15级工程力学复习题广东石油化工学院.doc

注意：文中带有“Y”对环境、给排水专业为不考内容。但，属于设计专业的考试范围。本习题只适用于以上三个专业13级的毕业前补考复习。勿传！静力学习题一、选择题1若作用在A点的两个大小不等的力1和2，沿同一直线但方向相反。则其合力可以表示为 3 。 12； 21； 12；2作用在一个刚体上的两个力A、B，满足A=B的条件，则该二力可能是 2 。 作用力和反作用力或一对平衡的力； 一对平衡的力或一个力偶。 一对平衡的力或一个力和一个力偶； 作用力和反作用力或一个力偶。3三力平衡定理是 1 。 共面不平行的三个力互相平衡必汇交于一点； 共面三力若平衡，必汇交于一点； 三力汇交于一点，则这三个力必互相平衡。3、下列图中所示的力多边形中， A 是自行封闭的A、B、C、D、4、三铰刚架ABC如图所示，不计自重，仅受力F作用，铰链A反力FA的方位必满足 C ?A、通过B点B、通过D点C、通过E点 D、通过C点5、在图中，如果两力偶均作用在杆AC上，铰链A或B的反力方位 C ?A、垂直于ACB、垂直于BCC、垂直于ABD、不确定6已知杆AB长2m，C是其中点。分别受图示四个力系作用，则 3 和 4 是等效力系。 图（a）所示的力系； 图（b）所示的力系； 图（c）所示的力系； 图（d）所示的力系。7某平面任意力系向O点简化，得到如图所示的一个力和一个力偶矩为Mo的力偶，则该力系的最后合成结果为 3 。 作用在O点的一个合力； 合力偶； 作用在O点左边某点的一个合力； 作用在O点右边某点的一个合力。 8图示三铰刚架受力作用，则A支座反力的大小为 2 ，B支座反力的大小为 2 。 F/2； F/； F； F； 2F。9平面系统受力偶矩为M=10KN.m的力偶作用。当力偶M作用于AC杆时，A支座反力的大小为 4 ，B支座反力的大小为 4 ；当力偶M作用于BC杆时，A支座反力的大小为 2 ，B支座反力的大小为 2 。 4KN； 5KN； 8KN； 10KN。二、填空题1二力平衡和作用反作用定律中的两个力，都是等值、反向、共线的，所不同的是 二力平衡中二力作用在同一物体上，而作用力与反作用力作用在不同的物体上。 。3作用在刚体上的两个力等效的条件是等值、同向、共线 。4在平面约束中，由约束本身的性质就可以确定约束力方位的约束有 二力构件、活动铰支座 ，可以确定约束力方向的约束有 柔索约束，光滑接触面约束 ，方向不能确定的约束有 固定铰支座，固定端约束 （各写出两种约束）。1.力系中各力的作用线汇交于一点的力系，称为 汇交力系 ；力系中各力的作用线在同一个平面内且汇交于一点，这样的力系称为平面汇交 。6.力偶是 大小相等，方向相反 且 不共线的两个平行力。14图示结构受矩为M=10KN.m的力偶作用。若a=1m，各杆自重不计。则固定铰支座D的反力的大小为 10KN ，方向 水平向右 。17不计重量的直角杆CDA和T字形杆DBE在D处铰结并支承如图。若系统受力作用，则B支座反力的大小为 2P ,方向竖直向上 。18已知平面平行力系的五个力分别为F1=10（N），F2=4（N），F3=8（N），F4=8（N），F5=10（N），则该力系简化的最后结果为 -40Nm，顺时针方向 。三、作图题按要求画出以下各图受力分析图。 （1） （2） （3）四、计算题6在图示多跨梁中，各梁自重不计，已知：q、P、M、L。试求：图（a）中支座A、B、C的反力，图（2）中支座A、B的反力。解：（一）1.取CD，mD（）=0 Rc=（2M+qL2）/2L2. 取整体， mA（）=0 RB=（5qL2+4PL4M）/2LY=0 YA=（MqL2LP）/L X=0 XA=0（二）1.取CB， mc（）=0 RB=（2M+qL2）/（2L）2.取整体， X=0 XA=0 Y=0 YA=（3qL22M）/（2L）mA（）=0 MA= qL2M7结构如图，C处为铰链，自重不计。