工程力學(xué)試題及答案一、填空題物體的平衡是指物體相對(duì)于地面 或作 運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)平面匯交力系平衡的必要與充分條件是： 。該力系中各力構(gòu)成的力多邊形 一物塊重600N,放在不光滑的平面上，摩擦系數(shù)f=0.3,在左側(cè)有一推力150N，物塊有向右滑動(dòng)的趨勢(shì)Fmax= ，所以此物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，而其maxF= 。剛體在作平動(dòng)過(guò)程中，其上各點(diǎn)的 相同，每一瞬時(shí)，各點(diǎn)具有 的速度和加速度.AB桿質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng),曲柄0入、O2B質(zhì)量不計(jì)，且O1A=O2B=R,O1O2=L，當(dāng)?=60。時(shí)，O]A桿繞01軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度s為常量，則該瞬時(shí)AB桿應(yīng)加的慣性力大小為 ，方向?yàn)?使材料喪失正常工作能力的應(yīng)力稱為極限應(yīng)力。工程上一般把 作為塑性材料的極限應(yīng)力;對(duì)于脆性材料，則把 作為極限應(yīng)力。 面稱為主平面。主平面上的正應(yīng)力稱為 。當(dāng)圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)內(nèi)的動(dòng)應(yīng)力只與材料的密度P和 有關(guān)，而與 無(wú)關(guān).二、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi).每小題3分，共18分）1?某簡(jiǎn)支梁AB受載荷如圖所示，現(xiàn)分別用Ra、Rb表示支座A、B處的約束反力，則它們的關(guān)系為（ ）。RA〈RBRA>RBC。 RA=RB無(wú)法比較2.材料不同的兩物塊A和B疊放在水平面上，已知物塊A重0.5kN，物塊B重0。2kN,物塊A、B間的摩擦系數(shù)f1=0o25,物塊B與地面間的摩擦系數(shù)f2=0o2,拉動(dòng)B物塊所需要的最小力為（）0.14kNB。 0.265kNC。 0.213kN0。237kN3?在無(wú)阻共振曲線中，當(dāng)激振力頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振幅B趨近于（ ）A.零 A.零 B.靜變形虎克定律應(yīng)用的條件是（ ）A。只適用于塑性材料C.應(yīng)力不超過(guò)比例極限C。無(wú)窮大 D。一個(gè)定值只適用于軸向拉伸應(yīng)力不超過(guò)屈服極限5。梁的截面為T(mén)字型，Z軸通過(guò)橫截面的形心，彎矩圖如圖所示，則有（ ）oA。最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面C最大拉應(yīng)力位于截面C,最大壓應(yīng)力位于截面D最大拉應(yīng)力位于截面D,最大壓應(yīng)力位于截面C最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面D圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，表面上任一點(diǎn)處于（）應(yīng)力狀態(tài)。A。單向 B.二向 C。三向 D.零三、簡(jiǎn)答題（每小題4分，共16分）1。 平面圖形在什么情況下作瞬時(shí)平動(dòng)?瞬時(shí)平動(dòng)的特征是什么?2。 一質(zhì)點(diǎn)在鉛垂平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)恰好轉(zhuǎn)過(guò)一周時(shí)，其重力的功為零，對(duì)嗎？為什么?3。 何謂純彎曲和平面彎曲？4。 試述構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞時(shí)的主要特點(diǎn)。四、計(jì)算題（共50分）三鉸拱剛架如圖所示，受一力偶作用，其矩M=50kN?m,不計(jì)自重，試求A、B處的約束反力.