工程力学练习题

工程力学练习题第一部分判断题（错误的改正）1．刚体是指在力的作用下不变形的物体。 (√)2．只受两个力作用而平衡的构件称为二力杆，其约束反力的作用线一定在这两个力作用点的连线上。 (√)3．平衡指物体相对于惯性参考系静止或做匀速直线运动的状态。 (√)4．作用与反作用力也可构成一个二力平衡力系，由于它们满足二力平衡的条件。 (×)5．约束是对物体某方向位移取限制作用的周边物体，约束对被约束物体的作用力称为约束反力。 (√)6．作用于刚体上的三个力，若其作用线共面且相交于一点，则刚体一定平衡。(×)7．力在两同向平行轴上投影一定相等，两平行相等的力在同一轴上的投影一定相等。(√)8．9.在平面汇交力系的平衡方程中，两个投影轴一定要互相垂直。(×)10.某平面力系向两A、B点简化，主矩都为零，则此力系一定平衡。(×)12.力沿其作用线移动不改变力对点之矩的效果。(√)13．力系简化的最后结果为一力偶时，主矩与简化中心无关。(√)14．平面任意力系向任一点简化后，若主矢=0，而主矩，则原力系简化的结果为一个合力偶，合力偶矩等于主矩，此时主矩与简化中心位置无关。(√)15．平面任意力系向任一点简化后，若主矢0，而主矩=0，则原力系简化的结果为一个合力，且合力通过简化中心。(√)16．在一般情况下，平面任意力系向作用面内任一点简化，得到一个合力和一个合力偶。(×)17．已知作用于刚体上所有力在某一坐标轴上投影的代数和等于零，则这些力的合力为零，刚体处在平衡。(×)20．合力对任一轴之矩，等于各分力对同一轴之矩的代数和。 (√)21．物体重力的合力所通过的点称为重心，物体几何形状的中心称为形心，重心与形心一定重合。(×)22．计算一物体的重心，选择不同的坐标系，计算结果不同，因而说明物体的重心位置是变化的。(×)23.静滑动摩擦力与最大静滑动摩擦力是相等的。(×)24.最大静摩擦力的方向总是与相对滑动趋势的方向相反。(√)25．当物体静止在支撑面上时，支撑面全约束反力与法线间的偏角不小于摩擦角。(×)26.斜面自锁的条件是：斜面的倾角小于斜面间的摩擦角。(√)27．梁的最大转角必发生在弯矩最大的截面处。（）28．轴向拉压杆任意斜截面上只有均匀分布的正应力，而无剪应力。（）29.二力构件是指只受两个力作用的构件。()30力偶的合力为0。()31.在弯曲中采用型钢可以节省材料，在拉伸和压缩中也可以采用型钢来节省材料。()32.一圆轴用碳钢制作，校核其扭转角时，发现单位长度扭转角超过了许用值。为保证此轴的扭转刚度，采用的最有效措施为改用合金钢材料。()33.一般在减速箱中，高速轴的直径较小，而低速轴的直径较大。()第二部分填空题1．力是物体间互相的机械作用，这种作用对物体的效应涉及运动效应和变形效应。2．作用在物体上的一群力称为力系，对同一物体的作用效应相同的两个力系称为等效力系。3．静力学公理涉及力的平行四边形法则、二力平衡公理、加减平衡力系公理、作用与反作用公理和刚化公理。4．力的可传性合用条件是力作用在同一个刚体上。5．把研究对象从与其相联系的周边的物体中分离出来，单独画出它的简图，这个环节称为取隔离体。6．平面汇交力系中作力多边形的矢量规则为：各分力的矢量沿着围绕力多边形边界的某一方向首尾相接，而合力矢量沿力多边形封闭边的方向，由第一个分力的起点指向最后一个分力的终点。7.平面一般力系最多可以列个平衡方程，可以求解个未知数。平面平行力系最多可以列个平衡方程，可以求解个未知数。平面汇交力系最多可以列个平衡方程，可以求解个未知数。8、常见的约束可归纳为如下四种基本类型：1〉、___________2〉、光滑接触面约束；3〉、______________4〉、_______________。