工程力學(xué)試題及答案

1、工程力學(xué)試題及答案一、填空題1. 物體的平衡是指物體相對(duì)于地面 或作運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)2. 平面匯交力系平衡的必要與充分條件是： 。該力系中各力構(gòu)成的力多邊形3物塊重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系數(shù)f=0.3，在左側(cè)有一推力150N，物塊有向右滑動(dòng)的趨勢(shì) Fmax=,所以此物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，而其F=。4. 剛體在作平動(dòng)過程中，其上各點(diǎn)的 相同，每一瞬時(shí)，各點(diǎn)具有 的速度和加速度。5. AB桿質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)，曲柄OiA、O2B質(zhì)量不計(jì)，且OiA=O2B=R , OiO2=L，當(dāng) $ =60° 時(shí)，OiA 桿繞 Oi軸轉(zhuǎn) 動(dòng)，角速度3為常量，則該瞬時(shí)AB桿應(yīng)加的慣性力大小為，方向?yàn)?.

2、使材料喪失正常工作能力的應(yīng)力稱為極限應(yīng)力。工程上一般把作為塑性材料的極限應(yīng)力；對(duì)于脆性材料，則把作為極限應(yīng)力。7. 面稱為主平面。主平面上的正應(yīng)力稱為 。8. 當(dāng)圓環(huán)勻 速轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)，環(huán)內(nèi)的動(dòng)應(yīng) 力只與材料的 密度p和 有關(guān)，而 與無關(guān)。二、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案， 并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題 3分，共i8分）i .某簡(jiǎn)支梁AB受載荷如圖所示，現(xiàn)分別用 關(guān)系為（）。A. R a<RbB. Ra>RbC. Ra=RbD. 無法比較2. 材料不同的兩物塊 A和B疊放在水平面上，已知物塊A重0.5kN，物塊B重0.2kN，物塊A、B間的摩擦系

3、數(shù)fi=0.25，物塊B與地面間的摩擦系數(shù) f2=0.2，拉動(dòng)B物塊所需要的最 小力為（）A. 0.14kNAB. 0.265kN Pc.o.2i3kN/7T7/77D.0.237kN3. 在無阻共振曲線中，當(dāng)激振力頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振幅B趨近于（）。A.零B.靜變形C.無窮大D. 一個(gè)定值4. 虎克定律應(yīng)用的條件是（）。A.只適用于塑性材料B.只適用于軸向拉伸C. 應(yīng)力不超過比例極限D(zhuǎn).應(yīng)力不超過屈服極限5. 梁的截面為T字型，Z軸通過橫截面的形心，彎矩圖如圖所示，則有 （）。A.最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面CpaB. 最大拉應(yīng)力位于截面C,最大壓應(yīng)力位于截面DC. 最大拉應(yīng)力

4、位于截面D，最大壓應(yīng)力位于截面CD. 最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面D6. 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，表面上任一點(diǎn)處于（）應(yīng)力狀態(tài)。A.單向B.二向C.三向D.零三、簡(jiǎn)答題（每小題4分，共16分）1. 平面圖形在什么情況下作瞬時(shí)平動(dòng)？瞬時(shí)平動(dòng)的特征是什么 ？2. 一質(zhì)點(diǎn)在鉛垂平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)恰好轉(zhuǎn)過一周時(shí)，其重力的功為零，對(duì)嗎？為什么？3. 何謂純彎曲和平面彎曲？4. 試述構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞時(shí)的主要特點(diǎn)。四、計(jì)算題洪50分）1.三鉸拱剛架如圖所示，受 束反力。（8分）A、B處的約5.試作如圖所示梁的剪力圖和彎矩圖。（8分）2. 桿AB的A端沿水平線以等速度 v運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)桿恒與一半圓周相切，半圓周

