西南交大远程教育试卷-大专-工程力学C-1-4

本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共22道小题)1.考虑力对物体作用的运动效应和变形效应，力是。

(A)

滑动矢量

(B)

自由矢量

(C)

定位矢量你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：C解答参考：2.考虑力对物体作用的运动效应，力是。

(A)

滑动矢量

(B)

自由矢量

(C)

定位矢量你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：3.图示中的两个力则刚体处于。

(A)

平衡

(B)

不平衡

(C)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：4.

(A)

(B)

(C)

不能确定

(D)

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：5.力的可传性原理只适用于。

(A)

刚体

(B)

变形体

(C)

刚体和变形体你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：6.图示作用于三角架的杆AB中点处的铅垂力如果沿其作用线移动到杆BC的中点，那么A、C处支座的约束力的方向。

(A)

不改变

(B)

改变

(C)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：7.如图所示，物体处于平衡，，自重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图。

(A)

正确

(B)

不正确

(C)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：8.如图所示，物体处于平衡，自重不计，接触处是光滑的,图中所画受力图是。

(A)

正确

(B)

A处约束力不正确

(C)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：9.如图所示，各杆处于平衡，杆重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图。

(A)

正确

(B)

A处及B处约束力不正确

(C)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：10.如图所示，梁处于平衡，自重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图是。

(A)

正确

(B)

B处约束力不正确

(C)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：11.平面汇交力系的合力表示为。

(A)

(B)

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：12.平面汇交力系独立的平衡方程有个

(A)

1

(B)

2

(C)

3你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：13.图中各个力之间的关系。

(A)

(B)

(C)

(D)

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：14.图中各个力之间的关系。

(A)

(B)

(C)

(D)

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：15.图中各个力之间的关系。

(A)

(B)

(C)

(D)

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：16.图中各个力之间的关系。

(A)

(B)

(C)

(D)

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：C解答参考：17.如图所示,重量为的钢管C搁在斜槽中，

则平衡时是有。

(A)

(B)

(C)

(D)

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：D解答参考：18.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)

(B)

(C)

(D)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：C解答参考：19.在图(a)中支座约束力与图(b)中支座约束力。

(A)

相等

(B)

不相等

(C)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：20.平面力偶系有个独立的平衡方程。

(A)

1

(B)

2

(C)

3

(D)

4

(E)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：21.如图a所示，在物体上作用有两力偶其力多边形封闭（图

b）。则该物体。

(A)

平衡

(B)

不平衡

(C)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：22.一力偶作用在平面Oyz内，它们的力偶矩大小相等。则此两力偶。

(A)

等效

(B)

不等效

(C)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：二、判断题(判断正误，共13道小题)23.

二力平衡条件中的两个力作用在同一物体上；作用力和反作用力分别作用在两个物体上。你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：24.

分力一定小于合力。你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：25.

刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件。你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：26.

力偶与一个力不等效，也不能与一个力平衡。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：27.

力偶对刚体的转动效应与其在作用面内的位置有关。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：28.

力对刚体的转动效应用力矩度量。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：29.

力偶在任何坐标轴上的投影不等于零。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：30.

力偶只能改变物体的转动状态。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：31.

在同一平面内的两个力偶，如它们的力偶矩大小相等，则此两力偶等效。()你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：32.

平面力偶系合成的结果是一力偶。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：33.

力偶对刚体的转动效应用力偶矩度量。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：34.

平面汇交力系的合力作用线通过汇交点。你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：35.

三力平衡汇交定理表明：作用在物体上汇交于一点的三个力必是平衡力系。你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)三、主观题(共16道小题)36.

试作下列各杆件的受力图。参考答案：略37.

1-4试作下面物体系中各指定物体的受力图：（a）圆柱体O、杆AB及整体； （b）吊钩G、钢梁、构件；（c）折杆ABC、圆柱体O及整体； （d）杆AB及整体；（e）棘轮O、棘爪AB； （f

）梁AB、DE和滚柱C。参考答案：略38.

图示三铰刚架由AB和BC两部分组成，A、C为固定铰支座，B为中间铰。试求支座A、C和铰链B的约束力。设刚架的自重及摩擦均可不计。参考答案：39.

压路的碾子O重P

=

20

kN，半径R

=

400

mm。试求碾子越过高度

=

80

mm的石块时，所需最小的水平拉力Fmin。设石块不动。参考答案：Fmin=15kN40.

