2024年大学试题(理学)-力学考试近5年真题集锦（频考类试题）带答案

（图片大小可自由调整）2024年大学试题(理学)-力学考试近5年真题集锦（频考类试题）带答案第I卷一.参考题库(共100题)1.作用与反作用公理的适用范围是（）A、只适用于刚体的内部；B、只适用于平衡刚体的内部；C、对任何宏观物体和物体系统都适用；D、只适用于刚体和刚体系统。2.研究统计热力学的基本方法是（）A、对微观粒子的微观量求统计平均值；B、经典力学与量子力学相结合；C、求解微观粒子运动的微分方程；D、微观结构与宏观性质相关联.3.简述注射机螺杆作用及其特点。4.位置随动系统如图所示，其中  要求串入校正装置Gc（s），使系统校正后满足下列性能指标： (1)系统仍为I型，稳态速度误差系数Kv≥1000(1/s)， (2)调节时间ts0．25（s），超调量σP%≤30％。 5.求下图所示梁的支座反力及B截面和C截面的弯矩。 6.如图一单梁吊车，其跨度l=10m，吊车大梁由45a号工字钢制成，45a号工字钢的抗弯截面系数Wz=1430×10-6m3，大梁材料的许用应力[σ]=140Mpa，电葫芦自重G=15kN，最大起重量Q=55kN，试校核大梁的强度。（大梁自重暂不考虑。） 7.对于单原子晶体，才有8.质量为m的行星在牛顿引力（大小为k2m/r2）的作用下的运动轨道为一椭圆，它的半长轴为a，求证： 并利用这个公式证明在椭圆短轴端点处的速率为9.轴向拉伸时，横截面上正应力与纵向线应变成正比。10.平面弯曲梁剪力图中，剪力值的突变是由集中的横向力引起的。11.一空心钢轴和一实心铝轴的外径相同，比较两者的抗扭截面系数，可知（）。A、空心钢轴的较大B、实心铝轴的较大C、其值一样大D、其大小与轴的剪变模量有关12.用正则变换方法求平面谐振子的运动。13.试综合比较光滑试样轴向拉伸、缺口试样轴向拉伸和偏斜拉伸试验的特点。14.地震荷载下，挡土墙弯矩为什么会很大？15.如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（）   A、一直是变大的B、一直是变小的C、先变大，后变小D、先变小，后变大16.钢杆CD直径为20mm，用来拉住刚性梁AB。已知F=10kN，求钢杆横截面上的正应力。 17.采用不同长径比毛细管测定某高聚物熔体的压力降与切变速率之后，如何对剪切应力和切变速率进行校正，并阐述对其校正的原因。18.首尾相接构成一自行封闭力多边形的平面力系是平衡力系。19.绘图题：绘制下图所示外伸梁的弯矩图与剪力图。 20.在图示系统中，鼓轮A质量为2m，对其中心轴的回转半径为ρ。均质圆柱B、D质量分别为m5、m。圆柱D在倾角为Θ的粗糙斜面上作纯滚动。试求圆柱D中心沿斜面上升s时的加速度。 21.图中为变截面杆，如果横截面面积A1=200mm2，A2=300mm2，A3=400mm2，求杆内各横截面上的应力。 22.最小势能原理等价于弹性力学基本方程中：（），（）。23.试述焊接船舶比铆接船舶容易发生脆性破坏的原因。24.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25.不受力作用的质点，将静止不动。26.某材料的σ-ε曲线如图，则材料的 （1）屈服极限σs=（）MPa （2）强度极限σb=（）MPa （3）弹性模量E=（）GPa （4）强度计算时，若取安全系数为2，那么塑性材料的许用应力[σ]=（）MPa，脆性材料的许用应力[σ]=（）MPa。 27.因为实位移和虚位移都是约束所许可的，故实际的微小位移必定是诸虚位移中的一个。28.刚体绕同平面内任意二根轴转动的合成运动（）A、一定是平面运动B、一定是平动C、一定是定轴转动D、是绕瞬轴的转动29.试考察应力函数Φ=ay3在下图所示的矩形板和坐标系中能解决什么问题（体力不计）？ 30.作图示外伸梁的剪力图和弯矩图，并求出最大弯矩Mmax。 31.传递函数的状态空间实现不唯一的一个主要原因是状态变量选取不唯一。32.将铜环从20℃加热至135℃，正好套入实心钢轴上。