已知：P=100KN，q=20KN/m，M=50KNm。试求A、B两支座的反力。解：先取BC杆，mc=0， YB=50KN再取整体X=0， Y=0， mA=0， 解得：XA=30KN， YA=90KN XB=30KN 8图示平面结构，自重不计，C处为光滑铰链。已知：P1=100KN，P2=50KN，=60，q=50KN/m，L=4m。试求固定端A的反力。解：取BC为研究对象，Q=q4=200KNmc（）=0 RB=141.42KN取整体为研究对象mA（）=0 （1）MA=400KN2 （与设向相反）X=0， （2）XA=150KNY=0， （3）YA=236.6KN材料力学习题一、 选择题1 构件在外力作用下( B )的能力称为稳定性。 A不发生断裂 B保持原有平衡状态 C不产生变形 D. 保持静止2物体受力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为( A )。A. 弹性 B塑性 C刚性 D稳定性3小变形指的是( C )。A构件的变形很小 B刚体的变形C构件的变形比其尺寸小得多 D构件的变形可以忽略不计4材料力学主要研究( D )。A材料的机械性能 B材料的力学问题C构件中力与材料的关系 D构件受力后的变形与破坏的规律1若两等直杆的横截面面积为A，长度为l，两端所受轴向拉力均相同，但材料不同，那么下列结论正确的是( B )。A两者轴力不相同 B两者应变不同 C两者变形不相同 D两者伸长量相同 4若直杆在两外力作用下发生轴向拉伸(压缩)变形，则此两外力应满足的条件是( B )A等值、同向、作用线与杆轴线重合B等值、反向、作用线与杆轴线重合 C等值、反向、作用线与轴线垂直D等值、同向、作用线与轴线垂直 7. 图示阶梯形杆，CD段为铝，横截面面积为A；BC和DE段为钢，横截面面积均为2A。设1-1、2-2、3-3截面上的正应力分别为1、2、3，则其大小次序为( A )。 A、123 B、231 C、312 D、213 8. 轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面( A ) A、分别是横截面、450斜截面 B、都是横截面 C、分别是450斜截面、横截面 D、都是450斜截面 9. 材料的塑性指标有( C )。 A、s和 B、s和 C、（伸长率）和（断面收缩率） D、s、和 10. 由变形公式lPl/EA即EPl/Al可知，弹性模量( A ) A、与载荷、杆长、横截面面积无关 B、与载荷成正比 C、与杆长成正比 D、与横截面面积成正比 11. 在下列说法，( A )是正确的。 A、内力随外力增大而增大 B、内力与外力无关 C、内力随外力增大而减小 D、内力沿杆轴是不变14. 图示等直杆，杆长为，材料的抗拉刚度为，受力如图。杆中点横截面的铅垂位移为（ B ）、； 、（）；、（）； 、（）。10. 图示传动轴，主动轮A的输入功率为PA = 50 kW，从动轮B，C，D，E的输出功率分别为PB = 20 kW，PC = 5 kW，PD = 10 kW，PE = 15 kW。则轴上最大扭矩出现在( B )。ABA段 BAC段 CCD段 DDE段 2、如图所示的传动轴，（ B ）种布置对提高轴的承载能力最为有利A、 B、 C、 D、 3、一传动轴如图所示，已知MA=1.3 Nm，MB=3 Nm，MC=1 Nm，MD=0.7 Nm，按扭矩的正负号规定，横截面1-1、2-2和3-3上扭矩的正负号分别为（ C ）。A、正、负、负 B、正、负、正 C、负、正、正 D、负、正、负 4. 图示受扭圆轴，其横截面上的剪应力分 布图正确的是( A )。 6. 直径为D的实心圆轴，最大的容许扭矩为T，若将轴的横截面积增加一倍，则其最大容许扭矩为（ C ）。