2023年自考類機(jī)電一體化自考工程力學(xué)(一)歷年高頻考點(diǎn)試題附答案難題帶詳解

2023年自考類機(jī)電一體化自考工程力學(xué)(一)歷年高頻考點(diǎn)試題附答案難題帶詳解卷I一.歷年考點(diǎn)試題參考題庫(kù)(共50題)1.質(zhì)量為m的小球，在鉛垂平面內(nèi)擺動(dòng)，繩長(zhǎng)為l。若小球由θ=60°位置無(wú)初速釋放，則當(dāng)小球擺到最低位置時(shí)，繩的拉力大小為______。

2.通過縮短梁的跨度可以______梁的彎曲撓度。3.如圖所示已知AB、AC桿均為相同材料的圓截面桿。要求在力F的作用下，A點(diǎn)不發(fā)生水平位移，試求兩桿的直徑之比。

4.隨時(shí)間作周期性變化的應(yīng)力稱為______。5.判斷壓桿屬于細(xì)長(zhǎng)桿、中長(zhǎng)桿、還是短粗桿的依據(jù)是______。6.下列說法中不正確的是______A.力偶只能用力偶來(lái)平衡B.若力偶使剛體逆時(shí)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，力偶矩取負(fù)號(hào)C.力偶不能與一個(gè)力等效也不能與一個(gè)力平衡D.力偶對(duì)其作用平面內(nèi)任一點(diǎn)的矩恒等于力偶矩，而與矩心無(wú)關(guān)7.柔索約束的約束反力通過柔索與物體的連接點(diǎn)，沿柔索本身，方向______。8.主平面上的切應(yīng)力等于______。9.“力偶三要素”是：力偶矩的大小、______和力偶的作用面。10.點(diǎn)M沿著螺旋線自外向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，即運(yùn)動(dòng)曲率半徑越來(lái)越小，它走過的弧長(zhǎng)與時(shí)間的一次方成正比，則關(guān)于點(diǎn)M的速度大小v和加速度大小a說法正確的是______A.v越來(lái)越小，a越來(lái)越大B.v越來(lái)越大，a越來(lái)越小C.v保持不變，a越來(lái)越小D.v保持不變，a越來(lái)越大11.影響構(gòu)件持久極限的主要因素有構(gòu)件外形、尺寸大小和______。12.外界物體作用于質(zhì)點(diǎn)系的力和質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間的相互作用分別稱為______。13.一承受均布荷載作用的工字形截面簡(jiǎn)支梁，截面尺寸如下圖所示，已知l=6m，q=5kN/m，試求C截面上K點(diǎn)的剪應(yīng)力。

14.如下圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的均質(zhì)細(xì)直桿OA，一端與地面光滑鉸接，另一端用繩AB將其維持在水平平衡位置。若將繩AB突然剪斷，則該瞬時(shí)，桿OA的角速度ω和角加速度α分別為______

A.ω=0，α=0B.ω=0，α≠0C.ω≠0，α=0D.ω≠0，α≠015.一管道支架，尺寸如下圖所示，設(shè)大管道重量F1=12kN，小管道重量F2=7kN，不計(jì)支架自重，求支座A、C處約束反力。

16.梁在彎曲變形時(shí)，其中性層的曲率______A.與彎矩成反比，與抗彎剛度成正比B.與彎矩成正比，與抗彎剛度成反比C.與彎矩及抗彎剛度均成正比D.與彎矩及抗彎剛度均成反比17.如下圖所示的三角形管道支架，管道P的重量是5kN。若支架桿重不計(jì)，則AC桿中FA與BC桿中FB分別為______。

18.下列關(guān)于構(gòu)件的幾何形狀說法不正確的是______A.軸線為直線的桿稱為直桿B.軸線為曲線的桿稱為曲桿C.等截面的直桿簡(jiǎn)稱等直桿D.橫截面大小不等的桿稱為截面桿19.光滑面對(duì)物體的約束反力，作用在接觸點(diǎn)處，其方向沿接觸面的公法線______A.指向受力物體，為壓力B.指向受力物體，為拉力C.背離受力物體，為拉力D.背離受力物體，為壓力20.在下圖中(a)梁的最大彎矩是(b)梁的最大彎矩的______倍。

