工程力學(xué)試題及答案

1、1. 工程力學(xué)試題及答案一、填空題物體的平衡是指物體相對于地面或作運動的狀態(tài)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)成的力多邊形一物塊重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,物塊有向右滑動的趨勢Fmax=,所以此物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，而其F=。2. 剛體在作平動過程中，其上各點的相同，每一瞬時，各點具有的速度和加速度。3. AB桿質(zhì)量為m,長為L,曲柄OiA、O2B質(zhì)量不計，且OiA=O2B=R,OiO2=L，當(dāng)4=60°時，OiA桿繞Oi軸轉(zhuǎn)4. 動，角速度3為常量，則該瞬時AB桿應(yīng)加的慣性力大小為，方向為使材料喪失正常工作能力的應(yīng)力稱為

2、極限應(yīng)力。工程上一般把作為塑性材料的極限應(yīng)力；對于脆性材料，則把作為極限應(yīng)力。5. 面稱為主平面。主平面上的正應(yīng)力稱為。6. 當(dāng)圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動時，環(huán)內(nèi)的動應(yīng)力只與材料的密度p和有關(guān)，而與無關(guān)。i. 二、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題3分，共i8分）某簡支梁AB受載荷如圖所示，現(xiàn)分別用Ra、Rb表示支座A、B處的約束反力，貝U它們的關(guān)系為（）。A. Ra<RbB. Ra>RbC. Ra=Rb2. 無法比較材料不同的兩物塊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間的摩擦系數(shù)fi=0.2

3、5,物塊B與地面間的摩擦系數(shù)f2=0.2,拉動B物塊所需要的最小力為（）A. 0.i4kNAB. 0.265kN81PC. 0.2i3kN/7力/力3. 0.237kN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，振幅B趨近于（）。4. A.零B.靜變形C.無窮大D.一個定值虎克定律應(yīng)用的條件是（）。A.只適用于塑性材料B.只適用于軸向拉伸5. C.應(yīng)力不超過比例極限D(zhuǎn).應(yīng)力不超過屈服極限梁的截面為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CB. 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)力位于截面D,最大壓應(yīng)力位于截面C

4、6. 最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面D圓軸扭轉(zhuǎn)時，表面上任一點處于（）應(yīng)力狀態(tài)。1. A.單向B.二向C.三向D.零三、簡答題（每小題4分，共16分）平面圖形在什么情況下作瞬時平動？瞬時平動的特征是什么？2. 一質(zhì)點在鉛垂平面內(nèi)作圓周運動，當(dāng)質(zhì)點恰好轉(zhuǎn)過一周時，其重力的功為零，對嗎？為什么？3. 何謂純彎曲和平面彎曲？4. 試述構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞時的主要特點。1. 四、計算題（共50分）三皎拱剛架如圖所示，受一力偶作用，其矩M=50kN-m,不計自重，試求A、B處的約束反力。（8分）-6A5半圓周的半徑為R,（8分）2. 桿AB的A端沿水平線以等速度v運動，運動時桿恒與一半圓周相切,如圖所示

5、。如桿與水平線間夾角為0，試以角0表示桿的角速度。3. 重為P的物塊A沿光滑斜面下滑，并通過一繞過光滑滑4. 輪的繩索帶動重為Q的物塊B運動，如圖所示。斜面與水平夾角為a,滑輪和繩索質(zhì)量不計，且繩索不可伸長，求物塊B的加速度a（10分）如圖所示為二桿桁架，1桿為鋼桿，許用應(yīng)力b1=160MPa,橫截面面積A=6cm2；2桿為木桿，其許用壓應(yīng)力b2=7MPa,橫截面面積A2=100cm2。如果載荷P=40kN，試校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。5. （8分）試作如圖所示梁的剪力圖和彎矩圖。（8分）求圖示應(yīng)力狀態(tài)的主應(yīng)力和最大剪應(yīng)力。（8分）浙江省2002年1月高等教育白學(xué)考試工程力學(xué)（一）試題參考答案課程代碼：0

