《工程力学》复习题.doc

工程力学复习题一、名词解释1. 平衡：指物体相对于地面保持静止或匀速直线运动的状态。2. 力：物体间的相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生变化，或者使物体发生变形。3. 力的三要素：力的大小、方向和作用点称为力的三要素。4. 刚体：在任何情况下都不发生变形的物体。5. 二力平衡公理：作用于刚体上的两个力平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等方向相反，并作用在一条直线上。6. 加减平衡力系公理：在作用于刚体上的任何一个力系上，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。7. 力的可传性原理：作用于刚体上的力，可以沿其使用线移至刚体内任意一点，而不改变它对刚体的作用效应。8. 三力平衡定理：刚体受不平行的三力作用而平衡，则三力作用线必汇交于一点且位于同一平面内。9. 刚化公理：变形体在某一力系作用下处于平衡，若将此变形体刚化为刚体，其平衡状态不变。10. 约束：阻碍非自由体运动的限制条件称为非自由体的约束。11. 约束反力：约束对物体的作用力。12. 平面汇交力系：力系中各力的作用线都在同一平面内，且汇交于一点的力系。13. 力偶：大小相等、方向相反、作用线互相平行的两个力。14. 平面力偶的等效定理：在同一平面内的两个力偶，只要它们的力偶矩大小相等、转动方向相同，则两个力偶必等效。15. 力线平移定理：作用在刚体上的力可以平移到刚体内任一点，但必须同时附加一个力偶，其力偶矩等于原力对平移点之矩。16. 合力矩定理：当平面力系可以合成为一个合力时，则其合力对于作用面内的任一点之矩，等于力系中各分力对于同一点之矩的代数和。17. 平面一般力系平衡的解析条件是：力系中各力在两个正交的坐标轴上的每一轴上的投影的代数和分别等于零，以及各力对于平面内任意一点之矩的代数和也等于零。18. 强度：构件抵抗塑性变形和断裂的能力。19. 刚度：构件抵抗弹性变形的能力。20. 稳定：构件承受载荷作用时其原有形状下的平衡应该是稳定的平衡。21. 均匀性假设：认为在整个体积内都毫无空隙地充满着物质，而且物体内任何部分的力学性能都完全一样的。22. 各向同性假设：认为材料各个不同方向的力学性能均相同。23. 叠加原理：在几个载荷共同作用下所引起的某一物理量，等于各载荷单独作用时所引起的此物理量的总和。24. 挠度：梁轴线上的一点在垂直于梁变形前轴线方向的线位移。25. 转角：梁任一横截面绕其中性轴转动的角度称为该截面的转角。二、判断题1.（）力使物体的运动状态发生变化的效应，叫做力的外效应。2.（）力使物体的形状发生变形的效应，叫做力的内效应。3.（）刚体是在任何情况下都不发生变形的物体。4.（）力在刚体内可以沿其作用线移动，而不改变它对刚体的作用，所以，力可以从刚体A移到刚体B上。5.（）二力平衡公理适用于任何物体。6.（）刚体只受两个力作用时称为二力构件。7.（）作用在刚体上的两个力使其处于平衡状态，则这两个力必须大小相等方向相反，且共线。8.（）作用与反作用力总是成对出现，分别作用在两个物体上。9.（）柔体约束的约束反力是一个大小未知而方位已知的约反力。10.（）光滑面约束的约束反力是一个大小未知而方向已知的约反力。11.（）固定铰链约束的约束反力是一个大小和方向都未知的约反力。12.（）辊轴约束的约束反力是一个大小未知而方位已知的约反力。13.（）受力图是研究物体平衡、求解未知量的重要工具之一。14.（）处于平衡状态的刚体，在其同一平面上作用有三个不平行的力，则这三个力必交于一点。15.