工程力学期末复习题经典填空题计算题集锦.doc

一、判断题（对的打“”，错的打“”）1作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。 （ ）2平面问题中，固定端约束可提供两个约束力和一个约束力偶。 （ ）3力偶使物体转动的效果完全由力偶矩来确定，而与矩心位置无关。只有力偶矩相同，不管其在作用面内任意位置，其对刚体的作用效果都相同。 （ ）4延伸率和截面收缩率是衡量材料塑性的两个重要指标。工程上通常把延伸率小于5%的材料称为塑性材料。 （ ）5受扭圆轴横截面上，半径相同的点的剪应力大小也相同。 （ ）6当非圆截面杆扭转时，截面发生翘曲，因而圆杆扭转的应力和变形公式不再适用。（ ）7如果梁上的荷载不变，梁长不变，仅调整支座的位置，不会改变梁的内力。 ( )8若梁的截面是T形截面，则同一截面上的最大拉应力和最大压应力的数值不相等。（ )9当梁弯曲时，弯矩为零的截面，其挠度和转角也为零。 （ ）10计算压杆临界力的欧拉公式Pcr=2EI(l)2只适用于p，的大柔度压杆。 （ ）11.如图所示，将力F沿其作用线移至BC杆上而成为F ，对结构的作用效应不变。（ ） 12.如图所示，半径为R的圆轮可绕通过轮心轴O转动，轮上作用一个力偶矩为M的力偶和一与轮缘相切的力P，使轮处于平衡状态。这说明力偶可用一力与之平衡。（ ）13.作用于刚体上的平衡力系，如果移到变形体上，该变形体也一定平衡。 （ ）14.力系向简化中心简化，若主矢和主矩都等于零，则原平面一般力系是一个平衡力系。（ ）15.研究变形固体的平衡问题时，应按变形固体变形后的尺寸进行计算。 （ ）16.当圆杆扭转时，横截面上切应力沿半径线性分布，并垂直与半径，最大切应力在外表面。（）17.梁横截面上作用面上有负弯矩（弯矩以下部受拉为正），则中性轴上侧各点作用的是拉应力，下侧各点作用的是压应力。 （ ）18.校核梁的强度时通常不略去切应力对强度的影响。 （ ）19.有正应力作用的方向上，必有线应变；没有正应力作用的方向上，必无线应变。 （ ）20.压杆的临界压力（或临界应力）与作用载荷大小有关。 （ ）21. 受平面任意力系作用的刚体，力系的合力为零，刚体就一定平衡。 ( )22. 作用面平行的两个力偶，若其力偶矩大小相等，则两力偶等效。( )23. 力对于一点的矩不因力沿其作用线移动而改变。 ( )24. 力系的主矢与简化中心的位置无关，而主矩与简化中心的位置有关。 ( )25. 直径为D的实心圆轴，两端受扭矩力偶矩T作用，轴内的最大剪应力为。若轴的直径改为D/2，则轴内的最大剪应力为2。 ( )26. 轴向拉压杆的任意截面上都只有均匀分布的正应力。( ) 27. 在集中力作用处梁的剪力图要发生突变，弯矩图的斜率要发生突变。( )28. 用同一种材料制成的压杆，其柔度（长细比）愈大，就愈容易失稳。( )29. 一点的应力状态是指物体内一点沿某个方向的应力情况。 ( )30. 用叠加法求梁横截面的挠度、转角时，材料必须符合胡克定律这一条件。( )31作用在一个刚体上的任意两个力成平衡的必要与充分条件是：两个力的作用线相同，大小相等，方向相反。 （ ） 32力偶是物体间相互的机械作用，这种作用的效果是使物体的转动状态发生改变。力偶没有合力，不能用一个力来等效代换，也不能用一个力来与之平衡。 （ ）33平面任意力系，只要主矢F 0，该力系最后可都简化为一合力 。 （ ）34轴力不是轴向拉、压杆横截面上的唯一的内力。 （ ）35对于脆性材料，试件受拉过程中不出现屈服和颈缩现象。 （ ） 36若梁的截面是“工”字型截面，则同一截面上的最大拉应力和最大压应力数值不相等。（）37梁上所受的载荷越分散，最大弯矩越小 。 ( )38当梁弯曲时，弯矩为零的截面，其挠度和转角也为零。 （ ）39阶梯圆轴的最大切应力发生在扭矩最大截面。 （ ）40两杆的材料、支撑相同，但两杆的对应尺寸均成比例，但不相等，则它们的临界应力不等。（） 41.如图所示结构在计算过程中，根据力线可传性原理，将力P由A点传至B点，其作用效果不变。 （ ）42.二力杆是指在一构件上只受两个力作用下的构件。 （ ）43.力偶是物体间相互的机械作用，这种作用的效果是使物体的转动状态发生改变。力偶可以用一个力来等效代换，也可以用一个力来与之平衡。 （ ）44.刚体上只作用三个力，且必处于平衡状态，则它们的作用线汇交于一点。 （ ）45.