2024年高等教育工学类自考-02159工程力学(一)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年高等教育工学类自考-02159工程力学(一)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.画出图（g）中物体的受力图。假定所有接触均为光滑接触，且除有特殊说明外物体的重力忽略不计。 2.图示一板状试样，表面贴上纵向和横向电阻应变片来测定试样的应变。已知b=4mm，h=30mm，每增加ΔF=3kN的拉力，测得试样的纵向应变ε=120×10-6，横向应变ε/=-38×10-6。试求材料的弹性模量E和泊松比ν。 3.如图所示为二杆桁架，1杆为钢杆，许用应力［ζ］1=160MPa，横截面面积A1=6cm2；2杆为木杆，其许用压应力［ζ］2=7MPa，横截面面积A2=100cm2。如果载荷P=40kN，试校核结构强度。 4.当力的作用线通过矩心时，力对该点的（）为零。5.一吊车重F在跨度为l的简支梁上可来回运动，梁上最大的弯矩是（）。 A、AB、BC、CD、D6.质点系动量的微分等于（）。A、所有外力的大小B、外力的主矢C、所有内力元冲量的矢量和D、所有外力元冲量的矢量和7.刚体的平面运动可分解为随基点的平动和绕基点的转动，其中平动的速度、加速度与基点的选择（），而平面图形绕基点转动的角速度、角加速度与基点的选择（）（有关或无关）。8.有一轴其结构如图所示，各齿轮盘上的扭矩分别为MA=4500Nm，MB=2500Nm，MC=2000Nm，试画出该轴的扭矩图。 9.刚度是指（）。A、结构或构件抵抗变形的能力B、结构或构件抵抗破坏的能力C、结构或构件抵抗拉断的能力D、结构或构件抵抗弯曲的能力10.低碳钢的扭转破坏面为横截面，由最大切应力引起的。11.平面悬臂桁架所受的载荷如图所示。求杆1，2和3的内力。 12.图所示直径d=100mm的圆轴受轴向力F=700kN与力偶M=6kN·m的作用。已知M=200GPa，μ=0.3，[σ]=140MPa。试求： ①作图示圆轴表面点的应力状态图。 ②求圆轴表面点图示方向的正应变。 ③按第四强度理论校核圆轴强度。 13.光滑面和柔性体约束力FN、T的方向分别为（）。A、FN背离物体、T指向物体B、FN背离物体、T背离物体C、FN指向物体、T指向物体D、FN指向物体、T背离物体14.某悬臂吊车如图所示。最大起重荷载G=20kN，杆BC为Q235A圆钢，许用应力[σ]=120MPa。试按图示位置设计BC杆的直径d。 15.如图所示，在钢架的B点作用有水平力F，钢架重力忽略不计。试求支座A、D的约束反力。 16.题图中左、右两杆的抗拉刚度分别是EA和20EA，则A点的竖向位移为（）。 17.以下不属于杆件剪切变形的受力特点的是（）。A、作用在杆件上的力大小相等B、作用在杆件上的力方向相反C、作用在杆件上的力作用线与轴线垂直且相距很近D、作用在杆件上的力大小不相等18.若构件内的应力随时间作交替变化，则该应力称为（），构件长期在此应力作用下，会发生无明显塑性变形的骤然断裂，这种破坏现象称为（）。19.已知主动轮A输入功率为80马力，从动轮B和C输出功率为30马力和50马力，传动轴的转速n=1400转/分，那么，各轮上的外力偶矩的大小分别为mA=（），mB=（），mC=（）20.力偶可在其用作面内移动，而不会改变它对刚体的效应。21.如图所示，等边三角形的边长为l，现在其三顶点沿三边作用大小相等的三个力F，试求此力系向B点简化的结果。 22.在正交的轴系中，力沿某轴的分力的大小与同一力在该轴上的投影的绝对值（）。23.平面汇交力系的合力F，在X轴上的投影为0，则合力应（）A、垂直与X轴B、平行于X轴C、与X轴重合D、不能确定24.不列剪力方程和弯矩方程，画出图示各梁的剪力图和弯矩图，并求出FS，max和Mmax。 25.力使物体绕定点转动的效果用（）来量度。A、力矩B、力偶矩C、力的大小和方向26.提高压杆稳定性的措施有：（）、（）、（）。27.作用在刚体上仅有二力，则此刚体（）。