构架ABCD在A点受力F

=

1kN作用。杆AB和CD在C点用铰链连接，B、D两点处均为固定铰支座。如不计杆重及摩擦，试求杆CD所受的力和支座B的约束力。参考答案：41.

梁AB如图所示，作用在跨度中点C的力F

=

20

kN。试求图示两种情况下支座A和B的约束力。梁重及摩擦均可不计。参考答案：42.

如图a所示，重量为P

=

5

kN的球悬挂在绳上，且和光滑的墙壁接触，绳和墙的夹角为30º。试求绳和墙对球的约束力。参考答案：（4）根据平衡条件列平衡方程。可先求出各力在x、y轴上的投影，如表2-1中所示，于是

43.

重P

=

1

kN的球放在与水平成30º角的光滑斜面上，并用与斜面平行的绳AB系住（图2-15

a）。试求绳AB受到的拉力及球对斜面的压力。参考答案：44.

参考答案：45.

参考答案：46.

已知AB梁上作用一矩为Me的力偶，梁长为l，梁重及摩擦均不计。试求在图示四种情况下支座A、B的约束力。参考答案：47.

汽锤在锻打工件时，由于工件偏置使锤头受力偏心而发生偏斜，它将在导轨DA和BE上产生很大的压力，从而加速导轨的磨损并影响锻件的精度。已知锻打力F

=

1000

kN，偏心距e

=

20

mm，锤头高度h

=

200

mm，试求锻锤给两侧导轨的压力。参考答案：48.

机构OABO1，在图示位置平衡。已知OA

=

400

mm，O1B

=

600

mm，作用在OA上的力偶的力偶矩之大小∣Me1∣=

1

N

·

m。试求力偶矩Me2的大小和杆AB所受的力。各杆的重量及各处摩擦均不计。参考答案：49.

图中，如作用于扳手上的力F

=

200

N，l

=

0.40

m，

=

60º，试计算力对O点之矩。参考答案：50.

试用合力矩定理计算图中力对O点之矩。参考答案：51.

图

a所示梁AB受矩为Me

=

300

N

·

m的力偶作用。试求支座A、B的约束力。参考答案：本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共11道小题)1.

(A)

69.3N•m

(B)

―69.3N•m

(C)

80N•m

(D)

―80N•m你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：2.平面任意力系有个独立的平衡方程。

(A)

1

(B)

2

(C)

3

(D)

4你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：C解答参考：3.平面平行力系有个独立的平衡方程。

(A)

1

(B)

2

(C)

3

(D)

4你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：4.图示结构是（）。

(A)

静定

(B)

一次超静定

(C)

二次超静定

(D)

三次超静定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：5.图示为两个相互啮合的齿轮。作用在齿轮A上的切向力平移到齿轮B的中心。

(A)

不可以

(B)

可以

(C)

不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：6.图示桁架中杆件内力等于零，即所谓“零杆”为。

(A)

BC,AC

(B)

BC,AC,AD

(C)

BC

(D)

AC你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：7.沿正立方体的前侧面作用一力，则该力。

(A)

对轴x、y、z之矩均相等

(B)

对轴x、y、z之矩均不相等

(C)

对轴x、y、之矩相等

(D)

对轴y、z之矩相等你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：D解答参考：8.空间力对点之矩是。

(A)

代数量

(B)

滑动矢量

(C)

定位矢量

(D)

自由矢量你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：C解答参考：9.力对轴之矩是。

(A)

代数量

(B)

滑动矢量

(C)

定位矢量

(D)

自由矢量你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：10.已知P=1.0kN，F1=0.5kN，物体与地面间的静摩擦因数fs=0.4，动摩擦因数fd=0.3则物体所受的摩擦力的大小为。

(A)

0.3kN

(B)

0.225kN

(C)

0.433kN

(D)

0你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：11.已知物块与水平面间的摩擦角今用力F1=0.5kN推动物块，P=1kN。则物块将。

(A)

平衡

(B)

滑动

(C)

处于临界平衡状态

(D)

滑动与否不能确定你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：二、判断题(判断正误，共8道小题)12.

力对任一点之矩在通过该点的任意轴上的投影等于力对该轴之矩。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：13.

当力与轴共面时，力对该轴之矩等于零。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：14.

力系的主矢是力系的合力。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：15.

若一平面力系向点A简化得到一个合力，而向点B简化可以得到一合力偶。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：16.

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。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：17.

力系的主矢和主矩都与简化中心的位置有关。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：18.

