材料力學(xué)期末考試試試題(附答案)單項(xiàng)選擇題1.構(gòu)件的強(qiáng)度是指（）。A.在外力作用下構(gòu)件抵抗破壞的能力B.在外力作用下構(gòu)件保持其原有的平衡狀態(tài)的能力C.在外力作用下構(gòu)件抵抗變形的能力D.在外力作用下構(gòu)件抵抗失穩(wěn)的能力答案：A。強(qiáng)度的定義就是構(gòu)件抵抗破壞的能力。2.構(gòu)件的剛度是指（）。A.在外力作用下構(gòu)件抵抗破壞的能力B.在外力作用下構(gòu)件保持其原有的平衡狀態(tài)的能力C.在外力作用下構(gòu)件抵抗變形的能力D.在外力作用下構(gòu)件抵抗失穩(wěn)的能力答案：C。剛度是構(gòu)件抵抗變形的能力。3.構(gòu)件的穩(wěn)定性是指（）。A.在外力作用下構(gòu)件抵抗破壞的能力B.在外力作用下構(gòu)件保持其原有的平衡狀態(tài)的能力C.在外力作用下構(gòu)件抵抗變形的能力D.在外力作用下構(gòu)件抵抗失穩(wěn)的能力答案：B。穩(wěn)定性指構(gòu)件保持原有平衡狀態(tài)的能力。4.材料力學(xué)對(duì)變形固體的基本假設(shè)是（）。A.連續(xù)性、均勻性、各向同性B.連續(xù)性、均勻性、各向異性C.不連續(xù)性、均勻性、各向同性D.連續(xù)性、非均勻性、各向同性答案：A。材料力學(xué)假設(shè)變形固體是連續(xù)、均勻且各向同性的。5.桿件的基本變形形式有（）。A.軸向拉伸與壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲B.軸向拉伸與壓縮、彎曲、失穩(wěn)C.剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲、失穩(wěn)D.軸向拉伸與壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、失穩(wěn)答案：A。桿件基本變形為拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲。6.軸向拉伸或壓縮桿件橫截面上的內(nèi)力是（）。A.剪力B.扭矩C.軸力D.彎矩答案：C。拉壓桿橫截面上內(nèi)力是軸力。7.軸向拉伸或壓縮桿件橫截面上的正應(yīng)力計(jì)算公式$\sigma=\frac{F_N}{A}$中，$F_N$表示（）。A.外力B.內(nèi)力C.軸力D.剪力答案：C。公式里$F_N$是軸力。8.低碳鋼拉伸試驗(yàn)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線可分為四個(gè)階段，以下正確的是（）。A.彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段、頸縮階段B.彈性階段、強(qiáng)化階段、屈服階段、頸縮階段C.彈性階段、屈服階段、頸縮階段、強(qiáng)化階段D.彈性階段、頸縮階段、屈服階段、強(qiáng)化階段答案：A。低碳鋼拉伸曲線四階段為彈性、屈服、強(qiáng)化、頸縮。9.衡量材料塑性的指標(biāo)有（）。A.強(qiáng)度極限和伸長(zhǎng)率B.屈服極限和斷面收縮率C.伸長(zhǎng)率和斷面收縮率D.比例極限和伸長(zhǎng)率答案：C。伸長(zhǎng)率和斷面收縮率衡量材料塑性。10.兩根長(zhǎng)度相等、直徑不等的圓軸受扭，在相同扭矩作用下，其最大切應(yīng)力（）。A.直徑大的軸大B.直徑小的軸大C.一樣大D.無法確定答案：B。根據(jù)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式，直徑小的軸最大切應(yīng)力大。11.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上的切應(yīng)力（）。A.與半徑成正比B.與半徑成反比C.與半徑無關(guān)D.與直徑成正比答案：A。