大工15春工程力學(xué)(一)考試期末復(fù)習(xí)題

1、 工程力學(xué)（一）期末復(fù)習(xí)題一、填空題1。 變形體的理想彈性體模型包括四個基本的簡化假設(shè),它們分別是：假設(shè)、假設(shè)、假設(shè)、完全彈性和線彈性假設(shè)；在變形體靜力學(xué)的分析中，除了材料性質(zhì)的理想化外，對所研究的問題中的變形關(guān)系也作了一個基本假設(shè)，它是假設(shè).答案：連續(xù)性，均勻性,各向同性，小變形知識點解析:材料力學(xué)中對變形體彈性體模型的假設(shè)。2。 圖1中分布力的合力的大小為，對點A之矩大小為。圖1 答案：, (順時針）知識點解析：本題考查分布力大小及合力作用點的計算，三角形分布力合理大小為三角形的面積，合力作用點為形心處。3. 圖2示板狀試件的表面,沿縱向和橫向粘貼兩個應(yīng)變片和,在力F作用下,若測得，則該試

2、件材料的泊松比為，若該試件材料的剪切模量G=75GPa，則彈性模量E=。圖2答案:，200GPa知識點解析:泊松比的概念和彈性模量的概念4。 對于空間力偶系,獨立的平衡方程個數(shù)為。答案：3個知識點解析：空間力偶系獨立平衡方程的個數(shù)5. 解決超靜定問題需要采用變形體模型，進行力、變形以及關(guān)系的研究三方面的分析工作。答案:力與變形6. 圖3中力F對點O之矩大小為,方向。圖3 答案:,逆時針知識點解析：力矩的計算方法，本題中，將力F分解到水平方向和豎直方向，水平方向分力通過點，力矩為零，豎直方向分力大小為,力臂為，因此力矩大小為,方向為逆時針。7。 一受扭圓棒如圖4所示，其mm截面上的扭矩等于，若該

3、圓棒直徑為d，則其扭轉(zhuǎn)時橫截面上最大切應(yīng)力tmax = 。圖4答案：,知識點解析:本題考查圓軸扭轉(zhuǎn)時扭矩和切應(yīng)力的計算方法，首先取隔離體，根據(jù)扭矩平衡和右手螺旋法則計算出mm截面的扭矩為,根據(jù)切應(yīng)力計算公式計算出截面的最大切應(yīng)力tmax =。8。 圖5示階梯桿AD受三個集中力F作用，設(shè)AB、BC、CD段的橫截面面積分別為A、2A、3A，則三段桿的橫截面上軸力，正應(yīng)力。圖5答案：不相等，相等知識點解析:本題考查受拉桿件內(nèi)力和應(yīng)力的計算，首先分段取隔離體計算出AB、BC、CD三段桿所受軸力分別為F、2F、3F，正應(yīng)力為軸力除以受力面積，三段桿正應(yīng)力均為F/A。9。 對于鑄鐵而言，其抗拉能力抗剪能力

4、,抗剪能力抗壓能力。答案：低于，低于知識點解析：本題考查鑄鐵材料的強度特性，其抗拉能力低于抗剪能力,抗剪能力低于抗壓能力10. 力和是兩個不同的、相互獨立的基本力學(xué)量，它們是組成力系的兩個基本元素.答案:力偶11。 作用于彈性體一小塊面積（或體積)上的載荷所引起的應(yīng)力，在離載荷作用區(qū)較遠處,基本上只同載荷的主矢和主矩有關(guān)；載荷的具體分布只影響作用區(qū)域附近的應(yīng)力分布。這就是著名的原理.答案：圣維南知識點解析：本題考查圣維南原理的概念。12。 在工程力學(xué)范疇內(nèi),為保證工程結(jié)構(gòu)或機械的正常工作，要求構(gòu)件應(yīng)具備足夠的強度、和。答案：剛度，穩(wěn)定性13. 圖6為低碳鋼Q235的應(yīng)力應(yīng)變曲線，當(dāng)應(yīng)力加至曲線