如钢轴的变形可以略去（设为刚体），铜的弹性模量E=105MPa，线膨胀系数为a铜=16×10-6/℃，试求： （1）铜环降至20℃时的应力； （2）铜环的线应变εc及直径应变εd（=Δd/d） 33.约束反力和轴力都能通过静力平衡方程求出，称这类问题为（），反之则称为（），未知力多于平衡方程的数目称为（）。34.刚体平动时，若已知刚体内任一点的运动，则可由此确定刚体内其它各点的运动。35.玻兹曼分布定律只能适用于全同粒子的不可分辨性表现不显著的场合。这些场合是定域子体系和温度不太低、压力不太高的离域子体系。36.设系统的状态空间表达式为 若该系统的状态x2不可测量，试设计一个降维状态观测器，使降维观测器的极点为-10，要求写出降维观测器动态方程，并写出状态的估计方程。37.已知：m，l，α，ω，求：BC绳的张力及A 处约束反力 38.绘制挠曲线的大致形状，既要根据梁的弯矩图，也要考虑梁的支承条件。39.图示三杆，材料、截面积（E，A）都相同，在汇交点C受P力作用，求三杆的内力。 40.点作匀变速曲线运动是指（）A、点的加速度大小a=常量；B、点的加速度a=常矢量；C、点的切向加速度大小aτ=常量；D、点的法向加速度大小an=常量。41.简述通过隧道设计器的参考点如何确定真实隧道的埋深？42.如图所示的动滑轮，拉着物体M以0.5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，物体重200N，它受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力为25N。2s内拉力做的功是（）J，该动滑轮的机械效率是（） 43.计算均质杆AB的动量，动量矩和动能，杆的质量为m。 44.矩形截面杆承受拉弯组合变形时，因其危险点的应力状态是单向应力，所以不必根据强度理论建立相应的强度条件。45.如图示，小环M套在两个半径为r的圆环上，令圆环Oˊ固定，圆环O绕其圆周上一点A以匀角速度ω转动，求当A、O、Oˊ位于同一直线时小环M的速度。 46.爱因斯坦用量子论解释晶体的热容，其结果在高温和低温下都与实验结果相符合。47.在卫星绕太阳的椭圆轨道中，如令a-r=aecosE，，式中τ为周期，a为半长轴，e为偏心率，E为一个新的参量，在天文学上叫做偏近点角。试由能量方程推出下面的开普勒方程：T=E-esinE.48.图示三铰刚架，已知P=20kN，m=10kN.m，q=10kN/m不计自重，计算A、B、C的约束力。 49.给定系统的状态空间表达式为，设计一个具有特征值为-1，-1，-1的全维状态观测器。50.强度理论的适用范围决定于危险点处的应力状态和构件的材料性质。51.3DF中如何进行竖向网格加密？52.假定单摆在有阻力的媒质中振动，并假定振幅很小，故阻力与Θ成正比，且可写为R=-2mklΘ，式中m是摆锤的质量，l为摆长，k为比例常数，试证当时，单摆的振动周期为：53.一般来说，剪切流动可以分为：（）A、拖曳流动B、压力流动C、塑性流动D、屈服流动54.已知弹性介质中杨氏模量为E，泊松比为，求介质的P波速度和S波速度。55.在图示梁上作用一力偶，其力偶矩为Me。则支座A、B的约束力满足条件（） A、AB、BC、CD、D56.当考虑摩擦时，支承面对物体的法向反力FN和摩擦力Fs的合力FR与法线的夹角φ称为摩擦角。57.什么叫透射损失？写出其表达式。58.λs＜λ＜λp的压杆称为（），其临界应力用（）公式计算。59.图示某钢板轧机传动简图，传动轴直径d=320mm，今用试验方法测得45o方向的，问传动轴承受的转矩M是多少？ 60.混凝土的弹性模量规定以压缩时的σ-ε曲线中σ=0.4σb时的割线来确定。61.低碳钢拉伸时，当进入屈服阶段时，试件表面上出现与轴线成45°的滑移线，这是由最大切应力引起的，但拉断时截面仍为横截面，这是由最大拉应力引起的。62.简述消除（减轻）熔体破裂现象的措施。63.台阶形鼓轮装在水平轴上，小头重量为Q2，大头重量为Q1，半径分别为r2和r1，分别挂一重物，物体A重为P2，物体重B为P1，且P1〉P2。如图所示，求鼓轮的角加速度。 64.图a所示机构中，O1A//O2B，且O1A=O2B=10cm，曲柄O1A以匀角速度ω=√2rad/s绕O1轴朝逆时针向转动，O1、O2位于同一水平线上。