5、的半徑為 R,如圖所示。如桿與水平線間夾角為試以角B表示桿的角速度。（8分）3. 重為P的物塊A沿光滑斜面下滑，并通過一繞過光滑滑 輪的繩索帶動(dòng)重為 Q的物塊B運(yùn)動(dòng)，如圖所示。斜面與 水平夾角為a,滑輪和繩索質(zhì)量不計(jì)， 且繩索不可伸長(zhǎng)， 求物塊B的加速度a （10分）4. 如圖所示為二桿桁架，1桿為鋼桿，許用應(yīng)力刀1=160MPa , 橫截面面積A1=6cm2；2桿為木桿，其許用壓應(yīng)力門2=7MPa, 橫截面面積A2=100cm2。如果載荷P=40kN，試校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。（8分）cI. aa. 1 a（8分）5.求圖示應(yīng)力狀態(tài)的主應(yīng)力和最大剪應(yīng)力。力力申f立Mfd浙江省2002年1月高等教育自學(xué)

6、考試工程力學(xué)（一）試題參考答案課程代碼：02159一、填空題（每空1分，共16分）1保持靜止勻速直線2.該力系的合力為零自行封閉3.180N150N4. 軌跡形狀相同5. Fgh=mR 3 2過質(zhì)心C平行O1A指向向下6. 屈服點(diǎn)b s抗拉和抗壓強(qiáng)度b b7. 剪應(yīng)力為零的面主應(yīng)力8. 轉(zhuǎn)動(dòng)線速度v橫截面面積A二、單項(xiàng)選擇題（每小題3分，共18分）1. C2.A3.C4.C5.B6.B三、簡(jiǎn)答題（每小題4分，共16分）1. 某瞬時(shí)，若平面圖形的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度等于零（如有兩點(diǎn)的速度 va Vb，而該兩點(diǎn)的連線AB不垂直于速度矢時(shí)）而該瞬時(shí)圖形上的速度分布規(guī)律與剛體平動(dòng)時(shí)速度分布規(guī)律 相同，稱平面圖形

7、在該瞬時(shí)作瞬時(shí)平動(dòng)。瞬時(shí)平動(dòng)的特征是：平面圖形在該瞬時(shí)的角速度為零；平面圖形在該瞬時(shí)的各點(diǎn)的速度相同；平面圖形在該瞬時(shí)的各點(diǎn)的加速度不相同。2. 對(duì)的因?yàn)橹亓Φ墓Φ扔谫|(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量與其始末位置的高度差的乘積，當(dāng)高度差為零時(shí)，重力的功為零。3. 梁的橫截面上只有彎矩而無剪力時(shí)稱純彎曲；梁上的外力作用在梁的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)時(shí)，梁的軸線將在平面內(nèi)彎成一條曲線，這種彎曲稱之平面彎曲。(2) 無明顯塑性變形；(3) 斷面上明顯分為光滑區(qū)和粗糙區(qū)。四、計(jì)算題洪50分)1解：AC桿為二力桿受力圖如 所示。 再畫整體受力圖，如(b)圖所示。工m=0Ra AD=MM-Ra=Rb=AD50=17.7kN4丄2方向如圖所

8、示。2解：選A點(diǎn)作為基點(diǎn), 則C點(diǎn)的速度有VC VAVCA由圖中幾何關(guān)系，可解得vca=va sin 0 =vsin 0又 vca =AC 3_ Vcav sin23 =AC R cos3解：物塊A、B均作平動(dòng)，設(shè)物塊B移動(dòng)S時(shí)的速度為v，系統(tǒng)的動(dòng)能為T2=Ta+Tb=-P v2-Q v22 g 2 gTi=0系統(tǒng)外力作功之和工 Wi2=PS sin a -QS由動(dòng)能定理，得P Q 2v PSsin QS 2gv2= 2(PsinQ)Sg=P Q對(duì)上式兩邊求導(dǎo)，并注意dvdtdsa, =vdt4解:得a=3 如P Q兩桿均為二力桿，取結(jié)點(diǎn)A為研究對(duì)象,受力圖如圖所示。工 y=0,Nisin30

