工程力學(xué)自測題（1）（總9頁）--本頁僅作為文檔封面，使用時請直接刪除即可----內(nèi)頁可以根據(jù)需求調(diào)整合適字體及大小--

工程力學(xué)自測題（一）一、選擇題（每題2分，共16分）1、如圖所示的力平行四邊形中，表示力Fr是F1和F兩力合力的圖形是（）。（A）圖（a）； ⑻圖（b）； （C）圖（c）； （D）圖（d）。題1-1圖2、力偶對物體產(chǎn)生的運動效應(yīng)為（）。（A）只能使物體轉(zhuǎn)動；（B）只能使物體移動；（C）既能使物體轉(zhuǎn)動，又能使物體移動；（D）它與力對物體產(chǎn)生的運動效應(yīng)有時相同3、圖示結(jié)構(gòu)中力F對O點的矩為（A）M（F）（A）只能使物體轉(zhuǎn)動；（B）只能使物體移動；（C）既能使物體轉(zhuǎn)動，又能使物體移動；（D）它與力對物體產(chǎn)生的運動效應(yīng)有時相同3、圖示結(jié)構(gòu)中力F對O點的矩為（A）M（F）=Fcosa-aa2+b2；O（B）M（F）=Fsinaaa2+b2；O（C）M（F）=Fcosaya+b；O，）。（D）M（F）=Fsinaaa+b。O4、圖示桿的抗拉（壓）剛度為EA桿長為24、圖示桿的抗拉（壓）剛度為EA桿長為21則桿總伸長量為（）。，/、Pl（A）——；EAPl（B）———；EA(C)0；(D)3(D)3PlEa5、關(guān)于應(yīng)力，下列結(jié)論中哪個是正確的（）（A）應(yīng)力分為正應(yīng)力和切應(yīng)力； （B）應(yīng)力是內(nèi)力的平均值；（C）同一截面上各點處的正應(yīng)力相同； （D）同一截面上各點處的切應(yīng)力方向相同。6、空心圓軸的內(nèi)外半徑分別為d和D，其抗扭截面系數(shù)為（）。（A）w=32（D4—d4）； ⑻W='（D4—d4）；（C）W=姿[1-（d）4]； （D）W=1（D3-d3）。p16D p167、單元體上三個主應(yīng)力的大小分別為100MPa,0，-100MPa則按規(guī)定。2的數(shù)值應(yīng)為（）。T題1-8圖（A）100MPa; ⑻0T題1-8圖（C）-100MPa; （D）都不是。8、從構(gòu)件中某點取出的單元體為圖中所示的純剪切應(yīng)力狀態(tài)，則按第三強度理論計算的相當(dāng)應(yīng)力為（A）T； ⑻（1十四）T；（C）2t； （D）＜3T二選擇題（每題2分，共20分）1、下列表述中不正確的是（）。（A）力矩與力偶矩的量綱相同；（B）力不能平衡力偶；（C）一個力不能平衡一個力偶；（D）力偶對任一點之矩等于其力偶矩，力偶中兩個力對任一軸的投影代數(shù)和等于零。2、剛體受三力作用而處于平衡狀態(tài)，則此三力的作用線（）。（A）必匯交于一點；（B）必互相平行；（C）必都為零；（D）必位于同一平面內(nèi)。3、關(guān)于平面任意力系的主矢和主矩，下述說法正確的是（）。（A）主矢的大小、方向與簡化中心無關(guān)；（B）主矩的大小、轉(zhuǎn)向一定與簡化中心的選擇有關(guān)；（C）當(dāng)平面任意力系對某點的主矩為零時，該力系向任何一點簡化結(jié)果為一合力；（D）當(dāng)平面力系對某點的主矩不為零時，該力系向任一點簡化的結(jié)果均不可能為一合力。4、（）的橫截面是軸向拉壓桿件的危險截面。（A）軸力最大； （B）正應(yīng)力最大；（C）面積最小； （D）位移最大。5、一內(nèi)外徑之比為a=d/D的空心圓軸，當(dāng)兩端受扭矩時，橫截面上的最大剪應(yīng)力為T,則內(nèi)圓周處的剪應(yīng)力為（）。（A）T； （B）ax； （C）（1-a3）T； （D）（1-a4）t。