6、2159一、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=mR32過質(zhì)心C平行O1A指向向下6. 屈服點bs抗拉和抗壓強(qiáng)度bb7. 剪應(yīng)力為零的面主應(yīng)力轉(zhuǎn)動線速度v橫截面面積A二、單項選擇題（每小題3分，共18分）C2.A3.C4.C5.B6.B三、簡答題（每小題4分，共16分）1. 某瞬時，若平面圖形的轉(zhuǎn)動角速度等于零（如有兩點的速度VAVB,而該兩點的連線AB不垂直于速度矢時）而該瞬時圖形上的速度分布規(guī)律與剛體平動時速度分布規(guī)律相同，稱平面圖形在該瞬時作瞬時平動。瞬時平動的特征是：平面圖形在該瞬時的角速度

7、為零；平面圖形在該瞬時的各點的速度相同；平面圖形在該瞬時的各點的加速度不相同。2. 對的當(dāng)高度差為零時，重力因為重力的功等于質(zhì)點的質(zhì)量與其始末位置的高度差的乘積,的功為零。梁的橫截面上只有彎矩而無剪力時稱純彎曲；梁上的外力作用在梁的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)時，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。3. （1）工作應(yīng)力水平較低；A(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、計算題(共50分)1.解：AC桿為二力桿受力圖如(a)所示。再畫整體受力圖，如(b)圖所示。2m=0Ra-AD=MMRa=Rb=-AD50=17.7kN4些2方向如圖所示。解：選A點作為基點,則C點

8、的速度有VCVAVCA由圖中幾何關(guān)系，可解得vca=va-sin0=vsin0又vca=AC-3_Vcavsin2-co一ACRcosB移動S時的速度為V,系統(tǒng)的動能為解：物塊A、B均作平動，設(shè)物塊T2=Ta+Tb=1pv21QV22g2gTi=0系統(tǒng)外力作功之和2W12=PS-sin也-QS由動能定理，得巳Ev2PSsinQS2g寸=2(PsinQ)SgPQ對上式兩邊求導(dǎo)，并注意a,=vdtdt得a=業(yè)PQ解：兩桿均為二力桿，取結(jié)點A為研究對象,受力圖如圖所示。2y=0,N1sin30°-P=0N1=P/sin30°=80kNAx=0,-N1cos30°+N2=

9、0.N2=Nicos30°=69.3kN1桿:Ai380106102=133MPa<b2桿:N2b2=A2369.310210010=6.93MPa<:兩桿均滿足強(qiáng)度。RA=2qa,RB=qa解：求主應(yīng)力max=±(L¥)22min2，2十土(720)2502=26MPa96.b1=26MPa,b2=0,b3=-96MPa,Tmax=一3=66MPa2工程力學(xué)復(fù)習(xí)資料一、單項選擇題（每小題2分，共20分）在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。1. 三個剛片用三個皎兩兩相聯(lián)，所得的體系A(chǔ). 一定為幾何

10、不變體系B. 一定為幾何瞬變體系C. 一定為幾何常變體系2. 不能確定圖示體系是（）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3. 常變體系圖示三皎拱，已知三個皎的位置，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4. AC段為拋物線，CB段為直線圖示結(jié)構(gòu)mlA.一6EI1年1圖01_A端作用力偶m,貝UB端轉(zhuǎn)角mlmlB.3eTC.2EIC點水平位移的值為A.EA1PaB.2EA1PaC.4EAD.05.圖示桁架.Pa6.圖示剛架的超靜定次數(shù)為A.1B. 2C. 347.圖示超靜定則架，用力法計算時,不

11、能選為基本體系的是圖（算wi3I'dE(B的值為（mlD.EI8.下列彎矩圖中正確的是圖（ElB,折Um千jrTI2i4iUA9.圖示結(jié)構(gòu)中，矩分配系數(shù)等于1I!LII1I_LEj血6也BA桿B端的力()212110.B.yC2n圖示結(jié)構(gòu)截面K剪力影響線是圖D,P=lKHTJ11. hum（每小題2分，共16分）二、填空題在具有一個自由度的體系上加上一個二元體（二桿結(jié)點）時,所得新體系的自由度為.12. 位移互等定理的表達(dá)式是。13. 圖示對稱結(jié)構(gòu)，截面K彎矩的絕對值為.14. 圖示結(jié)構(gòu)，作用荷載P,不計軸向變形時，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）,貝