圓軸扭轉(zhuǎn)橫截面上切應(yīng)力與半徑成正比。12.梁在彎曲時(shí)，橫截面上的內(nèi)力有（）。A.軸力和剪力B.剪力和扭矩C.軸力和彎矩D.剪力和彎矩答案：D。梁彎曲時(shí)橫截面上內(nèi)力是剪力和彎矩。13.梁的剪力圖和彎矩圖是根據(jù)（）繪制的。A.平衡方程B.變形協(xié)調(diào)條件C.內(nèi)力方程D.物理方程答案：C。梁的剪力圖和彎矩圖依據(jù)內(nèi)力方程繪制。14.梁純彎曲時(shí)，橫截面上的正應(yīng)力（）。A.與到中性軸的距離成正比B.與到中性軸的距離成反比C.與到中性軸的距離無關(guān)D.與梁的長(zhǎng)度成正比答案：A。梁純彎曲橫截面上正應(yīng)力與到中性軸距離成正比。15.提高梁彎曲強(qiáng)度的措施有（）。A.增加梁的長(zhǎng)度B.減小梁的截面面積C.合理安排梁的支座和加載方式D.采用脆性材料答案：C。合理安排支座和加載方式可提高梁彎曲強(qiáng)度。16.壓桿的柔度$\lambda$與（）有關(guān)。A.壓桿的長(zhǎng)度、約束條件、截面形狀和尺寸B.壓桿的長(zhǎng)度、約束條件、材料C.壓桿的長(zhǎng)度、材料、截面形狀和尺寸D.壓桿的約束條件、材料、截面形狀和尺寸答案：A。柔度與壓桿長(zhǎng)度、約束、截面形狀尺寸有關(guān)。17.細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力$F_{cr}$與（）成反比。A.壓桿的長(zhǎng)度$l$B.壓桿長(zhǎng)度的平方$l^2$C.壓桿的橫截面面積$A$D.壓桿的彈性模量$E$答案：B。細(xì)長(zhǎng)壓桿臨界力與長(zhǎng)度平方成反比。18.等直桿在軸向拉伸或壓縮時(shí)，其橫截面上的正應(yīng)力（）分布。A.線性B.均勻C.非線性D.拋物線答案：B。等直桿拉壓時(shí)橫截面上正應(yīng)力均勻分布。19.材料的許用應(yīng)力$[\sigma]$是（）。A.材料的極限應(yīng)力B.材料的比例極限C.材料的屈服極限D(zhuǎn).材料的極限應(yīng)力除以安全系數(shù)答案：D。許用應(yīng)力是極限應(yīng)力除以安全系數(shù)。20.實(shí)心圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，其抗扭截面系數(shù)$W_t$的計(jì)算公式為（）。A.$\frac{\pid^3}{16}$B.$\frac{\pid^4}{32}$C.$\frac{\pid^3}{32}$D.$\frac{\pid^4}{64}$答案：A。實(shí)心圓軸抗扭截面系數(shù)是$\frac{\pid^3}{16}$。21.矩形截面梁橫截面上的最大切應(yīng)力$\tau_{max}$與平均切應(yīng)力$\tau_{avg}$的關(guān)系是（）。A.$\tau_{max}=1.5\tau_{avg}$B.$\tau_{max}=2\tau_{avg}$C.$\tau_{max}=\tau_{avg}$D.$\tau_{max}=0.5\tau_{avg}$答案：A。矩形截面梁最大切應(yīng)力是平均切應(yīng)力的1.5倍。22.平面彎曲梁的中性軸（）。A.一定通過截面形心B.一定不通過截面形心C.不一定通過截面形心D.與截面形心無關(guān)答案：A。平面彎曲梁中性軸一定通過截面形心。23.當(dāng)梁上某段作用有均布載荷時(shí)，其剪力圖為（）。A.水平直線B.斜直線C.拋物線D.折線答案：B。梁上有均布載荷時(shí)剪力圖是斜直線。24.當(dāng)梁上某段作用有集中力時(shí)，其剪力圖（）。A.在集中力作用處有突變B.在集中力作用處有轉(zhuǎn)折C.在集中力作用處無變化D.在集中力作用處為水平直線答案：A。梁上有集中力時(shí)剪力圖在作用處突變。25.當(dāng)梁上某段作用有集中力偶時(shí)，其彎矩圖（）。A.在集中力偶作用處有突變B.在集中力偶作用處有轉(zhuǎn)折C.