21.如圖所示作用在T形桿D端的力偶的力偶矩為M，則該力偶對(duì)A、B兩點(diǎn)之矩MA、MB應(yīng)分別為______

A.MA=MB=-MB.MA=MB=MC.MA=M，MB=-MD.MA=-M，MB=M22.在圖示半圓盤邊緣的A點(diǎn)處作用一力，則該力對(duì)點(diǎn)O的矩的大小為______。

23.扭轉(zhuǎn)應(yīng)力公式適用______材料的圓截面。24.度量梁彎曲變形的兩個(gè)基本量是______和轉(zhuǎn)角。25.重量為P的均質(zhì)圓盤在鉛垂面內(nèi)靜止于圖示位置，不計(jì)各接觸處摩擦，傾角為60°斜面和臺(tái)階尖點(diǎn)對(duì)圓盤的約束反力分別為，則關(guān)于它們的大小正確的描述是______

A.FA＞P，F(xiàn)B＞PB.FA＜P，F(xiàn)B＜PC.FA＞P，F(xiàn)B＜PD.FA＜P，F(xiàn)B＞P26.在單元體互相垂直的截面上，垂直于截面交線的切應(yīng)力的必定成對(duì)存在，大小相等，方向則______。27.牽連運(yùn)動(dòng)是指______A.牽連點(diǎn)相對(duì)于動(dòng)系的運(yùn)動(dòng)B.動(dòng)系相對(duì)于靜系的運(yùn)動(dòng)C.靜系相對(duì)于動(dòng)系的運(yùn)動(dòng)D.牽連點(diǎn)相對(duì)于靜系的運(yùn)動(dòng)28.鋼材經(jīng)過冷作硬化處理后與處理前相比，下列物理量保持不變的是______A.截面收縮率B.比例極限C.彈性模量D.延伸率29.由梁的平面假設(shè)可知，梁純彎曲時(shí)，其橫截面保持為______，且與梁的軸線正交。30.如圖所示，水平均質(zhì)板重P，其形狀為正方形，用六根直桿支撐，板處于水平狀態(tài)。試求由于板的重量而引起的各支撐桿的內(nèi)力。

31.火車運(yùn)行時(shí)，其車廂輪軸中段橫截面邊緣上任一點(diǎn)的應(yīng)力為______A.靜應(yīng)力B.對(duì)稱循環(huán)交變應(yīng)力C.脈動(dòng)循環(huán)交變應(yīng)力D.非對(duì)稱循環(huán)交變應(yīng)力32.第三強(qiáng)度理論和第四強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力分別為σr3和σr4，對(duì)于純剪切狀態(tài)，恒有σr3/σr4=______。33.如圖所示結(jié)構(gòu)由AB和CD兩桿組成，A、C、D為鉸鏈，CD桿屬于______桿。

34.如圖所示簡(jiǎn)支梁，在支座B上作用著集中力偶M，梁的抗彎剛度為EI，坐標(biāo)原點(diǎn)與A點(diǎn)重合。確定兩個(gè)積分常數(shù)的邊界條件為______。

35.力的功率等于力在作用點(diǎn)的______與速度大小的乘積，即P=Fτv。36.動(dòng)點(diǎn)M自坐標(biāo)原點(diǎn)O出發(fā)，沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為x=-9t，(t以s計(jì)，x以cm計(jì))，則M點(diǎn)在最初6秒內(nèi)所經(jīng)過的路程為______。37.下列關(guān)于中性層和中性軸的說法不正確的是______A.中性層是梁中既不伸長(zhǎng)也不縮短的一層纖維B.中性軸就是中性層C.縮短的纖維層受壓，伸長(zhǎng)的纖維層受拉D.中性層與橫截面的交線即為中性軸38.小球A重W=2kN，用兩根細(xì)繩靜止懸掛于如圖所示位置?，F(xiàn)將繩AC突然剪斷，則在此瞬時(shí)繩AB的拉力大小為______kN。

39.關(guān)于平面力系與其平衡方程式，下列表述錯(cuò)誤的是______A.任何平面力系都具有三個(gè)獨(dú)立的平衡方程式B.任何平面力系只能列出三個(gè)平衡方程式C.如果平面任意力系平衡，則該力系在任意軸上投影的代數(shù)和必為零D.平面匯交力系的平衡方程只能是投影式40.平面匯交力系如下圖所示，已知F1=10kN，F(xiàn)2=10kN，則該力系的合力大小為______。