当力系简化为合力偶时，主矩与简化中心的位置无关。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：19.

桁架中的零杆可以从结构中去掉。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)三、主观题(共17道小题)20.

压路的碾子O重P

=

20

kN，半径R

=

400

mm。试求碾子越过高度

=

80

mm的石块时，所需最小的水平拉力Fmin。设石块不动。参考答案：Fmin=15kN21.

简易起重机用钢丝绳吊起重P

=

2

kN的物体。起重机由杆AB、AC及滑轮A、D组成，不计杆及滑轮的自重。试求平衡时杆AB、AC所受的力（忽略滑轮尺寸）。参考答案：FAB=-

0.414kN（压），FAC=-

3.146kN（压）22.

在简支梁AB上，作用有力F

=

50

kN，试求支座A和B的约束力。不计梁重及摩擦力。参考答案：23.

试求图中各力在坐标轴上的投影。已知：F1

=

F2

=

F4

=

10

kN，F3

=

F5

=

15

kN，F6

=

20

kN，各力方向如图所示。参考答案：解：应用教材中公式（2-3）得F1x

=

F1

=

10

kN，F1y

=

0，F2x

=

0，F2y

=

F2

=

10

kNF3x

=

F3

cos30º=

15

×

0.866

kN=

12.99

kNF3y

=

F3

sin30º=

15

×

0.5kN

=

7.50

kNF4x

=

F4

sin30º=

10

×

0.5

kN=

5

kNF4y

=

-

F4

cos30º=

-

10

×

0.866

kN=

-

8.66

kNF5x

=

F5

cos60º=

15

×

0.5kN

=

7.50

kNF5y

=

-

F5

sin60º=

-

15

×

0.866kN

=

-

12.99

kNF6x

=

-

F6

sin30º=

-

20

×

0.5kN

=

-

10

kNF6y

=

-

F6

cos30º=

-

20

×

0.866

kN=

-

17.3

kN24.

在图示结构中，A、B、C处均为光滑铰接。已知F

=

400

N，杆重不计，尺寸如图所示。试求C点处的约束力。参考答案：FCx=880N(→)，FCy=480N(↓)25.

左端A固定而右端B自由的悬臂梁AB，自重不计，承受集度为q（N/m）的满布均匀荷载，并在自由端受集中荷载作用。梁的长度为l。试求固定端A处的约束力。参考答案：FAx=0，FAy=ql+F(↑)，MA=

ql2+Fl26.

试分别求图中两根外伸梁其支座处的约束力。梁重及摩擦均不计。参考答案：27.

试分别求图示两个构架上A、B处所受到的约束力。不计构件自重及各处的摩擦。图b中C处为铰链。参考答案：28.

图

a示一起重机，A、B、C处均为光滑铰链，水平梁AB的重量P

=

4

kN，荷载F

=

10

kN，有关尺寸如图所示，BC杆自重不计。试求杆BC所受的拉力和铰链A给杆AB的约束力。参考答案：（1）根据题意，选AB为研究对象。29.

图

a所示梁AB，其A端为固定铰链支座，B端为活动铰链支座。梁的跨度为l

=

4a，梁的左半部分作用有集度为q的均布荷载，在D截面处有矩为Me的力偶作用。梁的自重及各处摩擦均不计。试求A和B处的支座约束力。参考答案：30.

一汽车起重机，车身重P1，转盘重P2，起重机吊臂重P3，如图所示。试求当吊臂在汽车纵向对称面内时，不至于使汽车翻倒的最大起重量Pmax。参考答案：31.

试判别图示桁架中哪些杆其内力等于零，即所谓“零杆”。你能否总结出判别零杆的规律？参考答案：（a）DE，EF，FG，BG(b)BC，AC32.

自重P

=

1.0

kN的物块置于水平支承面上，受倾斜力F

1=

0.5

kN作用，并分别如图

a、b中所示。物块与水平支承面之间的静摩擦因数f

s=

0.40，动摩擦因数f

d=

0.30，问在图中两种情况下物块是否滑动？并求出摩擦力。参考答案：由于保持平衡所需的摩擦力F=0.433kN<Fmax=0.5kN,因此物块保持平衡，没有滑动。值得注意的是，此时的摩擦力F=0.433kN是由平衡方程确定的，而不是Fmax=0.5kN。只有在临界平衡状态，摩擦力才等于最大静摩擦力Fmax。33.