A、一定平衡B、一定不平衡C、平衡与否不能判断D、以上都不正确28.当只需确定某些特定截面的转角和挠度，而并不需要求出转角和挠度的普遍方程时，梁的弯曲变形，可用（）法求解。A、叠加法B、微分法C、几何法D、矢量法29.最大弯矩截面最大拉应力等于最大压应力的条件是（）。A、梁材料的拉压强度相等B、截面形状对称于中性轴C、同时满足以上两条D、截面形状不对称于中性轴30.等直截面梁，最大弯曲正应力发生在（）的截面处。A、剪力最大B、面积最大C、面积最小D、弯矩最大31.AB梁一端砌在墙内，在自由端装有滑轮用以匀速吊起重物D，设重物的重量为G，又AB长为b，斜绳与铅垂线成角，求固定端的约束力。 32.手表的时针、分针和秒针的角速度各是多少？33.弯曲正应力的最大值出现在距中性轴最远处。34.如图所示的受扭实心圆轴，其外力偶如图（单位：N.m），许用剪应力[η]=60MPa，试设计此轴的直径d=（）mm。 35.试用合力矩定理计算图中力对O点之矩。 36.直角坐标表示的动点的运动方程为x=2t，y=2t2，由此可知该动点的轨迹为（）。A、直线B、圆弧C、抛物线D、椭圆37.如何计算剪切应力？剪切的强度校核准则是什么？38.空心管梁受载如图所示。已知[ζ]=150MPa，管外径D=60mm，在保证安全的条件下，求内经d的最大值。 39.在下列措施中，（）将明显地影响压杆失稳临界荷载。A、改变杆件的长度B、改变杆件两端的约束形式C、在不改变横截面两个主惯性矩的前提下改变横截面形状D、在不改变横截面形状的前提下改变横截面尺寸E、在杆件上沿垂直于轴线方向上开孔40.剪力图上某点处的（）等于荷载图上该点处分布荷载集度的大小。41.超静定结构中，温度变化、支座移动一般会产生（）。42.在低碳钢试件的拉伸实验中，杆件横截面上的应力水平达到某个值之前卸载，不会产生残余变形；而超过这个值之后卸载，就将产生残余变形。这个值被称为（）。A、比例极限B、屈服极限C、强度极限D、疲劳极限43.下图所示结构的超静定次数为（） A、1B、2C、3D、444.由平面假设所得到的轴向变形时，截面上的计算公式ζ=N/A中的ζ是常量，这个公式不仅适用于（）变形，而且也适用于（）变形。45.在集中力所在截面上，剪力图在该位置有突变，且突变的大小等于该集中力。46.平面汇交力系平衡的充分必要条件是该力系的（）。47.已知实心圆轴的转速n=300r/min，传递的功率P=300kW，轴材料的许用切应力[τ]=60MPa，切变模量G=80GPa。若要求在2m长度的相对扭转角不超过1°，试求该轴的直径。48.下列关于压杆理解的说法中错误的有（）。A、压杆从稳定平衡过渡到不稳定平衡时轴向压力的临界值，称为临界力或临界荷载B、压杆处于临界平衡状态时横截面上的平均应力称为临界应力C、分析压杆稳定性问题的关键是求杆的临界力或临界应力D、压杆两端的支撑越牢固，压杆的长度系数越大49.刚体作用有平面汇交力系处于平衡状态，则可列出（）独立平衡方程。A、6B、4C、3D、250.铸铁梁上有如图的移动荷载。同一横截面有下列不同的放置方式，从强度考虑，选取（）的截面放置形式最好。 51.图示杆的重量为P，放置在直角槽内。杆与槽为光滑面接触，A、B、C为三个接触点，则该杆的正确受力图是（）A、AB、BC、CD、D52.一般情况下，梁的强度由（）控制。A、切应力B、正应力C、平均应力D、极限应力53.图所示点的应力状态，其最大切应力是（） 54.塑性材料的极限应力是（）。A、比例极限σpB、弹性极限σeC、屈服极限σsD、强度极限σb55.约束力是被动的，它的大小和方向与哪些因素有关。（）A、主动力B、自由体C、接触处的约束特点D、物体的运动状态56.如图所示，点作曲线运动，点的加速度a为恒矢量。问这种情况下点是否作匀变速运动？ 57.作用于半径为120mm的齿轮上的啮合力F推动皮带绕水平轴AB作匀速转动。已知皮带紧边拉力为200N，松边拉力为100N，尺寸如图所示。试求力F的大小以及轴承A、B的约束力。（尺寸单位mm）。 58.