（）平面汇交力系就是力系中各分力的力线都在同一平面内。16.（）平面汇交力系可合成为一个合力，其大小等于力系中各力的代数和。17.（）平面汇交力系平衡的几何条件是力多边形封闭。18.（）平面汇交力系平衡的解析条件是各力在轴和轴上投影的代数和均为零。19.（）平面汇交力系平衡时可列出三个独立平衡方程，可以求解三个未知量。20.（）力对点之矩的大小等于力与其作用点到矩心距离的乘积。21.（）作用于物体平面内的一力偶，不论其在该平面内任何位置，其对物体的作用效应是相同的22.（）只要两个力偶的大小、转向相同，则这两个力偶就等效。23.（）轴向拉压时其受力特点是：外力合力作用线与杆的轴线相重合。24.（）受拉压的杆件在其横面上仅有正应力。25.（）受拉压的杆件在其任意截面上仅存在正应力。26.（）脆性材料在压缩时延横截面破坏。27.（）在外力和杆件长度一定时，轴向拉压变形量的大小与密切相关。28.（）抗拉刚体等于材料的弹性模量与杆件横截面面积的乘积。29.（）轴力图在有外力作用的横截面处发生突变，突变值的大小等于外力的大小。矩形截面轴扭转时长边中点处剪应力最大。30.（）对于塑性材料取其抗拉强度作为极限应力。31.（）对于脆性材料取其屈服强度作用极限应力。32.（）剪切的受力特点是：构件两侧面上的横向外力的合力大小相等，方向相反，作用线相距很近。33.（）在相同条件下，单剪比双剪时的剪应力要大。34.（）扭转构件的受力特点是：构件两端受到两个在垂直于轴线的平面内的力偶作用，两力偶的大小相等，转向相反。35.（）圆轴扭转时，其横截面上必定存在正应力。36.（）在扭矩一定的情况下，各截面间的扭转角的大小相同。37.（）圆轴扭转时，当扭矩一定时，单位长度的扭转角是一个常数。38.（）圆轴扭转时，在有外力偶作用的横截面处扭矩图发生突变，突变值的大小等于外力偶的大小。39.（）圆轴扭转时，其最大剪应力发生在轴线处。40.（）矩形截面轴扭转时角点处的剪应力为零。41.（）以弯曲为主要变形的构件称为梁。42.（）杆件弯曲时，其中性层处的变形最大。43.（）梁发生弯曲变形时，其中性层不发生任何变形。44.（）梁在弯曲时，通常横截面上存在剪力和弯矩。41.（）在梁上集中力作用处，该截面的剪力图将发生突变，突变的绝对值大小等于集中力的大小。45.（）在梁上力偶作用处，该截面的弯矩图将发生突变，突变的绝对值大小等于外力偶的大小。46.（）挠度是梁轴线上的一点在垂直于梁变形前轴线方向的线位移。47.（）梁上任一横截面绕其中性轴转动的角度称为该截面的转角。三、选择题1. 物体相对于地面保持静止或作均速直线运动的状态，称为（A）。A. 物体的平衡B. 物体的平衡条件C. 平衡力系D. 物体不受力的作用2. 构件上只在两个点受有力的作用而处于平衡，则这个构件可称为（B）。A. 平衡构件B. 二力构件C. 杆件D. 直杆构件3. 二力构件的受力特点是：（C）。A. 两个力相同B. 两个力相等C. 两个力必沿作用点的连线D. 两个力等效4. 作用在刚体上的力，可以沿其作用线移至刚体内任意点，而不改变它对刚体的（D）。A. 稳定状态B. 平衡状态C. 形状D. 作用效应5. 作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在（B）A. 物体上B. 两个物体上C. 相互作用的两个物体上D. 前三个答案都不对6. 柔体约束的约反力的方向是（C）。A. 指向被约束物体B. 不确定C. 背离被约束物体D. 前三个答案都不对7. 光滑面约束的约反力的方向是（D）。A. 不确定B. 背离被约束物体C. 其它三个答案都不对D. 指向被约束物体8. 固定铰链约束的约反力方向是（C）。A. 指向被约束物体B. 背离被约束物体C. 