（8分）桿AB的A端沿水平線以等速度v運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)桿恒與一半圓周相切，半圓周的半徑為R,如圖所示?如桿與水平線間夾角為e,試以角e表示桿的角速度。（8分）重為P的物塊A沿光滑斜面下滑，并通過(guò)一繞過(guò)光滑滑輪的繩索帶動(dòng)重為Q的物塊B運(yùn)動(dòng)，如圖所示。斜面與水平夾角為a,滑輪和繩索質(zhì)量不計(jì)，且繩索不可伸長(zhǎng)，求物塊B的加速度a （10分）如圖所示為二桿桁架,1桿為鋼桿，許用應(yīng)力】「160MPa,橫截面面積A]=6cm2；2桿為木桿，其許用壓應(yīng)力[o]2=7MPa,橫截面面積A2=100cm2。如果載荷P=40kN,試校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。（8分）試作如圖所示梁的剪力圖和彎矩圖。（8分）求圖示應(yīng)力狀態(tài)的主應(yīng)力和最大剪應(yīng)力。（8分）浙江省2002年1月高等教育自學(xué)考試

工程力學(xué)（一）試題參考答案

課程代碼：02159一、填空題（每空1分，共16分）保持靜止勻速直線2。該力系的合力為零 自行封閉3.180N 150N軌跡形狀 相同5。Fgh=mR32 過(guò)質(zhì)心C平行O]A指向向下6?屈服點(diǎn)os 抗拉和抗壓強(qiáng)度％剪應(yīng)力為零的面 主應(yīng)力轉(zhuǎn)動(dòng)線速度v 橫截面面積A二、 單項(xiàng)選擇題（每小題3分,共18分）1。C 2。A 3。C 4。C 5.B 6.B三、 簡(jiǎn)答題（每小題4分，共16分）1。某瞬時(shí)，若平面圖形的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度等于零（如有兩點(diǎn)的速度，而該兩點(diǎn)的連線AB不垂直于速度矢時(shí)）而該瞬時(shí)圖形上的速度分布規(guī)律與剛體平動(dòng)時(shí)速度分布規(guī)律相同，稱平面圖形在該瞬時(shí)作瞬時(shí)平動(dòng).瞬時(shí)平動(dòng)的特征是:平面圖形在該瞬時(shí)的角速度為零；平面圖形在該瞬時(shí)的各點(diǎn)的速度相同；平面圖形在該瞬時(shí)的各點(diǎn)的加速度不相同。2.對(duì)的因?yàn)橹亓Φ墓Φ扔谫|(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量與其始末位置的高度差的乘積,當(dāng)高度差為零時(shí)，重力的功為零。3。梁的橫截面上只有彎矩而無(wú)剪力時(shí)稱純彎曲；梁上的外力作用在梁的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)時(shí)，梁的軸線將在平面內(nèi)彎成一條曲線，這種彎曲稱之平面彎曲。4.(1)工作應(yīng)力水平較低；(2)無(wú)明顯塑性變形；(3)斷面上明顯分為光滑區(qū)和粗糙區(qū)。四、計(jì)算題(共50分)1?解：AC桿為二力桿受力圖如(a)所示。再畫(huà)整體受力圖，如(b)圖所示。工m=0Ra?AD=M?-Ra=Rb===17.7kN方向如圖所示。2。 解:選A點(diǎn)作為基點(diǎn)，則C點(diǎn)的速度有由圖中幾何關(guān)系，可解得vCA=vA?sin9=vsin9又VCA=AC?3=3。 解：物塊A、B均作平動(dòng)，設(shè)物塊B移動(dòng)S時(shí)的速度為v,系統(tǒng)的動(dòng)能為T(mén)2=TA+TB=T1=0系統(tǒng)外力作功之和工W12=PS?sina-QS由動(dòng)能定理，得v2=對(duì)上式兩邊求導(dǎo)，并注意-v得a=4?解：兩桿均為二力桿，取結(jié)點(diǎn)A為研究對(duì)象，受力圖如圖所示。工y=0,N]Sin30°-P=0.\N1=P/sin30°=80kN工x=0,—N]Cos30°+N2=0AN2=N1cos30°=69。3kN桿：。1==133MPa<[o]]桿:。2==6.93MPa<[o]2兩桿均滿足強(qiáng)度。RA=2qa,RB=qa解：求主應(yīng)力=±=±=MPa.?.0]=26MPa,02=0,03=-96MPa,Tmax==66MPa工程力學(xué)復(fù)習(xí)資料一、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。