静定结构的内力与（）有关，而与材料的性质、截面的形状和大小无关。59.筛沙机中筛子的运动属于平动，筛子上各点的轨迹为相同的平面曲线，而且是（）。A、互相平行B、时而平行，时而相交C、互相交叉D、无法判断60.静力学研究的对象主要是（）。A、受力物体B、施力物体C、运动物体D、平衡物体61.试求下图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN，力偶矩的单位为kN·m，长度单位为m，分布载荷集度为kN/m。（提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分）。 62.一内外径之比d/D=0.8的空心圆轴，若外径D固定不变，壁厚增加1倍，则该轴的抗扭强度和抗扭刚度分别提高（）。A、不到1倍，1倍以上B、1倍以上，不到1倍C、1倍以上，1倍以上D、不到1倍，不到1倍63.三铰拱作用沿水平方向满跨均布的竖向荷载，拱的合理轴线为（）。A、圆弧线B、二次抛物线C、悬链线D、正弦曲线64.对于受扭的圆轴，有如下结论：则正确的是（）。 ①最大剪应力只出现在横截面上； ②在横截面上和包含杆件的纵向截面上均无正应力； ③圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。A、②③对B、①③对C、①②对D、全对65.下述关于刚体的运动说法正确的是（）。A、刚体的平动是平面运动的特殊情况B、刚体的平面运动是平动的特殊情况C、刚体的定轴转动是平面运动的特殊情况D、平动的刚体，其运动一定不是平面运动66.简述低碳钢的拉伸曲线四个阶段。67.平面一般力系简化的结果：主矢不等于零，主矩等于零，则力系简化为一个（）。A、力偶B、力C、零向量D、力矩68.匀质杆AB重Q长L，AB两端分别支于光滑的墙面及水平地板上，位置如图所示，并以二水平索AC及BD维持其平衡。试求 （1）墙及地板的反力； （2）两索的拉力。 69.力的合成可用（）法则求解。A、矩形B、三角形C、立方体D、平行四边形70.一等截面铸铁梁的弯矩图如图所示，设计梁的截面时，最合理的截面应该是图（）。 A、B、C、D、71.三向应力应力状态中，若3个主应力均等于，材料的弹性模量为E，泊松比为，则3个主应变为（）。A、AB、BC、CD、D72.在如图的结构中，力F1=4kN，F2=3kN，竖直实心圆柱的直径d=50mm，许用应力[σ]=160MPa。试用第三强度理论校核竖杆强度。 73.在弯-扭组合变形中，危险点的应力状态属于（）。A、平面应力状态B、空间应力状体C、单向应力状态D、都不对74.重为W的物块放置在光滑水平面上，物块对支承面的压力为P，支承面对物块的约束力为N，则三个力大小之间的关系是（）。 A、AB、BC、CD、D75.什么是刚体的转动惯量？其物理意义是什么？如何计算转动惯量？76.对任何一个平面力系（）。A、总可以用一个力与之平衡B、总可以用一个力偶与之平衡C、总可以用合适的两个力与之平衡D、总可以用一个力和一个力偶与之平衡77.脆性材料的极限应力为（）。A、比例极限B、弹性极限C、屈服极限D、强度极限78.图示槽形截面悬臂梁，F=10kN，Me=70kNm，许用拉应力[σ+]=35 MPa，许用压应力[σ-]=120MPa，试校核梁的强度。 79.一个点的主应力只有3个。80.力的平行四边形公理81.梁结构尺寸、受力如图所示，不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力。 82.图示立方体边长a=0.5mm，F=150N。 试求力对点O之矩。83.平面汇交力系是各类力系中最简单的力系之一。84.在梁的弯曲正应力的计算公式中，EI表示（）A、抗扭刚度B、抗压刚度C、抗弯刚度D、抗拉刚度85.在工程设计中，构件不仅要满足强度、（）和稳定性的要求，同时还必须符合经济方面的要求。86.如图所示的等直杆，在B、C、D、E处分别作用有外力F1、F2、F3和F4，且F1=10kN，F2=20kN，F3=15kN，F4=8kN。试画出该杆件的轴力图。 