A B C D 7. 在题10图示圆轴左段实心，右段空心，其中右段和左段的最大剪应力和之比（ B ）。A3 B16 / 5 C6 D24 / 78. 在上题图示圆轴中，右段的相对扭转角和左段的相对扭转角的比（ ）。A85 B165 C32 D242. 纯弯曲梁段各横截面上的内力是( D )。纯弯曲梁：横截面上只有弯矩没有剪力的弯曲称为纯弯曲梁AM和FS BFS和FN CM和FN D. 只有M8. 图示受横力弯曲的简支梁产生纯弯曲变形的梁段是( D ) A、AB段 B、BC段 C、CD段 D、不存在9. 梁在集中力偶作用截面处（ C ） A、M图无变化，Q图有突变； B、M图无变化，Q图有折角； C、M图有突变，Q无变化； D、 M图有突变，Q图有折角10. 梁在集中力作用的截面处（ B ）A、FS图有突变，M图光滑连续； B、FS图有突变，M图连续但不光滑；C、M图有突变，FS图光滑连续； D、M图有突变，FS图连续但不光滑。12、悬臂梁所受的载荷如图所示，A为坐标原点，下列选项中（ C ）是错误的。A、 B、在C、 D、在13、外伸梁在C点受集中力偶作用如图所示，下列选项（ D ）是错误的?A、剪力图为矩形B、当C点在B的右侧时，各截面弯矩M(x)0C、当c点在梁上移动时，剪力图不变D、当C点在梁上移动时，弯矩图不变（集中力偶会影响弯矩图）1. 等强度梁的截面尺寸( C ) A、与载荷和许用应力均无关 B、与载荷无关，而与许用应力有关 C、与载荷和许用应力均有关 D、与载荷有关，而与许用应力无关 2. 矩形截面梁剪切弯曲时，在横截面的中性轴处( B ) A、正应力最大，剪应力为零 B、正应力为零，剪应力最大 C、正应力和剪应力均最大 D、正应力和剪应力均为零4. 在梁的正应力公式中，Iz为粱的横截面对（ C ）轴的惯性矩。A. 形心轴 B对称轴 C中性轴 D形心主惯性轴5. 数值的截面为空心圆截面，如图所示，则梁的抗弯截面模量W为（ B ）。A. B C D 8T形截面的简支梁受集中力作用(如图)，若材料的- +，则梁截面位置的合理放置为( C )。 9、矩形截面的悬臂梁，载荷情况如图所示， ( D )错误的?A、 B、 C、 D、1. 几何形状完全相同的两根梁，一根为钢材，一根为铝材。若两根梁受力情况也相同，则它们的( A ) A、弯曲应力相同，轴线曲率不同 B、弯曲应力不同，轴线曲率相同 C、弯曲应力与轴线曲率均相同 D、弯曲应力与轴线曲率均不同 2. 在下列关于梁转角的说法中，( D )是错误的 A、转角是横截面绕中性轴转过的角位移 B、转角是变形前后同一截面间的夹角 C、转角是挠曲线的切线与轴向坐标轴间的夹角 D、转角是横截面绕梁轴线转过的角度4、如图所示变截面梁，用积分法求自由端的挠度时，连续条件为：（ A ）A、在B、C处左右两段梁具有相同的转角和挠度B、固定端D点处的转角和挠度均为零 C、自由端A点处的转角和挠度均为最大D、在C、B两点处的转角和挠度均相等5、如图所示的简支梁，减少梁的挠度的最有效措施是( D )? A、加大截面，以增加其惯性矩的值 B、不改变截面面积，而采用惯性矩值较大的工字形截面 C、用弹性模量E较大的材料D、在梁的跨度中点增加支座Y1. 已知应力情况如图所示，则图示斜截面上的应力为（ B ）。（应力单位为MPa)。 A， B， C， D，Y2. 在纯剪切应力状态中，其余任意两相互垂直截面上的 正应力，必定是（ B ）。 A均为正值 B一为正值一为负值 C均为负值 D均为零值Y4. 单元体的应力状态如图所示，则主应力、分别为（ C ）。(应力单位MPa). A， B， C， D， 1. 如果细长压杆有局部削弱，削弱部分对压杆的影响有四种答案，正确的是（ D ）。A对稳定性和强度都有影响 B对稳定性和强度都没C对稳定性有影响，对强度没有影响 D对稳定性没有影响，对强度有影响2. 