图示物块A置于斜面上，斜面倾角=30°,物块自重P=350N，在物块上加一水平力FT=100N,物块与斜面间的静摩擦因数fs=0.35,动摩擦因数fd=0.25。试问物块是否平衡？并求出摩擦力的大小和方向。参考答案：34.

如图所示，长方体上作用了五个力，其中，F1=100N,F2=150N,

F3=500N,F4=200N,F5=220N,

各力方向如图中所示。且a=5m,b=4m,c=3m。

试求各力在坐标轴上的投影.参考答案：35.

参考答案：36.

参考答案：F1x=130.0N，F1y=–75N，F1z=260.0N，F2x=100.0N，F2y=119.0N，F2z=156.0N本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共9道小题)1.构件在外力作用下的能力称为稳定性。

(A)

不发生断裂

(B)

保持原有平衡状态

(C)

不产生变形

(D)

保持静止你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：2.一圆截面直杆，两端承受拉力作用，若将其直径增大一倍，其它条件不变，则下列说法错误的是。

(A)

其轴力不变

(B)

其应力是原来的1/4

(C)

其强度将是原来的2倍；

(D)

其伸长量是原来的1/4

(E)

其抗拉刚度将是原来的4倍你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：C解答参考：3.钢材经过冷作硬化处理后，其性能的变化是。

(A)

比例极限提高

(B)

屈服极限降低

(C)

弹性模量降低

(D)

延伸率提高你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：4.轴向受拉杆的变形特征是。

(A)

纵向伸长横向缩短

(B)

横向伸长纵向缩短

(C)

纵向伸长横向伸长

(D)

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：5.低碳钢在拉伸与压缩时力学性能指标不同的是。

(A)

比例极限

(B)

弹性极限

(C)

屈服极限

(D)

强度极限

(E)

弹性模量你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：D解答参考：6.材料安全工作时容许承受的最大应力值是。

(A)

(B)

(C)

(D)

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：D解答参考：7.拉杆的危险截面一定是该杆中的横截面。

(A)

轴力最大

(B)

面积最小

(C)

应力最大

(D)

位移最大你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：C解答参考：8.长度、横截面和轴向拉力相同的钢杆与铝杆的关系是两者的。

(A)

应力相同

(B)

容许荷载相同

(C)

纵向线应变相同

(D)

纵向伸长量相同你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：9.实心圆轴，两端受扭转外力偶作用。直径为D时，设轴内的最大切应力为，若轴的直径改为D/2,其它条件不变，则轴内的最大切应力变为。

(A)

(B)

(C)

(D)

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：二、判断题(判断正误，共12道小题)10.

在扭转外力偶作用处，扭矩图发生突变。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：11.

受扭圆轴横截面上，半径相同的点的切应力大小也相同。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：12.

圆杆扭转时单位长度的扭转角与扭矩及截面几何性质无关。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：13.

材料力学的任务是在保证安全的原则下设计构件。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：14.

构件的强度、刚度和稳定性与所用材料的力学性能有关。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：15.

要使结构安全正常地工作，就必须要求组成它的大部分构件能安全正常地工作。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：16.

任何物体在外力作用下，都会产生变形。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：17.

设计构件时，强度越高越好。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：18.

轴力是拉压杆横截面上唯一的内力。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：19.

仅由平衡条件求不出超静定问题的全部未知力。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：20.

设计构件时，须在节省材料的前提下尽量满足安全工作的要求。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：21.

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)三、主观题(共24道小题)22.

曲柄连杆机构的活塞上作用有力F

=

400

N。如不计摩擦和所有构件的重量，问在曲柄OA上应加多大的力偶矩Me方能使机构在图示位置平衡？参考答案：23.

试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力，并作轴力图。参考答案：24.

试求图示等直杆横截面1-1，2-2和3-3上的轴力，并作轴力图。若横截面面积，试求各横截面上的应力。参考答案：25.

试求图示阶梯状直杆横截面1-1，2-2和3-3上的轴力，并作轴力图。若横截面面积，并求各横截面上的应力。参考答案：26.

简易起重设备的计算简图如图所示。已知斜杆AB用两根不等边角钢组成，钢的许用应力。试问在提起重量为的重物时，斜杆AB是否满足强度条件？参考答案：27.

图

a所示为左端固定而右端自由的轴向受力杆件。试求Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ横截面上的轴力，并作轴力图。参考答案：28.

