工程力學(xué)c期末考試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.力的作用線都匯交于一點(diǎn)的力系稱為（）A.平面力系B.空間力系C.匯交力系D.平行力系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.必都匯交于一點(diǎn)B.必互相平行C.必位于同一平面內(nèi)D.都不對3.約束反力中能確定約束反力方向的約束為（）A.固定鉸支座B.可動鉸支座C.固定端支座D.光滑接觸面約束4.力對軸的矩是（）A.代數(shù)量B.矢量C.標(biāo)量D.無法確定5.平面匯交力系平衡的幾何條件是（）A.力多邊形自行封閉B.力多邊形不封閉C.力多邊形是否封閉都可以D.都不對6.材料抵抗破壞的能力稱為（）A.強(qiáng)度B.剛度C.穩(wěn)定性D.韌性7.軸向拉壓桿，其橫截面上的應(yīng)力是（）A.正應(yīng)力B.剪應(yīng)力C.正應(yīng)力和剪應(yīng)力D.零應(yīng)力8.圓軸扭轉(zhuǎn)時，橫截面上的內(nèi)力是（）A.軸力B.剪力C.扭矩D.彎矩9.梁彎曲時，橫截面上的內(nèi)力有（）A.軸力和剪力B.剪力和彎矩C.軸力和彎矩D.扭矩和彎矩10.等直桿在軸向拉伸或壓縮時，橫截面上正應(yīng)力均勻分布是根據(jù)（）A.靜力平衡條件B.變形協(xié)調(diào)條件C.平面假設(shè)D.胡克定律答案：1.C2.C3.D4.A5.A6.A7.A8.C9.B10.C二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下屬于靜力學(xué)公理的有（）A.二力平衡公理B.加減平衡力系公理C.力的平行四邊形法則D.作用與反作用定律2.下列約束中屬于柔性約束的有（）A.繩索B.鏈條C.皮帶D.光滑接觸面3.平面力系按其作用線分布情況可分為（）A.平面匯交力系B.平面平行力系C.平面一般力系D.空間力系4.力對點(diǎn)之矩與（）有關(guān)A.力的大小B.力的方向C.矩心位置D.力的作用點(diǎn)5.下列屬于內(nèi)力的有（）A.軸力B.剪力C.扭矩D.彎矩6.低碳鋼拉伸試驗(yàn)的四個階段為（）A.彈性階段B.屈服階段C.強(qiáng)化階段D.頸縮階段7.影響梁彎曲變形的因素有（）A.梁的跨度B.梁的截面形狀和尺寸C.梁的材料D.梁的受力情況8.提高梁彎曲強(qiáng)度的措施有（）A.合理安排梁的支座和加載方式B.選擇合理的截面形狀C.采用變截面梁D.增加梁的長度9.壓桿穩(wěn)定的臨界力與（）有關(guān)A.壓桿的長度B.壓桿的截面形狀和尺寸C.壓桿的材料D.壓桿的約束條件10.以下屬于組合變形的有（）A.拉伸與彎曲組合B.壓縮與彎曲組合C.扭轉(zhuǎn)與彎曲組合D.軸向拉伸與壓縮組合答案：1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABC5.ABCD6.ABCD7.ABCD8.ABC9.ABCD10.ABC三、判斷題（每題2分，共20分）1.剛體是在力的作用下，其內(nèi)部任意兩點(diǎn)之間的距離始終保持不變的物體。（）2.作用力與反作用力大小相等、方向相反、作用在同一物體上。（）3.平面匯交力系平衡的解析條件是力系中各力在兩個坐標(biāo)軸上投影的代數(shù)和都等于零。（）4.材料的彈性模量E越大，表明材料越不容易變形。（）5.軸向拉壓桿的強(qiáng)度條件是最大工作應(yīng)力小于等于許用應(yīng)力。（）6.圓軸扭轉(zhuǎn)時，橫截面上的剪應(yīng)力方向與該點(diǎn)的半徑垂直。（）7.梁的彎矩圖上某點(diǎn)的切線斜率等于該點(diǎn)的剪力值。（）8.梁的合理截面形狀應(yīng)使面積分布盡量遠(yuǎn)離中性軸。（）9.細(xì)長壓桿的臨界應(yīng)力一定大于比例極限。（）10.組合變形時，構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)分別計(jì)算各基本變形的應(yīng)力，然后疊加。（）答案：1.√2.×3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.×10.√四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述靜力學(xué)公理中二力平衡公理的內(nèi)容。答案：作用于剛體上的兩個力，使剛體處于平衡狀態(tài)的必要與充分條件是：這兩個力大小相等、方向相反、且作用在同一直線上。2.簡述軸向拉壓桿橫截面上正應(yīng)力的計(jì)算公式及各符號含義。答案：公式為$\sigma=\frac{N}{A}$，其中$\sigma$為橫截面上的正應(yīng)力，$N$為橫截面上的軸力，$A$為橫截面面積。3.簡述提高壓桿穩(wěn)定性的措施。答案：減小壓桿的長度；改善壓桿的約束條件，增強(qiáng)約束剛性；合理選擇截面形狀，提高慣性矩；選用彈性模量E較大的材料。4.簡述梁彎曲時的正應(yīng)力分布規(guī)律。答案：梁彎曲時正應(yīng)力沿截面高度呈線性分布，中性軸處正應(yīng)力為零，離中性軸越遠(yuǎn)正應(yīng)力越大，且在截面上下邊緣處正應(yīng)力達(dá)到最大。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論在實(shí)際工程中，如何根據(jù)受力情況選擇合適的約束類型。答案：要依據(jù)具體受力特點(diǎn)。若需限制物體某方向移動，可采用相應(yīng)能提供該方向約束反力的約束，如可動鉸支座限制垂直方向移動；若要限制轉(zhuǎn)動和移動，則用固定端支座，像建筑物的柱子底部。要綜合考慮確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。2.討論軸向拉壓桿和梁在強(qiáng)度計(jì)算方面的異同點(diǎn)。答案：相同點(diǎn)是都需保證工作應(yīng)力不超許用應(yīng)力。不同點(diǎn)在于，軸向拉壓桿只考慮軸力產(chǎn)生的正應(yīng)力；梁則要考慮剪力產(chǎn)生的剪應(yīng)力和彎矩產(chǎn)生的正應(yīng)力，且梁的應(yīng)力分布和計(jì)算更復(fù)雜，還需考慮截面形狀等影響。3.討論圓軸扭轉(zhuǎn)時，扭矩和剪應(yīng)力之間的關(guān)系以及對設(shè)計(jì)的影響。答案：扭矩越大，橫截面上剪應(yīng)力越大。扭矩由外力偶矩決定，剪應(yīng)力分布與扭矩、截面尺寸相關(guān)。設(shè)計(jì)時要根據(jù)扭矩大小選合適截面尺寸，保證剪應(yīng)力在許用范圍內(nèi)，以滿足