工程力學復習

工程力學復習題圖示不計自重的三鉸剛架上作用兩個方向相反的力偶m和mm=m=m1 2 1 2（不為零，則支座B的約束反力N （）B等于零B．作用線沿AB連線 C．作用線沿B的鉛垂線D．作用線沿BC線已知動點弧坐標形式的運動方程為S=t-t2,t=1s時的速度和切向加速度分別為V=1,aτ

=0 B．V=-1,aτ

=2 C．V=-1,aτ

=-2 D．V=1,a=2τAVaO軸A A轉動。輪上R點的速度及加速度的大小分別為V、a,則它們的關系是B B=V，a=a B．V=V，a>aA B A B A B A BC．V>V，a=a D．V=V，a<aA B A B A B A B圖中直桿OA繞O軸轉動，帶動小環(huán)M沿直桿BC運動，若取小環(huán)OA連運動的定義可知，牽連運動為A．OA桿繞O軸的定軸轉動B．沿OA桿的直線運動C．沿BC桿的直線運動D．以OM為半徑的圓周運動質量為m的質點以初速度V 開始運動（如圖所示，由質點O的愛力特征可知（A）動量的投影P為常量y動量的投影P為常量x對O點的動量矩mO

（mv）為常量動能T為常量圖示軸向受力桿件中n--n截面上的軸力為A．-45KN B．-25KN C．25KN D．+35KN圖示梁為靜定梁BC．二次超靜定梁D．三次超靜定梁圖示受扭圓桿中的最大剪應力為A．16m/Πd3 B．32m/Πd3 C．48m/Πd3 D．64m/Πd3的作用線通過截面形心，該梁的變形為平面彎曲B．斜彎曲C．平面彎曲與扭轉的組合D．斜彎曲與扭轉的組合材料相同的各圓形截面桿如圖所示，當它們受重物Q力最強者為 靜力學研究的對象是（D）A、物體 B、流體 C、物質 D、剛體3N、4N的力合成一個力時，此合力最大值為（B）A5N 、7N C12N D1N在研究拉伸與壓縮應力應變時，我們把桿件單位長度的絕對變形稱為（B ）A、應力 、線應變 C、變形 D、正應力質點動力學基本方程為（D ）AW=FS BP=MV C、I=FT D、F=ma以下關于截面上內力的大小的結論哪一個是正確的？（A）A、與截面的尺寸和形狀無關 B、與截面的尺寸有關，但與截面的形狀無C、與截面的尺寸和形狀有關 D、與截面的形狀有關，但與截面的尺寸無當作用在質點系上外力系的主矢在某坐標軸上的投影為零時，則質點系質心的( D )速度一定為零B．速度在該軸上的投影保持不變CD．加速度在該軸上的投影保持不變一空間力系中各力的作用線均平行于某一固定平面，而且該力系又為平衡力系，則可獨立平衡方程的個數(shù)是 ( A )A．6個 B．5個C．4個 D．3個已知點的運動方程為x=2t3+4，y=3t3－3，則其軌跡方程為 ( B A.3x+4y－36=0 B.3x－2y－18=0C.2x－2y－24=0 D.2x－4y－36=0如圖所示，質量為、長度為Z的均質細直桿OAAB維持在水平平衡位置。若將繩AB突然剪斷，則該瞬時，桿OA的角速度ω和角加速度僅分別為(B)A.ω=0,α=0B.ω=0,α≠0C.ω=10,α=0D.ω≠0,α≠0一受扭圓棒如圖所示，其m-m截面上的扭矩等于( D A．Tm-m=M+M=2M B.Tm-m=M－M=0C．Tm-m=2M－M=M D.Tm-m=－2M+M=－M21（B）階段的特點是應力幾乎不變。A.彈性 B.屈服 C.強化 D.頸縮22、截面為圓形，直徑為d，對通過圓心的ZIz（C（如下圖）23、若使三鉸拱的軸線形狀為合理軸線則拱中個截面（A 。A.只有軸力 B.只有彎距 C.只有剪力 D.三種內力都有一、填空力對物體的作用效應取決于力的大小、方向和作用點，這三個因素稱為力的三要素。兩物體相互作用的力總是同時存在，并且兩力等值、反向共線這兩個力互為作用與反作用的關系。力偶是由一對等值、反向、不共線的平行力組成的特殊力系組合而成的常用的約束有柔性約束、光滑接觸面約束、鉸鏈約束、固定端約束?？臻g力系根據力系各力作用線的分布情況，可分為空間匯交力系、空間平行力系和任意力系。平面彎曲梁剪力和彎矩正負判定口訣為：左上右下，剪力為正，左順右逆，彎矩為正。剛體做平移運動時，其上各點的運動軌跡形狀相同且彼此平行。動點相對于定參考系的運動稱為絕對運動，對于動參考系的運動稱為相對運動；考系相對于定參考系的運動稱為牽連運動。動點相對于動參考系的速度，稱為動點的相對速度，動點相對于定參考系的速度稱為點的絕對速度。剛體定軸轉動時，如果非轉軸上各點的加速度方向都指向轉軸，則該剛體轉動的角速度常量 。1 2 c 10A=0B=L，給定折桿ABC上C點的速度V0A1 2 c 1于V/l于c勻質圓輪質量為、半徑為R，在地面上作純滾動。已知質心C的速度為V動能T=3/4（MV2）c勻質圓輪質量為P、半徑為R，在質心C上受力W作用而沿地面作純滾動。給定該慣性力系的主矢及主矩M'Fcm2 /R或。c圖示曲柄連桿機構中OA=AB=l，當給定曲柄OA的虛位移為方向如圖示）時，桿AB上矩為m的力偶所做的虛功。脆性材料的抗拉強度ζ+b與抗壓強度ζ-之間的關系為 ζ+<ζ。b b 胡克定律ζ=Eε只在ζ≤b b 、a、桿的抗拉剛度EA均為已知，該桿的總伸長量Δl=Pa/EA 。1桿件軸線是直線p圖和M少有一個是直線形。20、 柔索的約束反力T通接觸點

