《工程力学模拟试卷13》山东大学网络教育考试模拟题及答案.pdf

1柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索( B ) A.指向该被约束体，恒为拉力 B.背离该被约束体，恒为拉力 C.指向该被约束体，恒为压力 D.背离该被约束体，恒为压力 2刚架 AB 受力和尺寸如图所示，其 A、B 处的约束反力 AB RR( B )。 A. l M ； B. l M 2 ； C. l M 5 ； D. l M 2 3题图示螺钉在拉力 P 作用下，挤压面积 bs A( D ) A 2 d 4 Bdh 4 C 2 D 4 D)d(D 4 22 4两根长度相同的圆轴，受相同的扭矩作用，第二根轴直径是第一根轴直径的两倍，则第 一根轴与第二根轴最大切应力之比为（ C ） A2:1 B4:1 C8:1 D16:1 5一等截面铸铁梁的弯矩图如图所示，设计梁的截面时，最合理的截面应该是图（ D ） （提示：铸铁的抗压能力强于抗拉能力） 6细长压杆承受轴向压力作用，与其临界力无关 的是( C ) A.杆的材料 B.杆的长度 C.杆所承受压力的大小 D.杆的横截面形状和尺寸 7材料相同的各圆形截面杆如图所示，当它们受重物 Q 的自由落体冲击时，受到冲击载荷 最小的杆件为( A ) 8M 点沿曲线 AB 运动，在图示瞬时，若其速度的大小0v ，则可能的加速度为（ B ） 1不为零的力在某轴上的投影等于零，则该力与轴的夹角应为90/2 （或）。 2材料中应力变化不大，而应变显著增加的现象称为 屈服 。 3受力杆件中围绕某点截取的单元体如图所示，该点的最大主应力 max 6.06MPa 4已知一点的主应力1、2、3，则该点的最大切应力 max 13 2 。 5如图所示，在受自由落体冲击的杆上，放置一橡皮垫，可以提高杆的抗冲击能力，这是 因为 静变形 增大了。 6在交变应力作用下，构件发生疲劳破坏时，其断裂面一般分为两个区域，一个是光滑区， 一个是 粗糙区 。 7点的速度合成定理说明了：动点的绝对速度可以由牵连速度与相对速度为邻边所构成的 平行四边形的 对角线 来确定。 三、计算题（本大题共 6 小题，每小题 10 分，共 60 分） 1压榨机如图所示，当铅垂力0.3kNF ，且8时，求物体D所受到的挤压力 N F。 解：取节点B研究，受力如图所示。 0 x F ， ABBC FF 0 y F ，2sin0 BC FF， 2sin BC F F 取节点D研究，受力如图所示。 0 x F ， N cos0 BC FF N 300 coscotcot81067.3N 22 BC F FF 2试作梁的剪力图和弯矩图。 3已知变截面钢轴上的 1 1.8kN mM ， 2 1.2kN mM 。求最大切应力。 解：对于BC段： 3 2 max3 p2 1.2 10 48.89MPa 0.05 16 M W 对于AB段： 3 12 max3 p1 1.8 1.210 36.22MPa 0.075 16 MM W 4图示直角拐轴C端受铅垂载荷F作用，拐轴尺寸如图所示，试按第三强度理论确定圆截 50 75 面轴AB的直径d。已知20kNF ， 160MPa。 解： 33 max 20 10140 102800N mM 33 max 20 10150 103000N mT 2222 r3 3 32 z MTMT Wd 2222 343 6 3232 30002800 2.61 10 m 160 10 MT d 0.064m64mmd 5曲柄 OA 长为 r、绕 O 轴转动，并通过套筒 A 带动构件 BCD 运动。图示瞬时曲柄 OA 的 转动角速度为，试求该瞬时构件 BCD 的速度。 