9、 ° -P=0 Ni=P/si n30 ° =80kN工 x=0,-N icos30° +N 2=0 N2=Nicos30° =69.3kN1 桿:3N 180 10L 1(T 1=- =133MPa< 門 iAi61023N 269.3 102 桿：c 2=虧=6.93MPa< c 2A2100 10兩桿均滿足強(qiáng)度。5. RA=2qa,RB=qa6. 解：求主應(yīng)力xy ±(x y)22maxxmin2 2700 ±-11(700)250222=26 MPa96c i=26MPa, (T 2=0, (T 3=-96MPa,

10、T max=66MPa132工程力學(xué)復(fù)習(xí)資料、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目 要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1三個(gè)剛片用三個(gè)鉸兩兩相聯(lián)，所得的體系（A. 定為幾何不變體系B. 定為幾何瞬變體系C. 一定為幾何常變體系D. 不能確定2圖示體系是（）A. 無多余聯(lián)系的幾何不變體系B. 有多余聯(lián)系的幾何不變體系C.瞬變體系D.常變體系3圖示三鉸拱，已知三個(gè)鉸的位置，左半跨受均布荷載，其合理拱軸的形狀為 （）A. 全跨圓弧B. 全跨拋物線C. AC段為園弧，CB段為直線D. AC段為拋物線，CB段為直線4圖示結(jié)構(gòu)mlA.6EIA端作用力

11、偶m,貝U B端轉(zhuǎn)角mlmlB. C.3EI 2EImlD.EIC點(diǎn)水平位移的值為A.EA1PaB.2EA1PaC.一-4EAD.05圖示桁架- Pa6圖示剛架的超靜定次數(shù)為A.1B. 2C. 3D.47圖示超靜定則架，用力法計(jì)算時(shí)，不能選為基本體系的是圖（）8.下列彎矩圖中正確的是圖（)El21B210()mV2n1打B丄jrTI 2i軌IXA9圖示結(jié)構(gòu)中，矩分配系數(shù)等于11 ! 1 I I 1 T I !廠.1 11 打 飆込* * BA桿B端的力( )K剪力影響線是圖九H圖示結(jié)構(gòu)截面1P=1 K丨時(shí)“圖13圖示對(duì)稱結(jié)構(gòu)，截面 K彎矩的絕對(duì)值為.14圖示結(jié)構(gòu)，作用荷載 P,不計(jì)軸向變形時(shí),

12、 支座A的反力矩Ma等于。15已知圖示連續(xù)梁（a）的彎矩圖（b），則16用力矩分配法計(jì)算圖示連續(xù)梁時(shí)，算至放松結(jié)點(diǎn)C分配傳遞后，當(dāng)前結(jié)點(diǎn)B的結(jié)點(diǎn)不平«9：r、填空題（每小題2分，共16分）11在具有一個(gè)自由度的體系上加上一個(gè)二元體所得新體系的自由度為 。12.位移互等定理的表達(dá)式是 A端剪力等于kN。iOj5>5.52苗-ni)申.翻（二桿結(jié)點(diǎn)）時(shí),衡力矩（約束力矩）等于kN.m150JOO鹿£cIB C8m2m17ffi分耙系數(shù)10kN057】血西圃瑞彎也 （tN mJP-IOkN20.計(jì)算圖示剛架 A、C兩截面的相對(duì)轉(zhuǎn)角ac。(£20 IS故松給點(diǎn)匚18

13、圖中給出了截面K彎矩Mk影響線的形狀，該影響線在截面K下面的縱標(biāo)等于 、計(jì)算題（1922小題，每小題 7分，2325小題，每小題12分,共64分）19.計(jì)算圖示桁架指定桿件1、2、3的內(nèi)力。 -57.1 -42.9_017.力P在梁ABC上移動(dòng)過程中，截面K中產(chǎn)生的變矩（絕對(duì)值）的最大值為kN m21.計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖，各桿EI=常數(shù)。24.用力法計(jì)算圖示剛架，并繪彎矩圖。（El=常數(shù)）22.用力矩分配法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖。題21圖EI=常數(shù)360kN40kN/m題22圖23.計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，繪彎矩圖、剪力圖、 *25用位移法計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖。全國(guó)2002年4月高等教育自學(xué)