87.图示刚架MAD为（） A、1kN·mB、2kN·mC、3kN·mD、088.下图中，杆AB的长度L=500mm。A端固定，直径d=50mm，B端受垂直于AB轴线的力F=1kN的作用，[ζ]=100MPa，校核该杆的强度。 89.悬臂梁在均布荷载作用下，在梁支座处的剪力和弯矩为（）A、剪力为零、弯矩最大B、剪力最大、弯矩为零C、剪力为零、弯矩为零D、剪力最大、弯矩最大90.圆轴扭转时横截面上切应力的方向与（）垂直，轴表面各点均处于（）状态。91.根据梁约束特点不同进行分类，常见的静定梁形式有（）。A、纯弯曲梁B、简支梁C、悬臂梁D、外伸梁92.合理安排梁的受力情况，使梁的（）降低，可以减小梁的弯曲正应力、提高梁的弯曲强度。93.某平面力系向A、B两点简化的主矩皆为零，则（）。A、力系必平衡B、力系可能简化为力偶C、力系可能平衡D、力系向任意点简化的主矩必等于零94.图示矩形截面压杆，有三种支持方式。杆长l＝300mm，截面宽度b＝20mm，高度h＝12mm，弹性模量E＝70GPa，λp＝50，λ0＝30，中柔度杆的临界应力公式为σcr＝382MPa–（2.18 MPa）λ 。试计算它们的临界载荷，并进行比较。 95.时钟上的指针都在作定轴转动，当指针正常行进的时候，其分针的角速度w为（）rad/s。 A、AB、BC、CD、D96.动荷载、动应力是指荷载随（）不断地变化，或构件在荷载作用下随（）不断运动。但只要应力不超过材料的比例极限，（）定律仍适用于动应力、动应变的计算。97.选取一次研究对象，应用平面汇交力系的平衡方程最多可以求解（）个未知量。A、1B、2C、398.图中所示的轴，作匀速转动，转速n=200r/min，轴上装有五个轮子，主动轮2输入的功率为60kW，从动轮1、3、4、5依次输出18kW、12kW、22kW和8kW。材料为钢，其许用切应力[τ]=20MPa，切变模量G=8×104MPa，单位长度杆的许用扭转角[θ]=0.25º/m。试按强度条件及刚度条件选择此实心圆轴的直径。 99.图示平面结构中两构件ABC和CD铰接于C，其所受载荷和几何尺寸如图所示，其中F=5qa，M=9qa2。若不计各构件自重和各接触处摩擦，试求固定铰链支座A、D处的约束力。 100.如图所示在BED构件的D端作用一集中力P，BE=ED=L。则约束反力：XB＝（），YB＝（），MB＝（）。 第I卷参考答案一.参考题库1.参考答案：2.参考答案：3.参考答案： 两杆均满足强度4.参考答案：矩5.参考答案：B6.参考答案：D7.参考答案：有关；无关8.参考答案：如下。 9.参考答案：A10.参考答案：正确11.参考答案：12.参考答案：13.参考答案：D14.参考答案：15.参考答案：（1）以钢架为研究对象。 （2）分析钢架受力情况。钢架受到力F以及约束反力FAx、FAy和FD的作用而处于平衡状态。由力偶系平衡条件知，约束反力FAx与力F构成一个力偶，FAx=F，且由此可以确定的方向FAx为水平向左；约束反力FAy与FD构成一个力偶，FAy=FD，假设方向如图所示。上述2个力偶应满足力偶系平衡条件。 （3）根据力偶系平衡条件列出方程，并求解未知量 可解得FAy=FD＝F/2。求得结果为正，说明FAy和FD的方向与假设方向相同。16.参考答案：√2Pa/2EA17.参考答案：D18.参考答案：交变应力；疲劳破坏19.参考答案：；mB=150.5N2m；mC=250.86N2m20.参考答案：正确21.参考答案： （1）建立直角坐标系xBy （2）分别求出A、B、C各点处受力在x、y轴上的分力 （3）求出各分力在B点处的合力和合力偶 22.参考答案：相等23.参考答案：A24.参考答案：25.参考答案：A26.参考答案：合理选择材料；减小柔度；选用合理的截面形状27.参考答案：C28.参考答案：A29.参考答案：B30.参考答案：D31.参考答案：如下所示。 32.参考答案：33.参考答案：正确34.参考答案：37.135.参考答案：36.参考答案：C37.参考答案：38.参考答案：39.参考答案：A,B,D40.