工程力學(xué)

班級姓名座號得分

一、單選題（每題2分）

1.在材料相同的條件下，隨著柔度的增大（）

A細(xì)長桿的臨界應(yīng)力是戒小的，中長桿不是

B中長桿的臨界應(yīng)力是減小的，細(xì)長桿不是

C細(xì)雨長桿和中長桿的臨界應(yīng)力均是減小的

D細(xì)長桿種中長桿的臨界應(yīng)力均不是減小的

2.如圖所示的機(jī)車車軸所受交變應(yīng)力的循環(huán)特征r=（）。

A-1；B0；C0.5；D1

3.用疊加法求梁橫截面的撓度、轉(zhuǎn)角時，需要滿足的條件是（）

A材料必須符合胡克定律

B梁截面為等截面

C梁必須產(chǎn)生平面彎曲

D梁是靜定的

4.某一圓形截面桿，當(dāng)其截面面積增加一倍時，從穩(wěn)定性觀點來看，其承載能力將等于

原來的：

A1倍；B2倍；C4倍；D8倍

5.矩形截面的木拉桿的接頭尺寸如圖所示，兩端受拉力F作用，已知剪切許用應(yīng)力為，

則聯(lián)結(jié)件的剪切強(qiáng)度條仁為（）

二、判斷題（每題1分）

1.牽連運動是動系的絕對運動。

2.平動剛體上各點的軌跡一定是直線。

3.一正方形橫截面的壓桿，若在其上鉆一橫向小孔（如圖所示），則該桿與原來相比穩(wěn)定

性降低。（）

4.牽連點的位置不是固定不變的，不同瞬時有不同的牽連點。

5.由扭轉(zhuǎn)試驗可知，鑄鐵試件扭轉(zhuǎn)破壞的斷面與試件羯線成45°的傾角，而扭轉(zhuǎn)斷裂破

壞的原因，是由于斷裂面上的切應(yīng)力過大而引起的。

6.同平面內(nèi)的一個力和一個力偶可以合成為一個力，反之，一個力也可分解為同一平面

內(nèi)的一個力和一個力偶。

7.裝有電動機(jī)的梁作強(qiáng)迫振動時，梁上各點的正應(yīng)力不是非對稱循環(huán)交變應(yīng)力。

8.由于彎曲正應(yīng)力公式是由矩形截面梁推導(dǎo)出的，所以用于非矩形截面梁時，則不能滿

足工程所需要的精度。（）

9.一平面任意力系對其作用面內(nèi)某兩點之矩的代數(shù)和均為零，而且該力系在過這兩點連

線的軸上投影的代數(shù)和也為零，因此該力系為平衡力系。

10.若在結(jié)構(gòu)對稱的梁上，作用有對稱載荷，則該梁具有反對稱的剪力圖和對稱彎矩圖。

三、填空題（每題2分）

1.兩個相互接觸的物體間有相對滑動或有相對（）時，在接觸面之間產(chǎn)生的彼此阻

礙其相對滑動的切向力，稱為（

2.梁彎曲時，任意一截面的轉(zhuǎn)角近似地等于撓曲線方程對*的（）o

3.靜應(yīng)力可視為交變應(yīng)力的一個特例，其應(yīng)力循環(huán)特性r=（）。

4.平面任意力系只要不平衡，則它就可以簡化為一個（）或者簡化為一個（）。

5.平面任意力系向作用面內(nèi)任一點簡化結(jié)果是：主矢不為零，而主矩為零，說明力系與

通過簡化中心的一個（）等效。

四、簡答題（每題5分）

1.何謂慣性半徑？何謂柔度？

2.約束反力與主動力有何區(qū)別？主動力與約束反力的關(guān)系與作用力和反作用力的關(guān)系有

什么不同？

五、計算分析題（每題10分）

1.圖示水平桿AD,A端為固定較鏈支座,C點用繩子系于墻上，已知鉛直力，不計桿重,

求繩子的拉力及較鏈A的約束反力。

2.圖示物體受兩力偶

3.有一支撐管道的懸臂梁，由兩根槽鋼組成，兩根管道作用在懸臂梁上的重量均為W=

5.39kN,尺寸如圖所示（單位為mm）。求（1）繪懸臂梁的彎矩圖。（2）選擇槽鋼的型

號。設(shè)材料的許用應(yīng)力［。］=130MPao

材料的許用應(yīng)力，試校核活塞桿的強(qiáng)度。

六、圖解題（每題10分）1.如圖所示受力圖中是否有錯誤？如有，請畫出正確的受力圖。

2.已知圖中A點的加速度大小和方向，試畫出B點及C點的速度的方向。

工程力學(xué)（多學(xué)時）1A卷答案

一、單選題（每題2分）

1.A

2.B

3.A

4.C

5.C

二、判斷題（每題1分）

1.正確

2.錯誤

3.錯誤

4.正確

5.錯誤

6.正確

7.錯誤

8.錯誤

9.正確

10.正確

三、填空題（每題2分）

1.相對滑動趨勢滑動摩擦力

2.一階導(dǎo)數(shù)

3.1

4.力偶合力

5.力

四、簡答題（每題5分）

1.細(xì)長壓桿的臨界應(yīng)力為其中。僅與截面的形狀及尺寸有關(guān)，稱為截面的慣性半

徑；綜合反映了壓桿的長度、支承方式與截面幾何性質(zhì)對臨界應(yīng)力的影響，稱為柔度。

2.約束反力是限制物體運動或可能運動的力而主動力是使物體產(chǎn)生運動或可能運動的

力。主動力和約束反力都是同一物體所受的外力，它們的大小、方向沒有直接的關(guān)系，對

于平衡物體來說主動力和約束反力組成了平衡力系。作用力和反作用力分別作用在兩個

物體上，它們大小相等、方向相反、作用在一條直線上，但兩者不能平衡。

五、計算分析題（每題10分）

1.解題過程與步驟:

1.取ABD桿研究，畫受力圖;

2.選坐標(biāo)系x、y；矩心為A：

3.建立平衡方程求解；

解得：

2.解題過程與步驟：

簡化的最后結(jié)果為一合力偶：

MM+M]=-耳?a-鳥?〃=-5kNx30mm-3kNx60mm=-330kNmm=-0.33kNm（J頓H寸針方向）

3.解題過程與步驟：

解：(1)彎矩圖如圖所示

(2)懸臂端A處的彎矩最大，為危險截面，其上的彎矩為

所以：

則唳弱=戰(zhàn)徐23初.)