14、考試結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）試題參考答案課程代碼：02393一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）I. D2.D3.B4.A5.A6. B7.B8.B9.D10.C二、填空題（本大題共8小題，每小題2分，共16分）II. 112. S ij= S ij 或 3 12= S 2113. Pa/2 14. 015. 13.6216. 21.4117. 2018. I3三、計(jì)算題（本大題共7小題，1922小題，每小題 7分，2325小題，每小題12分，共64分）19. N 1=20kN,N2=-10kN ,N3=30 - 2 kN20. （1）繪Mp圖作虛擬狀態(tài)繪 M圖（3）計(jì)算 ac21

15、. 1億1 +R1p=0rii=8iRip=-plPlZi=-8iM= M i Zi MpV If (kJS m)分配系數(shù) 固端彎矩 結(jié)點(diǎn)不平為力矩 分配與悄遞 抨竭電柜 M圖N圖24. iiX i12X 2ip 021X 122 X 22p04 l311 3EI(1) 基本未知量(2) 力法典型方程22 , 1121l3ql4EI, 1p 6ET xp6EIql14X211,12 , 221p -2p(4)(5)X,M圖xli'7777j?Zs=75, (G確定集知量授臺(tái)本皓構(gòu)(2)建立方程rnZ1+Rp=0(3)計(jì)算系數(shù)與自由項(xiàng)令i -旦l18im=廠 R1pP(4)解方程：X1=

16、- -R1pPl2r1118i(5)繪M圖.工程力學(xué)復(fù)習(xí)資料一、填空題(每空1分，共44分)1. 在分析兩個(gè)或多個(gè)構(gòu)件之間互相作用時(shí)，要注意 力與力的關(guān)系。2. 作用于平面內(nèi)A點(diǎn)的力F=10kN，如圖示，向距 A點(diǎn)為100cm的O點(diǎn)平移后，得到主矢量的大小為和主矩大小為。3. 設(shè)有一個(gè)力 F,當(dāng)力F與軸但時(shí)有力F在X軸上的投影 Fx=0 ,力F對(duì)x軸之矩mx(F)工0。4. 由平面假設(shè)所得到的軸向變形時(shí)，截面上的計(jì)算公式b =N/A中的b是 ,這個(gè)公式不僅適用于 變形，而且也適用于 變形。5. 已知主動(dòng)輪A輸入功率為80馬力，從動(dòng)輪 B和C輸出功率為30馬力和50馬力，傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n=1400

17、轉(zhuǎn)/分，那么，各輪上的外力偶矩的大小分別為mA= ,mB=mc=。6圖示結(jié)構(gòu)中固定端 A的反力為 、。7. 圖示各結(jié)構(gòu)是靜定還是靜不定，及其靜不定次數(shù)。圖(a)是, (b)是, (c)是8力的可傳原理只適用于 體，而不適用于體，因此不適用于研究力對(duì)物體的效應(yīng)。9. 若截面對(duì)于y軸和z軸的慣性積lyz=0,則此對(duì)軸稱為 軸，若此對(duì)軸又通過形心，則稱此對(duì)軸為 軸。對(duì)稱圖形中含有對(duì)稱軸的一對(duì)坐標(biāo)軸必為 軸。10. 圖示是梁的左段，A點(diǎn)力2P為反力，B點(diǎn)作用力P, C點(diǎn)作用力偶Pa,此時(shí)截面C的剪 力 Qc=,彎矩 M c=。S11. 矩形截面彎曲剪應(yīng)力公式為T =Z，其中S*z是所求剪應(yīng)力的點(diǎn)，畫平