5、上k點后卸載時，相應(yīng)的彈性應(yīng)變?nèi)鐖D中的所示,塑性應(yīng)變?nèi)鐖D中所示.i j圖6 答案:oi，ij知識點解析：本題主要考查低碳鋼拉伸試驗的變形階段,彈性變形和塑性變形的定義。14. 圖7示圓截面懸臂梁，若梁的長度減小一半(其它條件不變)，則梁的最大彎曲正應(yīng)力降至原來的，最大撓度降至原來的。dqABl圖7答案：，知識點解析：受均布荷載的懸臂梁，截面抗彎剛度不變的條件下，最大彎曲正應(yīng)力與最大彎矩成正比，彎矩與的二次冪成正比，當(dāng)減小一半時，最大彎矩變?yōu)樵瓉淼?，最大彎曲?yīng)力也就相應(yīng)的變?yōu)樵瓉淼?。撓度與的四次冪成正比,當(dāng)減小一半時，撓度變?yōu)樵瓉淼?15、位移法是以為基本未知量，位移法方程實質(zhì)上是方程。答案：獨

6、立結(jié)點位移，靜力平衡知識點解析：本題考查位移法和位移法方程的基本概念。16、靜定結(jié)構(gòu)是的系.答案：無多余約束,幾何不變二、選擇題1。 判斷下列關(guān)于軸向拉壓桿的說法正確的是（)。A若桿內(nèi)各點位移均為零，則桿無變形。B若桿的總伸長量為零，則各截面無位移。C若某一段桿內(nèi)變形為零，則該段內(nèi)各截面無位移。D若某一截面位移為零,則該截面上各點無應(yīng)力.答案：A知識點解析:本題考查軸向拉壓桿內(nèi)力、應(yīng)力、變形和位移的概念及關(guān)系。2. 圓軸表面在變形前畫一微正方形如圖8所示,則受扭時該正方形變?yōu)?）。A。 正方形;B. 矩形； C。 菱形；D。 平行四邊形。圖8答案：D知識點解析：本題考查圓軸受扭時的變形特點，正

7、方形微單元受扭后變?yōu)槠叫兴倪呅巍?。 圖9所示梁段上,BC梁段(）。圖9A。 有變形，無位移B. 有位移,無變形C。 既有位移，又有變形D。 既無位移,又無變形答案：B知識點解析:外力作用下，B點有轉(zhuǎn)角，因此外伸梁BC段有位移，但BC段無內(nèi)力，所以沒有變形。4. 在下列說法中，錯誤的是（）。A。 應(yīng)變是位移的度量; B. 應(yīng)變是變形的度量；C。 應(yīng)變分正應(yīng)變和切應(yīng)變兩種; D. 應(yīng)變是量綱一的量。答案：A知識點解析:本題主要考查應(yīng)變的概念。5。 在下列四種材料中，哪種不適合各向同性假設(shè)（）.A。 鑄鐵；B. 松木；C。 玻璃；D。 鑄銅。答案：B6。 用積分法求圖10所示梁的撓曲線方程時,確定

8、積分常數(shù)的四個條件,除，外，另外兩個條件是（）。A。 ，；B。 ，； C. ,; D。,.圖10答案：B知識點解析：本題考查構(gòu)件變形的邊界條件，如圖受力情況下，邊界條件為，7. 圖11示階梯形桿總變形（)。圖11A. ；B. ；C。 ；D。 答案：C知識點解析：本題考查拉壓桿變形的計算,計算兩段桿的內(nèi)力分別為和，兩段桿的變形分別為和,所以總變形為0。8。 矩形截面梁發(fā)生橫力彎曲時，在橫截面的中性軸處（）.A. 正應(yīng)力最大，剪應(yīng)力為零;B。 正應(yīng)力和剪應(yīng)力均為零;C. 正應(yīng)力和剪應(yīng)力均最大; D。 正應(yīng)力為零，剪應(yīng)力最大。答案:D知識點解析:本題考查受彎梁截面應(yīng)力分布情況，矩形截面梁發(fā)生橫力彎曲