（位置，沿柔索 背離物體

（方向。21、 物體的受力分析有倆個步驟，一是取力法的基本未知量求多余未知力。

分離體

，二是畫

受力圖 。超靜定結構，由于溫度變化而產生內力，是因為有多余約束。兩個鏈桿將兩片鋼片相聯(lián)，兩個鏈趕的作用相當于（位置）二桿交點的一個單鉸。三、簡答題1、力的平移定理？答:力的平移定理：作用在剛體上的力可以從原作用點等效地平等移動到剛體內任一指定點，但必須在該力與指定點所決定的平面內附加一力偶，其力偶矩等于原力對指定點之矩。2、平面匯交力系的平衡條件？答:平面匯交力系的平衡條件：力系中各力在兩個坐標軸上投影的代數(shù)和分別等于零。3、三力平衡匯交定理？答:三力平衡匯交定理：剛體受三個共面但互不平等的力作用而平衡時，三力必匯交于一點。4、二力平衡條件？答:二力平衡條件：剛體上僅受兩力作用而平衡的必要與充分條件是：此兩力必須等值、反向、共線。5、胡克定律的內容？答:胡克定律的內容：軸各拉伸和壓縮時，當桿橫截面上的正應力不超過某一限度時，正應力與相應的縱向線應變成正比。6、點的速度合成定理？答:速度可由牽連速度和相對速度為邊所作的平等四邊形的對角線來表示。7、什么是極限應力和許用應力？答：材料破壞時的應力稱為危險應力或極限應力。將極限應力除以大于1的數(shù)（安全系數(shù)）n8、力F沿、Y坐標軸方向的分力和該力在邊兩個坐標軸上的投影是否相同？有何區(qū)別？F在坐標軸上的分力為FY軸上的投景有FFFX和F‘數(shù)值相等，F(xiàn)XFYFY‘數(shù)值相等，但FYFY‘是代數(shù)量。9、力的作用效應是什么？答：有兩種效應。一是運動效應；即上直發(fā)報體機械運動狀態(tài)的變化。二是變形效應，即使物體產生變形。10、什么是約束和約束力？答：一個物體的運動受到周圍其他物體的限制，這種限制條件稱為“約束“。約束作用于被約束物體上的限制其運動的力稱為”約束力“。11、什么是力矩和力偶？反向，不共線的平等力組成的特殊力系，稱為力偶。12、什么是極限應力和許用應力？答：材料破壞時的應力稱為危險應力或極限應力。將極限應力除以大于1的數(shù)（安全系數(shù)）n13、拉伸與壓縮的強度條件是什么？利用強度條件可以解決工程中哪睦強度問題？、確定許用截荷。14、何謂彈性變形和塑性變形?的稱為彈性變形。性變形。四．計算題1、圖示簡易起重機用鋼絲吊起重力G=2KN的重物，不計桿件自重。摩擦及滑輪大小，A,B,C三處簡化為鉸鏈連接，求桿ABAC答案：-0.414kN 負號表示壓力）按圖示結構的尺寸和荷載求鏈桿支座、、C解：N=-F/4AN=F/4BN=FC受力圖A的半徑為R，沿水平面以角速度ωA在圓盤形心AB桿長為LAB桿的夾角為υABB（）作AB桿的速度圖確定瞬心（2）V=ωRA（3）PA=lcosυ PB=lsinυ ω =ωR/lcosυAB圖示階梯形圓截面桿，承受軸向載荷F=50KNFABBC1 2d=20㎜和d=20ABBCF1 2 2解1）用截面法求出1-、2-2截面的軸力F=F F=F=FN1 1 N2 1 21-12-2F N1A

