注册岩土工程师（基础考试-上午-材料力学）模拟试卷5

注册岩土工程师（基础考试-上午-材料力学）模拟试卷5一、单项选择题(本题共31题，每题1.0分，共31分。)1、已知图示杆件的许用拉应力[σ]＝120MPa，许用剪应力[τ]＝90MPa，许用挤压应力[σbs]＝240MPa，则杆件的许用拉力[P]等于：A、18．8kNB、67．86kNC、117．6kND、37．7kN标准答案：D知识点解析：由分别求出[P]，然后取最小值即为杆件的许用拉力。2、用夹剪剪直径3mm的钢丝（如图所示），设钢丝的剪切强度极限τ0＝100MPa，剪子销钉的剪切许用应力为[τ]＝90MPa，要求剪断钢丝，销钉满足剪切强度条件，则销钉的最小直径应为：A、3．5mmB、1．8mmC、2．7mmD、1．4mm标准答案：A知识点解析：剪断钢丝所需剪力Q＝τ0A0＝100××32，而销钉承受的力R＝[τ]A＝90×d2；取夹剪的一半研究其平衡，即可求得销钉的最小直径d的值。3、如图所示连接件中，螺栓直径为d，材料剪切容许应力为[τ]，则螺栓的剪切强度条件为：A、

B、

C、

D、

标准答案：D知识点解析：此题中每个螺栓有两个剪切面。4、圆轴直径为d，剪切弹性模量为G，在外力作用下发生扭转变形，现测得单位长度扭转角为θ，圆轴的最大切应力是：A、

B、

C、

D、

标准答案：D知识点解析：5、直径为d的实心圆轴受扭，为使扭转最大切应力减小一半，圆轴的直径应改为：A、2dB、0．5dC、D、标准答案：D知识点解析：为使τ1＝即d13＝2d3，故d1＝6、直径为d的实心圆轴受扭，若使扭转角减小一半，圆轴的直径需变为：A、B、C、0．5dD、2d标准答案：A知识点解析：7、图示圆轴抗扭截面模量为Wt，剪切模量为G，扭转变形后，圆轴表面A点处截取的单元体互相垂直的相邻边线改变了γ角，如图所示。圆轴承受的扭矩T为：A、

B、

C、

D、

标准答案：A知识点解析：圆轴表面，又τ＝Gγ，所以T＝τW1＝GγWt。8、如图所示，左端固定的直杆受扭转力偶作用，在截面1—1和2—2处的扭矩为：A、12．5kN．m，—3kN．mB、—2．5kN．m，—3kN．mC、—2．5kN．m，3kN．mD、2．5kN．m，—3kN．m标准答案：D知识点解析：首先考虑整体平衡，设左端反力偶m由外向里转，则有∑Mx＝0，m一1—4．5—2+5＝0，得，m＝2．5kN．m。再由截面法平衡求出：T1＝m＝2．5kN．m，T2＝2—5＝—3kN．m。9、直径为D的实心圆轴，两端受扭转力矩作用，轴内最大剪应力为τ。若轴的直径改为D/2，则轴内的最大剪应力应为：A、2τB、4τC、8τD、16τ标准答案：C知识点解析：设直径为D的实心圆轴最大剪应力则直径为的实心圆轴最大剪应力10、如图所示，圆轴的扭矩图为：A、