在集中力偶作用處無變化D.在集中力偶作用處為水平直線答案：A。梁上有集中力偶時(shí)彎矩圖在作用處突變。多項(xiàng)選擇題26.材料力學(xué)研究的主要內(nèi)容包括（）。A.桿件的內(nèi)力分析B.桿件的應(yīng)力分析C.桿件的變形分析D.桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算答案：ABCD。材料力學(xué)研究?jī)?nèi)力、應(yīng)力、變形及強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算。27.以下屬于塑性材料的有（）。A.低碳鋼B.鑄鐵C.鋁合金D.木材答案：AC。低碳鋼和鋁合金是塑性材料，鑄鐵是脆性材料，木材情況較復(fù)雜。28.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，其變形量與（）有關(guān)。A.扭矩B.軸的長(zhǎng)度C.軸的抗扭剛度D.軸的材料答案：ABC。圓軸扭轉(zhuǎn)變形與扭矩、軸長(zhǎng)、抗扭剛度有關(guān)。29.梁的彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件可用于（）。A.強(qiáng)度校核B.設(shè)計(jì)截面C.確定許用載荷D.計(jì)算變形答案：ABC。彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件用于強(qiáng)度校核、設(shè)計(jì)截面、確定許用載荷。30.提高壓桿穩(wěn)定性的措施有（）。A.減小壓桿的長(zhǎng)度B.改善壓桿的約束條件C.選擇合理的截面形狀D.選用彈性模量高的材料答案：ABCD。減小長(zhǎng)度、改善約束、選合理截面、用高彈性模量材料可提高壓桿穩(wěn)定性。判斷題31.材料力學(xué)只研究等截面直桿。（）答案：錯(cuò)誤。材料力學(xué)也研究變截面桿等其他情況。32.構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性與材料的力學(xué)性能有關(guān)。（）答案：正確。材料力學(xué)性能影響構(gòu)件強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。33.軸向拉伸或壓縮桿件的斜截面上只有正應(yīng)力。（）答案：錯(cuò)誤。軸向拉壓桿斜截面上有正應(yīng)力和切應(yīng)力。34.圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上的切應(yīng)力方向與半徑垂直。（）答案：正確。圓軸扭轉(zhuǎn)橫截面上切應(yīng)力方向與半徑垂直。35.梁的剪力圖和彎矩圖一定是連續(xù)的。（）答案：錯(cuò)誤。有集中力和集中力偶時(shí)會(huì)有突變。36.梁的最大正應(yīng)力一定發(fā)生在彎矩最大的截面上。（）答案：錯(cuò)誤。還與截面形狀等有關(guān)。37.壓桿的臨界力越大，其穩(wěn)定性越好。（）答案：正確。臨界力大，壓桿越不易失穩(wěn)，穩(wěn)定性好。38.材料的許用應(yīng)力與安全系數(shù)有關(guān)，安全系數(shù)越大，許用應(yīng)力越小。（）答案：正確。許用應(yīng)力等于極限應(yīng)力除以安全系數(shù)，安全系數(shù)大則許用應(yīng)力小。39.實(shí)心圓軸和空心圓軸的抗扭截面系數(shù)計(jì)算公式相同。（）答案：錯(cuò)誤。二者計(jì)算公式不同。40.梁的變形與梁的跨度成正比。（）答案：正確。一般情況下梁變形與跨度成正比。計(jì)算題41.一軸向受拉等直桿，已知桿的橫截面面積$A=100mm^2$，所受拉力$F=20kN$，求桿橫截面上的正應(yīng)力。