18、行于中性軸的橫Izb線截面面積對(duì)中性軸的面積矩， 因此S*z是量，截面上的最大剪應(yīng)力發(fā)生在。12. 用積分法求圖示梁的變形時(shí)，以A為原點(diǎn)寫出 AB梁的微分方程 及邊界條件P、。注：B點(diǎn)為彈簧支撐，已知彈簧的位移入 =-,P為作用在彈簧上的C 力，C為彈簧的剛性系數(shù)。rTzfZZ I13. 單元體是由三對(duì) 的面組成，由于單元體極其微小， 可以認(rèn)為它的每個(gè)面上的應(yīng)力是分布的，而且在 的面上。14. 圖示折桿ABCD，在自由端 A作用水平力P1及鉛垂力P2,請(qǐng)分別寫出各段的變形，AB段為變形，BC段為變形，CD段為15. 壓桿穩(wěn)定的歐拉公式適用于 范圍內(nèi)，用柔度入來表示則入 。16. 動(dòng)荷載、動(dòng)應(yīng)力

19、是指荷載隨 不斷地變化，或構(gòu)件在荷載作用下隨 不斷運(yùn)動(dòng)。但只要應(yīng)力不超過材料的比例極限， 定律仍適用于動(dòng)應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)變的計(jì)算。二、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確答案，并將其號(hào)碼填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題1分，共16分）1.圖示中四個(gè)力F1、F2、F3、F4對(duì)B點(diǎn)之矩是（）A. m b(F1)=0B. mB(F2)=F2|C. mB(F3)=F3lcos45 °D. mB(F4)=F4l2.圖示中力多邊形自行封閉的是(A. 圖B. 圖(b)C. 圖(c)D. 圖(d)()不會(huì)改變?cè)ο祵?duì)物體的外效應(yīng)。B.去掉由二個(gè)力組成的力系3.物體在一個(gè)力系作用下，此時(shí)只能A.加上由二

20、個(gè)力組成的力系C.加上或去掉由二個(gè)力組成的力系D.加上或去掉另一平衡力系4.圖示ABC桿，固定端A的反力是(A. X a=P, Ya=0B. Y a=P， mA=PaC. Xa=P, Ya=0D. Xa=P, YA=O,mA=Pa5.構(gòu)件在外力作用下平衡時(shí)，可以利用A.平衡條件求出所有未知力C.力系的簡(jiǎn)化求未知力B.平衡條件求出某些未知力D.力系的合成或分解求未知力6.圖示傳動(dòng)軸中各輪的外力偶矩分別為mA=20kN m,mB=5kN m,mc=10kN m,mD=5kN m,那么四個(gè)輪子布局中最合理的是A. 圖(a)B. 圖(b)C. 圖(c)D. 圖(d)7.關(guān)于軸力()A.是桿件軸線上的荷

21、載B.是桿件截面上的內(nèi)力C.與桿件的截面面積有關(guān)D.與桿件的材料有關(guān)8. 由AB和CD兩桿組成，現(xiàn)有低碳鋼和鑄鐵兩種材料可供選擇，正確的選擇是(A. AB桿為鑄鐵，CD桿為鑄鐵B. AB桿為鑄鐵，CD桿為低碳鋼C. AB桿為低碳鋼，CD桿為鑄鐵D. AB桿為低碳鋼，CD桿為低碳鋼矩 Iz=()n D4a4A.3212n D44 aB.6412n D44 aC.326Dn D4,2a4D16129圖示截面，在圓截面中挖去10. 彎曲梁，當(dāng)某截面的剪力Q=0時(shí)，()A. 此截面上彎矩有突變B. 此截面上彎矩有極值C. 此截面上彎矩一定為該梁的最大值D. 此截面上的彎矩一定為零11. 為了合理的利用