41.力的三要素為力的大小、方向和______。42.圖示一鋼制直角曲拐ABC，放置在水平面內(nèi)，在C端沿BC軸線方向作用有力F=4kN，B端作用有集中力偶，其力偶矩MB=8kN·m；AB段為圓截面桿，直徑d=100mm。長(zhǎng)度l=3m，材料的許用應(yīng)力[σ]=160MPa，試按第三強(qiáng)度理論校核桿AB的強(qiáng)度。

43.曲軸由軸承A、B支承，在圖示的水平位置時(shí)，作用在曲軸上的力F=1kN，α=30°。設(shè)d=400mm，r=50mm。則力F對(duì)三個(gè)坐標(biāo)軸之矩的計(jì)算不正確的是______

A.力F對(duì)x軸之矩為346.4N·mB.力F對(duì)y軸之矩為43.3N·mC.力F對(duì)z軸之矩為200N·mD.力F對(duì)y軸之矩為-43.3N·m44.純彎曲時(shí)，縱向纖維的線應(yīng)變與其到中性軸的距離的關(guān)系為______A.與距離成正比B.也距離成反比C.與距離的平方成正比D.與距離的平方成反比45.梁在均布載荷作用下，撓度與梁的跨度的______次方成正比。46.如圖所示，重物G從高度h處自由下落沖擊水平梁AB的點(diǎn)D，動(dòng)荷因數(shù)Kd=1+，其中Δj是指點(diǎn)D的______撓度。

47.剛體作平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，在剛體或其延伸部分上，每一瞬時(shí)都存在一個(gè)速度等于______的點(diǎn)，簡(jiǎn)稱瞬心。48.力偶不能與一個(gè)力等效，______被一個(gè)力平衡。(填“能”或“不能”)49.在穩(wěn)定條件中，中，[σ]為______，φ為折減系數(shù)，φ的值根據(jù)需要來(lái)查表。50.如圖所示質(zhì)量為m的汽車以加速度a作水平直線運(yùn)動(dòng)。汽車重心C離地面的高度為h，汽車的前、后輪軸到過重心垂線的距離分別等于c和b。求：

(1)其前、后輪的正壓力；

(2)汽車應(yīng)以多大的加速度行駛，方能使前、后輪的壓力相等。卷I參考答案一.歷年考點(diǎn)試題參考題庫(kù)1.參考答案：2mg2.參考答案：減小(或降低)3.參考答案：以結(jié)點(diǎn)A為研究對(duì)象，受力分析如下圖所示。

并設(shè)AB桿為1桿，AC桿為2桿。

由∑Fx=0，得

-FN1cos45°-FN2cos30°=0

由∑Fy=0，得

FN1sin45°-FN2sin30°-F=0

解以上兩方程，得

FN1=0.897F

FN2=-0.732F

作結(jié)點(diǎn)A的位移如下圖所示，其中A'為結(jié)點(diǎn)A的經(jīng)過移動(dòng)后的位置。

結(jié)點(diǎn)A不發(fā)生水平位移的條件為

由胡克定律，得

且

則

解得

則4.參考答案：交變應(yīng)力(或循環(huán)應(yīng)力)5.參考答案：柔度的大小6.參考答案：B[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為力偶的相關(guān)知識(shí)。

[解析]力偶只能用力偶平衡；力偶所在平面內(nèi)對(duì)任一點(diǎn)的矩恒等于力偶矩，而與矩心位置無(wú)關(guān)；力偶使剛體逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，力偶矩取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。故本題正確答案為B。7.參考答案：背離被約束物體8.參考答案：09.參考答案：力偶的轉(zhuǎn)向10.參考答案：D11.參考答案：表面加工質(zhì)量12.參考答案：系統(tǒng)外力和系統(tǒng)內(nèi)力13.參考答案：C截面上的剪力和截面對(duì)中性軸的慣性矩分別為

計(jì)算K點(diǎn)剪應(yīng)力時(shí)，中的Sz是圖中陰影面積對(duì)中性軸的靜矩，其值為

Sz=(0.01×0.08)×0.085+(0.01×0.01)×0.06=0.92×10-4(m3)