選兩個8號槽鋼：

“max“1°)。118.2MPa<[a1=130MPa

50.6xIO-6

w:

4.解：1.計算軸力

Fv=p.A=1.2MPaxf"海能>60能]=[立kN

N[I44J

2.校核活塞桿的強(qiáng)度

F147.33X1()3NX4「…e】

a=-^N=------；——；—=52.1MPa<crI

4^x602mm2L」

答：活塞桿的強(qiáng)度足夠

六、圖解題(每題10分)

1.解題過程與步驟：

1.(a)圖中FNA錯誤，正確如圖

2.(b)圖中FNB錯誤，正確如圖

3.(c)圖中FA、FB錯誤，正確如圖

4.(d)圖中FNB錯誤，正確如圖

計算的最后結(jié)果數(shù)字:

2.解題過程與步驟：（提示：定軸轉(zhuǎn)動剛體上各點的全加速度與半徑夾角相同，加速度

大小與半徑成正比。）

圖占

工程力學(xué)

班級姓名座號得分

一、單選題（每題2分）

1.關(guān)于平衡力系，以下各種說法中正確的是：（）

A平衡力系在任何軸上投影的代數(shù)和都等于零

B平衡力系在任何軸上投影的代數(shù)和一定不等于零

C平衡力系只在兩相互垂直的坐標(biāo)軸上投影代數(shù)和才分別等于零

D平衡力系在任何軸上投影的代數(shù)和不一定不等于零

2.細(xì)長桿承受軸向壓力的作用，其臨界壓力與（）無關(guān)。

A桿的材質(zhì)

B桿的長度

C桿承受壓力的大小

D桿的橫截面形狀和尺寸

3.列出梁ABCDE（如圖所示）各梁段的剪力方程和彎矩方程，其分段要求應(yīng)是分為（）

AAC和CE段

BAC.CD和DE段

CAB.BD和DE段

DAB.BC.CD和DE段

4.點作圓周運動，如果知道法向加速度越變越大，則點的運動速度（）

A越變越大

B越變越小

C保持不變

D變化趨勢不定

5.倒T形等直梁，兩端承受力偶矩M作用，翼緣受拉，以下結(jié)論中，（）是錯誤的。

A梁截面的中性軸通過形心

B梁的最大壓應(yīng)力出現(xiàn)在截面的上邊緣

C梁的最大壓應(yīng)力與梁的最大拉應(yīng)力數(shù)值不等

D梁的最大壓應(yīng)力的絕對值小于最大拉應(yīng)力

二、判斷題（每題1分）

L在臨界載荷作用下，壓桿既可在直線狀態(tài)保持平衡，也可在微彎狀態(tài)下保持平

衡。（）

2.互成平衡的兩個力對于同一點O之矩的代數(shù)和為零。

3.提高壓桿穩(wěn)定性的措施，實際上就是如何增大柔度的措施。（）

4.動能是標(biāo)量。

5.矩形截面梁的純彎曲段內(nèi)，甘橫截面上各點的剪應(yīng)力均等于零。（）

6.梁橫截面上的剪力，在數(shù)值上等于作用在此截面任一側(cè)（左側(cè)或右側(cè)）梁上所有外力

的代數(shù)和。（）

7.圖中輪0以角速度在水平地面上作純流動，CD線上的速度分布圖為圖示的畫法。

D

77777777777777777

8.有一簡支梁，手均布載荷作用，現(xiàn)改為與此均布載荷合力相等的集中力作用，其作用

點位于均布載荷的合力作用點處。梁在這兩種情況下所產(chǎn)生的變形，即撓度和轉(zhuǎn)角讀是

一樣的。（）

9.若點的運動方程為（b,c為常數(shù)），則點的運動軌跡一定為一條曲線。

10.因等直圓軸扭轉(zhuǎn)變形時，橫截面上沒有正應(yīng)力而只有切應(yīng)力存在，所以扭轉(zhuǎn)變形與剪

切變形是相同的。

三、填空題（每題2分）

1.作用于定軸轉(zhuǎn)動剛體上常力矩的功，等于（）乘積。

2.工程上用的魚腹梁、階梯軸等,其截面尺寸隨彎矩大小而變，這種截面變化的梁，往往就

是近似的（）梁。

3.金屬拉伸試件在屈服時會表現(xiàn)出明顯的（）變形，如果金屬零件有了這種變形就

必然會影響機(jī)器正常工作。

4.圓軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形的受力特點是（）的外力偶矩作用；變形特點是（）。

5.A船以km/h的速度向南航行，B船以km/h的速度向東南航行，則B船相對于A船

的速度（），（

四、簡答題（每題5分）

1.彎矩的正負(fù)對撓曲線的形狀有什么影響？

2.圖示剛體在A、B、C三點各受一力作用，已知、^ABC為一等邊三角形，問此力

系簡化的最后結(jié)果是什么？此剛體是否平衡？

五、計算分析題（每題10分）

1.圖示物體受兩力偶作用，已知（單位mm）,試求其簡化的最后結(jié)果？

2.試求圖示桿1-1,2-2,3-3截面的軸力，并作軸力圖。

3.如圖所示簡易起重機(jī)梁，用工字鋼制成。若載荷，并可沿梁軸移動，試選擇工字鋼

型號。己知梁的跨度，許用應(yīng)力許用切應(yīng)力

4.圖示細(xì)長壓桿，兩端為球形較支，彈性模量E=2()()GPa,試用歐拉公式計算其臨界載

荷。I)圓形截面,

2)矩形截面,h=2b=4。mm,1=1.0m；

3)NO16工字鋼,1=2.0m.