22、鋼材，在梁的彎曲問題中，在同樣面積情況下，以下四種截面形狀鋼梁，使用哪種較為合理()A. (a)B. (b)C. (c)D. (d)12圖示懸臂梁，其梁截面轉(zhuǎn)角關(guān)系為A. 0 A= 0 B=0B. 0 A=0,0 B= 0 maxC. 從A到B各截面的轉(zhuǎn)角均相等D. 0 A= 0 B= -Bl13圖示應(yīng)力圓，其主應(yīng)力及用第三強(qiáng)度理論求得相當(dāng)應(yīng)力bMPa。r3()，題中應(yīng)力單位均為A. CT 1=70, CT 2=70, (T 3=0,(X r3=35B. CC 1=0, C 2=0, C 3=-70, C r3=70C. C 1=0, C 2=0, c 3=-70, C r3=-70E. C

23、1=-70, C 2=-70, C 3=0, C r3=7014. 豎立的折桿 ABC , C端固定，A端作用一垂直于 AB的水平力P=500N , BC桿為空心圓 桿，外徑D=80mm，內(nèi)徑d=70mm ,用第四強(qiáng)度理論計(jì)算相當(dāng)應(yīng)力cr4為（）A. 64MPaB. 25.45MPaC. 101.8MPaD. 50.9Mpa15. 壓桿穩(wěn)定的歐拉公式適用的范圍，以下四種情況哪種是錯(cuò)誤的（）A.細(xì)長(zhǎng)桿B.入入1C.彈性范圍內(nèi)D.屈服極限范圍內(nèi)16. （a）,（b）二根簡(jiǎn)支梁，E、I、W均同，同樣的重物 Q從h高度自由落下沖擊梁，兩根梁的動(dòng)應(yīng)力C d與動(dòng)荷系數(shù)Kd的比較應(yīng)為（）A. C ad>

24、; c bd,Kad>KbdB. C ad< C bd,Kad<K bdC. C ad> C bd,K ad<K bdD. C ad< c bd,Kad>K bd三、計(jì)算題（每小題5分，共40分）1.圖示三鉸拱,G=2kN,l=1.15m,h=0.173m，試求A、B處的反力。2. 兩塊鋼板各厚t1=8mm,t2=10mm,用5個(gè)直徑相同的鉚釘搭接，受拉力 P=200kN的作用，女口 圖所示。設(shè)鉚釘?shù)脑S用應(yīng)力分別為t=140MPa,c bs=320MPa，試求鉚釘?shù)闹睆?d。3. 一正方形的混凝土短柱，受軸向壓力P的作用，如圖示，柱高為I，截面邊長(zhǎng)為a

25、=400mm,柱內(nèi)埋有直徑d=30mm的鋼筋四根。已知柱受壓后混凝土內(nèi)的應(yīng)力混=6MPa，試求P值， 設(shè)鋼筋與混凝土的彈性模量之比為E鋼：E混=15。4. 圖示桁架。Gi=G2=20kN,Wi=W2=10kN,試求A、B的反力和桿、桿的內(nèi)力。5.懸臂梁AB上作用集中力P及集中力偶Pa,試作梁的剪力圖與彎矩圖，并在圖中注明各特6. 圓截面簡(jiǎn)支梁中間-處，梁的下邊緣，用標(biāo)距S=20mm的應(yīng)變儀測(cè)得縱向伸長(zhǎng)厶 S=0.01mm,2梁長(zhǎng)I =2m,梁截面直徑 D=80mm,彈性模量E=2.0 x 105MPa,試求均布荷載 q的大小。7.梁AB , A端為固定端, 點(diǎn)的支座反力Rb。B端為動(dòng)鉸支座，AC段作用均布荷載 q,已知抗彎剛度 EI，求B8.已知平面應(yīng)力狀態(tài)中的b 三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力bx=50MPa , b y=30MPa , t xy=40MPa ,試求其單元體的主應(yīng)力及第 r3。浙江省2002年4月高等教育自