图b所示CD杆的C端沿水平面向右滑动，其速度大小vC=20cm/s，D端沿铅直墙滑动。图c所示EF杆在倾角为45°的导槽内滑动，契块以匀速u=20cm/s沿水平面向左移动。设AB、CD、EF三均质杆的重量相等，在图示位置时，它们的动量矢量分别用KAB、KCD、KEF表示，则（） A、AB、BC、CD、D65.试导出极坐标和直角极坐中位移变量的坐标变换式。 66.任意两个力都可以和成为一个合力67.若质点系内各质点的动量皆不为零，则质点系的动量必不为零。68.一个质点只要有运动，就一定受有力的作用，而且运动的方向就是它受力的方向。69.已知钻探机钻杆的外径D=60mm，内径d=50mm，功率P=7.355kW，转速n=180r/min，钻杆入土深度l=40m，钻杆材料的G=80GMPa，许用切应力[τ]=40MPa。假设土壤对钻杆的阻力是沿长度均匀分布的，试求： （1）单位长度上土壤对钻杆的阻力矩集度m； （2）作钻杆的扭矩图，并进行强度校核； （3）两端截面的相对扭转角。 70.—悬臂梁及其所在坐标系如图所示，其自由端的（） A、挠度为正，转角为负B、挠度为负，转角为正C、挠度和转角都为正D、挠度和转角都为负71.一简支钢板梁承受荷载如图a所示，其截面尺寸见图b。已知钢材的许用应力为[σ]=170MPa，[τ]=100MPa。试校核梁内的最大正应力和最大切应力。并按第四强度理论校核危险截面上的a点的强度。注：通常在计算a点处的应力时，近似地按aˊ点的位置计算。 72.图示匀质圆轮的质量为m，半径为r，静止地放置在水平胶带上。若在胶带上作用拉力F，并使胶带与轮子间产生相对滑动。设轮子和胶带间的动滑动摩擦因数为f。试求轮子中心O经过距离s所需的时间和此时轮子的角速度。 73.在相距2m的A、B两墙之间，水平地悬挂一根直径d=1mm的钢丝，在中点C逐渐增加荷载P，设钢丝在断裂前仍然服从虎克定律，E=2×105MPa，当伸长率达到0.5%时即被拉断。问断裂时钢丝内的应力、C点的位移δc及荷载P=？ 74.平面平行力系有（）个独立的平衡方程。A、1B、2C、3D、475.试分析说明，在不受任何面力作用的空间体表面附近的薄层中（见下图）其应力状态接近于平面应力的情况。 76.简述毛细管流变仪原理？77.一质量为m的质点自光滑圆滚线的尖端无初速地下滑，试证在任何一点的压力为2mgcosΘ，式中Θ为水平线和质点运动方向间的夹角，已知圆滚线方程为x=a（2Θ+sin2Θ），y=-a（1+cos2Θ）.78.在plaxis中，用折减系数作出它的几个滑裂面，如何查看滑裂面的角度、圆心、半径等这些滑裂面的相关参数呢？79.在图示梁中，集中力F作用在固定于截面B的倒L刚臂上。梁上最大弯矩Mmax与C截面上弯矩MC之间的关系是（）。 A、B、C、D、80.杆AB作平面运动，某瞬时B点的速度νB＝√2m/s，方向如图所示，且α＝45°，则此时A点所有可能的最小速度为（） A、νA＝0B、νA＝1m/sC、νA＝2m/sD、νA＝√2m/s81.质点的运动方程和运动微分方程的物理意义相同。82.下列材料中，（）属于各向同性材料。A、 竹材；B、 纤维增强复合材料；C、 玻璃钢；D、 沥青。83.若在梁的横截面上，只有弯矩而无剪力，则称此情况为（）。84.下列关于“刚体转动”的描述，认识正确的是（）。A、 刚性转动描述了微分单元体的方位变化，与变形位移一起构成弹性体的变形；B、 刚性转动分量描述的是一点的刚体转动位移，因此与弹性体的变形无关；C、 刚性转动位移也是位移的导数，因此它描述了一点的变形；D、 刚性转动分量可以确定弹性体的刚体位移。85.两点受力的构件都是二力杆。86.薄壁杆件承受扭矩T的作用，若杆件壁厚均为δ，截面如图所示。试求最大切应力及单位长度的扭转角。 87.图示手摇铰车的最大起重量P=1kN，材料为Q235钢，[σ]=80MPa。试按第三强度理论选择铰车的轴的直径。 88.若刚体受到不平行的三力作用而平衡，则此三力的作用线必汇交于一点。89.如图所示受均布荷载的简支梁，在利用积分法求解梁的挠曲线方程时，所采用的边界条件为（）A、B、C、D、90.