一横截面为正方形的砖柱分上下两段，其受力情况、各段长度及横截面尺寸如图

a所示。已知F

=

50

kN，试求荷载引起的最大工作应力。参考答案：解：首先作柱的轴力图如图

b所示。由于此柱上下两段的横截面尺寸不同，故不能应用公式（7-3）计算柱的最大工作应力，必须利用公式（7-2）求出每段柱的横截面上的正应力，然后进行比较以确定全柱的最大工作应力。Ⅰ、Ⅱ两段柱（图

a）横截面上的正应力分别为29.

一横截面为矩形的钢制阶梯状直杆，其受力情况及各段长度如图a所示。AD段和DB段的横截面面积为BC段横截面面积的两倍。矩形截面的高度与宽度之比h/b=1.4，材料的许用应力、=160MPa。试选择各段杆的横截面尺寸h和b。参考答案：解：首先作杆的轴力图如图

b所示。此杆为变截面杆，最大工作应力不一定出现在轴力最大的AD段横截面上。由于DB段的横截面面积与AD段相同，而轴力较小，故其工作应力一定小于AD段的。于是只需分别对AD段和BC段进行计算。对于AD段，按强度条件要求其横截面面积AI为30.

有一三角架如图所示，其斜杆由两根80×80×7等边角钢组成，横杆由两根10号槽钢组成，材料均为Q235钢，许用应力=

120

MPa。试求许用荷载[F]。参考答案：31.

图

a所示为一阶梯形钢杆，AB段和BC段的横截面面积为A1

=

A2

=

500

mm2，CD段的横截面面积为A3

=

200

mm2。已知钢的弹性模量E

=

2.0×105

MPa。试求杆的纵向变形Δl。图中长度单位为mm。参考答案：解：此杆的轴力图如图b所示。由于各段杆的轴力和横截面面积不尽相同，故须分段利用拉压胡克定律求各段杆的纵向变形，它们的代数和才是整个杆的纵向变形Δl。32.

试作图示各杆的轴力图，并分别指出最大拉力和最大压力的值及其所在的横截面（或这类横截面所在的区段）。参考答案：(a)

AB段：30

kN(拉)，BC段：0,CD段：-

20kN(压)；(b)

AB段：10

kN(拉)，BC段：-

10kN(压)，CD段：20

kN(拉)；(c)

AB段：0，

BC段：10

kN(拉)，CD段：15

kN(拉)33.

试判定图示杆系是静定的，还是超静定的；若是超静定的，试确定其超静定次数，并写出求解杆系内力所需的位移相容条件（不必具体求出内力）。图中的水平杆是刚性杆，各杆的自重均不计。参考答案：1次超静定34.

参考答案：35.

（1）最大切应力及两端截面间的相对扭转角；（2）图示截面上A，B，C三点处切应力的数值及方向；（3）C点处的切应变。参考答案：36.

（1）最大切应力；（2）截面A相对于截面C的扭转角。参考答案：37.

参考答案：38.

参考答案：39.

一传动轴的计算简图如图

a所示，作用于其上的外力偶之矩的大小分别是：MA

=

2

kN

·

m，MB

=

3.5kN

·

m，MC

=

1

kN

·

m，MD

=

0.5kN

·

m，转向如图。试作该传动轴的扭矩图。参考答案：40.

一实心圆截面传动轴，其直径d

=

40

mm，所传递的功率为30

kW，转速n

=

1

400

r/min。该轴由45号钢制成，许用切应力=

40

MPa，切变模量G

=

8×104

MPa，单位长度杆的许用扭转角=1

/m。试校核此轴的强度和刚度。参考答案：解：首先计算扭转力偶矩M。41.

传动轴如图

a所示，其转速n=300r/min，主动轮A输入的功率P1

=

500

kW；若不计轴承摩擦所耗的功率，三个从动轮B、C、D输出的功率分别为P2

=

150

kW，P3

=

150

kW，P4

=

200

kW。该轴是用45号钢制成的空心圆截面杆，其内外直径之比

=

1/2。材料的许用切应力[

]=

40

MPa，其切变模量G=8×104MPa。单位长度杆的许用扭转角=0.3º/m。试作轴的扭矩图，并按强度条件和刚度条件选择轴的直径。参考答案：42.

试作图示各杆的扭矩图，并指出最大扭矩的值及其所在的横截面（或这些横截面所在的区段）。参考答案：(a)

Tmax

=

Me；(b)

Tmax

=

2Me，在CD段；(c)

Tmax

=

–3

kN·m，在DE段43.