王

六、圖解題(每題10分)

1.畫出如圖所示構(gòu)件ABC的受力圖。

2.已知圖中A點的加速度大小和方向，試畫出B點及C點的速度的方向。

圖。

工程力學(xué)（多學(xué)時）2A卷答案

一、單選題（每題2分）

1.A

2.C

3.D

4.A

5.D

二、判斷題（每題1分）

1.正確

2.正確

3.錯誤

4.正確

5.正確

6.正確

7.錯誤

8.錯誤

9.錯誤

10.錯誤

三、填空題（每題2分）

1.力矩與轉(zhuǎn)角大小的

2.等強(qiáng)度

3.塑性

4.受大小相等、轉(zhuǎn)向相反、作用面與軸線垂直橫截面繞釉線發(fā)生相對轉(zhuǎn)動

5.30km/h東北方向

四、簡答題（每題5分）

1.正彎矩產(chǎn)生正撓度，負(fù)彎矩產(chǎn)生負(fù)撓度這種說法是錯誤的。當(dāng)梁承受正彎矩時，撓曲線

為凹曲線，為正；反之，當(dāng)梁承受負(fù)方矩時，撓曲線為凸曲線，為負(fù)。

2.是一個順時針的力偶；此剛體不平衡。

五、計算分析題（每題10分）

1.解題過程與步驟：

簡化的最后結(jié)果為一合力偶：

M==-FX一石.〃=-5kNx30mm—3kNx60mm=-330kNmm=-0.33kNm(順時針方向)

2.解題過程與步驟:

解：I.計算各段軸力

&=-30kNFV2=-l()kNFM=30kN

2.畫軸力圖

解：1.計算各段軸力

2.畫軸力圖

3.解題過程與步驟:

解1.內(nèi)力分析

經(jīng)分析?，當(dāng)載荷位于梁跨度中點時，療矩最大，其值為

Mmax=g⑻

而當(dāng)載荷靠近支座時.剪力最大，其值則為

2.按彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件選擇截面

由式（a）并根據(jù)正應(yīng)力強(qiáng)度條件，要求

3

八Fl_(20xl0N)(6m)

=3.()xl()T

-4[cr]4(100xlO6Pa)

由型鋼規(guī)格表查得，工字鋼截面的抗彎截面系數(shù)，所以，選擇工字鋼作梁符合彎曲

正應(yīng)力強(qiáng)度條件。

3.校核梁的剪切強(qiáng)度

工字鋼截面的，腹板厚度為。由式（b）得，梁的最大彎曲切應(yīng)力為

尸_20X1()3N

V=1.411xlO7Pa=14.11MPa<[r]

niax。(0.189m)(().(X)75m)

^zmax

可見，選擇工字鋼作梁，將同時滿足彎曲正應(yīng)力與彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度條件。

4.解題過程與步驟:

解：1）

2）在沖平面內(nèi)先失穩(wěn)

hby"Fl

F=--f-=52.6kN

~n(A/)2

3）對于工字鋼，應(yīng)在xy平面內(nèi)先失穩(wěn)

；r2FI

Iz=93.1cmFer=——t=459kN

3）-

六、圖解題（每題10分）

I.解題過程與步驟：

1.取構(gòu)件ABC為研究對象

2.畫出主動力F

3.畫出約束反力FAx,FAy,FC

2.解題過程與步驟：（提示：定軸轉(zhuǎn)動剛體上各點的全加速度與半徑夾角相同，加速度

大小與半徑成正比。）

圖3

工程力學(xué)