光滑面约束的约束反力的方向为过接触点处的_______，指向物体的_______。9、平面一般力系向平面内一点简化为一个力R’和一个力偶M。,这个力称原力系的_____，这个力偶称为原力系对简化中点O的_______。平面一般力系平衡的充要条件为_____________________________。10．弹性变形体的基本假设是指1〉_____________假设2〉均匀性假设3〉__________假设11.分析杆件内力的基本方法是_____________。分三个环节：1〉、_____________2〉、_____________3〉_____________。12.杆件变形的基本形式有四种：轴向拉伸与压缩、________、_________和__________。13.工程上把弯曲变形的构件称为梁，按支承形式可简化为1〉_____________梁，2〉____________梁，3〉____________梁。14.直径为d的圆形截面的惯性矩IZ=__________，极惯性矩IP=______________。抗弯截面系数WZ与搞扭截面系数WP的关系是______________。15.受力构件的最大应力称为，最大应力所在的截面称为，危险截面上应力最大的点称为。16.为了保证受力构件具有足够的强度，构件的工作应力必须许用应力。选择答案：（a）大于；（b）等于；（c）小于；（d）有时大于，有时小于。17.在构件开槽、切口、钻孔等截面发生变化的局部区域，应力显著增大的现象称为。18.在静载荷的作用下，应力集中对塑性材料和脆性材料构件强度的影响限度不同，对塑性材料构件强度的影响，对一般脆性材料构件强度的影响，对铸铁构件强度的影响。填“敏感与不敏感”19.梁弯曲时，纵截面上纵向线条既不伸长也不缩短的一层称为。横截面和中性层的交线称为。21.正应力的方向是；切应力的方向是。轴向拉伸或压缩杆件横截面上有应力；剪切的构件剪切面上有应力；扭转圆轴的横截面上有应力；平面弯曲构件的横截面上有应力。22.圆轴扭转时，横截面上任一点的切应力的计算公式是,式中Ｔ是,称为,ρ是至的距离。该公式说明，圆轴的横截面上处的切应力为零,处的切应力最大。23.在简化一已知平面任意力系时，选取不同的简化中心，主矢相同主矩不相同。24.在平面任意力系中，合力对任一点之矩，等于各分力对同一点之矩的代数和，即，称之为合力矩定理。25.若物体系中所有未知量数目不超过独立方程个数，则所有未知量可由平衡方程解出，这类问题称为静定问题；反之则为静不定问题。26．空间汇交力系共有三个独立的平衡方程，它们分别表达为、和。空间力偶系共有三个独立的平衡方程，它们分别表达为、和。而空间任意力系共有六个独立的平衡方程，一、、、、和。27．由n个力组成的空间平衡力系，假如其中的(n-1)个力相交于A点，那么另一个力也必然通过点A。28．当空间力与轴时，力对该轴的矩等于零。29．均质来说，重心才与形心重合。30．当物体处在平衡时，静滑动摩擦力增大是有一定限度的，它只能在0≤Fs≤Fsmax范围内变化，而动摩擦力应当是不改变的。31．静滑动摩擦力等于最大静滑动摩擦力时物体的平衡状态，称为临界平衡状态。32．对于作用于物体上的积极力，若其合力的作用线在摩擦角以内，则不管这个力有多大，物体一定保持平衡，这种现象称为自锁现象。33．当摩擦力达成最大值时，支撑面全约束反力与法线间的夹角为摩擦角。34．如题11图示正方形薄板OABC在板平面内受力和力偶作用，已知：P1＝50N，P2＝40N，M＝50N·m，该平面力系向O点简化所得的主矩是_____________。