B、

C、

D、

标准答案：D知识点解析：首先考虑整体平衡，设左端反力偶m在外表面由外向里转，则有∑MX＝0，即m—1—6—2+5＝0，所以m＝4kN．m。再由直接法求出各段扭矩，从左至右各段扭矩分别为4kN．m、3kN．m、—3kN．m、—5kN．m，在各集中力偶两侧截面上扭矩的变化量就等于集中偶矩的大小。显然符合这些规律的扭矩图只有D图。11、两端受扭转力偶矩作用的实心圆轴，不发生屈服的最大许可荷载为M0，若将其横截面面积增加1倍，则最大许可荷载为：A、M0B、2M0C、2M0D、4M0标准答案：C知识点解析：设实心圆轴原来横截面面积为A＝d2，增大后面积A1＝d12，则有：A1＝2A，即d12＝212，所以d1＝原面积不发生屈服时，τmax＝≤τS，M0≤d3τS，将面积增大后，τmax＝≤τS，最大许可荷载M1≤12、如图所示，直杆受扭转力偶作用，在截面1—1和2—2处的扭矩为：A、5kN．m95kN．mB、25kN．m，—5kN．mC、35kN．m，—5kN．mD、—25kN．m，25kN．m标准答案：B知识点解析：用截面法（或直接法）可求出截面1—1处扭矩为25kN．m，截面2—2处的扭矩为—5kN．m。13、受扭实心等直圆轴，当直径增大一倍时，其最大剪应力τ2max和两端相对扭转角φ2与原来的τ1max和φ1的比值为：A、τ2max：τ1max＝1：2，φ2：φ1＝1：4B、τ2max：τ1max＝1：4，φ2：φ1＝1：8C、τ2max：τ1max＝128，φ2：φ1＝1：16D、τ2max：τ1max＝1：4，φ2：φ1＝1：16标准答案：C知识点解析：14、空心圆轴和实心圆轴的外径相同时，截面的抗扭截面模量较大的是：A、空心轴B、实心轴C、—样大D、不能确定标准答案：B知识点解析：实心圆轴截面的抗扭截面模量Wp1＝D3，空心圆轴截面的抗扭截面模量Wp2＝当外径D相同时，显然Wp1＞Wp2。15、阶梯轴如图a）所示，已知轮1、2、3所传递的功率分别为N1＝21kW，N2＝84kW，N3＝63kW，轴的转速n＝200rad/min，图示该轴的扭矩图中哪个正确？A、图d）B、图e）C、图b）D、图c）标准答案：D知识点解析：图b）中的斜线不对，图d）、e）中扭矩的变化与荷载的分段不对应，只有图c）无错。16、等截面传动轴，轴上安装a、b、c三个齿轮，其上的外力偶矩的大小和转向一定，如图所示。但齿轮的位置可以调换。从受力的观点来看，齿轮a的位置应放置在下列中何处？A、任意处B、轴的最左端C、轴的最右端D、齿轮b与c之间标准答案：D知识点解析：由于a轮上的外力偶矩Ma最大，当a轮放在两端时轴内将产生较大扭矩；只有当a轮放在中间时，轴内扭矩才较小。17、已知轴两端作用外力偶转向相反、大小相等，如图所示，其值为T。则该轴离开两端较远处横截面上剪应力的正确分布图是：A、图a）B、图b）C、图c）D、图d）标准答案：A知识点解析：扭转轴横截面上剪应力沿直径呈线性分布，而且与扭矩T的转向相同。18、如图所示空心轴的抗扭截面模量为：A、

B、

C、

D、

标准答案：C知识点解析：由抗扭截面模量的定义可知：19、空心截面圆轴，其外径为D，内径为d，某横截面上的扭矩为Mn，则该截面上的最大剪应力为：A、

B、

C、

D、

标准答案：C知识点解析：τmax＝，而由上可知Wp＝故只有选项C是正确的。20、有两根圆轴，一根是实心轴，一根是空心轴。它们的长度、横截面面积、所用材料、所受转矩m均相同。若用φ实和φ空分别表示实心轴和空心轴的扭转角，则二者间的关系是：A、φ实＝φ空B、φ实＜φ空C、φ实＞φ空D、φ实与φ空的大小无法比较标准答案：C知识点解析：由实心轴和空心轴截面极惯性矩Ip的计算公式可以推导出，如果它们的横截面面积相同，则空心轴的极惯性矩Ip空必大于实心轴的极惯性矩Ip实。根据扭转角的计算公式可知，φ实＞φ空。21、图示矩形截面对z1轴的惯性矩Iz1为：A、

