2023年自考類機電一體化自考工程力學(xué)(一)歷年高頻考題帶答案難題附詳解

2023年自考類機電一體化自考工程力學(xué)(一)歷年高頻考題帶答案難題附詳解（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.歷年考點試題參考題庫(共25題)1.力的平移定理表明，作用在剛體上的力F可以平移到物體上的任一點O，但必須附加一個力偶，該附加力偶的______的大小等于力F對O點之矩。2.平面任意力系______的解析條件是：力系的所有各力在其作用面內(nèi)任意兩直角坐標(biāo)軸上的投影的代數(shù)和都等于零且所有各力對任意一點的矩的代數(shù)和也等于零。3.在彎曲正應(yīng)力公式中，y表示欲求應(yīng)力點到______的距離。4.邊長為a的正方體，受力如圖所示，且F1=F，，F(xiàn)3=3F，則該力系對z軸的矩為______.

5.軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力公式適用于下列哪種截面軸______A.矩形截面軸B.橢圓截面軸C.圓形截面軸D.任意形狀截面軸6.圖示平面結(jié)構(gòu)由四分之一圓弧桿AC和直桿BC鉸接而成，在桿BC上作用有矩為M的力偶，不計各構(gòu)件自重和各接觸處摩擦，則固定鉸鏈支座A處約束反力的方向為______

A．鉛垂向上

B．水平向左

C．沿方向

D．沿方向7.直徑為d的圓軸所受載荷及其幾何尺寸如圖所示，該軸材料的許用切應(yīng)力[τ]=30MPa。試畫出扭矩圖，并確定軸的直徑。

8.在圖示處于鉛垂平面內(nèi)的系統(tǒng)中，滑輪O(視為勻質(zhì)圓盤，O為盤心)的質(zhì)量為m，半徑為R；物塊A和B的質(zhì)量均為m，繩索的傾斜段與斜面平行。不計繩索的質(zhì)量以及斜面和軸承處摩擦，滑輪與繩索間無相對滑動，試求物塊B下降的加速度a。

9.如圖所示支架由桿OA、OB及OC在O點鉸接而成，平面BOC是水平的，且OB=OC，各桿的夾角如圖示。O點懸掛重物W=1kN，不計桿重，求各桿所受的力。

10.一管道支架，尺寸如下圖所示，設(shè)大管道重量F1=12kN，小管道重量F2=7kN，不計支架自重，求支座A、C處約束反力。

11.點M沿著螺旋線自外向內(nèi)運動，即運動曲率半徑越來越小，它走過的弧長與時間的一次方成正比，則關(guān)于點M的速度大小v和加速度大小a說法正確的是______A.v越來越小，a越來越大B.v越來越大，a越來越小C.v保持不變，a越來越小D.v保持不變，a越來越大12.若梁某段的分布載荷q為常數(shù)，則該段梁剪力圖的形狀為______。13.如圖所示兩個鉚釘連接構(gòu)件，假設(shè)每個鉚釘受力相等，則鉚釘?shù)臄D壓應(yīng)力為______

A．

B．

C．

D．14.簡支梁AB受集度為q的均布載荷作用，如下圖所示，作此梁的剪力圖和彎矩圖。

15.在超靜定結(jié)構(gòu)中，各桿的內(nèi)力通常按______分配。16.已知自由落體沖擊時的動荷因數(shù)為Kd，對應(yīng)靜載荷的最大位移為Δjmax，自由落體的高度h，則沖擊問題的最大位移可以表示為______。17.純彎曲時，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18.摩擦力的方向與兩個物體相對滑動趨勢的方向相反，靜摩擦力Fs的大小變化范圍是0≤Fs≤Fmax，其中Fmax=______。19.摩擦角φm是摩擦力達到______時的全約束反力與法線之間的夾角。20.如圖所示，簡支梁中點橫截面處的彎矩大小等于______。

21.歐拉公式的一般形式為，其中μl稱為壓桿的______。22.第三強度理論和第四強度理論的相當(dāng)應(yīng)力分別為σr3和σr4，對于純剪切狀態(tài)，恒有σr3/σr4=______。23.工程中通常將延伸率δ＜______的材料，稱為脆性材料。24.梁的橫截面如下圖所示，則梁的抗彎截面系數(shù)Wz=______。