C截面上K點(diǎn)的剪應(yīng)力為

14.參考答案：B[考點(diǎn)]主要考查的知識(shí)點(diǎn)為剛體旋轉(zhuǎn)時(shí)的角速度和角加速度的計(jì)算。[解析]在繩子剪斷的瞬間，桿還處于靜止，因此角速度此時(shí)刻為零，但由于重力的作用，具有轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，因此角加速度不為零，故正確答案為B。15.參考答案：如果僅考慮整個(gè)系統(tǒng)的平衡，則按照約束性質(zhì)，A、C處各有2個(gè)未知力，而獨(dú)立的平衡方程只有三個(gè)，所以需要取部分為研究對(duì)象?？紤]AB桿：由于不計(jì)各桿的重量，所以桿CD為二力桿，CD桿對(duì)AB桿的作用力FS(如下圖所示)，作用在AB桿上的還有主動(dòng)力F1、F2，支座A的約束反力FAx、FAy，共5個(gè)力。

選擇Axy坐標(biāo)系，由平衡方程得：

∑MA(F)=0

O.6FSsin30°-0.3F1-0.6F2=0

∑Fx=0

FAx+FScos30°=0

∑Fy=0

FAy-F1-F2+FSsin30°=0

解上述方程，得：

FS=F1+2F2=26kN

FAx=-FScos30°=-22.5kN(負(fù)號(hào)說明FAx實(shí)際指向與假設(shè)相反)

FAy=F1+F2-FSsin30°=6kN

根據(jù)作用力與反作用力定律，CD桿在D點(diǎn)所受的力與FS等值、反向，由CD桿的平衡條件可知，支座C處的約束反力，指向D點(diǎn)。16.參考答案：B[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為梁在彎曲變形時(shí)，其中性層的曲率與彎矩和抗彎剛度的關(guān)系。

梁在彎曲變形時(shí)，其中性層的曲率與彎矩成正比，與抗彎剛度成反比。故本題B項(xiàng)為正確答案。17.參考答案：5.77KN，2.89kN18.參考答案：D19.參考答案：A[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為約束反力的性質(zhì)。

[解析]光滑面對(duì)物體的約束反力的方向指向受力物體且為壓力，故本題A項(xiàng)為正確答案。20.參考答案：221.參考答案：B[解析]力偶對(duì)其所在平面內(nèi)任一點(diǎn)的矩恒等于力偶矩，而與矩心位置無(wú)關(guān)，因此MA=MB=M。22.參考答案：23.參考答案：線彈性24.參考答案：撓度25.參考答案：B[解析]根據(jù)力的平衡以及題目中的要求可求得：，即FA＜P，F(xiàn)B＜P。26.參考答案：均指向或都背離此交線27.參考答案：B[考點(diǎn)]主要考查的知識(shí)點(diǎn)為牽連運(yùn)動(dòng)的概念。[解析]根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)中牽連運(yùn)動(dòng)的概念：動(dòng)系相對(duì)于靜系的運(yùn)動(dòng)就叫牽連運(yùn)動(dòng)。故本題B項(xiàng)為正確答案。28.參考答案：C29.參考答案：平面30.參考答案：取正方形板為研究對(duì)象。

由∑MAB(F)=0，得

F6×a+P×a/2=0解得F6=-P/2

由∑MAA'(F)=0，得

F5×cos45°×a=0解得F5=0

由∑MAD(F)=0，得

(F4+F6)×a+P×a/2=0解得F4=0

由∑MDD'(F)=0，得

F3×cos45°×a=0解得F3=0

由∑MBB'(F)=0，得

F1×cos45°×a=0解得F1=0

由∑MB'C'(F)=0，得

F2×a+P×a/2=0解得F2'=-P/231.參考答案：B32.參考答案：33.參考答案：二力34.參考答案：x=0，v=0和x=l，v=035.參考答案：速度方向的投影36.參考答案：54cm37.參考答案：B[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為中性層、中性軸的概念。

梁彎曲時(shí)，靠近頂面的纖維由于受壓而縮短了，靠近底面的纖維由于受拉而伸長(zhǎng)了，由于變形的連續(xù)性梁內(nèi)必有一層不伸長(zhǎng)也不縮短的纖維層，稱為中性層。中性層與橫截面的交線稱為中性軸，故本題B項(xiàng)為正確答案。38.參考答案：39.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為平面力系與