解：以 A 为动点，速度矢量图如图所示 a vr sinsin ea vvr BCD速度为sinr 物体 A 重量为 Q，置于水平面上，接触面上的静滑动摩擦系数0.32f ，在物体上施 加一水平拉力0.3PQ，则接触面上的摩擦力 F 为（ B ） A0F B0.3FQ C0.32FQ DFQ 如图所示，不计自重的杆 AB，其 A 端与地面光滑铰接，B 端放置在倾角为 30的光 滑斜面上，受主动力偶 M 的作用，则杆 AB 正确的受力图为( C ) 题3图 图示受拉杆件横截面面积为 A，则 斜截面上的正应力公式 为（ D ） A A F Bcos A F C cosA F D 2 cos A F 两根长度相同的圆轴，受相同的扭矩作用，第二根轴直径是第一根轴直径的两倍，则第 一根轴与第二根轴最大切应力之比为（ C ） A2:1 B4:1 C8:1 D16:1 影响圆轴扭转角大小的因素是( B ) A扭矩、材料、轴长 B扭矩、轴长、抗扭刚度 C扭矩、材料、截面尺寸 D扭矩、轴长、截面尺寸 当水平梁上某横截面的弯矩为负值时，则该横截面上正应力的正确分布图是( A ) 图示悬臂梁自由端挠度 EI Fl y 3 3 ，若杆长减小一半，则自由端挠度为（ A ） A 8 y B 2 y Cy2 Dy8 图示机构中，物块 A 的速度大小为 A v，加速度大小为 A a，通过绳子带动圆轮绕O轴转 动。轮缘上B点的速度及加速度的大小分别为 B v、 B a，则它们的关系是( D ) A AB vv， AB aa； B AB vv， AB aa； C AB vv， AB aa； D AB vv， AB aa； 1作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，该合力的大小和方向由力的 平行 四边形 法则确定。 2图示杆件剪切面的面积为dt 。 3功率一定时，传动轴所承受的转矩与 转速 成反比。 4衡量梁的弯曲变形程度的两个基本量是挠度和 截面转角 。 5图示应力圆表示单向 单向 应力状态。 6随时间作周期性变化的应力称为 交变应力 。 7刚体在运动过程中，各点具有相同的运动轨迹，则刚体作 平动 运动。 8刚体作平面运动时，一般情况下，图形或其延伸部分上，在每一瞬时都存在一个速度等 于 零 的点，简称瞬心。 三、计算题（本大题共 6 小题，每小题 10 分，共 60 分） 1如图所示，重物20kNP ,用钢丝绳挂在支架的滑轮B上，钢丝绳的另一端缠绕在绞车 D上。杆AB与BC铰接，并以铰链A、C与墙连接。如两杆和滑轮的自重不计，并忽略 摩擦和滑轮的大小，试求平衡时杆AB和BC所受的力。 解：取节点研究，受力及设定坐标如图所示。 y F =0 ，cos60cos300 BCT FFP (cos60cos30 ) 20 (0.50.866)27.32kN BC FP （压力） x F =0 ，sin30sin600 TBA PFF sin30sin60 20 (0.50.866)7.32kN BAT FPF （压力） 2作梁的剪力图和弯矩图。 3简支梁受均布载荷，已知材料的200E GPa，200mmh，150mmb，载荷 50q kN/m，试问： （1）梁中最大应力为何值？（2）若在C截面的下边缘沿梁长贴一应 变片，该应变片所测得的应变值应为多大？ 解： 22 max 11 50 225kN m 88 Mql 22 33 0.15 0.2 1 10 m 66 z bh W （1） 3 max max 3 25 10 25MPa 1 10 z M W （2） 6 4 9 25 10 1.25 10 200 10E 4已知图示钢杆长1ml ，=100mmd，所受外载荷=2 kNF， e=4 kN m M，许用 应力=160MPa。试按第三强度理论校核该杆的强度。 解： max 2 kN mMFl maxe 4 kN mTM 22 3 22 maxmax r3 3 322410 143.1MPa 0.1 z MT W 5如图所示，曲柄0.4mOA，以等角速度0.5 rad/s绕O轴逆时针转向转动。由于 曲柄的A端推动水平板B， 而使滑杆C沿铅直方向上升。 求当曲柄与水平线夹角30时， 滑杆C的速度。 解：0.4 0.50.2(m/s) a v 1m1m =50kN/m 2 2 cos0.2 cos300.1732(m/s) ea vv 滑杆C的速度为0.1732m/s 1如图所示，两绳 AB、AC 悬挂一重为P的物块，已知夹角90，若不计绳 重，当物块平衡时，将两绳的张力 AB F、 AC F大小相比较，则有（ B ） A ABAC FF ； B ABAC FF C ABAC FF ； D无法确定 2题图所示斜面倾角为 30，一重为 P 的物块放在斜面上，物块与斜面间静滑动摩擦系数 0.6f ，下述判断正确的是（ A ） A不管 P 有多重，物块在斜面上总能保持平衡 BP 有一极值，重量超过该极值物体下滑，否则处于平衡 C不管 P 有多轻，物块总要下滑 D物块虽不下滑，但它处于临界平衡状态 3图示为一轴力杆，其中最大的拉力为（ B ） 。 