两根等长、等截面的杆件，一根为钢质杆，另一根为铜质杆，在相同的外力作用下，它们的应力和变形都不同。 （ ）46.圆杆扭转时，横截面上切应力沿半径线性分布，并垂直于半径。 （ ）47.一正方形截面的梁，当外力作用在通过梁轴线的任意方位纵向平面内时，梁都将发生平面弯曲。 （ ）48.梁弯曲变形的最大挠度超过了许可挠度，梁就会破坏。 （ ）49.拉弯组合变形梁的上、下边缘各点均属单向应力状态。 （ ）50.当冬天结冰时铸铁水管会冰膨胀被胀裂，而管内的冰却不会破坏，这是因为冰的强度比铸铁高。 （ ）51.平面问题中，固定端约束可提供两个约束力和一个约束力偶。 （ ）52.如图所示，大小相等的三个力作用线共面且汇交于同一点，且F2、F3共线并与F1垂直，则该力系是一平衡力系。 （ ）53.已知F1，F2，F3，F4为一平面汇交力系，而且这四个力之间有如图5所示的关系，因此，这个力系是平衡力系。 （ ） 54.是平面力偶系平衡的充要条件。 （ ）55.若将所加的载荷去掉，试件的变形可以全部消失，这种变形称为弹性变形。 （ ）56.圆杆扭转变形实质上是剪切变形。 （ ）57.梁横截面上作用面上有负弯矩（弯矩以下部受拉为正），则中性轴上侧各点作用的是压应力，下侧各点作用的是拉应力。 （ ）58.梁的弯曲变形只与荷载有关，而与材料无关。 （ ）59.没有正应力作用的方向上，也有可能有线应变。 （ ）60.压杆的临界应力值与材料的弹性模量成正比。 （ ）61三力平衡定理指出：三力汇交于一点，则这三个力必然互相平衡。 （ ）62力偶是物体间相互的机械作用，这种作用的效果是使物体的转动状态发生改变。力偶没有合力，不能用一个力来等效代换，也不能用一个力来与之平衡。 （ ）63构件的强度、刚度和稳定性与所用材料的力学性质有关。 ( )64轴力是拉压杆横截面上唯一的内力。 ( )65圆轴扭转时，截面上既有正应力也有剪应力。 （ ）66两根静定梁的跨度、荷载和支承相同，但材料和横截面积不同，因而这两根梁的内力也不同。 ( )67纯弯曲梁段各横截面弯矩是常数。 ( )68梁中的最大正应力和最大剪力一定不会出现在同一截面。 ( )69当梁弯曲时，弯矩为零的截面，其挠度和转角也为零。 （ ）70两杆的材料、支撑、长度相同，但两杆的惯性半径不相等，则它们的临界应力不等。 （ ）71、力偶使物体转动的效果完全由力偶矩来确定，而与矩心位置无关。只有力偶矩相同，不管其在作用面内任意位置，其对刚体的作用效果都相同。（ ）72、三力平衡汇交定理是三力平衡的充要条件。 （ ）73、构件的强度、刚度和稳定性与所用材料的力学性质有关。 ( )74、两根等长、等截面的杆件，一根为钢杆，一根为铜杆，在相同的拉力作用下，它们的应力相同，变形不同。 （ ）75、当设计受扭圆杆截面时，应同时考虑到强度条件和刚度条件，对于轴类圆杆其刚度条件往往更为重要。 （ ）76、如果梁上的荷载不变，梁长不变，仅调整支座的位置，不会改变梁的内力。( )77、梁中的最大正应力和最大剪应力一定不会出现在同一截面。 ( )78、若两梁的抗弯刚度相同，弯矩方程相同，则两梁的挠曲线形状弯曲完全相同。（ ）79、若各向同性材料单元体的三个正应力，则对应的三个线应变也有。 ( )80、中柔度杆的临界压力与柔度有关，与杆件材料和横截面积无关。（ ）81、三力平衡汇交定理是三力平衡的充要条件。 （ ）82、力系向简化中心简化，若FR=0，Mo=0，即主矢、主矩都等于零，则原平面一般力系是一个平衡力系。 （ ）83、拉压变形时其内力称为轴力，常用FN表示，若用截面法计算出轴力为正，表示杆件受拉伸，若轴力为负，则表示杆件受压缩。 （ ）84、当圆杆扭转时，横截面上切应力沿半径线性分布，并垂直与半径，最大切应力在外表面。 （ ）85、两根静定梁的跨度、荷载和支承相同，但材料和横截面积不同，因而这两根梁的内力也不同。 ( )86、两个几何尺寸、支撑条件完全相同的静定梁，只要所受荷载相同，则两梁所对应的截面的挠度及转角相同，而与梁的材料是否相同无关。 （ ）87、应力分为两种，即正应力和剪应力。并且同一截面上的正应力和剪应力必须互相垂直。 （ ）88、当梁弯曲时，弯矩为零的截面，其挠度和转角也为零。、 （ ）89、中柔度杆的临界压力与柔度有关，与杆件材料和横截面积无关。 （ ）90、若压杆的刚度EImin的值增大，则压杆的临界应力必随之增大。 （ ）二、计算题1起重构架如图所示。