6、如圖所示兩根梁，l,b和P均相同，若梁的橫截面高度h減小為"2,則梁中的最大正應(yīng)力是原梁的（）。題2-6圖（A）2倍；（B）4倍；（C）6倍；（D）8倍。7、圖中所示四個單元體中標(biāo)示正確的是（）。（圖中應(yīng)力單位為MPa）2020202020v102201010102020202020v10220101010題2-7圖題2-7圖8、梁受力如圖所示，在B截面處：（）。（A）剪力圖有突變，彎矩圖連續(xù)光滑；（B）剪力圖有折角（或尖角），彎矩圖有突變；（C）剪力圖有突變，彎矩圖也有突變；（D）剪力圖沒有突變，彎矩圖有突變。題2-8圖9、如圖所示單元體的三個主應(yīng)力為（）9、如圖所示單元體的三個主應(yīng)力為（）（圖中應(yīng)力單位為MPa）題2-9題2-9（A）o1=50,o2=30,o3=0；（B）o=50,o=30,o=-50；（C）O]=—50,o2=30,o3=50；（D）o1=0,o2=30,o3=-50。10、對于細(xì)長壓桿來說，桿端的約束越強，則（）。（A）長度系數(shù)越小，臨界載荷越大； （B）長度系數(shù)越大，臨界載荷越大；（C）長度系數(shù)越小，臨界載荷越小； （D）長度系數(shù)越大，臨界載荷越小。三、（10分）求圖中所示梁的支座反力。20kN1m1m1m,1mH20kN1m1m1m,1mH 20kN/m8kN.m題三圖四、（10分）如圖所示變截面桿件，AB段橫截面面積r300mm2,BH^截面面積A=200mm2，材料的彈性模量E=200GPa，試求：（1）橫截面上的2正應(yīng)力；（2）桿件的總變形量20kN 30kN 10kNTOC\o"1-5"\h\z A V AABC

11ml1m .r 2 H題四圖五、（18分）AB梁的截面形狀及其所承受載荷如圖所示。已知截面對中性軸的慣性矩I=10000cm4，材料的許用拉應(yīng)力[。+]=5MPa，許用壓應(yīng)力z[。-]=12MPa。試求：（1）繪制梁的剪力圖和彎矩圖；（2）強度校核。

F=7KNM=5KN.m1m1mF=7KNM=5KN.m1m1m題五圖六、（12分）如圖所示傳動軸AD,在B、C點上作用一集中載荷和一外力偶矩。已知M=800N-m，F(xiàn)=3000N，材料的許用應(yīng)力［。］=140MPa，試按第六、三強度理論計算軸的直徑d。0.3m0.3m0.3m0.3m0.3m0.3m題六圖七、（10分）一實心圓桿，兩端為球形較支座約束，圓桿的直徑d=16cm，桿長Um，桿件材料的彈性模量E二206Gpa，比例極限。廣200Mpa。求圓桿的臨界載荷

