全國10月高等教育自學(xué)考試工程力學(xué)(一)試題及答案解析

全國2018年10月高等教育自學(xué)考試工程力學(xué)(一)試題課程代碼：02159一、單項選擇題(本大題共10小題，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.柔索對物體的約束反力，作用在連接點，方向沿柔索()A.指向該被約束體，恒為拉力B.背離該被約束體，恒為拉力C.指向該被約束體，恒為壓力D.背離該被約束體，恒為壓力2.圖示平面機構(gòu)，正方形平板與直角彎桿ABC在C處鉸接。平板在板面內(nèi)受矩為M=8N·m的力偶作用，若不計平板與彎桿的重量，則當系統(tǒng)平衡時，直角彎桿對板的約束反力大小為()A.2NB.4NC.2D.4NN3.點的加速度可由速度對時間求導(dǎo)數(shù)而得到，其一般表達式為()A.a=B.a=C.a=D.4.在圖示圓錐擺中，小球M在水平面內(nèi)作圓周運動，已知小球的質(zhì)量為m,OM繩長為L，若a角保持不變，則小球的法向加速度的大小為()A.gsinaB.gcosaC.gtanaD.gcota5.如圖所示，已知物塊的質(zhì)量為m，彈簧的剛度系數(shù)為k，原長為l0，靜伸長為δs，則在以彈簧靜伸長未端為原點、鉛直向下x軸正向的坐標系中，物塊的運動微分方程為()A.m=kxB.m=-kxC.m=mg+kxD.m=mg-kx6.脆性材料的極限應(yīng)力是()A.σeB.σpC.σsD.σb7.若空心圓軸的外徑為D、內(nèi)徑為d,a=，則抗扭截面系數(shù)Wn=()A.B.C.D.8.圖示單元體的應(yīng)力狀態(tài)是()A.單向應(yīng)力狀態(tài)B.二向應(yīng)力狀態(tài)C.三向應(yīng)力狀態(tài)D.單應(yīng)力狀態(tài)9.細長壓桿承受軸向壓力作用，與其臨界力無關(guān)的是()A.桿的材料B.桿的長度C.桿所承受壓力的大小D.桿的橫截面形狀和尺寸10.圖示四根材料、長度及截面尺寸完全相同的桿，受到重量均為P的重物的自由落體沖擊，B、D兩桿上放置有相同的橡皮墊，其中動荷系數(shù)最大的是桿()二、填空題(本大題共20小題，每小題1分，共20分)11.合力在任一軸上的投影，等于各分力在同一軸上投影的_______。12.圖示彎桿ABC，不計重量，C點處受力作用，用作圖法可通過_______定理，確定B點處支座反力的作用線位置。13.圖示一矩形剛板，不計重量。為使剛板在自身平面內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)動，今施加一力偶。組成該力偶的兩個力應(yīng)沿_______的方向施加最省力。14.剛體的平面運動可以簡化為一個平面圖形在_______的運動。15.坐在汽車上的乘客觀察該車車輪外緣上一點的運動，他看到的這一點是在作_______運動。16.剛體作減速轉(zhuǎn)動時，其角速度與角加速度所應(yīng)滿足的條件是_______。17.計算平面圖形上各點速度的三種方法分別是基點法、速度投影法和_______。18.質(zhì)點是具有一定質(zhì)量而幾何形狀和_______可忽略不計的物體。19.若一平動剛體的質(zhì)量為m，質(zhì)心加速度為，則其慣性力系的主矢大小為_______。20.如圖所示，勻質(zhì)圓盤半徑為r,質(zhì)量為m，圓盤對過盤緣上O點且垂直于盤面的Z軸的轉(zhuǎn)動慣量Jz=_______。21.構(gòu)件應(yīng)有足夠的剛度，即在規(guī)定的使用條件下，構(gòu)件不會產(chǎn)生過大的_______。22.直桿軸向拉伸時，用單位長度的軸向變形來表達其變形程度，稱為軸向_______。23.工程上常將鑄鐵梁的橫截面做成對中性軸不對稱的形狀，并使中性軸偏于受_______邊。24.傳動軸上的皮帶輪如圖所示，已知皮帶張力F1=3kN,F2=1kN,皮帶輪半徑R=0.5m，則其承受的轉(zhuǎn)矩M0=_______N·m。25.圖示桿件剪切面的面積為_______。26.減小梁的彎矩，可以提高梁的強度并_______梁的變形。27.過構(gòu)件內(nèi)的一點所切取的各單元體中，切應(yīng)力最大的面與切應(yīng)力最小的面的夾角為_______度。28.已知一點的主應(yīng)力σ1、σ2、σ3，則該點的最大切應(yīng)力τmax=_______。29.桿件同時發(fā)生兩種或兩種以上的基本變形，稱為_______變形。30.構(gòu)件受自由落體沖擊時，靜變形愈大，則動荷系數(shù)愈_______。三、簡答題(本大題共2小題，每小題5分，共10分)31.試述一般情況下，平面任意力系向作用面內(nèi)一點簡化的結(jié)果及其平衡的必要與充分條件。32.已知軸的傳遞功率P(千瓦)及轉(zhuǎn)速n(轉(zhuǎn)/分)，寫出轉(zhuǎn)矩M0的計算公式，并解釋為何減速箱中，高速軸直徑較小，而低速軸直徑較大。四、計算題(本大題共6小題，每小題5分，共30分)33.圖示水平外伸梁上作用有錘垂力和，若不計梁重，且已知P=2F，尺寸如圖，試求支座A、B處的約束反力。34.在圖示平面機構(gòu)中，彎成直角的曲桿OAB以勻角速度ω繞O軸轉(zhuǎn)運，并帶動頂桿CD沿鉛垂導(dǎo)槽滑動。已知曲桿OA段長為r,O、C、D三點在同一鉛垂線上，試求當φ=30°時頂桿CD的速度。35.外嚙合行星齒輪機構(gòu)如圖所示。曲柄OA以勻角速度ω繞O軸作定軸轉(zhuǎn)動，帶動行星輪Ⅱ沿固定輪Ⅰ作純滾動。已知輪Ⅰ和輪Ⅱ的半徑分別為R和r,試求輪Ⅱ邊緣上B點和C點的速度大小(其中B點在OA的延長