班級姓名座號得分

一、單選題（每題2分）

1.力的三要素指力的大小、方向、（）o

A位置

B起點

C作用點

D終點

2.力的功是（）o

A矢量；B瞬時量；C代數(shù)量；D有投影

3.低碳鋼的極限應(yīng)力是

Aae；B；Ccr,；Der、

4.已知有一個力F的投影Fx不等于零，而力F對x軸的矩為Mx（F）=0,由此可判定力

F（）o

A不在過x軸的平面上但垂直于x軸

B不在過x軸的平面上且不垂直于x軸

C在過A-軸的平面上且垂直于X軸

D在過x軸的平面上但不垂直于X軸

5.斜支簡支梁受力如圖所示，梁的（）

AAC段發(fā)生彎曲變形,CB段發(fā)生拉伸與彎曲組合變形

BAC段發(fā)生壓縮與彎曲組合變形,CB段發(fā)生彎曲變形

CAC段發(fā)生壓縮與彎曲組合變形，CB段發(fā)生拉伸與彎曲組合變形

D兩段只發(fā)生彎曲變形

二、判斷題（每題1分）

1.若點的加速度為零，則該點一定靜止。（）

2.直桿受壓時的承載能力取決于它的強(qiáng)度是否足夠。（）

3.摩擦力的方向總是與物體之間相對滑動或相對滑動趨勢的方向相反。（）

4.物體的重心當(dāng)它離開了地球的引力場后就失去了意義。（）

5.計算質(zhì)點系的動能時，不必考慮各質(zhì)點的運動方向。（）

6.平動剛體上任一點的軌跡有可能是空間曲線，而平面運動剛體上任一點的軌跡則一定

是平面曲線。（）

7.扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力計算公式和只適用于圓軸。（）

8.軸力圖可顯示出桿件各段橫截面上軸力的大小，但并不能反映桿件各段變形是伸長還

是縮短。（）

9.因等直圓軸扭轉(zhuǎn)變形時，橫截面上沒有正應(yīng)力而只有切應(yīng)力存在，所以扭轉(zhuǎn)變形與剪

切變形是相同的。（）

10.粗細(xì)和長短相同的兩圓軸，一為鋼軸，另一為鋁軸，當(dāng)受到相同的外力偶作用產(chǎn)生彈

性扭轉(zhuǎn)變形時，其橫截面上最大剪應(yīng)力是相同的。（）

三、簡答題（每題5分）

1.如何區(qū)分大柔度桿、中柔度桿與小柔度桿？

2.什么是摩擦角？摩擦角只與哪些因素有關(guān)？摩擦角的大小表示什么意義？

3.在馬拉車、車?yán)R的問題中，馬拉車的作用力等于車?yán)R的作用力并且方向相反，作用

在同一直線上，為何車前進(jìn)？

4.應(yīng)力狀態(tài)如何分類？

四、計算分析題（每題io分）

1.受均布載荷作用的簡支梁如圖所示，試計算：（1）1-1截面上1.2兩點處的彎曲正應(yīng)力;

（2）此截面的最大彎曲正應(yīng)力；（3）全梁的最大彎曲正應(yīng)力。q=60kN/m

2.已知平面任意力系，各力方向如圖所示，各力作用點的坐標(biāo)依次是坐標(biāo)單位是mm,

求該力系向A4點簡化的結(jié)果？

3.圖示長方體上作用著兩個力F1.F2。已知,，試分別計算力F1和F2在三個坐標(biāo)軸

上的投影及對三個坐標(biāo)軸之矩。

4.如圖a所示組合梁，由梁AC與梁CD并用錢鏈C連接而成。在跤鏈C與梁AC上，分

別作用有集中力與矩為的集中力偶。試畫梁的剪力與彎矩圖。

五、圖解題（每題5分）

1.平面機(jī)構(gòu)如圖所示，試畫出各連桿AB的瞬時速度中心。

(c)

2.畫出如圖所示構(gòu)件ABCD的受力圖。

3.如圖所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，畫出圖中各構(gòu)件的受力圖，未畫重力的物體均不計重量，所

有接觸處均為光滑接觸。

4.如圖所示，試畫出廠房立柱的受力圖。

工程力學(xué)（多學(xué)時）3A卷答案

一、單選題（每題2分）

1.C

2.C

3.D

4.D

5.B

二、判斷題（每題1分）

1.錯誤

2.錯誤

3.正確

4.正確

5.正確

6.正確

7.正確

8.錯誤

9.錯誤

10.錯誤

三、簡答題（每題5分）

1.柔度的壓桿，稱為大柔度桿；的壓桿稱為中柔度桿；的壓桿稱為小柔度桿。（，）

2.最大全反力與法向反力間的夾角是摩擦角，摩擦角表示接觸面材料粗糙程度、摩擦性

質(zhì)的物理量，只與物體接觸面的材料、表面狀況等因素有關(guān)。

3.因為。馬拉車的作用力與車?yán)R的作用力是一對作用與反作用力，兩者不能平衡，而車

的受力是馬拉車的作用力和地面對車的阻力，當(dāng)馬拉車的作用力大于地面對車的阻力時

車前進(jìn)。

4.應(yīng)力狀態(tài)分為三類，只有一個主應(yīng)力不等于零的應(yīng)力狀態(tài)稱為單向應(yīng)力狀態(tài)；有兩個

主應(yīng)力不等于零的應(yīng)力狀態(tài)稱為二向應(yīng)力狀態(tài)（又稱平面應(yīng)力狀態(tài)）；三個主應(yīng)力都不

等于零的應(yīng)力狀態(tài)稱為三向應(yīng)力狀態(tài)。二向和三向應(yīng)力狀態(tài)統(tǒng)稱為復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。

四、計算分析題（每題10分）

1.解題過程與步驟：

解：⑴

①求左右兩支點的支反力七二七=90kN（T）

②求1-1截面上的彎矩M=FZ-xi-^xlxl=60kN

③1-1截面上L2兩點處的彎曲正應(yīng)力

60X103X（-60X10-3）

巧二%=—=-61.7（MPa）

18O3X1O"

M

（2）此截面的最大彎曲正應(yīng)力；5皿1.1=-^-=92.6（MPa）

（3）求梁上最大彎矩：在梁的中點，彎矩達(dá)到最大值

%*67.5kN.m

M

請」104.2（MPa）

2.解題過程與步驟:

%="、+J+片、+工、=片+居cos30。+0+巴cos45°=158.52kN

%%+區(qū)、++Ev=0+乙sin30。-工+乙sin45。=36.56kN

主矢：FR=JF『+FR；=J（158.52kN『+（36.56kN『=162.68kN

tana==3656kN_Q23第一象限內(nèi)與x軸夾角a=13。

FR,158.52kN

主矩：MA4=MA4（F,）+MA4（F2）4-MA4（F3）+MA4（F4）

=一耳x30mm-F2cos30°x10mm+F2sin30°x3（）mm-F3x40mm+0

=-3119.6kNmm（順時針方向）

3.解題過程與步驟：

1.力Fl、F2在三個坐標(biāo)地上的投影

F.=-F.?cosa=-100x---=-60N

7^77

=F-sinof=100x.C=80N

?'7^77

20

F,v=F,-cos/?=10x/5x/=10N

\le2+d2

G=。

d

F2.=-^-sin/?=-10x/5x=-20N

\ld2+e2

2.力F1.F2對三個坐標(biāo)軸之矩

M＞（FI）=Mx（FlJ+Mi（Flv）=0-^vxJ=-80x0.2=-16Nm

%（居）=M（"）+Mv（"）=0—",xd=—60x0.2=-12Nm

歷二（居）=M二（居J+A/：（Ej=0+"vx〃=80x0.3=24Nm

Ml（F2）=MA（F22）+MA（F2v）=-^2xc+0=-20x0.4=-8N-m

M,（K）=M、（％）+M（%）=&xS-e）+%xd=20x（0.3—0.1）+10x0.2=6Nm

M（B）=%（%）+%（%）=_Jxc+0=_10x0.4=_4Nm

4.解題過程與步驟：

解:1.計算支反力

梁AC與梁CD（連帶較鏈C）的受力如圖b所示，由梁的平衡方程求得

吃）=--

02

2.畫剪力圖

將整個組合梁劃分為AB,BC與CD三段，由于梁上僅作用集中載荷，所以，各段梁的剪

力圖為水平直線，而彎矩圖則為傾斜直線。

利用截面法，求得各段起點的剪力分別為

F3F

=

FQ<=FQB.=--%,一-

上述截面的剪力值，在平面內(nèi)依次對應(yīng)點a,b與c（圖c）。于是，在AB,BC與CD段

內(nèi)，分別過a,b與c畫水立直線，即得梁的剪力圖。

3.畫彎矩圖

如上所述，各段梁的彎矩圖均為傾斜直線。利用截面法，求得各段起點與終點的彎矩分

別為

Fa

%=?%=0

...3Fa

Mc,-OnKM°_--—

上述截面的彎矩值，在平面內(nèi)依次對應(yīng)與點（圖d）。于是，分別連直線與，即

得梁的彎矩圖。

要注意的是，由于梁間校僅能傳遞力，不能傳遞力矩，所以，梁間較處截面與截面的彎

矩均為零。

五、圖解題（每題5分）

1.解題過程與步驟：作速度vA和vB的垂線，兩者的交點即為速度瞬心，如圖中P點。

(a)(b)

2.解題過程與步驟：

I.取構(gòu)件ABCD為研究對象

2.畫出主動力F

3.畫出約束反力FAx,FAy,FND

3.解題過程與步驟：

1.滑塊B:主動力F2；約束反力FNB,FB

2.連桿AB：約束反力FA,FB'

3.輪0：主動力Fl；約束反力FA',FOx,FOy

計算的最后結(jié)果數(shù)字:

1.4.解題過程與步驟：

2.取立柱研究畫其輪廓圖;

3.畫主動力G,F：

血約束反力FAx,FAy,MA

工程力學(xué)

班級姓名座號得分

一、單選題（每題2分）

1.關(guān)于平衡力系，以下各種說法中正確的是：（）

A平衡力系在任何軸上投影的代數(shù)和都等于零

B平衡力系在任何軸上投影的代數(shù)和一定不等于零

C平衡力系只在兩相互垂直的坐標(biāo)軸上投影代數(shù)和才分別等于零

D平衡力系在任何軸上投影的代數(shù)和不一定不等于零

2.單元體上（）與材料無關(guān)。

A最大剪應(yīng)力；B體積應(yīng)變；C體積改變比能；D形狀改變比能

3.兩個力在同一軸上投影相等，此兩力的大?。ǎ?

A一定相等；B一定不相等；C不一定相等；D以上答案均不對

4.梁產(chǎn)生彎曲變形時，凡是撓度為零的截面，其轉(zhuǎn)角是（）為零的。

A一定；B一定不；C不一定

5.指出圖示簡支梁（如圖所示）m-n截面上的彎矩及其符號是（）

A—Pac/L；BPac/L；C-Pbc/L；DPbc/L

6.在彈性范圍內(nèi)，把彈簧伸長加倍，則拉力作的功（）。

A不變；B加倍；C增加了3倍；D增加了4倍

7.平面任意力系平衡的必要和充分條件也可以用三力矩式平衡方程

表示，這組平衡方程在使用中的附加條件為（）

A投影軸x軸不垂直于A.B或B、C連線

B投影軸y軸不垂直于A.B或B、C連線

C投影軸x軸垂直于y軸

DA.B.C三點不在同一直戌上

8.如圖所示，已知物體自重G=100N,壓力FP=100N,物體與固定平面間的摩擦因數(shù)為

仁0.5,則物體與固定面間的摩擦刀為：（）

AF=IOON；BF=50N（a）：CF=25N（b）：DF=86,6N（c）

9.在圓軸扭轉(zhuǎn)變形時，其它條件不變，若軸的長度增加一倍，扭轉(zhuǎn)角是原來的（）。

A1倍；B2倍；C3倍；D4倍；

1（）.圖示應(yīng)力狀態(tài)，用第一強(qiáng)度理論校核時;其相當(dāng)應(yīng)力為:

AbEBar\=TC=’3匯D%=2r

二、判斷題（每題1分）

1.兩個點沿同一圓周運動，全加速度較大的點，其法向加速度i定較大。（）

2.將力沿空間坐標(biāo)軸分解，所得的結(jié)果應(yīng)看作是代數(shù)量。（）

3.摩擦力的方向總是與物體的運動或運動趨勢方向相反。（）

4.點的法向加速度與速度大小成正比。（）

5.速度瞬心位置不斷變換的過程就是剛體平面運動的過程。（）

6.雙曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的連桿屬于平動，連桿上各點軌跡為相同的曲線，而且是平行。

（）

7.兩個點沿同一圓周運動，若兩個點的法向加速度大小相等，則在這段時間內(nèi)兩點的全

加速度大小必相等。（）

8.扭矩的正負(fù)號可按如下方法來規(guī)定：運用右手螺旋法則，四指表示扭矩的轉(zhuǎn)向，當(dāng)拇

指指向與截面外法線方向相同時規(guī)定扭矩為正；反之，規(guī)定扭矩為負(fù)。（）

9.如微元體處于純剪切應(yīng)力狀態(tài)，因而微元體內(nèi)任何方向的斜截面上均沒有正應(yīng)力。

1（）.凡是平面運動都可以分解為平動加轉(zhuǎn)動。反過來，凡是平動與轉(zhuǎn)動合成的結(jié)果都一定

是平面運動。（）

三、簡答題（每題5分）

1.何謂慣性半徑？何謂柔度？

2.兩電線桿之間的電纜中間總是下垂，能不能將電纜技成直線？為什么？

3.能否將作用于三角架AB桿上的力F,沿其作用線移到BC桿上，而使A.B、C較

鏈處的約束反力

保持不變？

4.在平面匯交力系的平衡方程中，可否取兩個力矩方程，或一個力矩方程和一個投影方

程？這時，其矩心和投影軸的選擇有什么限制？

四、計算分析題（每題10分）

1.齒輪以轉(zhuǎn)速r/min旋轉(zhuǎn)，帶動另一齒輪，剛連于齒輪的鼓輪亦隨同轉(zhuǎn)動并帶動

物體上升。半徑、與各為0.3m、0.5m與0.2m。試求上升的速度。

2.如圖所示三種情況中，已知，物塊與支承面間的靜摩擦因數(shù)。試求哪種情況下物體

能運動。

(a)(b)(c)