不确定D. 前三个答案都不对9. 辊轴约束的约反力方向是（D）。A. 后三个答案都不对B. 指向被约束物体C. 背离被约束物体D. 垂直于辊轴支承平面10. 在平面汇交力系作用下，物体处于平衡状态的必要与充分条件是（A）。A. B. C. D. 11. 两个力偶等效应满足下列那些条件：（B）。A. 力偶矩大小相等，转动方向相同B. 同在一个平面内，且力偶矩大小相等、转动方向相同C. 同在一个平面内，力偶矩大小相等D. 同在一个平面内，转动方向相同12. 平面力偶系可合成为一个合力偶，合力偶矩的大小等于各已知力偶矩的（C）。A. 矢量和B. 和C. 代数和D. 前三个答案都不对13. 平面力偶系平衡的必要和充要条件是：（D）。A. 力偶系中各力偶矩的和为零B. 力偶系中各力偶矩的矢量和为零C. 力偶系中各力偶矩为零D. 力偶系中各力偶矩的代数和为零14. 平面一般力系使刚体处于平衡状态，则可列出（D）独立平衡方程。A. 2B. 4C. 6D. 315. 平面一般力系可向作用面内一点简化，简化后所得的主矢等于（A）。A. 力系中各力的矢量和B. 力系中各力的代数和C. 力系中各力的和D. 前三个答案都不对16. 平面一般简化可向作用面内一点简化，简化后所得的主矩等于（B）。A. 力系中各力对点之矩的和B. 力系中各力对点之矩的代数和C. 力系中各力对点之矩的矢量和D. 前三个答案都不对17. 刚体受空间力系作用处于平衡状态，则可列出（C）独立平衡方程。A. 4B. 3C. 6D. 218. 力对轴之矩是一个（A）。A. 代数量B. 矢量C. 算术量D. 几何量19. 空间力系的合力对某一轴之矩等于力系各中各分力对同一轴之矩的（B）。A. 矢量和B. 代数和C. 和D. 算术和20. 空间力系平衡必要和充分条件是：（C）。A. 各力在三个坐标轴上投影的代数和等于零B. 各力对三个坐标轴之矩的代数和等于零C. 各力在三个坐标轴上投影的代数和以及各力对此三轴之矩的代数和都必须等于零D. 前三个答案都不对21. 杆件多处受有轴向力作用时，其总变形量等于各段变形量的（D）。A. 各段变形量的代数和B. 各段变形量的矢量和C. 和D. 前三个答案都不对22. 脆性材料以（A）作为的极限应力。A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 最大应力D. 应力23. 通常以（B）作为塑性材料的极限应力。A. 抗拉强度B. 屈服强度C. 最大应力D. 最小应力24. 杆件受轴向拉伸或压缩时，其强度校核计算式是：（A）。A. B. C. D. 25. 杆件受轴向拉伸或压缩时，其设计截面的计算式是：（B）。A. B. C. D. 26. 杆件受轴向拉伸或压缩时，确定其能承受的最大荷载计算式是：（A）。A. B. C. D. 27. 圆截面轴扭转时，其横截面上任一点的切应力计算式是：（B）。A. B. C. D. 28. 作用在梁的纵向对称面内一点处的外力偶，称为（B）A. 分布荷载B. 集中力偶C. 弯矩D. 集中荷载29. 梁弯曲变形时，梁轴线上的任意点在垂直于梁轴方向的竖直位移称为该点所在截面的（B）A. 位移量B. 挠度C. 变形量D. 位移30. 梁弯曲时其最大正应力的计算式是（C）。A. B. C. D. 31. 矩形横截面梁弯曲时，其横截面上的最大剪应力计算式是（D）A. B. C. D. 32. 圆形横截面轴的极惯性矩的计算式是（B）。A. B. C. D. 33. 荷载在梁的全长上或部分长度上是连续分布的，称为（A）A. 分布荷载B. 集中力偶C. 弯矩D. 集中荷载34. 梁纯弯曲时横截面上任一点的正应力计算式是（B）。A. B. C. D. 35. 