B、

C、

D、

标准答案：D知识点解析：Iz1＝Iz+a2A＝22、矩形截面挖去一个边长为a的正方形，如图所示，该截面对z轴的惯性矩Iz为：A、

B、

C、

D、

标准答案：C知识点解析：图中正方形截面整个截面Iz方＝Iz＝Iz矩—Iz方＝23、在yOz正交坐标系中，设图形对y、z轴的惯性矩分别为IIy和IIz，则图形对坐标原点的极惯性矩为：A、IP＝0B、IP＝Iz+IyC、IP＝D、IP＝Iz2+Iy2标准答案：B知识点解析：由定义IP＝∫Aρ2dA，Iz＝∫Ay2dA，Iy＝∫Az2dA，以及勾股定理ρ2＝y2+z2，两边积分就可得IP＝Iz+Iy。24、面积相等的两个图形分别如图a）和图b）所示。它们对对称轴y、z轴的惯性矩之间的关系为：A、Iza＜Izb；Iya＝IybB、Iza＞Izb，Iya＝IybC、Iza＝Izb，Iya＝IybD、Iza＝Izb，Iya＞Iyb标准答案：B知识点解析：由定义Iz＝y2dA可知，a）、b）两图形面积相同，但图a）中的面积距离z轴较远，因此Iza＞Izb；而两图面积距离y轴远近相同，故Iya＝Iyb。25、图示矩形截面，m—m线以上部分和以下部分对形心轴z的两个静矩：A、绝对值相等，正负号相同B、绝地值相等，正负号不同C、绝地值不等，正负号相同D、绝对值不等，正负号不同标准答案：B知识点解析：根据静矩定义Sz＝∫AydA，图示矩形截面的静矩等于m—m线以上部分和以下部分静矩之和，即Sz＝Sz上+Sz下，又由于z轴是形心轴，Sz＝0，故Sz上+Sz下＝0，Sz上＝—Sz下。26、直径为d的圆形对其形心轴的惯性半径i等于：A、d/2B、d/4C、d/6D、d/8标准答案：B知识点解析：27、图示的矩形截面和正方形截面具有相同的面积。设它们对对称轴y的惯性矩分别为Iya、Iyb，对对称轴z的惯性矩分别为Iza、Izb，则：A、Iza＜Izb；Iya＝IybB、Iza＞Izb，Iya＝IybC、Iza＝Izb，Iya＝IybD、Iza＝Izb，Iya＞Iyb标准答案：C知识点解析：根据矩的定义Iz＝∫Ay2dA，Iy＝∫az2dA，可知惯性矩的大小与面积到轴的距离有关。面积分布离轴越远，其惯性矩越大；面积分布离轴越近，其惯性矩越小。可见Iya最大，Iza最小。28、在图形对通过某点的所有轴的惯性矩中，图形对主惯性轴的惯性矩一定：A、最大B、最小C、最大或最小D、为零标准答案：C知识点解析：图形对主惯性轴的惯性积为零，对主惯性轴的惯性矩是对通过某点的所有轴的惯性矩中的极值，也就是最大或最小的惯性矩。29、图示截面，其轴惯性矩的关系为：A、

B、

C、

D、

标准答案：B知识点解析：由移轴定理Iz＝Izc+a2A可知，在所有与形心轴平行的轴中，距离形心轴越远，其惯性矩越大。图示截面为一个正方形与一半圆形的组合截面，其形心轴应在正方形形心和半圆形形心之间。所以z1轴距离截面形心轴较远，其惯性矩较大。30、压杆失衡是指压杆在轴向压力的作用下：A、局部横截面的面积迅速变化B、危险截面发生屈服或断裂C、不能维持平衡状态而突然发生运动D、不能维持直线平衡而突然变弯标准答案：D知识