35．当一物体沿另一物体接触面有相对滑动或有相对滑动趋势时，支承面对物体全反力与支承面法线间的夹角称为______________。36．题14图示斜五面体OABCDE沿坐标轴正向三个棱边的长度OA＝4，OC＝3，OE＝3（单位m），斜平面ABDE沿对角线EB间作用一力P＝10kN，则该力在x轴上的投影Px=______________kN。37．材料力学的任务就是在满足______________的前提下，经济、合理、安全的设计构件。38．梁弯曲后，其截面形心在垂直方向的位移称为______________。40．低碳钢在屈服阶段呈现应力______而应变______；冷作硬化将使材料的比例极限______而塑性性能______。41．根据杆件的_______不同，其变形也不同。其中基本变形为_______、________、_______。42．等截面梁用积分法计算其挠度和转角时，积分常数根据_______条件和_______条件决定。43.力偶对任意点之矩等于，力偶只能与平衡。44.从拉压性能方面来说，低碳钢耐铸铁耐。45.分析杆件内力的基本方法是_____________。分三个环节：1〉、_____________2〉、_____________3〉_____________。46．图示为三种不同材料的σ-ε曲线，则材料的强度最高的是，刚度（在弹性阶段）最大的是，塑性最佳的是。47.铸铁作拉伸实验时，由于作用，试件沿截面断裂；低碳钢屈服时，在45°方向上出现滑移线，这是由引起的。48.GIp称为，反映了圆轴抵抗扭转变形的能力49.某材料的σ-ε曲线如图，则材料的屈服极限σs=______Mpa，强度极限σb=________Mpa，弹性模量E=______Gpa，强度计算时，若取安全系数为2，那么材料的许用应力[σ]=_____Mpa50.材料的塑性指标有和。51．如图所示，已知作用在长方体顶点的力F的大小和角度，则力F在轴z和y上的投影分别为Fz=，Fy=，对x和y轴的矩分别为和。第三部分选择题1．图为均质圆盘用细绳悬挂，并靠在光滑斜面上。在(a)、(b)、(c)、(d)所示的四种状态中，只有(c)图可以保持平衡。3．物块A、B自重不计，并与光滑的平面mm和nn相接触，如图所示。若其上分别作用有大小相等、方向相反且作用线相同的力和力，试问两刚体是否平衡。(A)(A)A、B都不平衡(B)A、B都平衡(C)A平衡，B不平衡(D)A不平衡，B平衡4．如图所示的各图为平面汇交力系所作的力多边形，下面说法对的的是(C)。(A)图(a)和图(b)是平衡力系 (B)图(b)和图(c)是平衡力系(C)图(a)和图(c)是平衡力系 (D)图(c)和图(d)是平衡力系7.关于某一个力、分力与投影下面说法对的的是(B)。(A)力在某坐标轴上的投影与力在该轴上的分力都是矢量，且大小相等，方向一致(B)力在某坐标轴上的投影为代数量，而力在该轴上的分力是矢量，两者完全不同(C)力在某坐标轴上的投影为矢量，而力在该轴上的分力是代数量，两者完全不同(D)对一般坐标系，力在某坐标轴上投影的量值与力在该轴上的分力大小相等8．力偶对物体的作用效应，取决于(D)。(A)力偶矩的大小 (B)力偶的转向(C)力偶的作用平面 (D)力偶矩的大小，力偶的转向和力偶的作用平面9．一个不平衡的平面汇交力系，若满足的条件，则其合力的方位应是(A)。(A)与x轴垂直 (B)与x轴平行(C)与y轴正向的夹角为锐角 (D)与y轴正向的夹角为钝角10.空心圆轴扭转时，横截面上的扭矩Ｔ的方向如图所示，其切应力分布的对的示图为图。11．图中力在平面OABC内，该力对x、y、z轴的矩是(C)。