三個(gè)剛片用三個(gè)鉸兩兩相聯(lián),所得的體系（ ）—定為幾何不變體系—定為幾何瞬變體系一定為幾何常變體系不能確定圖示體系是（ ）無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系有多余聯(lián)系的幾何不變體系瞬變體系常變體系3。 圖示三鉸拱,已知三個(gè)鉸的位置,左半跨受均布荷載,其合理拱軸的形狀為（）A。 全跨圓弧B。 全跨拋物線C。 AC段為園弧,CB段為直線D。 AC段為拋物線,CB段為直線TOC\o"1-5"\h\z4?圖示結(jié)構(gòu)A端作用力偶m,則B端轉(zhuǎn)角的值為（ ）A．B。C。 D.5?圖示桁架C點(diǎn)水平位移的值為（ ）A．B．C．D．0圖示剛架的超靜定次數(shù)為T(mén)OC\o"1-5"\h\zA。 1B。 2C。 3D。 4圖示超靜定則架,用力法計(jì)算時(shí),不能選為基本體系的是圖（ ）下列彎矩圖中正確的是圖（ ）圖示結(jié)構(gòu)中，BA桿B端的力矩分配系數(shù)等于（ ）圖示結(jié)構(gòu)截面K剪力影響線是圖（ ）二、填空題（每小題2分，共16分）TOC\o"1-5"\h\z在具有一個(gè)自由度的體系上加上一個(gè)二元體（二桿結(jié)點(diǎn)）時(shí)，所得新體系的自由度為 。12。位移互等定理的表達(dá)式是 .13?圖示對(duì)稱結(jié)構(gòu)，截面K彎矩的絕對(duì)值為 。14。 圖示結(jié)構(gòu)，作用荷載P,不計(jì)軸向變形時(shí)，支座A的反力矩MA等于 。15。 已知圖示連續(xù)梁（a）的彎矩圖（b）,貝yA端剪力等于 kN.16。 用力矩分配法計(jì)算圖示連續(xù)梁時(shí)，算至放松結(jié)點(diǎn)C分配傳遞后，當(dāng)前結(jié)點(diǎn)B的結(jié)點(diǎn)不平衡力矩（約束力矩）等于 kN。m17?力P在梁ABC上移動(dòng)過(guò)程中，截面K中產(chǎn)生的變矩（絕對(duì)值）的最大值為 kN?m18。圖中給出了截面K彎矩Mk影響線的形狀，該影響線在截面K下面的縱標(biāo)等于 。三、計(jì)算題（19?22小題,每小題7分，23?25小題，每小題12分，共64分）19。 計(jì)算圖示桁架指定桿件1、2、3的內(nèi)力.20。 計(jì)算圖示剛架A、C兩截面的相對(duì)轉(zhuǎn)角AC.21。 計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖，各桿EI=常數(shù)。22。 用力矩分配法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖.E上常數(shù)23。 計(jì)算圖示結(jié)構(gòu),繪彎矩圖、剪力圖、軸力圖.24。 用力法計(jì)算圖示剛架，并繪彎矩圖。（E上常數(shù)）25。 用位移法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖。全國(guó)2002年4月高等教育自學(xué)考試

結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）試題參考答案課程代碼：02393一、 單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）TOC\o"1-5"\h\zD 2.D 3.B 4.A 5.A6。 B 7.B 8。B 9。D 10.C二、 填空題（本大題共8小題，每小題2分，共16分）1 12.6 8..或§ijij122113。Pa/2 14。015。13.62 16.21.417.20 18。l共64三、 計(jì)算題（本大題共7小題,19?22小題，每小題7分,23?25小題，每小題12共64分）N1=20kN， N2=-10kN， N3=30kN20。（1）繪Mp圖 （2）作虛擬狀態(tài)繪圖 （3）計(jì)算AC21．r11Z1+R1p=0r11=8.R.p=—plZ1=M=24。（1） 基本未知量（2） 力法典型方程圖（4）X，X值12(5)M圖(2)建立方程rZ+R=01111p(3)計(jì)算系數(shù)與自由項(xiàng)令ir=11解方程：x1=繪M圖.