50103 159.2MPa11 0.02214F 5010 F NA2

1 3 0.0324

159.2MPa1用一根灰口鑄鐵圓鋼管作受壓桿。已知材料的許用應力為[σ]=200MPa，F(xiàn)=1000KN，管的外徑D=130mm，內徑d=100mm，試校核其強度。解：灰口鑄鐵圓管的橫截面積為：1 1 AD2d2 3.1413021002 5416.5mm24 4F

1000103

184.6MPaA 5416.5

，此灰鑄鐵圓管安全。P=50kN2的橫截面均為圓形d=15mm、d2=20mmσ]=150MPa。試校核桁架的強度。利用軸向拉壓桿的強度條件求解解：受力如圖所示∑F=0 Fsin30°－Fsin60°=0x 2 1∑F=0 Fcos60°+Fcos30°－F=0y 1 2得:F:1F2:132F F322F 11 A1 2 2

F1d2 12F2

170MPaF106800N170MPaF138750N2 A d 22 22F即：[F]=106.8kN7．=1000=120MP=200002，1 1 a 2[σ=10MP[P].2 a解：[P]=138.6KNACD=300mm2，AAB=ABC=500mm2，彈性模量E=200GPa。）CDCD段的軸力FN

BC=FN

ABFN

=20KN，應用胡克定律分別求出各段桿的變形量為：l FABl 20103N

105△AB

N EAAB

= =2× m200109Pa500106m2l FBCl 10103N

105△BC=l

N EABCFCDl

= 200109Pa500106m210103N

m105△CD

N EA

= =-1.67× m200109Pa300106m2CDAB BC 總變形量△l=△l +△l +△l =2×105m+2×105m+2×105AB BC AB]1=120MPa．直徑d=24mmBC]2=60MPa，邊長a=20mm[P]。利用軸向拉壓桿的強度條件求解解：通過平衡條件得到N=N=P1 1l[P]=[N]=[σ]·A=34.6kN1 1 1 12[P]=[N]=[σ]·A=24kN2 2 2 2取[P]=24kN某機構的連桿直徑d=240mm。承受最大軸向外力F=3780KN，連桿材料的許用應力[σ]=90MPa，試校核連桿的強度；若連桿由圓形截面改成矩形截面，高與寬之比h/b=1.4,設計連桿的尺寸hb。解：求活塞桿的軸力F=F=3780KNN校核圓截面連桿的強度：連桿橫截面上的正應力為F 37801034σ= = =83.6MPa≤[σ],A 3.14 (0.24m)2圓截面連桿的強度足夠。設計矩形截面連桿的尺寸： A=bh=1.4b2≥FN=3780 90106Pab≥0.173mm，h≥0.242mm，設計時取整數(shù)b=175mm，h=245mm。在簡支梁AB的中點C45o的力F20KN梁的自重不計，試求兩支座的約束力。（）研究A，受力分析并畫受力圖（2）畫封閉的力三角形：相似關系：因為ΔCDE≈Δcde所示F/CD=F/CE=F/EDB A幾何關系：CD2CE2 1 CD2CE25CECEBDCD ED 5CE2 2 2求出約束反力：CEF B CD

12

2010KNED5F F 2010.4KN5A CD 2CE45arctanCD

18.4勻質輪O2㎜，半徑為R，可繞中心軸O轉動，物體A2VOmB求系統(tǒng)動量的投影Py對系統(tǒng)應用動量矩定理，求AaA解：（1）P=mvy（2）動量矩L=4mRv（ ）O力矩 ∑m（F）=mgR（）O動量矩定理dL（F）O O結果a=g/4A13．圖示階梯形圓截面桿，承受軸向載荷F=50KNFBC1 2d=20㎜和d=20ABBCF1 2 21）用截面法求出1-、2-2截面的軸力；F=F F=F=FN1 1 N2 1 2（2）求出1-1、2-2截面的正應力，利用正應力相同；F N11 A

5010 1 1 0.0224F N2 A

50103F1

159.2MPa12 0.0324F 62.5KN214．桿為直徑d=30mm的鋼桿，鋼的許用應力[σ1=170MPa，BC桿為尺寸b×h=60mm×120mmσ2=10MPa，求該結構的B點豎直方向的許用載荷F。（）求兩桿的軸力：分析節(jié)點B的平衡有：AB BC∑Fx=0,-FN-FN

cos30°=0BC∑Fy=0,-FN

sin30°-F=03BC AB3NN解得F =-2F（壓力F= FNN（2、求滿足桿BC強度條件的許用載荷，即σ1=

FABN

43F 3F

≤[σ1=170MPa，解得：F≤69378N=69.4KNA AB

0.03m(3)、求滿足桿BC強度條件的許用載荷F，即σ2=

FBCNABC

2F0.06m0.12m≤[σ2 =10MPa，解得：F≤36000N=36KN比較可行整個結構的許用載荷為36KN。15．一矩形截面簡支梁，梁上荷載如圖所示