工程力學(xué)自測題答案（一）一、選擇題TOC\o"1-5"\h\z1、A； 2、A； 3、B； 4、C；5、A； 6、C； 7、B； 8、C。二、選擇題1、B； 2、D； 3、A ； 4、B； 5、B；6、B； 7、A； 8、D ； 9、B； 10、A三、解：以梁為研究對象，受力分析如圖（a）所示。列寫靜力平衡方程:20kN/m8kN.m 20kN1m,1m.1m,1m20kN/m8kN.m 20kNFAyFBy題3-1圖20kN/m8kN.m 20kN1m,1m.1m,1m20kN/m8kN.m 20kNFAyFBy題3-1圖ZF=0FA=0圖（a）圖3.圖3.FA+FB-20xl-20=0ZMA(F)=0 FBx2+8+20xlx0.5-20x3=0聯(lián)立求解得： Fx=0,FAy=19kN,尸切=21kN四、解：（1）求桿件各段軸力軸力均為拉力，分別用Fn1和F2表示，如圖（a）、（b）和（c）軸力均為拉力，分別用Fn1和F2表示，如圖（a）、（b）和（c）所示，則AB段軸力F=-20kN（壓力）N1BC段軸力F=30-20=10kN（拉力）N2（2）求桿件各段橫截面上的正應(yīng)力AB段BC段o=FAB段BC段o=Fi=-20x103=-66.7x106Pa=-66.7MPaiA 300x10-61（壓應(yīng)力）F—N2A210X103200X10-6=50x106Pa=50MPa（拉應(yīng)力）（3）求桿件的總變形量FlFl=N1AB+N2BCEA] EA2-20x103x1 10x103x1= + 200x109x300x10-6200x109x200x10-6=-0.083x10-3m=-0.083mm五、解：（1）求A處的約束反力。以AB梁為研究對象，繪制受力圖如圖（a）所示。列寫平衡方程:FAxF=7KNM=5KN.mzF=0F=0x AxZF=0F-F=0F=F=7KNy Ay AyZM(F)=0M+M—7X1=0 M=2KN?mAA A(2)繪制剪力圖和彎矩圖，如圖(b)、(c)所示。7KN圖(c)彎矩(3)強度校核危險截面為A右截面和CB段內(nèi)各截面。在A右截面有最大的負(fù)彎矩，即M=M-=2KN-m，下邊緣(y+=60mm)各點受壓，產(chǎn)生該截面上最大的Amax max壓應(yīng)力；上邊緣(y-=220mm)點受拉，產(chǎn)生該截面上最大的拉應(yīng)力。在CBmax段內(nèi)各截面有最大的正彎矩，即M+=5KN?m，下邊緣(y+=60mm)各點max max受拉，產(chǎn)生該截面上最大的拉應(yīng)力；上邊緣(y-=220mm)各點受壓，產(chǎn)生max該截面上最大的壓應(yīng)力。所以應(yīng)分別校核危險截面上下邊緣各點的強度。A右截面：上邊緣各點：M-y- 2x103x220x10-3o+=max-max= 二440x104Pa=4.4MPa<[o+]maxI 10000X10-8下邊緣各點：10

M-y+ 2x103x60x10-3o-二——max-max= =120x104Pa=1.2MPa<[o-]maxI 10000X10-8CB段內(nèi)各截面：上邊緣各點：M+y- 5x103x220x10-3o-=一—max-max= =1100x104Pa=11MPa<[o-]maxI 10000x10-8下邊緣各點：M+y+ 5x103x60x10-3o+=max-max= =300x104Pa=3MPa<[o+]maxI 10000x10-8綜上所述，AB梁的強度滿足要求。六、解：傳動軸AD在集中載荷F、2F作用下發(fā)生彎曲變形，在外力偶矩M作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，所以本問題屬于彎扭組合變形問題。（1）計算內(nèi)力，確定危險截面。在集中載荷F、2F作用下，軸AD相當(dāng)于簡支梁，在橫截面上產(chǎn)生彎矩內(nèi)力分量（剪力分量不考慮），彎矩圖如圖（a）所示。在M作用下，軸AD的BC段受扭，扭矩圖如圖（b）所示。圖（a）圖（a）彎矩圖圖（b）扭矩圖綜合分析彎矩圖和扭矩圖，可以確定B截面為危險截面，B截面上的內(nèi)力M=1500N,T=800N-m

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(2)由強度條件確定軸的直徑d。根據(jù)第三強度理論得JM2+T2

o —2*——尊 B-<[(J]「3W即：J15002+8002MW即：71 7—ch32715002+8002 <140xl06tZ>4.98xl0-2m=49.8mm所以軸的直徑取為d=50機機七、解：(1)計算柔度九兩端球形較支約束圓桿的長度系數(shù)：n=