学中的内力指的是材料变形时的附加内力7.均匀性假定是指整个物体的体积都被组成这个物体的介质所填满，不留下任何空隙。8.木榫接头的剪切面面积为（）和（），挤压面面积为（）。 9.一组合梁如图所示，粮上作用三个铅垂力，分别为30kN、60kN和20kN；求支座A、B、D三处的约束反力。 10.圆轴AB，长L，直径D，切变模量为G，A面固定，B面有两根长为l，直径为d的直杆支撑，杆弹性模量为E，在C面作用矩为Mε的外力偶，求B面得扭转角φB及的杆的纵向线应变ε。 11.建立平面弯曲正应力公式σ=My/Iz，需要考虑的关系有（）A、平衡关系，物理关系，变形几何关系B、变形几何关系，物理关系，静力关系C、变形几何关系，平衡关系，静力关系D、平衡关系， 物理关系，静力关系12.材料力学研究的主要问题是微小弹性变形问题，因此在研究构件的平衡与运动时，可不计构件的变形。13.对于偏心压缩的杆件，下述结论中（）是错误的。A、截面核心是指保证中性轴不穿过横截面的、位于截面形心附近的一个区域B、中性轴是一条不通过截面形心的直线C、外力作用点与中性轴始终处于截面形心的相对两边D、截面核心与截面的形状、尺寸及载荷大小有关14.将截面尺寸分别为φ100mm×90mm与φ90mm×80mm的两钢管相套合，并在内管两端施加扭力矩M0=2kN·m后，将其两端与外管相焊接。试问在去掉扭力矩M0后，内、外管横截面上的最大扭转切应力。 15.在如图所示结构中，AB为水平放置的刚性杆，1、2、3杆材料相同，其弹性模量E=210GPa，已知1=1m，A1=A2=100m2，A3=150mm2，F=20kN。试求C点的水平位移和铅直位移。 16.设有一刚体，具有半径为R的圆柱形孔道，孔道内放置外半径为R而内半径为R0的圆筒，圆筒受内压力q，试求圆筒的应力。17.两端铰支的圆截面受压钢杆（Q235钢），已知l=2m，d=0.05m（如图），材料的弹性模量E=200GPa。试求该压杆的临界力。 18.弹性力学的基本未知量没有（）。A、 应变分量；B、 位移分量；C、 面力；D、 应力。19.刚度是指（）A、在外力作用下构件抵抗变形的能力B、在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力C、在外力作用下构件抵抗破坏的能力20.时温等效21.如图所示为一在整个长度上受线性分布荷载作用的悬臂梁。已知最大荷载集度q0，几何尺寸如图所示。试求C、B两点处横截面上的剪力和弯矩。 22.用叠加法画图示梁的弯矩图。 23.图示结构中，铝板的左边和下边被固定，上方与右方与刚性物体之间的间隙分别为Δy=0.75mm，Δx=1.0mm。已知E=70GPa，ν=0.33。α=24×10-6=1/℃。试求温升Δt=40℃和Δt= 80℃时板中的最大切应力（假定板在自身平面内受力不发生弯曲）。 24.冲量的量纲与动量的量纲相同。25.一钢质圆杆，直径d=20mm，材料的E=200GPa，v=0.3，现测得拉杆中的点A沿m-m方向的线应变εm=540×10-6。试求此时的荷载P值。 卷I参考答案一.参考题库1.参考答案:挤压2.参考答案: 根据误差分析，应力和位移的误差都和单元最小内角的正弦成正比，所以单元的三条边长尽量不要悬殊太大，力求接近相等。减少应力及位移的误差。例（a）图单元划分优于（b）图的单元划分。3.参考答案:震源分布于曲面以外的区域，我们希望确定曲面内部空间的位移场，解决的则是内部问题。 （1）利用傅立叶变化得到亥姆霍兹方程 （2）利用格林公式求解亥姆霍兹方程 （3）利用傅里叶反变换求未知函数4.参考答案:错误5.参考答案:B6.参考答案:正确7.参考答案:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合，同号台阶相互汇合长大，当汇合台阶高度足够大时，便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。8.参考答案: 9.参考答案:C,E,F10.参考答案: ⑴多样性⑵高弹性⑶时间依赖性11.参考答案:C12.参考答案:错误13.参考答案:14.参考答案:正确15.参考答案:16.参考答案:D17.参考答案:B18.参考答案:19.参考答案:B20.参考答案: 21.参考答案:C22.参考答案:当力的作用方向与物体的初速度方向一致或相反时，物体才能作直线运动。如果力的方向与物体的初速度方向不一致，则物体既不沿力的方向也不沿初速度的方向运动，如抛射体运动。23.参考答案: 程序在进行phi-c折减时，其破坏线不断趋近于实际应力圆，相当于在每一次接近时（相当于c/phi值在不断变化）程序计算都会产生位移，直到破坏线与应力圆相切，此时对应的c/phi值（reduced）为计算所需要的参数（如下图所示）。 也就是说，此时得到的位移其实是多次c/phi值变化产生的累积位移，不具有参考意义；而增量位移才是对应的最后一次c/phi值的位移信息，据此可以判断滑移带位置。 24.参考答案: 粘性流动、类橡胶弹性、胡克弹性、粘弹性、塑性形变和断裂特性。25.参考答案:卷II参考答案一.参考题库1.参考答案:2.参考答案:C3.参考答案:4.参考答案:C5.参考答案:轴6.参考答案: 填充补强材料和软化增塑材料7.参考答案:σ1>0且远远大于σ2，σ3σbt较小8.参考答案:错误9.参考答案: 在进行聚合物熔体粘度的测定时，lgn与lgZw有线性关系，Zw是分子量大小的量度，即主链上原子数的平均值，在某一分子量值前后直线斜率发生突变，这一分子量称临界分子量Mc.10.参考答案:形心11.参考答案:错误12.参考答案:错误13.参考答