3.圖示矩形截面簡支梁，材料容許應(yīng)力[o]=10MPa,已知b=12cm,若采用截面高寬比

為h/b=5/3,試求梁能承受的最大荷載。

4.如圖a所示簡支梁，載荷F可沿粱軸移動。試問：

(1)載荷位于何位置時，梁的最大剪力值最大，并確定該剪力之值;

(2)載荷位于何位置時，梁的最大彎矩最大，并確定該彎矩之值。

五、圖解題(每題5分)

1.畫出圖示各梁的剪力圖和彎矩圖。

7

-fM=F

nrqca

B

AB

(a)(b)

2.如圖所示凸輪頂桿機(jī)枸，試畫出圖中頂桿的受力圖，未畫重力的物體均不計重量，所

有接觸處均為光滑接觸。

工程力學(xué)（多學(xué)時）4A卷答案

一、單選題（每題2分）

1.A

2.A

3.C

4.C

5.D

6.C

7.D

8.B

9.B

10.B

二、判斷題（每題1分）

1.錯誤

2.錯誤

3.錯誤

4.錯誤

5.正確

6.正確

7.正確

8.正確

9.錯誤

10.錯誤

三、簡答題（每題5分）

1.細(xì)長壓桿的臨界應(yīng)力為其中。僅與截面的形狀及尺寸有關(guān)，稱為截面的慣性半

徑；綜合反映J'壓桿的長度、支承方式與截面幾何性質(zhì)對臨界應(yīng)力的影響，稱為柔度。

2.不能，因為兩電線桿對電纜的拉力和電纜本身的自重三個力平衡，這三個力的任何兩

個力不能在一條直線上。

3.因為力F沿其作用線從AB桿移到了BC桿上，違背了力的可傳性原理的適用條件，因

此不能！

4.可以，但矩心不能選在平面匯交力系的匯交點處。

四、計算分析題（每題10分）

1.解題過程與步驟：

（1）求B輪和D輪的轉(zhuǎn)速H2和角速度g

由工=上得

%4

o3

lrL=30x—=18r/min

0.5

M18X,T

co=—=-------=1.88rad/s

-y3030

(2)求物體C的速度

vr--0.2xl.88=0.38m/s

2.解題過程與步驟:

1.分析（a）情況，畫受力圖（d）所示，選坐標(biāo)x、y,建立平衡方程

=0FN-G-Fpsina=0FN=G+Fpsina=2501>\

最大靜摩擦力Fz=fjFN=0.5x250N=125N

運動趨勢方向上的主動力大小為:

所以，（a）物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。

2.分析（b）情況，畫受力圖（e）所示，選坐標(biāo)x、y,建立平衡方程

Z%=°&-G=。&=G=200N

最大靜摩擦力耳皿=￡?&=0.5x200N=100N

運動趨勢方向上的主動力大小為：

所以，（b）物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。

3.分析（c）情況，畫受力圖（f）所示，選坐標(biāo)x、y,建立平衡方程

FN-G+Fpsina=0FN=G-sina=150N

最大靜摩擦力Fnux=X-Fv=0.5xl50N=75N

運動趨勢方向上的主動力大小為：

所以，（c）物體處于運動狀態(tài)。

3.解題過程與步驟：

解

（1）畫梁的彎矩圖

3T《⑸

8x10^<10X106X8X10^=8000N/m=8kN/m

取夕=8kN/m

4.解題過程與步驟：

解：1.梁的剪力與穿矩圖

如圖a所示，載荷位置用坐標(biāo)表示。

可以看出，支座A的支反力為

_（/-；7）F

出一/

梁的剪力與彎矩圖分別如圖b與c所示，最大剪力為

%S）=%="二"（當(dāng)。<n</時）⑷

而最大彎矩則為

M（〃）=FA、"=尸〃（1一y）S）

2.剪力與彎矩的最大值

由式（a）可知，當(dāng)接近于零或接近時，即載荷無限靠近支座A或B時，最大剪力之值

最大，其值為

根據(jù)（b）,由

甯=砥1-亨）=0

I

f/=2

即載荷位于梁跨度中點時、最大彎矩之值最大其值為

五、圖解題（每題5分）

1.解題過程與步驟：

2.解題過程與步驟：

頂桿在導(dǎo)槽中受凸輪作用，使頂桿與導(dǎo)槽中b,c兩點接觸，產(chǎn)生光滑面約

束。導(dǎo)桿的受力：主動力F；約束反力FNE,FNb,FNc

工程力學(xué)

班級姓名座號得分

一、單選題（每題2分）

1.通過對疲勞破壞的過程分析可知，構(gòu)件的疲勞極限因其表面光潔度的（）。

A降低而增大；B降低而減?。籆改變而不會受到多少影響

2.彎曲變形時產(chǎn)生最大撓度的截面，其轉(zhuǎn)角也是最大的，這種情況對于（）是成立。

A任何梁都；B任何梁都不；C等截面梁；D只受一個集中力作用的懸臂梁

3.在梁上發(fā)生最大彎曲正應(yīng)力的橫截面處，其彎曲變形時的撓度（）是最大的。

A一定；B一定不；C不一定

4.兩個共點力可合成一個力，一個力也可分解為兩個相交的力。一個力分解為兩個相交

的力可以有（）解。

A一個；B兩個；C幾個；D無窮多

5.如圖所示，已知物體白重G=100N,壓力FP=100N,物體與固定平面間的摩擦因數(shù)為

f=0.5,則物體與固定面間的摩擦力為：（)