图示长方形截面压杆，hb = 12；如果将b改为h后仍为细长杆，临界力是原来的（ A ）倍。A2倍 B4倍 C8倍 D16倍3. 细长压杆，若长度系数增加一倍，则临界压力的变化是（ C ）。 题2图A增加一倍 B为原来的四倍 C为原来的四分之一 D为原来的二分之一4. 图示四根压杆的材料、截面均相同，它们在纸面内失稳的先后次序是（ A ）。 A（a）、（b）、（c）、（d） B（d）、（a）、（b）、（c） C（c）、（d）、（a）、（b） D（b）、（c）、（d）、（a）二、 填空题1材料力学的任务是研究构件在外力作用下的( 变形、受力与破坏或失效 )的规律，为合理设计构建提供有关（强度、刚度、稳定性）分析的基本理论和计算方法。2构件的强度表示构件( 抵抗破坏的 )能力；刚度表示构件( 抵抗变形的 )能力；稳定性表示构件( 保持原有平衡形式的 )能力。1在图1-27所示的应力-应变曲线上，对应a点的应力称为( 比例极限 )，对应b 点的应力称为( 弹性极限 )，对应c点的应力称为( 屈服极限 )，对应d点的应力称为( 强度极限 )。2写出虎克定律的两种表达式：( )，( )，它们的适用条( 比例极限范围之内 )。3材料的弹性模量E反映了材料的（抵抗弹性变形的）能力，它与构件的尺寸及构件所受外力无关。4材料破坏之前所能承受的最大应力是（强度极限）。5塑性材料的延伸率（5% ），脆性材料的延伸率（ 5% ）。6强度计算的三种问题：（强度校核），（设计横截面尺寸），（设计许可载荷）。1. 受扭构件所受的外力偶矩的作用面与杆轴线（ 垂直 ）。2. 受扭圆轴的横截面的内力是（ 扭矩 ），应力是（ 切应力 ）。3. 实心圆轴横截面上（ 半径 ）处剪应力最大，中心处剪应力（ 为零 ）。5. 扭转应力公式适用（ 实心圆）或（ 空心圆 ）截面直杆。5. 梁发生平面弯曲时，横截面将绕（ 中性 ）轴转动。6. 梁的纵向对称面是（ 轴线 ）和（ 横截面对称轴 ）组成的平面。8. 梁的三种基本形式是（ 简支 ）梁、（ 外伸 ）梁和（ 悬臂 ）梁。2、提高梁的弯曲强度的措施：（适当布置载荷和支座位置），（选用合理的截面），（采用变截面梁）3、适当布置载荷和支座位置可以提高梁的弯曲强度，它的目的是（降低最大弯矩）4、合理设计截面形状可以提高梁的弯曲强度，它的目的是（用最小的截面面积A，使其有更大的抗弯截面模量）2、对于悬臂梁来说固定端的（挠度和转角）都等于零；3、对于简支梁或外伸梁来说铰支座上（挠度）等于零，弯曲变形的（对称点）上的转角等于零。4、只有在（小变形）和（材料服从虎克定律）的情况下，才能使用叠加原理求梁的挠度和转角三、 作图题1. 拉杆或压杆如图所示。并画出各杆的轴力图。 解：4. 拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。 解：（5. 试画出图示轴的扭矩图。 四、 计算题7. 用绳索吊起重物如图所示。已知F=20kN，绳索横截面面积A=12.6cm2，许用应力=10MPa。试校核=45及=60两种情况下绳索的强度。 9. 如图所示AC和BC两杆铰接于C，并吊重物G。已知杆BC许用应力1=160MPa，杆AC许用应力2=100MPa，两杆横截面面积均为A=2cm2。求所吊重物的最大重量。 16. 设CG为刚体（即CG的弯曲变形可以省略），BC为铜杆，DG为钢杆，两杆的横截面面积分别为A1和A2，弹性模量分别为E1和E2。如要求CG始终保持水平位置，试求x。3. 传动轴的转速为n 500 r/min，主动轮1输入功率P1 368 kW，从动轮2和3分别输出功率P2 147 kW，P3 221 kW。已知 70 MPa， 1/m，G 80 GPa。求：（1）试确定AB段的直径d1和BC段的直径d2。（2）若AB和BC两段选用同一直径，试确定直径d。（3）主动轮和从动轮应