工程力學(xué)復(fù)習(xí)資料一、填空題(每空1分，共44分)I。在分析兩個(gè)或多個(gè)構(gòu)件之間互相作用時(shí)，要注意 力與 力的關(guān)系。2?作用于平面內(nèi)A點(diǎn)的力F=10kN，如圖示，向距A點(diǎn)為100cm的O點(diǎn)平移后，得到主矢量的大小為 和主矩大小為 .3。設(shè)有一個(gè)力F,當(dāng)力F與 軸 但 時(shí)有力F在X軸上的投影FX=0,力F對(duì)x軸之矩mx(F)工0。4。由平面假設(shè)所得到的軸向變形時(shí)，截面上的計(jì)算公式。=N/A中的。是 ,這個(gè)公式不僅適用于 變形，而且也適用于 變形.5。 已知主動(dòng)輪A輸入功率為80馬力,從動(dòng)輪B和C輸出功率為30馬力和50馬力，傳動(dòng)軸TOC\o"1-5"\h\z的轉(zhuǎn)速n=1400轉(zhuǎn)/分，那么，各輪上的外力偶矩的大小分別為mA= ,mB= ，mC= 。6。圖示結(jié)構(gòu)中固定端A的反力為 、 、 。7。 圖示各結(jié)構(gòu)是靜定還是靜不定，及其靜不定次數(shù)。圖(a)是 ，(b)是 ，(c)是 。8。力的可傳原理只適用于 體，而不適用于 體，因此不適用于研究力對(duì)物體的 效應(yīng)。9。若截面對(duì)于y軸和z軸的慣性積Iyz=0，則此對(duì)軸稱為 軸，若此對(duì)軸又通過(guò)形心，則稱此對(duì)軸為 軸。對(duì)稱圖形中含有對(duì)稱軸的一對(duì)坐標(biāo)軸必為 軸.10?圖示是梁的左段，A點(diǎn)力2P為反力,B點(diǎn)作用力P，C點(diǎn)作用力偶Pa,此時(shí)截面C的剪力QC= ,彎矩MC= 。矩形截面彎曲剪應(yīng)力公式為T(mén)=，其中S*z是所求剪應(yīng)力的點(diǎn),畫(huà)平行于中性軸的橫線 截面面積對(duì)中性軸的面積矩，因此S*z是 量，截面上的最大剪應(yīng)力發(fā)生在 。12。 用積分法求圖示梁的變形時(shí)，以A為原點(diǎn)寫(xiě)出AB梁的微分方程 及邊界條件 、 ?注:B點(diǎn)為彈簧支撐，已知彈簧的位移入=,P為作用在彈簧上的力，C為彈簧的剛性系數(shù)。13。單元體是由三對(duì) 的面組成，由于單元體極其微小，可以認(rèn)為它的每個(gè)面上的應(yīng)力是 分布的，而且在 的面上。14。 圖示折桿ABCD,在自由端A作用水平力P1及鉛垂力P2，請(qǐng)分別寫(xiě)出各段的變形,AB段為 變形，BC段為變形,CD段為 變形.15。壓桿穩(wěn)定的歐拉公式適用于 范圍內(nèi)，用柔度入來(lái)表示則入三 。16。 動(dòng)荷載、動(dòng)應(yīng)力是指荷載隨 不斷地變化，或構(gòu)件在荷載作用下隨 不斷運(yùn)動(dòng)。但只要應(yīng)力不超過(guò)材料的比例極限， 定律仍適用于動(dòng)應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)變的計(jì)算。二、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其號(hào)碼填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題1分，共16分)1?圖示中四個(gè)力片、F2、F3、F4對(duì)B點(diǎn)之矩是( )

mB（F1）=0B。 mB迅吋丿C。 mB（F3）=F3lcos45°D。 mB（F4）=F4l2。圖示中力多邊形自行封閉的是（A。 圖（a）B。 圖（b）圖（c）圖（d））不會(huì)改變?cè)ο祵?duì)物體的外效應(yīng)。B。去掉由二個(gè)力組成的力系D。）不會(huì)改變?cè)ο祵?duì)物體的外效應(yīng)。B。去掉由二個(gè)力組成的力系D。加上或去掉另一平衡力系）A。加上由二個(gè)力組成的力系加上或去掉由二個(gè)力組成的力系4。圖示ABC桿,固定端A的反力是（XA=P,YA=0AAYA=P,mA=PaC。 XA=P,YA=0AAD。 XA=P,YA=0,mA=Pa構(gòu)件在外力作用下平衡時(shí)，可以利用（ ）A.平衡條件求出所有未知力A.平衡條件求出所有未知力平衡條件求出某些未知力C。力系的簡(jiǎn)化求未知力 D。力系的合成或分解求未知力6。