9、時,截面中性軸處正應(yīng)力為零，剪應(yīng)力最大.9. 一懸臂梁及其形截面如圖12示，其中C為截面形心，該梁橫截面的(）。A中性軸為z1,最大拉應(yīng)力在上邊緣處；B中性軸為z1，最大拉應(yīng)力在下邊緣處;C中性軸為z0，最大拉應(yīng)力在上邊緣處；D中性軸為z0，最大拉應(yīng)力在下邊緣處；MeOyCyz1z0h/2h/2圖12答案：D知識點解析：本題主要考查T形截面中性軸的位置以及彎矩方向的判斷,如圖所示截面,中性通過截面形心,所以中性軸應(yīng)為z0,如圖所示彎矩使梁下側(cè)受拉，所以最大拉應(yīng)力在下邊緣處。10。 低碳鋼試件扭轉(zhuǎn)破壞是（）.A. 沿橫截面拉斷B。 沿45°螺旋面拉斷C。 沿橫截面剪斷 D. 沿45&#

10、176;螺旋面剪斷答案：C知識點解析：本題考查低碳鋼扭轉(zhuǎn)的破壞形式，為沿橫截面剪斷.11。 若對稱截面直梁發(fā)生純彎曲，其彎曲剛度EI沿桿軸為常量,則變形后梁軸(）。A。 為圓弧線，且長度不變 B。 為圓弧線,長度改變C。 不為圓弧線，但長度不變 D。 不為圓弧線,且長度改變答案：A知識點解析：本題考查等剛度對稱截面直梁發(fā)生純彎曲時,變形后梁軸為圓弧，但長度不發(fā)生改變.12。 作用于彈性體一小塊面積（或體積）上的載荷所引起的應(yīng)力，在離載荷作用區(qū)較遠處,基本上只同載荷的主矢和主矩有關(guān)；載荷的具體分布只影響作用區(qū)域附近的應(yīng)力分布。這就是著名的（）原理。A。 平截面假設(shè)B. 切應(yīng)力互等定理C。 圣維南

11、原理D。 各向同性假設(shè)答案:C知識點解析:本題考查圣維南原理的概念。13。 圖13所示梁，若力偶矩Me在梁上移動,則梁的().A。 約束力變化，B端位移不變 B。 約束力不變,B端位移變化C。 約束力和B端位移都不變D。 約束力和B端位移都變化圖13答案：B14。 圖14示簡支梁中間截面上的內(nèi)力為（）.A。 M=0、FS=0；B。 M=0、FS0;C. M0、FS=0；D. M0、FS0。qA qaaa/2a/2B圖14答案:C知識點解析：本題主要考查簡支梁內(nèi)力的計算，如圖所示受力，A、B支座處支反力均為,跨中截面彎矩為，剪力為0。15。 一拉伸鋼桿，彈性模量E200GPa，比例極限為200M

12、Pa，今測得其軸向應(yīng)變0。0015，則橫截面上的正應(yīng)力（）.A。 E300MPa;B。 300MPa；C。 200MPa300MPa; D. 200MPa.答案：C16低碳鋼試樣拉伸試驗中,試件變形完全是彈性,全部卸除荷載后試樣恢復(fù)其原長的階段是（）。A彈性階段 B屈服階段 C強化階段 D頸縮階段答案：A知識點解析：本題主要考查低碳鋼拉伸試驗中各變形階段的變形特點。17桿件的線應(yīng)變是（)桿的變形，反應(yīng)變形的程度.A任意寬度 B單位寬度 C單位長度 D任意長度答案：C知識點解析:本題主要考查線應(yīng)變的概念。18關(guān)于內(nèi)力對稱性，下列說法正確的是(）。A軸力是反對稱力B剪力是正對稱力C彎矩是正對稱力

13、D以上都不對答案：C知識點解析:本題主要考查內(nèi)力的對稱性,軸力和彎矩為正對稱力，剪力為反對稱力.19對于剛結(jié)點下列說法中不正確的是(）。A剛結(jié)點可傳遞彎矩 B剛結(jié)點處各桿端可發(fā)生相對轉(zhuǎn)動C剛結(jié)點處各桿端不可發(fā)生相對移動 D剛結(jié)點連接各桿間夾角保持不變答案：B知識點解析：本題主要考查剛結(jié)點的特性,剛節(jié)點可以傳遞彎矩，但是剛節(jié)點連接處各桿端不可發(fā)生相對移動且各桿間的夾角保持不變.20對于由4個剛體組成的系統(tǒng)，若其中每個剛體都受到平面力系的作用，則該系統(tǒng)最多可以建立（）個獨立的平衡方程。A8 B9 C12 D16答案：C知識點解析：一個剛體受到平面力系的作用最多可以建立3個獨立的平衡方程，所以4個剛