12、UA端剪力等于kN。pg岫h6m5<1-一-1Hf(_JI曲曲16.用力矩分配法計算圖示連續(xù)梁時，算至放松結(jié)點C分配傳遞后，當(dāng)前結(jié)點B的結(jié)點不平衡力矩（約束力矩）等于kN.m分配系數(shù)0.4290.570.5710.429,固端彎姬（kNn松結(jié)點匚*B-28.6+-18圖-乎.】實f0jK中產(chǎn)生的變矩（絕對值）的最大值為17.力P在梁ABC上移動過程中，截面P-!OkN題17圖kN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gfi18ffi、計算題（1922小題，每小題7分，2325小題，每小題12分，共64分）19.計算圖示桁架指定桿

13、件1、2、3的內(nèi)力。20.計算圖示剛架A、C兩截面的相對轉(zhuǎn)角AC。21.計算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖，各桿EI=常數(shù)。22.用力矩分配法計算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖。EI=常數(shù)360kN40kN/m23. 計算圖示結(jié)構(gòu)，繪彎矩圖、剪力圖、題23圖用力法計算圖示剛架，并繪彎矩圖。（EI=常數(shù)）24. 用位移法計算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖。全國2002年4月高等教育白學(xué)考試結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）試題參考答案課程代碼：02393一、單項選擇題（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.aij=

14、aij或a12=a2113. Pa/214.015. 13.6216.21.417.2018.113三、計算題（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）18. N1=20kN,N2=-10kN,N3=30而kN（1）繪Mp圖（2）作虛擬狀態(tài)繪M圖（3）計算ac2I1八U弗21.r11Z1+R1p=0rii=8iRip=-plZi=Pl8M=MiZiMp.M圖(kJSm)分配系數(shù)固潭彎矩結(jié)點不乎街方她分前與憐遞M圖23.q*支座原力W圖Q提24.iiXi12X2ip21X122X22p4l3113EI(1) 基本未知量(2) 力法典型方程22,1121l3

15、ql4EI,1p函，xpqX6ei,X1ql14X211,12,221P,2P(4)(5)X1,M圖X2值建立方程ruZ1+Rp=0計算系數(shù)與自由項人-EI令I(lǐng)l(4)解方程：X1=-打r1118I(5)繪M圖.工程力學(xué)復(fù)習(xí)資料1. 一、填空題(每空1分，共44分)在分析兩個或多個構(gòu)件之間互相作用時，要注意力與力的關(guān)系。2. 作用于平面內(nèi)A點的力F=10kN，如圖示，向距A點為100cm的O點平移后，得到主矢量的大小為和主矩大小為。3. 設(shè)有一個力F,當(dāng)力F與軸但時有力F在X軸上的投影Fx=0,力F對x軸之矩mx(F)豐0。4. 由平面假設(shè)所得到的軸向變形時，截面上的計算公式b=N/A中的b是

16、,這個公式不僅適用于變形，而且也適用于變形。5. 已知主動輪A輸入功率為80馬力，從動輪B和C輸出功率為30馬力和50馬力，傳動軸的轉(zhuǎn)速n=1400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、。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7. 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物體的效應(yīng)。8. 若截面對于y軸和Z軸的慣性積Iyz=0,貝U此對軸稱為軸，若此對軸又通過形心，則稱此對軸為軸。對稱圖形中含有對稱軸的一對坐標(biāo)軸必為軸。9. 圖示是梁的左段，A點力2P為反力，B點作用力P,C點作用

17、力偶Pa,此時截面C的剪力Qc=,彎矩Mc=。矩形截面彎曲剪應(yīng)力公式為C=-，其中S*z是所求剪應(yīng)力的點，畫平行于中性軸的橫Izb線截面面積對中性軸的面積矩，因此S*z是量，截面上的最大剪應(yīng)力發(fā)生在。用積分法求圖示梁的變形時，以A為原點寫出AB梁的微分方程及邊界條件、。注：B點為彈簧支撐，已知彈簧的位移入=，為作用在彈簧上的C力，C為彈簧的剛性系數(shù)。10. FTzfZZI單元體是由三對的面組成，由于單元體極其微小，可以認(rèn)為它的每個面上的應(yīng)力是分布的，而且在的面上。11. 圖示折桿ABCD,在自由端A作用水平力P1及鉛垂力P2,請分別寫出各段的變形，AB段為變形，BC段為變形，CD段為變形。12