解：根據(jù)正應(yīng)力公式$\sigma=\frac{F_N}{A}$，這里軸力$F_N=F=20\times10^3N$，$A=100\times10^{-6}m^2$，則$\sigma=\frac{20\times10^3}{100\times10^{-6}}=200\times10^6Pa=200MPa$。42.一實(shí)心圓軸，直徑$d=50mm$，所受扭矩$T=2kN\cdotm$，求軸橫截面上的最大切應(yīng)力。解：抗扭截面系數(shù)$W_t=\frac{\pid^3}{16}=\frac{\pi\times(50\times10^{-3})^3}{16}m^3$，最大切應(yīng)力$\tau_{max}=\frac{T}{W_t}=\frac{2\times10^3}{\frac{\pi\times(50\times10^{-3})^3}{16}}\approx81.5MPa$。43.一矩形截面簡(jiǎn)支梁，跨度$l=4m$，在跨中受集中力$F=10kN$作用，矩形截面尺寸$b=100mm$，$h=200mm$，求梁跨中截面上的最大彎曲正應(yīng)力。解：跨中最大彎矩$M_{max}=\frac{Fl}{4}=\frac{10\times10^3\times4}{4}=10\times10^3N\cdotm$，抗彎截面系數(shù)$W_z=\frac{bh^2}{6}=\frac{0.1\times0.2^2}{6}m^3$，最大彎曲正應(yīng)力$\sigma_{max}=\frac{M_{max}}{W_z}=\frac{10\times10^3}{\frac{0.1\times0.2^2}{6}}=15\times10^6Pa=15MPa$。44.一細(xì)長(zhǎng)壓桿，長(zhǎng)度$l=2m$，兩端鉸支，截面為圓形，直徑$d=50mm$，材料的彈性模量$E=200GPa$，求壓桿的臨界力。解：慣性半徑$i=\fraciaoiwum{4}=\frac{50\times10^{-3}}{4}m$，柔度$\lambda=\frac{\mul}{i}$，兩端鉸支$\mu=1$，則$\lambda=\frac{1\times2}{\frac{50\times10^{-3}}{4}}=160$，臨界力$F_{cr}=\frac{\pi^2EI}{(\mul)^2}$，$I=\frac{\pid^4}{64}=\frac{\pi\times(50\times10^{-3})^4}{64}m^4$，$F_{cr}=\frac{\pi^2\times200\times10^9\times\frac{\pi\times(50\times10^{-3})^4}{64}}{(1\times2)^2}\approx38.5kN$。45.已知一梁的剪力方程為$F_S(x)=20-4x$（$x$單位為$m$，$F_S$單位為$kN$），試求梁上的載荷分布情況，并確定最大剪力。解：對(duì)剪力方程求導(dǎo)得載荷集度$q(x)=\frac{dF_S(x)}{dx}=-4kN/m$，說明梁上有向下的均布載荷$q=4kN/m$。令$F_S(x)=0$，即$20-4x=0$，解得$x=5m$。當(dāng)$x=0$時(shí)，$F_S(0)=20kN$；當(dāng)$x=5m$時(shí)，$F_S(5)=0$，所以最大剪力為$20kN$。簡(jiǎn)答題46.簡(jiǎn)述低碳鋼拉伸試驗(yàn)的四個(gè)階段及其特點(diǎn)。答案：彈性階段：應(yīng)力與應(yīng)變成正比，卸載后變形可完全恢復(fù)；屈服階段：應(yīng)力基本不變，應(yīng)變顯著增加，材料暫時(shí)失去抵抗變形能力；強(qiáng)化階段：材料抵抗變形能力增強(qiáng)，應(yīng)力隨應(yīng)變?cè)黾佣?；頸縮階段：試件局部截面縮小，應(yīng)力下降直至破壞。47.簡(jiǎn)述圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上切應(yīng)力的分布規(guī)律。答案：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上切應(yīng)力方向與半徑垂直，大小