14、體組成的系統(tǒng)受到平面力系的作用最多可以建立12個獨立的平衡方程。三、判斷題1。 約束力是主動力,它會主動地引起物體運動或使物體有運動趨勢。答案:錯知識點解析：本題主要考查約束力的概念和特點.2。 柔索約束的約束力沿著柔索的軸線方向,指向物體。答案:錯知識點解析：本題考查柔索約束的特點，其約束力沿著柔索的軸線方向背離物體。3。 只在兩點受力的剛性桿都是二力桿。答案：錯知識點解析：本題主要考查二力桿的定義。4。 若一力系的主矢為零，對某一點的主矩也為零，則該力系為平衡力系。答案:錯5. 力偶對剛體的作用無法用一個力來代替，力偶同力一樣，是組成力系的基本元素.力偶的三要素為力偶矩矢的大小、方向、作用

15、點。答案：錯6。 只有當(dāng)力的作用線與軸相交時，力對軸之矩才等于零。 答案:錯知識點解析：當(dāng)力的作用線與軸相交或是與軸平行時,力對軸之矩的均為零.7。 工程中，主要承受扭轉(zhuǎn)變形的細長桿件通常被稱為梁。答案：錯知識點解析：梁主要承受彎曲變形，內(nèi)力主要是彎矩和剪力。8. 穩(wěn)定性失效是指構(gòu)件發(fā)生過大的彈性變形而無法正常工作.答案：錯知識點解析：本題考查穩(wěn)定失效的概念,中心受壓直桿在臨界力作用下,壓桿直線形態(tài)的平衡開始喪失穩(wěn)定性的現(xiàn)象稱為失穩(wěn)。9. EIZ為桿的拉壓剛度,EA為梁的抗彎剛度。答案：錯知識點解析:EIZ為桿的抗彎剛度,EA為桿的拉壓剛度.10。 提高梁的承載能力可以通過選擇合理的橫截面形狀

16、以降低WZ。答案:錯知識點解析：截面最大應(yīng)力與WZ成反比,所以想要提高截面承載力應(yīng)該選擇合理截面形狀增大WZ，而不是降低WZ。11. 在某種特殊受力狀態(tài)下，脆性材料也可能發(fā)生屈服現(xiàn)象。答案:對12。 鑄鐵是一種典型的脆性材料,其抗拉性能遠優(yōu)于其抗壓性能。答案：錯知識點解析：本題考查鑄鐵材料的受力性能，其抗壓性能優(yōu)于其抗拉性能。13。 梁彎曲變形時,其橫截面繞中性軸偏轉(zhuǎn)的角度被稱為轉(zhuǎn)角。答案:對14。 截面形狀尺寸改變得越急劇，應(yīng)力集中程度就越嚴(yán)重.答案：對15。 梁彎曲變形時,其橫截面的形心沿著軸線方向的線位移被稱為撓度。答案:錯知識點解析:本題考查梁彎曲變形時撓度的概念,應(yīng)該是截面形心沿垂直

17、軸線方向的位移稱為撓度。16。 經(jīng)過預(yù)先加載至強化階段處理的材料,比例極限提高,即彈性范圍擴大，斷裂時的塑性變形減小，即延性降低。這種現(xiàn)象被稱為“冷作硬化”或“加工硬化”。答案:對17。使非對稱截面梁在受橫向力作用發(fā)生橫力彎曲時,梁只發(fā)生彎曲不發(fā)生扭轉(zhuǎn)的條件是橫向力必須通過截面的彎曲中心。答案：對18.受多個軸向外力作用的桿件，軸力最大的橫截面一定是危險截面。答案：錯知識點解析：判斷危險截面應(yīng)以其應(yīng)力為判斷準(zhǔn)則，而不是以內(nèi)力為判斷準(zhǔn)則。19、力是矢量，所以力在坐標(biāo)軸上的投影也是矢量。 答案：錯知識點解析：力是矢量，但力在坐標(biāo)軸上的投影是標(biāo)量.20、地球上,只要作用于物體上的力系是平衡力系，必能