18、. 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A。13. 動荷載、動應(yīng)力是指荷載隨不斷地變化，或構(gòu)件在荷載作用下隨不斷運動。但只要應(yīng)力不超過材料的比例極限，定律仍適用于動應(yīng)力、動應(yīng)變的計算。二、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中選出一個正確答案，并將其號碼填在題干的括號A. 內(nèi)。每小題1分，共16分）1.圖示中四個力F1、F2、F3、F4對B點之矩是（）mB（F1）=0mB（F2）=F2|mB(F3)=F3lcos45mB(F4)=F4l2.圖示中力多邊形自行封閉的是（）圖(a)圖(b)圖(c)圖(d)物體在一個力系作用下，此時只能A.加上由二個力組成的力系C.加上或去掉由二個力組成

19、的力系圖示ABC桿，固定端A的反力是Xa=P,Ya=0Ya=P,mA=PaXa=P,Ya=0Xa=P,YA=0,mA=Pa構(gòu)件在外力作用下平衡時，可以利用A.平衡條件求出所有未知力C.力系的簡化求未知力B.去掉由二個力組成的力系D.加上或去掉另一平衡力系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,那么四個輪子布局中最合理的是()圖(a)圖(b)圖(c)圖(d)7.關(guān)于軸力（）A.是桿件軸線上的荷載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

20、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(AB桿為鑄鐵，CD桿為鑄鐵AB桿為鑄鐵，CD桿為低碳鋼AB桿為低碳鋼，CD桿為鑄鐵AB桿為低碳鋼，CD桿為低碳鋼圖示截面，在圓截面中挖去一正方形，已知圓截面的直徑為D,正方形的邊長為a,其慣性矩Iz=()A.兀D4a43212B.兀D44a6412C.兀D44a326D.兀D4.2a416129. 彎曲梁，當(dāng)某截面的剪力Q=0時，()此截面上彎矩有突變此截面上彎矩有極值此截面上彎矩一定為該梁的最大值此截面上的彎矩一定為零為了合理的利用鋼材，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)(b)(

21、c)(d)圖示懸臂梁，其梁截面轉(zhuǎn)角關(guān)系為(0A=0B=00A=0,0B=0max從A到B各截面的轉(zhuǎn)角均相等-c。fB0A=0B=l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。2. b1=70,b2=70,b3=0,br3=35b1=0,b2=0,b3=-70,br3=70b1=0,b2=0,b3=-70,br3=-70b1=-70,b2=-70,b3=0,br3=70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)度理論計算相當(dāng)應(yīng)力（rr4為（）64MPa25.45MPa101.8MPa50.9M

22、pa15.壓桿穩(wěn)定的歐拉公式適用的范圍,A.細(xì)長桿C.彈性范圍內(nèi)以下四種情況哪種是錯誤的（）B.入A入1屈服極限范圍內(nèi)（a）,（b）二根簡支梁，E、I、W均同，同樣的重物Q從h高度自由落下沖擊梁，兩根梁的動應(yīng)力bd與動荷系數(shù)Kd的比較應(yīng)為（）bad>bbd,Kad>Kbdbad<bbd,Kad<Kbdbad>bbd,Kad<Kbdbad<bbd,Kad>Kbd三、計算題（每小題5分，共40分），試求A、B處的反力。1.圖示三皎拱，G=2kN,l=1.15m,h=0.173m兩塊鋼板各厚t1=8mm,t2=10mm,用5個直徑相同的釧釘搭接，受拉力

23、P=200kN的作用，如圖所示。設(shè)釧釘?shù)脑S用應(yīng)力分別為W=140MPa,Wbs=320MPa，試求釧釘?shù)闹睆絛。3.一正方形的混凝土短柱，受軸向壓力L('七mf?P的作用，如圖示，柱高為l,截面邊長為a=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b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。4. 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，并在圖中注明各特征點值。5. 圓截面簡支梁中間:處，梁的下邊緣，用標(biāo)距S=20mm的應(yīng)變儀測得縱向伸長S=0.01mm,梁長l=2m,梁截面直徑D=80mm,彈性模量E=2.0x105MPa,試求均布荷載q的大小。7.梁AB,A端為固定端,點的支座反力Rb。8.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bB端為動皎支座，AC段作用均布荷載q,已知抗彎剛度EI,求Bx=50MPa,by=30MPa,txy=40MPa,試求其單元體的主應(yīng)力及第r3o浙江省2002年4月高等教育白學(xué)考試工程力學(xué)(二)試題參考答案課程代碼：023911.作用反作用2.主矢F'=F=10kN主矩m0(F)=