A.12kN B.20kN C.8kN D.13kN 图示受扭圆杆中的最大切应力为（ C ） A. 3 d m16 B. 3 d m32 C. 3 d m48 D. 3 d m64 图示单元体按第三强度理论计算的相当应力 r3 为（ A ） A 题1图 B2 C2 D 2 1 圆截面杆受扭转力矩作用，横截面扭矩为 n M，在线弹性范围内横截面剪应力分布规律 是（ C ） 7下列关于压杆临界应力cr与柔度的叙述中正确的是（ A ） Acr值一般随值增大而减小 Bcr随值增大而增大 C对于中长杆，cr与无关 D对于短杆，采用公式cr= 2 2 E 计算cr偏于安全 8 动点的运动方程为： 2 t 5t420y t300x （单位： m） ， 则 t=2 秒时其速度 v 的大小应等于 （ A ） A500m/s B420m/s C400m/s D300m/s 重量为 W1000N 的物块受水平力 F180N 作用而处于平衡，物块与水平面之间的静 摩擦系数 f=0.1，则物块所受到的静滑动摩擦力大小等于_80N_。 由构件内一点处切取的单元体中，切应力为零的面称为 主平面 。 铆钉在工作时，可能的破坏形式有两种： 剪切 破坏和挤压破坏。 矩形截面梁横力弯曲时，横截面上最大切应力发生在 中性层 上。 某单元体上的应力情况如图所示， 用第三强度理论校核该的强度时， 其相当应力 r3 1 120 Mpa. 构件受自由落体冲击时，静变形愈大，则动荷因数愈 小 。 刚体的平面运动可以分解为随基点的平动和 绕基点的转动 。 图示平面机构中，杆 OA 长度为，而 BC 长度为，当杆 OA 和 BC 相互平行时，杆 OA 的角速度为，转向为逆时针，此时杆 AB 的角速度 AB 0 。 9均质圆盘半径为r，质量为 m，当圆盘绕其边缘上的 O 点在水平面内以角速度作定轴 转动时，其动能为 2 3 4 mr2 10如图所示，质量均为 m 的小物块 A 和 B，分别与一不计质量的刚杆光滑铰接，置于光 滑水平面上。现用一水平推力F推动物块 A，则此时物块 B 对刚杆的作用力的大小为 /2 F 。 三、计算题（本大题共 6 小题，每小题 10 分，共 60 分） 1如图所示连续梁中，已知M、a和，不计梁的自重，求各连续梁在A、C两处的约 束反力。 解：先研究BC杆，受力如图。 0 B M ，cos0 C FaM， cos C M F a 再研究整体 0 x F ，sin0 CAx FF，tan Ax M F a 0 y F ，cos0 CAy FF， Ax M F a 0 A M ，cos20 AC MMFa 2( A MMMM 顺时针） 2作梁的剪力图和弯矩图。 3 五、 图示直径为D的圆截面直杆， 受到平行于轴线且偏心距为e的偏心压力作用。 设e=D/8， 试求截面上的最大拉应力和最大压应力。 解：偏心矩为： 8 FD MFe 最大拉应力： max 232 4328 = 8 l z FMFFDF AWDDD 最大压应力： max 23 432 =0 8 c z FMFFD AWDD 4圆截面直角折杆受力情况如图所示，已知集中力200NF ，0.25ma ，材料的许用 应力 170MPa。试用第三强度理论求该折杆截面的直径。 解：最大内力发生在固定端截面 max 200 0.2550N mTFa max 2200 2 0.25100N mMF a 2222 maxmaxmaxmax r3 3 32MTMT Wd 22 22 maxmax363 6 3232 10050 6.7 10 m 170 10 MT d 0.01885m=18.85mmd 5 图示绳子的一端连接滚子C， 另一端跨过定滑轮B与质量为 1 m的物块A连接， 滚子C和 定滑轮B均视为均质圆盘，质量均为 2 m，半径均为r，系统由静止开始，滚子作纯滚动。 试求物块A下降距离