圆形横截面梁弯曲时，其横截面上的最大剪应力计算式是（B）A. B. C. D. 36. 圆环形横截面轴的极惯性矩的计算式是（A）。A. B. C. D. 37. 荷载在梁上的分布是在很小的范围内时，称为（D）A. 分布荷载B. 集中力偶C. 弯矩D. 集中荷载38. 圆环形横截面梁弯曲时，其横截面上的最大剪应力计算式是（C）A. B. C. D. 39. 用单位面积上平行于截面的内力来衡量内力的聚集程度，称为（D）。A. 剪力B. 轴力C. 切应力D. 正应力40. 用单位面积上垂直于截面的内力来衡量内力的聚集程度，称为（A）。A. 正应力B. 轴力C. 剪力D. 切应力41. 一端为固定铰链支座，另一端为可动铰链支座的梁称为（B）。A. 外伸梁B. 简支梁C. 悬臂梁D. 静不定梁42. 梁一个固定铰链支座和一个可动铰链支座支承，一端或两端伸出支座的梁称为（C）。A. 简支梁B. 静不定梁C. 外伸梁D. 悬臂梁43. 一端固定，另一端自由的梁称为（D）。A. 简支梁B. 静不定梁C. 外伸梁D. 悬臂梁44. 梁任一横截面上的剪力在数值上等于此截面左侧（或右侧）梁上外力的（A）。A. 代数和B. 矢量和C. 数量和D. 平方和45. 梁任一横截面上的弯矩在数值上等于此截面左侧（或右侧）梁上外力对该截面形心的力矩的（B）。A. 矢量和B. 代数和C. 平方和D. 数量和四、作图题1. 画出下列各物体的受力图。设各接触面均为光滑面，未画出重力的物体其重量不计。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）（15）（16）（17）（18）（19）（20）（21）2. 画出下列图形中每一个物体及物体系的受力图。设各接触面均为光滑面，未画出重力的物体其重量不计。（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）（15）（16）（17）（18）（19）（20）五、计算题（一）静力学计算1. 构架受力如右图所示，已知：、，不计各杆自重，求：A、B和D铰处所受力。2. 构架受力如右图所示，已知：、，不计各杆自重，求A、B、D铰处受力。3. 人字梯受力和尺寸如右图所示，已知力，梯重不计，求绳DE的拉力。4. 组合梁的支承与受力情况如右图所示。已知、，试求、处的约束反力。5. 试求如图右所示悬臂梁固定端处的约束反力。其中为均布载荷集度，单位为（），设集中力，集中力偶矩为。（二）轴向拉压计算1. 12杆件所受力如右图所示，已知：，。试求：（1）截面1和截面2上的正应力；（2）计算杆件的总变形量。2. 杆件所受力如右图所示，已知：，。试求：（1）截面1和截面2上的正应力；（2）计算杆件的总变形量。 3. 如右图所示，用绳索吊运一重的重物。设绳索的横截面面积，许用应力，试问：当时，绳索强度是否够用？4. 如右图所示，起重吊钩上端借助螺母支搁，吊钩螺纹部分的大径，小径；材料的许用应力。试根据吊钩螺纹部分的强度确定吊钩的许用起重量。5. 如右图所示，一手动压力机，在工件上所加的最大压力为。已知立柱所用材料的屈服点，规定的安全因数。试按强度要求选择立柱的直径。（三）扭转计算1.如右图所示传动轴。已知：转速为，主动轮1输入功率，从动轮2和3分别输出功率，。轴的直径为，。试求：（1）AB和BC段上的扭矩，并画扭矩图；（2）计算该轴上的最大剪应力，是否满足强度要求；（3）主动轮和从动轮应如何安排才比较合理。2. 一传动轴传递的功率为，转速，材料的许用应力，试计算轴的直径。3. 如下图所示，一阶梯圆轴受力及结构。已知，材料的许用切应力，试校核该轴的强度。4. 如下图所示为装有四个带轮的一根实心圆轴。已知，。材料的许用切应力，试校核该