圖示傳動(dòng)軸中各輪的外力偶矩分別為mA=20kNm,mB=5kNm,mC=10kNin,mD=5kNm,TOC\o"1-5"\h\zA B C那么四個(gè)輪子布局中最合理的是（）圖（a）B。 圖（b）C。 圖（c）圖（d）關(guān)于軸力（ ）A.是桿件軸線上的荷載 B.是桿件截面上的內(nèi)力與桿件的截面面積有關(guān) D。與桿件的材料有關(guān)8。由AB和CD兩桿組成，現(xiàn)有低碳鋼和鑄鐵兩種材料可供選擇，正確的選擇是（ ）AB桿為鑄鐵，CD桿為鑄鐵AB桿為鑄鐵，CD桿為低碳鋼CoAB桿為低碳鋼，CD桿為鑄鐵DoAB桿為低碳鋼，CD桿為低碳鋼9?圖示截面，在圓截面中挖去一正方形，已知圓截面的直徑為D,正方形的邊長(zhǎng)為a,其慣性矩IZ=（ ）A。B。C。D。10。彎曲梁，當(dāng)某截面的剪力Q=0時(shí)，（ ）此截面上彎矩有突變此截面上彎矩有極值此截面上彎矩一定為該梁的最大值

此截面上的彎矩一定為零為了合理的利用鋼材，在梁的彎曲問(wèn)題中，在同樣面積情況下，以下四種截面形狀鋼梁，使用哪種較為合理( )A.(a)B.(b)C.(c)Do(d)12。圖示懸臂梁，其梁截面轉(zhuǎn)角關(guān)系為()Ao0A=Ao0A=9=0Bo9A=0,0=0BmaxCo從A到B各截面的轉(zhuǎn)角均相等0=0=AB13。圖示應(yīng)力圓，其主應(yīng)力及用第三強(qiáng)度理論求得相當(dāng)應(yīng)力。r3( )，題中應(yīng)力單位均為MPao。［=70,。2=70,03=0,。3=35TOC\o"1-5"\h\z1 2 3r301=0，02=0，03=—70,0r3=70\o"CurrentDocument"1 2 3 r301=0，02=0,03=—70,0r3=-7001=—70,02=-70,03=0,0r3=7014。 豎立的折桿ABC,C端固定，A端作用一垂直于AB的水平力P=500N,BC桿為空心圓桿，外徑D=80mm,內(nèi)徑d=70mm,用第四強(qiáng)度理論計(jì)算相當(dāng)應(yīng)力o也為( )A.64MPaBo25.45MPaC.101.8MPaDo50.9Mpa15。壓桿穩(wěn)定的歐拉公式適用的范圍，以下四種情況哪種是錯(cuò)誤的( )A.細(xì)長(zhǎng)桿 B.入三入］彈性范圍內(nèi) D。屈服極限范圍內(nèi)16o(a),(b)二根簡(jiǎn)支梁,E、I、W均同，同樣的重物Q從h高度自由落下沖擊梁，兩根梁的動(dòng)應(yīng)力。d與動(dòng)荷系數(shù)Kd的比較應(yīng)為(人。4>%，Kad>KbdB.0ad〈0bd，Kad<KbdC—ad〉％，KadKdD.0ad<0bd,Kad>Kbd三、計(jì)算題(每小題5分,共40分)1.圖示三鉸拱,G=2kN,l=1.15m,h=0。173m,試求A、B處的反力。兩塊鋼板各厚t］=8mm,t2=10mm,用5個(gè)直徑相同的鉚釘搭接，受拉力P=200kN的作用，如圖所示。設(shè)鉚釘?shù)脑S用應(yīng)力分別為〔T=140MPa,〔obs〕=320MPa,試求鉚釘?shù)闹睆絛。一正方形的混凝土短柱，受軸向壓力P的作用，如圖示，柱高為1,截面邊長(zhǎng)為a=400mm,柱內(nèi)埋有直徑d=30mm的鋼筋四根。已知柱受壓后混凝土內(nèi)的應(yīng)力。=6MPa，試求P值,混設(shè)鋼筋與混凝土的彈性模量之比為E鋼：E混=15o鋼混圖示桁架。G1=G2=20kN,W1=W2=10kN，試求A、B的反力和桿①、桿②的內(nèi)力.懸臂梁AB上作用集中力P及集中力偶Pa,試作梁的剪力圖與彎矩圖,并在圖中注明各特征點(diǎn)值.6.圓截面簡(jiǎn)支梁中間處，梁的下邊緣，用標(biāo)距S=20mm的應(yīng)變儀測(cè)得縱向伸長(zhǎng)厶S=0。01mm,梁長(zhǎng)l=2m，梁截面直徑D=80mm,彈性模量E=2。0X105MPa，試求均布荷載q的大小.梁AB,A端為固定端，B端為動(dòng)鉸支座，AC段作用均布荷載q,已知抗彎剛度EI，求B點(diǎn)的支座反力RB。8。 已知平面應(yīng)力狀態(tài)中的。x=50MPa,oy=30MPa,txy=40MPa,試求其單元體的主應(yīng)力及第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力7浙江省2002年4月高等教育自學(xué)