下列结论中正确的是（）A、内力是应力的代数和B、应力是内力的平均值C、应力是内力的集度D、内力必大于应力91.梁纯弯曲时，梁横截面上产生的应力为（）。A、正应力B、拉应力C、压应力D、切应力92.下述那些条件可以作为判断刚体平动的充分必要条件？（）A、刚体运动时，其上有两条相交直线始终与各自初始位置保持平行B、刚体运动时，其上有不在一条直线上的三点始终作直线运动C、刚体运动时，其上各点速度始终相同D、刚体运动时，其上每一点都在某固定平面上运动，且其上很多条直线都与各自初始位置保持平行93.直梁纯弯曲时，通过截面上的应力分布规律、胡可定律和截面法中对中性轴的转动平衡方程，可以推导出梁的曲率（）A、与截面的弯矩成正比，与梁的截面系数成反比B、与截面的弯矩成反比，与梁的截面系数成正比C、与截面的弯矩成反比，与梁的抗弯刚度成正比D、与截面的弯矩成正比，与梁的抗弯刚度成反比94.不论作用于物体的主动力大小如何或存在与否，只要有相对运动，其动摩擦力就是一个恒定的值。95.强度条件是针对杆的危险截面而建立的。96.由扭转试验可知，铸铁试样扭转破坏的断面与试样轴线成45°的倾角，而扭转断裂破坏的原因，是由于断裂面上的剪应力过大而引起的。97.绘图题：绘制下图所示简支梁的弯矩图与剪力图。 98.挤压力是构件之间的相互作用力，它和轴力、剪力等内力在性质上是不同的。99.如图中所示钢梁，截面为圆形截面，已知试按第三强度理论设计AB轴的许可载荷。 100.均质水平圆盘重为P，半径为r，可绕通过其中心O的铅垂轴旋转。一重为Q的人按的规律沿盘缘行走。设开始时圆盘是静止的，求圆盘的角速度及角加速度。第I卷参考答案一.参考题库1.参考答案：C2.参考答案：A3.参考答案： 作用： （1）送料 （2）塑化 （3）传压 （4）排气 （5）压实 （6）注射 特点： （1）加料段较长；（2）均化段较短；（3）螺槽较深；（4）只有预塑化作用4.参考答案： 5.参考答案：以整体为研究对象 6.参考答案：7.参考答案：错误8.参考答案：9.参考答案：错误10.参考答案：正确11.参考答案：B12.参考答案：13.参考答案： 偏斜拉伸试验：在拉伸试验时在试样与试验机夹头之间放一垫圈，使试样的轴线与拉伸力形成一定角度进行拉伸。该试验用于检测螺栓一类机件的安全使用性能。 光滑试样轴向拉伸试验：截面上无应力集中现象，应力分布均匀，仅在颈缩时发生应力状态改变。 缺口试样轴向拉伸试验：缺口截面上出现应力集中现象，应力分布不均，应力状态发生变化，产生两向或三向拉应力状态，致使材料的应力状态软性系数降低，脆性增大。 偏斜拉伸试验：试样同时承受拉伸和弯曲载荷的复合作用，其应力状态更“硬”，缺口截面上的应力分布更不均匀，更能显示材料对缺口的敏感性。14.参考答案： 默认情况下，Plaxis的结构单元是线弹性的。在地震荷载下，有可能发生很大的变形，结构中弯矩也会很大。所以如果关心结构弯矩，需要按实际情况把板单元设成弹塑性。 15.参考答案：C16.参考答案：17.参考答案： 1）剪切应力校正：利用虚拟延长毛细管长度的方式来校正； 2）剪切速率校正：非牛顿修正，利用（3n+1）/4n方式校正。18.参考答案：错误19.参考答案：20.参考答案：21.参考答案：22.参考答案：平衡微分方程；应力边界条件23.参考答案：焊接容易在焊缝处形成粗大金相组织气孔、夹渣、未熔合、未焊透、错边、咬边等缺陷，增加裂纹敏感度，增加材料的脆性，容易发生脆性断裂。24.参考答案：B25.参考答案：错误26.参考答案：240；400；20.4；120；20027.参考答案：错误28.参考答案：D29.参考答案： 30.参考答案： 31.参考答案：正确32.参考答案： 33.参考答案：静定问题；超静定问题；几次超静定34.参考答案：错误35.参考答案：正确36.参考答案： 37.参考答案：38.参考答案：错误39.参考答案： 40.参考答案：C41.参考答案：参考点与隧道底部的距离是一个整数。因此，可以通过参考点减去这个整数得到埋深。42.参考答案：50；80%43.参考答案：44.参考答案：正确45.参考答案：46.参考答案：正确47.参考答案：48.参考答案：49.参考答案： 50.参考答案：