AF=1()()N；BF=50N(a)：CF=25N(b)；DF=86.6N(c)

6.如圖所示，各構(gòu)件的質(zhì)量均為m,CHA=O2B=r,AB=2r,CHA桿以勻角速度繞O1軸轉(zhuǎn)

動，則該機(jī)構(gòu)的動能為()。

573

AmrarB—mr(/rC——mrarD—mrctr

7.圖題1-7示AB壓桿，采用同一材料，做成橫截面面積相等的不同形狀壓桿，最合理的

是哪種截面壓桿（）

IP面積大小相等的不同截面

A

A圓形B環(huán)形CJE方形D長方形

8.重量為G的物塊置于水平面上，物塊與水平面的摩擦系數(shù)為f,物塊在受到大小為FP

的水平推力后處于靜止?fàn)顟B(tài)，由此得出全約束反力的大小為FR為（）。

AFR-GB河+(/.以CFR7GDFR-Fp

E外=卜+("『FFR=fG

9.如圖所示各軸，產(chǎn)生純扭轉(zhuǎn)變形的是圖（)o

(A)曩MA唯￡—v殳

①)IE—2=^一

FTFT

10.矩形截面的木拉桿的接頭尺寸如圖所示，兩端受拉力F作用，已知剪切許用應(yīng)力為，

1.提高構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的措施可從合理設(shè)計構(gòu)件的外形、提高構(gòu)件表面質(zhì)量和提高構(gòu)件表

面層的強(qiáng)度等考慮。（）

2.兩個簡支梁的的跨度及所承受的載荷相同，但由于材料和橫截面面積不同，故梁的內(nèi)

力剪力和彎矩就不一定相同。（）

3.對于相同材料的構(gòu)件，若變形形式或應(yīng)力循環(huán)特性不同，則其疲勞極限也就不同。

（）

4.在彈性范圍內(nèi)，把彈簧伸長加倍，則拉力的功也加倍。（）

5.在梁上集中力偶作用處，其彎矩圖有突變，而所對應(yīng)的剪力圖為水平線，并由正值變

為負(fù)值或由負(fù)值變?yōu)檎?，但其絕對值是相同的。（）

6.因梁產(chǎn)生的平面彎曲變形對稱于縱向?qū)ΨQ面，故中性層垂直于縱向?qū)ΨQ面。（）

7.力的可傳性原理，不僅適用于剛體，而且也適用于變形體。（）

8.剛體繞定軸轉(zhuǎn)動時，若其角速度很大，則作用在其上的轉(zhuǎn)矩一定也很大。（）

9.作用在剛體速度瞬心上的力不作功。（）

10.有材料相同的兩根等直桿，已知一根桿的伸長為0.001mm,另一根桿的伸長為1mm,可

見，前者變形小符合小變形假設(shè),而后者變形大不符合小變形假設(shè)。（）

三、填空題（每題2分）

1.作用于定軸轉(zhuǎn)動剛體上常力矩的功，等于（）乘積。

2.梁彎曲時，其橫截面上的（）最終合成的結(jié)果為彎矩。

3.受扭圓軸橫截面內(nèi)同一圓周上各點的切應(yīng)力大小是（）的。

4.靜應(yīng)力可視為交變應(yīng)力的一個特例，其應(yīng)力循環(huán)特性r=（）,>

5.A船以km/h的速度向南航行，B船以km/h的速度向東南航行，則B船相對于A船

的速度（），（）。

四、簡答題（每題5分）

1.兩電線桿之間的電纜中間總是下垂，能不能將電纜拉成直線？為什么？

2.什么叫梁的平面彎曲？請列舉出一些梁的平面彎曲變形的構(gòu)件，并把它們簡化為相應(yīng)

的梁的類型。

3.約束反力與主動力有何區(qū)別？主動力與約束反力的關(guān)系與作用力和反作用力的關(guān)系

有什么不同？

4.彎矩最大的地方撓度最大，彎矩為零的地方撓度為零。這種說法對嗎？

五、計算分析題（每題10分）

1.剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的運動方程（以rad計，以s計）。試求剛體內(nèi)與轉(zhuǎn)動軸相距m

的一點，在與s時的速度和加速度的大小，并問剛休在什么時刻改變它的轉(zhuǎn)向？

2.圖示物體受兩力偶作用，已知（單位mm）,試求其簡化的最后結(jié)果？

3.提升機(jī)架由AB.BC.CD三桿較接而成，如圖所示。己知：，若不計各桿自重，試求:

（1）機(jī)架在圖示位置保持平衡時，需加的鉛垂力F的大??；

（2）機(jī)架在圖示位置保持平衡時，欲使力F為最小值，問力F應(yīng)沿什么方向施加？并求此力

的最小值。

4.置于V型槽中的棒料如圖所示。已知棒料與接觸面間的摩擦因數(shù)為02棒料重，直

徑。今欲在V型槽中轉(zhuǎn)動棒料，試求施加在棒料上的最小力偶矩M的值。

工程力學(xué)（多學(xué)時）5A卷答案

一、單選題（每題2分）

1.B

2.D

3.C

4.D

5.B

6.B

7.D

8.C

9.A

10.C

二、判斷題（每題1分）

1.正確

2.錯誤

3.正確

4.錯誤

5.錯誤

6.正確

7錯誤

8.錯誤

9正確

10.錯誤

三、填空題（每題2分）

1.力矩與轉(zhuǎn)角大小的

2.正應(yīng)力

3.相等

4.1

5.30km/h東北方向

四、簡答題（每題5分）

1.不能，因為兩電線桿對電纜的拉力和電纜本身的自重三個力平衡，這三個力的任何兩

個力不能在一條直線上。

2.所有載荷都作用在桿件的主平面（桿件軸線與其截面上的主軸所組成的平面）內(nèi)，因

而在桿件的軸線方向沒有內(nèi)力和內(nèi)力矩的分量，而只要作用在加載平面的彎矩和剪刀,

這種受力和變形的形式稱為“平面彎曲”。

承受彎曲的桿件稱為“梁。

3.約束反力是限制物體運動或可能運動的力而主動力是使物體產(chǎn)生運動或可能運動的

力。主動力和約束反力都是同一物體所受的外力，它們的大小、方向沒有直接的關(guān)系，對

于平衡物體來說主動力和約束反力組成了平衡力系。作用力和反作用力分別作用在兩個

物體上，它們大小相等、方向相反、作用在一條直線上，但兩者不能平衡。

4.彎矩最大的地方撓度最大，彎矩為零的地方撓度為零這種說法是錯誤的。因為梁的變

形不僅與梁的彎曲剛度及彎矩有關(guān)，而且與梁變形的邊界條件及連續(xù)條件有關(guān)。

五、計算分析題(每題10分)

1.解題過程與步驟：

(1)對剛體的轉(zhuǎn)動方程求一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)

0="=(4/—3廣，=4—9〃

。=4=(4-9『)'=-18/

(2)=0時

v=r<y=0.5x(4-9x0)=2.0m/s

t/r=z^=0.5x(-18x0)=0

22

an=rar-0.5x(4-9x0)=8m/s

a==Vo+82=8m/s2

f=1s時

v=r<v=0.5x(4-9xl2)=-2.5m/s

2

aT=riz=0.5x(-18xl)=-9m/s

2

an=rccr=0.5x(4—9x1『=12.5m/s

a=M+a；=J9?+12S=15.4m/s2

(3)當(dāng)剛體改變轉(zhuǎn)引方向時，角速度，即

刃=4-9/=0

解方程得

/=0.67s

剛體初始作減速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過1=0.67s后，剛體改變轉(zhuǎn)動方向，然后做加速轉(zhuǎn)動。

2.解題過程與步驟：

簡化的最后結(jié)果為一合力偶：

M=M2=-F}a-F2-Z?=-5kNx30mm-3kNx60mm=-330kNmm=-0.33kNm（J頓時專十方向）

3.解題過程與步驟:

一、求鉛垂力尸的大小

1.選B點研究，畫受力圖，選坐標(biāo)x、y

2.建立平衡方程求ro

yF.=0&sin30°-F,tcos20°=0

ZE、=°FABCOS30°-^sin20°-G=0

解得：弓二3.11kN=&=E=±'=3.11kN

3.選C點研究，畫受力圖，選坐標(biāo)x、y

4.建立平衡方程求F的大小

WX=0Ecos20。-％sin45。=0

F

Z耳、二°CDcos450-Fcsin200-F=0

角軍得:尸=3.986kN

二、求尸力的最小值和方向

如圖所示，取CD桿研究，當(dāng)F力方向垂直于CD桿即與地面成45°角時保持平衡位置的值

最小。

^MD(F)=07;ninxCD-Fcsin65°xCD=0

5加=Esi1165G=2.82kN

1.取棒料研究畫受力圖；

2.選坐標(biāo)軸x、y,矩心為0；

3.建立平衡方程求解；

2X（尸）=°FA吟+FB4—M=0

v

卜沃=。bAcos45+兒cos45。+bRcos450-bNBcos45°=0

F*=0-FACOS45°+FNACOS45°+FBcos45°+FNBcos450-G-0

FA=f.s'FNAFB=fs'FNB

解得：

工程力學(xué)

班級姓名座號得分

一、單選題（每題3分）

1.一個質(zhì)量為m,長度為1的均質(zhì)桿OA,繞通過O端并垂直于桿平面的軸以角速度轉(zhuǎn)

動（如圖），當(dāng)桿由水平位置擺至鉛直位置時，重力的功為（）。

A-mgl；B-mg/；Cmgl；D—mgl

2.壓桿屬于細(xì)長桿，中長桿還是短粗桿，是根據(jù)壓桿的（）來判斷的。

A長度；B橫截面尺寸；C臨界應(yīng)力；D柔度

3.下述各說法正確的是（）。

A質(zhì)點系的動能是系內(nèi)各質(zhì)點動能的算術(shù)和

B忽略機(jī)械能與其他能量之間的轉(zhuǎn)換，則只要有力對其作功，物體的動能就會增加

C平面運動剛體的動能可由其質(zhì)量及質(zhì)心速度完全確定

D內(nèi)力不能改變質(zhì)點系為動能

4.兩個質(zhì)點，質(zhì)量相同，初始速度的大小和方向也完全相同，以后任何瞬時的速度大小

都相同，則（）。

A任何瞬時，這兩個質(zhì)點的切向加速度大小必相同

B任何瞬時，這兩個質(zhì)點受力大小一定相同

C這兩個質(zhì)點的運動方程一定相同

D無法判斷

5.兩個質(zhì)量利半徑相等的勻質(zhì)滑輪如圖所示，軸處無摩擦，受荷情況如圖所示，、分

別表示它們的角加速度，則下列結(jié)果（）是對的。

A<a2；B%；C?1=?2；D無法判定

二、判斷題（每題1分）

1.力在兩個坐標(biāo)軸上的投影與力沿這兩個坐標(biāo)軸方向進(jìn)行分解得到的分力的意義是相同

的。（）

2.只要兩個力偶的力偶矩相等，此兩力偶就是等效力偶。（）

3.摩擦角的正切值等于靜摩擦因數(shù)。（）

4.壓桿的柔度與壓桿的材料無關(guān)。（）

5.通常將安裝在車床刀架上的