工程力學階段考試及答案

一、單項選擇題（每題2分，共10題，20分）1.力的作用線都匯交于一點的力系稱為（）A.平面力系B.空間力系C.匯交力系D.平行力系2.柔索對物體的約束反力，作用在連接點，方向是（）A.沿著柔索B.背離柔索C.與柔索垂直D.任意方向3.二力平衡公理適用于（）A.剛體B.變形體C.剛體系統(tǒng)D.任何物體4.力的可傳性原理適用于（）A.剛體B.變形體C.剛體系統(tǒng)D.任何物體5.平面匯交力系平衡的必要和充分條件是該力系的（）為零。A.合力B.合力偶C.主矢D.主矩6.力矩的單位是（）A.NB.mC.N·mD.N/m7.力偶對物體產(chǎn)生的運動效應是（）A.移動B.轉(zhuǎn)動C.既有移動又有轉(zhuǎn)動D.無法確定8.平面力偶系平衡的充要條件是（）A.力偶系中各力偶矩的代數(shù)和為零B.力偶系中各力偶矩的矢量和為零C.力偶系中各力的代數(shù)和為零D.力偶系中各力的矢量和為零9.約束反力的方向總是與約束所能限制的物體的（）方向相反。A.運動B.位移C.速度D.加速度10.一個物體在兩個力作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個力（）A.大小相等B.方向相反C.作用在同一直線上D.以上都對答案：1.C2.B3.A4.A5.A6.C7.B8.A9.B10.D二、多項選擇題（每題2分，共10題，20分）1.下列屬于工程力學研究內(nèi)容的有（）A.物體的受力分析B.力系的簡化C.結(jié)構(gòu)的強度分析D.結(jié)構(gòu)的剛度分析2.力的三要素包括（）A.大小B.方向C.作用點D.作用線3.下列屬于約束類型的有（）A.柔索約束B.光滑接觸面約束C.固定鉸支座D.可動鉸支座4.平面匯交力系的合成方法有（）A.幾何法B.解析法C.力的三角形法則D.力的多邊形法則5.下列關(guān)于力矩的說法正確的有（）A.力矩的大小與矩心位置有關(guān)B.力矩是使物體繞矩心轉(zhuǎn)動效應的度量C.力的作用線通過矩心時，力矩為零D.力矩的單位是N·m6.力偶的性質(zhì)有（）A.力偶無合力B.力偶對其作用面內(nèi)任一點的矩恒等于力偶矩C.力偶可在其作用面內(nèi)任意移轉(zhuǎn)而不改變它對剛體的作用效應D.只要保持力偶矩大小和轉(zhuǎn)向不變，可以同時改變力偶中力的大小和力偶臂的長短7.平面力系向作用面內(nèi)一點簡化，得到的主矢和主矩與簡化中心的選擇有關(guān)的是（）A.主矢B.主矩C.都有關(guān)D.都無關(guān)8.下列關(guān)于剛體的說法正確的有（）A.剛體是理想化的力學模型B.剛體在力的作用下不會產(chǎn)生變形C.實際物體都可視為剛體D.研究物體平衡問題時可將物體視為剛體9.下列屬于靜力學公理的有（）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.作用與反作用公理10.求解平面力系平衡問題時，可采用的平衡方程形式有（）A.一矩式B.二矩式C.三矩式D.四矩式答案：1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.B8.ABD9.ABCD10.ABC三、判斷題（每題2分，共10題，20分）1.力是物體間相互的機械作用，這種作用使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變或者使物體發(fā)生變形。（）2.剛體是指在力的作用下，大小和形狀始終保持不變的物體。（）3.作用與反作用公理表明，作用力與反作用力總是同時存在，且大小相等、方向相反，作用在同一物體上。（）4.平面匯交力系平衡的幾何條件是力多邊形自行封閉。（）5.力偶對其作用面內(nèi)任一點的矩恒等于力偶矩，與矩心位置無關(guān)。（）6.平面力系向作用面內(nèi)一點簡化，主矢與簡化中心的位置無關(guān)。（）7.約束反力的方向總是與約束所能限制的物體的運動方向相同。（）8.只要保持力偶矩大小和轉(zhuǎn)向不變，可以同時改變力偶中力的大小和力偶臂的長短。（）9.剛體在兩個力作用下平衡的充分必要條件是這兩個力大小相等、方向相反。（）10.求解平面力系平衡問題時，三矩式平衡方程的附加條件是三個矩心不能共線。（）答案：1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.×8.√9.×10.√四、簡答題（每題5分，共4題，20分）1.簡述靜力學公理中二力平衡公理的內(nèi)容。答：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.簡述平面匯交力系合成的解析法步驟。答：先建立直角坐標系，將各力向坐標軸投影，求出力系的合力在坐標軸上的投影，再根據(jù)合力投影定理計算合力大小和方向，合力大小等于合力投影平方和開方，方向由投影比值確定。3.簡述力偶的性質(zhì)。答：力偶無合力，不能與一個力等效；力偶對其作用面內(nèi)任一點的矩恒等于力偶矩，與矩心位置無關(guān)；力偶可在其作用面內(nèi)任意移轉(zhuǎn)，也可同時改變力偶中力的大小和力偶臂長短，只要力偶矩不變，對剛體作用效應不變。4.簡述平面力系平衡方程的三種形式及應用條件。答：一矩式：ΣFx=0，ΣFy=0，ΣMo(F)=0，用于一般情況；二矩式：ΣFx=0，ΣMo(F)=0，ΣMA(F)=0，矩心連線不能與x軸垂直；三矩式：ΣMo(F)=0，ΣMA(F)=0，ΣMB(F)=0，三個矩心不能共線。五、討論題（每題5分，共4題，20分）1.在實際工程中，如何運用工程力學知識進行結(jié)構(gòu)的受力分析？答：先確定結(jié)構(gòu)的類型和約束情況，對結(jié)構(gòu)進行合理簡化。然后對結(jié)構(gòu)整體或局部進行受力分析，畫出受力圖。運用靜力學公理和平衡方程求解未知力，為結(jié)構(gòu)設計和強度、剛度計算提供依據(jù)。2.討論力偶和力對物體作用效果的區(qū)別。答：力可使物體產(chǎn)生移動或轉(zhuǎn)動效果，取決于力的作用線位置。力偶只能使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效果，因為力偶無合力。力偶對物體轉(zhuǎn)動效應取決于力偶矩大小、轉(zhuǎn)向，力對轉(zhuǎn)動效應與力大小、方向及到矩心距離有關(guān)。3.談談工程力學在機械設計中的重要性。答：工程力學為機械設計提供基礎理論。通過受力分析能確定零件所受載荷，進行強度、剛度計算，保證零件安全可靠工作。還能優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計，提高機械