25.如圖所示矩形薄平板ABCD，邊長為a和b，在A、B、C三點分別作用大小均為F的力和。該力系向D點簡化的主矢和主矩MD應(yīng)為______

A．，MD=-F(a+b)

B．，MD=F(a-b)

C．，MD=F(a+b)

D．，MD=F(a-b)第1卷參考答案一.歷年考點試題參考題庫1.參考答案：力偶矩2.參考答案：平衡3.參考答案：中性軸4.參考答案：2Fa5.參考答案：C[考點]本題主要考查的知識點為軸扭轉(zhuǎn)時橫截面積上切應(yīng)力的計算公式。

式為圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上切應(yīng)力的計算公式，故正確答案為C。6.參考答案：D[解析]工程中將僅在兩端通過光滑鉸鏈與其他物體連接，中間又不受力作用的直桿或曲桿稱為鏈桿或二力桿，在工程結(jié)構(gòu)中常被用來作為拉桿或撐桿。鏈桿僅受兩鉸鏈的約束力作用而處于平衡。根據(jù)二力平衡條件，這兩個約束反力必定大小相等、方向相反、沿著兩端鉸鏈中心的連線作用。首先取BC桿為研究對象，根據(jù)∑MB=0，可判斷出BC桿C處受力沿方向，即AC桿為拉桿，則A處約束反力方向沿方向。7.參考答案：(1)扭矩圖如圖所示。

(2)圓軸扭轉(zhuǎn)的強度條件

軸的直徑

8.參考答案：(1)研究物塊B，受力如圖(1)所示。

由牛頓定律，有

ma=mg-TB

(2)研究物塊A，受力如圖(2)所示。

沿斜面方向由牛頓定律，有

maA=ma=TA-mg·sin60°

(3)研究滑輪，受力如圖(3)所示。

對輪軸O應(yīng)用動量矩定理，有

解得：9.參考答案：以O(shè)點為原點建立空間直角坐標(biāo)系：x軸垂直于BOC面向下，以O(shè)C方向為y方向，OB方向為x方向。則根據(jù)空間匯交力系的平衡方程有：

∑Fz=0

∑Fy=0

∑Fx=0

可得：

FOA×cos45°+1=0

FOA×cos45°×cos45°+FOC=0

FOA×cos45°×cos45°+FOB=0

解得：FOB=FOC=0.71kN，F(xiàn)OA=-1.41kN。10.參考答案：如果僅考慮整個系統(tǒng)的平衡，則按照約束性質(zhì)，A、C處各有2個未知力，而獨立的平衡方程只有三個，所以需要取部分為研究對象?？紤]AB桿：由于不計各桿的重量，所以桿CD為二力桿，CD桿對AB桿的作用力FS(如下圖所示)，作用在AB桿上的還有主動力F1、F2，支座A的約束反力FAx、FAy，共5個力。

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)號說明FAx實際指向與假設(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。11.參考答案：D12.參考答案：斜直線13.參考答案：A[解析]對于鉚釘?shù)纫活悎A柱形構(gòu)件，其實際擠壓面應(yīng)是半圓柱面，為簡化計算，取圓柱的直徑平面作為擠壓面的計算面積，即Abs=dl。14.參考答案：(1)求支反力

南載荷及支反力的對稱性可知兩個支反力相等，即：FA=FB=，如圖(a)所示。

(a)

(2)列出剪力方程和彎矩方程

如題圖所示，距原點為x的任意橫截面上的剪力和彎矩分別為：

(3)作剪力圖和彎矩圖：由式(1)可知，剪力圖是一條斜直線，確定其上兩點后即可繪出此梁的剪力圖，如圖(b)所示。由式(2)可知，彎矩圖為一拋物線，要繪出曲線上的幾個特殊點，才能畫出這條曲線。例如通過下表中的特殊點作出的彎矩圖，如圖(c)所示。

(b)

(c)

由剪力圖和彎矩圖可以看出，在兩個支座內(nèi)側(cè)的橫截面上剪力為最大值：|FS|max=。在梁跨度申點橫截面上彎矩最大Mmax=ql2，而在此截面上剪力FS=0。15.參考答案：剛度16.參考答案：17.參考答案：A[考點]本題主要考查的知識點為縱向纖維線的應(yīng)變與其到中性軸距離的關(guān)系。

純彎曲時，縱向纖維的線應(yīng)變與它到中性軸的距離成正比，故正確答案為A。18.參考答