滑轮直径d=200mm，钢丝绳的倾斜部分平行于杆BE，吊起荷载Q=20KN，其他重力不计。求：1）画出受力分析图；2）固定较支座A,B处的约束反力。2图示铰接正方形结构，各杆的材料均为铸铁，其许用压应力与许用拉应力的比值为cc=3，各杆的横截面面积均为A。试求：该结构的许用载荷F。3图示矩形截面外伸梁，承受载荷F作用，F=20kN，许用应力=160MPa，许用切应力=90MPa ，截面高宽比h:b=2，画梁的剪力图、弯矩图。确定梁的截面尺寸。4图示托架，实心圆截面杆BD的直径为d=32mm，长度l=1m，两端可视为球铰，材料为Q235，E=200GPa，s=240MPa，p=100，s=60，临界应力经验公式为，其中a=310MPa，b=1.14MPa。（1）试按杆BD的稳定性条件求托架的临界力Pcr；（2）若已知实际载荷P=30kN，稳定安全系数nst=2，问此托架在稳定性方面是否安全？5如图所示连续梁受分布载q和集中载P的作用，尺寸单位为m，试画出AC杆、CD杆及系统的受力分析图，并求该梁的支座反力。P6一等直杆AD受力如图所示，长为l，AB = BC = CD = l/3。已知杆的横截面面积A和材料的弹性模量E。（1） 试作直杆的轴力图；（2）求直杆总变形量。7（a）画出整体系统、球o及杆AB的受力图（忽略摩擦和杆重）。 (b)简支梁AB的支承和受力情况如图所示，已知分布荷载集度q=20kN/m，力偶矩的大小M=20kNm，梁的跨度l=4m。不计梁的重量，求支座A、B的约束反力。8立柱AB受力如图所示，横截面为边长200mm的正方形，材料符合胡克定律，弹性摸量，不计自重。试:(1)作立柱AB轴力图；(2)分别求出立柱AC及CB段横截面上的应力及立柱AB上的最大压应力。9梯子的两部分AB和AC在A点铰接，D、E两点用水平绳连接，如图所示。梯子放在光滑水平面上，P力作用位置如图中所示。不计梯重，求绳的拉力S。10、如图所示，已知变截面钢轴上的外力偶矩MeB=1.8kNm，MeC=1.2kNm, lAB=750mm，lBC=500mm，AB=75mm，BC=50mm试求：试求：1）扭矩图；2）最大剪应力和最大相对扭转角。已知G=80GPa。 11如图所示AB杆、CD杆自重不计。AB杆的B端挂有重G = 600N的物体，试画出AB杆、CD杆的受力分析图，并求CD杆的内力及铰A的反力。 12如图所示的阶梯形杆各段长度和直径分别为：l1 =100mm，l2 =50mm，l3 =200mm，dAB=12mm，dBC=14mm，dCD=10mm。杆材料的弹性模量，泊松比试求：(1) 作轴力图；(2) 各段的正应力；(3) 各段的纵向线应变。13如图所示T形截面铸铁梁在C、D处分别受F1 = 9 kN、F2 = 4 kN的作用，T形截面如图所示，尺寸单位为mm。已知截面对形心轴z的惯性矩Iz =763cm4，y1 =52mm。铸铁的抗拉许用应力t = 30MPa，抗压许用应力c =160MPa。试求：(1) 作悬臂梁的弯矩图（M图）和剪力图（FS图）；(2) 按正应力强度条件校核梁的强度。14图所示，蒸汽机的活塞杆AB，横截面为圆形，直径d = 75mm，杆长l = 1800mm。材料为Q255钢，屈服极限s =255MPa，比例极限p =240MPa，弹性模量E =210GPa。求斜撑杆的临界应力cr 和临界压力Fcr。 15. 形截面铸铁悬臂梁，尺寸及载荷如图（图中尺寸单位：mm）所示。梁上作用的荷载F=10kN， 2F=20kN，截面对形心轴z的惯性矩Iz 10180 cm4， h1 96.4 mm，试计算：1）画出悬臂梁的剪力图和弯矩图；2）C截面上最大拉应力和压应力；3）求出梁最大拉应力和压应力。 16. 如图所示的细长压杆均为圆杆，其直径d均相同，材料是Q235钢，E=210GPa。其中图（a）为两端铰支，杆长为5m；图（b）为一端固定、一端铰支，杆长为7m；图（c）为两端固定，杆长为9m。若圆杆直径d=20cm，则试判别以上三种情形哪种临界压力最大，哪种其次，哪种最小？17. 矩形截面简支梁，梁荷载如图所示，已知P = 6 kN、l = 4 m、b = 0.1 m、 h = 0.2 m，材料的容许应力 = 10 MPa。（1）作梁的剪力图和弯矩图；（2）校核该梁的正应力强度。18. 题图所示为某型飞机起落架中承受轴向压力的斜撑杆。杆为空心圆管，外径D=52mm，内径为d=44mm，l=950mm。材料为30CrM