(A)，，(B)，，(C)，，(D)，，12．常用的应力单位是兆帕（MPa），1Mpa＝（）A．103N／m2 B．106N／m2C．109N／m2 D．1012N／m213．题7图示螺钉在拉力P作用下，挤压面积Ajy=（）A．B．C．D．14．长度为l的简支梁上作用了均布载荷q，根据剪力、弯矩和分布载荷间的微分关系，可以拟定（）A．剪力图为水平直线，弯矩图是抛物线B．剪力图是抛物线，弯矩图是水平直线C．剪力图是斜直线，弯矩图是抛物线D．剪力图是抛物线，弯矩图是斜直线15.一直径为d的实心圆轴，按强度条件计算其受扭转时的允许转力矩为T，当此轴的横截面面积增长一倍时，其允许扭转力矩将为（）。2T;B2T;C4T.16．作为塑性材料的极限应力是（）A.比例极限B.弹性极限C．屈服极限D．强度极限17.轴向拉压杆件危险截面是（）的横截面。（1）轴力最大（2）正应力最大（3）面积最小（4）位移最大18.题3图所示斜面倾角为30°，一重为P的物块放在斜面上，物块与斜面间静滑动摩擦系数f=0.6，下述判断对的的是（）A．不管P有多重，物块在斜面上总能保持平衡B．P有一极值，重量超过该极值物体下滑，否则处在平衡C．不管P有多轻，物块总要下滑D．物块虽不下滑，但它处在临界平衡状态19.现有铸铁和低碳钢两种材料，则图中杆1和杆2应选用（）。杆1选用低碳钢，杆2选用铸铁杆1选用铸铁，杆2选用杆1和杆2都选用铸铁杆1和杆2都选用低碳钢20.力偶对物体产生的运动效应为().只能使物体转动B.只能使物体移动C.既能使物体转动,又能使物体移动D.它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同21.如图所示，平面上A、B、C三点分别受到力P作用，∆ABC为等边三角形，则此力系（）。A.平衡B.不平衡C合力矩为0D.合力为022.设轴向拉伸杆横截面上的正应力为σ，则450斜截面上的正应力和剪应力()。A.分别为σ/2和σB.均为σC.分别为σ和σ/2D.均为σ/223.梁的挠曲线微分方程，d²y/dx²=m(x)/EIz在（）条件下成立A、梁的就形属小变形B、材料服从虚克定律C、挠曲线在面内D、同时满足A、B、C24．按力的平移定理，图中机构（）是等效的。2a2a2a2a2a2a2a2aA.①与②B.①与③C.②与③D.①与④25.图示物块重5KN，与地面的摩擦角为350，今欲用力F推动物块，,则物块将（）。AA.不动B.滑动C.处在临界平衡状态D.滑动与否不能拟定第四部分简答及计算题ABAB密封线C12kN12kNq=6kN/mACB2m4m2.图示支架。杆①为直径d=16mm的圆截面钢杆，许用应力[σ]=140Mpa。杆②为边长a=100mm的正方形截面木杆，许用应力[σ]=4.5Mpa,已知结点B处挂一重物G=36KN，试校核两杆件的强度。3在图示简易吊车中，为钢杆，为木杆。木杆的横截面面积，许用应力；钢杆的横截面面积，许用应力。试求许可吊重。4,使用直径的铆钉铆接两块厚度＝6mm的钢板，铆钉的许用切应力,许用挤压应力。试拟定满足铆钉剪切强度和挤压强度的许可拉力Ｆ。5、轴的直径d=80mm，键的尺寸b=20mm，h=12mm，l=120mm,如下图所示键的许用切应力[τ]=40Mpa，许用挤压应力[σjy]=90Mpa。若由轴通过键所传递的转矩为M=2kNm。试校核键的强度。（15分）6,重物悬挂如图所示，已知G=1.8kN，其他重量不计。求铰链A的约束反力和杆BC所受的力。BB10cm30cm2045°CAD7.AB、AC、DE三杆用铰链连接如图所示，DE杆的E端作用一力F，其大小