直径50

mm的钢圆轴，其横截面上的扭矩T

=

1.5

kN

·

m，试求横截面上的最大切应力。参考答案：44.

空心钢圆轴的外直径D

=

80

mm，内直径d

=

62.5

mm，外力偶之矩Me

=

10

N

·

m。已知钢的切变模量G

=

8×104

MPa。①试作横截面上切应力的分布图；②试求最大切应力和单位长度扭转角。参考答案：45.

圆轴的直径d

=

50

mm，转速为120

r/min。若该轴横截面上的最大切应力等于60

MPa，试问所传递的功率是多少？参考答案：PkW

=

18.5

kW本次作业是本门课程本学期的第4次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共7道小题)1.空间任意力系有个独立的平衡方程。

(A)

3

(B)

4

(C)

5

(D)

6你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：D解答参考：2.空间汇交力系有个独立的平衡方程，

(A)

3

(B)

4

(C)

5

(D)

6你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：A解答参考：3.纯弯曲梁段的横截面内力是。

(A)

弯矩和剪力

(B)

剪力和轴力

(C)

弯矩和轴力

(D)

只有弯矩你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：D解答参考：4.

(A)

形心轴

(B)

对称轴

(C)

中性轴

(D)

形心主惯性轴你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：C解答参考：5.矩形截面梁高宽比为h/b=5/3,若支撑情况及载荷不变，将梁竖放和平放时，两者的最大应力之比为。

(A)

竖/平=5/3

(B)

竖/平=3/5

(C)

竖/平=2/1

(D)

竖/平=1/2你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：6.下列材料不符合各向同性的是。

(A)

钢材

(B)

浇筑得很好的混凝土

(C)

木材

(D)

塑料你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：C解答参考：7.实心圆轴，两端受扭转外力偶作用。直径为D/2时，设轴内的最大切应力为，若轴的直径改为D,其它条件不变，则轴内的最大切应力变为。

(A)

(B)

(C)

(D)

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：B解答参考：二、判断题(判断正误，共7道小题)8.

纯弯曲梁段各横截面弯矩是常数。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：9.

梁中的最大正应力和最大剪力一定不会出现在同一截面。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：10.

在工程中，按正应力强度条件设计的梁，大多数不满足切应力强度条件。

（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：11.

对于等截面梁，最大切应力必出现在剪力值最大的截面上。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：12.

中性轴的位置是由几何方面确定的。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法错误解答参考：13.

若梁的截面是T形截面，则同一截面上的最大拉应力和最大压应力的数值不相等。（）你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：14.

你选择的答案：

未选择

[错误]正确答案：说法正确解答参考：（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)三、主观题(共15道小题)15.

一根等直杆受力如图所示。已知杆的横截面面积A和材料的弹性模量E。试作轴力图，并求杆端点D的位移。参考答案：16.

试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩。参考答案：17.

试指出图示剪力图和弯矩图的错误。参考答案：18.

矩形截面的悬臂梁受集中力和集中力偶作用，如图所示。试求截面m-m和固定端截面n-n上A，B，C，D四点处的正应力。参考答案：19.

由两根28a号槽钢组成的简支梁受三个集中力作用，如图所示。已知该梁材料为Q235钢，其许用弯曲正应力。试求梁的许可荷载F。参考答案：20.

参考答案：21.

参考答案：22.

试求图

a所示外伸梁指定横截面1-1、2-2、3-3、4-4上的剪力和弯矩。参考答案：23.

图

a所示为一受满布均布荷载的悬臂梁。试作此梁的剪力图和弯矩图。参考答案：解：取x轴与梁的轴线重合，坐标原点取在梁的左端（图

a）。以坐标x表示横截面的位置。然后，求任意x处横截面上的剪力和弯矩，也就是找出横截面上剪力和弯矩与横截面位置的函数关系，我们分别把这种函数关系式叫做梁的剪力方程和弯矩方程。为此，将梁在任意x处用横截面截开。显然，就此梁而言，若取左段分离体为研究对象（图

b）则不必求支座约束力。根据左段分离体的平衡条件便可列出剪力方程和弯矩方程如下：以上两式后面括号里的不等式是用来说明对应的内力方程所适用的区段。有了剪力方程和弯矩方程，便可在相应的坐标系里作出梁的剪力图（图

c）和弯矩图（图

d）。此梁的剪力方程FS(x)