2025年大學工學（工程力學）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.作用在剛體上的力，可沿其作用線移到剛體上的任一點，而不改變該力對剛體的作用效果，這是（）。A.二力平衡公理B.加減平衡力系公理C.力的可傳性原理D.作用力與反作用力公理2.平面匯交力系平衡的必要和充分條件是（）。A.各力在x軸上投影的代數和為零B.各力在y軸上投影的代數和為零C.各力在x、y軸上投影的代數和分別為零D.該力系的合力等于零3.力偶對剛體的作用效果取決于（）。A.力偶矩的大小B.力偶的轉向C.力偶的作用平面D.以上三者4.平面一般力系向一點簡化的主矢與簡化中心的位置（）。A.有關B.無關C.有時有關，有時無關D.主矢為零時有關5.材料力學中，桿件的基本變形形式不包括（）。A.拉伸與壓縮B.剪切C.扭轉D.翹曲6.軸向拉壓桿橫截面上的正應力公式σ=N/A的應用條件是（）。A.應力不超過比例極限B.外力合力作用線與桿軸線重合C.應力不超過屈服極限D.桿件必須是等截面直桿7.低碳鋼拉伸試驗的四個階段依次為（）。A.彈性階段、屈服階段、強化階段、頸縮階段B.彈性階段、強化階段、屈服階段、頸縮階段C.屈服階段、彈性階段、強化階段、頸縮階段D.屈服階段、強化階段、彈性階段、頸縮階段8.梁彎曲時，橫截面上的剪力使梁產生（）變形。A.拉伸B.壓縮C.彎曲D.剪切9.靜定結構的幾何特征是（）。A.體系幾何不變且無多余約束B.體系幾何可變C.體系幾何瞬變D.體系幾何不變但有多余約束10.力法的基本未知量是（）。A.多余未知力B.結點位移C.桿端彎矩D.桿端剪力第II卷（非選擇題，共70分）11.（10分）簡述靜力學的基本公理。12.（15分）已知一平面匯交力系，各力的大小和方向如圖所示，試用幾何法求該力系的合力。（此處可簡單描述一下各力的方向和大小的大致情況）13.（15分）一簡支梁受均布荷載作用，梁長為l，荷載集度為q，試求梁跨中截面的彎矩和剪力。14.（15分）材料力學性能試驗中，低碳鋼拉伸試驗和壓縮試驗各有哪些特點？請結合試驗過程和結果進行分析。材料：低碳鋼是工程中常用的金屬材料，其力學性能對工程結構的安全性和可靠性有著重要影響。在材料力學性能試驗中，對低碳鋼進行拉伸試驗和壓縮試驗，可獲取其強度、塑性等力學性能指標。15.（15分）在靜定結構分析中，試說明靜定梁的三種基本形式及其受力特點，并舉例說明它們在工程中的應用。材料：靜定梁是工程中常見的結構形式，包括簡支梁、懸臂梁和外伸梁。不同形式的靜定梁在受力和變形方面具有各自的特點，了解這些特點對于合理設計和分析工程結構至關重要。答案：1.C2.D3.D4.B5.D6.B7.A8.D9.A10.A11.靜力學的基本公理包括：二力平衡公理（作用在剛體上的兩個力，使剛體保持平衡的必要和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）；加減平衡力系公理（在已知力系上加上或減去任意平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用效果）；力的可傳性原理（作用在剛體上的力，可沿其作用線移到剛體上的任一點，而不改變該力對剛體的作用效果）；作用力與反作用力公理（兩物體間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，且沿同一直線分別作用在這兩個物體上）；力的平行四邊形法則（作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力，合力的作用點也在該點，合力的大小和方向由這兩個力為邊構成的平行四邊形的對角線確定）。12.（具體幾何法求解合力的過程需根據題目中給出的力的具體情況進行畫圖和計算，此處無法給出具體答案）13.彎矩：M=ql2/8；剪力：Q=ql/214.低碳鋼拉伸試驗特點：從開始到比例極限，應力與應變成正比，材料處于彈性階段；到達屈服極限后，應力基本不變，應變迅速增大，產生明顯塑性變形；進入強化階段，材料又恢復抵抗變形能力；最后到頸縮階段，試件局部截面急劇縮小，直至斷裂。壓縮試驗特點：低碳鋼壓縮時屈服階段不像拉伸時明顯，比例極限和屈服極限與拉伸時相近，由于塑性好，壓縮時不會破壞，只會被壓成鼓形。15.簡支梁：一端為固定鉸支座，另一端為可動鉸支座。受力特點是梁僅在兩端受支座反力，跨中受豎向荷載作用時產生正彎矩和剪力。應用如橋梁的簡支梁橋。懸臂梁：一端固定，另一端自由。