18、保證物體相對地球靜止不動。答案：錯知識點解析：作用于物體上的力系是平衡力系時，物體可以相對地球靜止也可以保持勻速直線運動。21、合理布置支撐和荷載可以減小梁上的最大彎矩，對于梁上的集中荷載,如能適當(dāng)分散,可有效降低最大彎矩.答案：對22、一個平面力系有兩個獨立方程，可以求解兩個未知量.答案:錯知識點解析:平面力系分為平面匯交力系、平行力系和一般力系,其獨立平衡方程數(shù)不同。四、分析簡答題1。作圖15所示拉壓桿的軸力圖.圖15答案：知識點解析：分段取隔離體計算出各桿段軸力,受拉為正受壓為負，作出軸力圖即可。2。作圖16所示軸的扭矩圖。 圖16答案:知識點解析：分段取隔離體，根據(jù)扭矩平衡計算出各段扭

19、矩大小,并根據(jù)右手螺旋法則判斷處扭矩的正負。3、分析題17圖所示梁的受力，作出剪力圖和彎矩圖。圖17答案：彎矩圖 剪力圖知識點解析：本題主要考查簡單梁彎矩圖和剪力圖的作法,首先根據(jù)外力和支座條件計算出支反力，然后根據(jù)受力情況作出彎矩圖和剪力圖.3、簡述塑性材料的力學(xué)性能.答案：（1）在彈性變形范圍內(nèi)，多數(shù)塑性材料應(yīng)力與應(yīng)變成正比關(guān)系,符合胡克定律；（1分）（2）塑性材料斷裂時伸長率大，塑性好;（1分)(3）多數(shù)塑性材料在屈服階段以前，抗拉和抗壓性能基本相同,故可作為受拉或受壓構(gòu)件；（2分)(4）塑性材料承受動荷載能力強；（2分)(5)表征塑性材料力學(xué)性能的指標(biāo)有彈性極限、屈服極限、抗拉強度極限

20、、彈性模量、斷后伸長率和截面收縮率等.（2分）（6)對于塑性材料，當(dāng)應(yīng)力達到屈服極限時，將發(fā)生較大的塑性變形，此時雖未發(fā)生破壞,但因變形過大將影響構(gòu)件的正常工作，所以通常把屈服極限定義為極限應(yīng)力。（2分)4。梁的支座反力已經(jīng)算出，如圖18所示.作出該梁的剪力圖和彎矩圖。圖18答案： 彎矩圖 剪力圖五、計算題1。 圖19示鉸接梁結(jié)構(gòu)，已知kN·m,kN/m，m。求支座A、C處的約束力。aaqaaMCBA 圖19答案：解:（1）以桿段為研究對象，點彎矩為零（2)以整體為研究對象2. 圖20示矩形截面簡支梁,已知載荷F = 4kN，梁跨度l = 400mm，橫截面寬度b = 50mm,高度

21、h = 80mm，材料的許用彎曲正應(yīng)力=7MPa，許用切應(yīng)力=5MPa，試校核其強度.bhFCA B圖20答案：解: ：解得：， 彎矩圖（2分) 剪力圖（2分）彎曲正應(yīng)力強度校核(截面）：切應(yīng)力強度校核（段截面）：所以梁的強度滿足要求。3 試計算圖21示矩形截面簡支梁的C截面上點E處的彎曲正應(yīng)力和點F處的切應(yīng)力。圖21答案:解：(1）計算C截面處的彎矩和剪力首先計算支反力：（2)計算C截面上點E處的彎曲正應(yīng)力和點F處的切應(yīng)力截面抗彎剛度點E處的彎曲正應(yīng)力點F處的切應(yīng)力為零。4. 桁架結(jié)構(gòu)如圖22所示，桿AB為圓截面鋼桿，桿BC為方截面木桿，已知載荷F=50kN,鋼的許用應(yīng)力s=160MPa，木的許用應(yīng)力w=10MPa,試確定鋼桿的直徑d與木桿截面的邊寬b。0.8 l0.6 lA B C F l圖22答案：解：（1）計算桿AB和桿BC的內(nèi)力（2)確定鋼桿的直徑d與木桿截面的邊寬b5。 圖23所示懸臂梁，橫截面為矩形，已知F1=5kN,F2=2。5kN。（1）計算固定端所在截面K點處的彎