机电一体化第二学期工程力学

1、专科机电一体化第二学期工程力学工程力学模拟题 1 标注答案、单项选择题 (本大题共 10小题，每小题 2 分，共 20分)在每小题列出的四个选项中只 有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。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 RA RB ( B )B.2l3题图示螺钉在拉力 P作用下，挤压面积 Abs ( D )A d 2 4B dh4C D2 422D (D 2 d2 )4

2、 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 )A 2:1B 4:1C8:1D 16:15一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 ）在图示瞬时，若其速度的大小8 M 点沿曲线 AB 运动，v 0 ，则可能的加速度为（

3、二、填空题 （本大题共 20小题，每小题 1 分，共 20分）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90o （或 /2）。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max6.06MPa1324已知一点的主应力 1、 2、 3，则该点的最大切应力max5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。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

4、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。、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F0.3kN ，且8o时，求物体 D所受到的挤压力 FN 。解：取节点 B 研究，受力如图所示。 Fx0， FAB FBCFy0，2FBC sinF 0，取节点FxD 研究，受力如图所示。0，FBC cosFcot2FN FBC cosFN3002试作梁的剪力图和弯矩图。3已知变截面钢轴上的 M 1解：对于 BC 段：M2Wp2max31.2 1030.053161067.3NFBCcot 8o2F2sin1.8kN48.89MPa对于 AB

5、 段：M1 M 21.8 1.2 1033 36.22MPamax0.0753164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面轴 AB的直径 d。已知 F 20kN ， 160MPa 。33解： Mmax 20 103 140 10 3 2800N gm33Tmax 20 103 150 10 3 3000N gmr332 M 2 T2 d32.61 10 4m332 M 2 T 2 32 30002 28002160 106d 0.064m 64mm5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

6、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varve va sinr sinBCD 速度为 rsin工程力学模拟题 2 标准答案一、单项选择题 （本大题共 10小题，每小题 2 分，共 20分）在每小题列出的四个选项中只 有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。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f 0.32 ，在物体上施加一水平拉力 P 0.3Q ，则接触面上的摩擦力 F 为（ B ）AF0BF0.3QCF0.32QD F Q题3图如图所示，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

7、 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 )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 )FAF cosAFAcosF2cosA两根长度相同的圆轴，受相同的扭矩作用， 一根轴与第二根轴最大切应力之比为(A2:1B 4:1ABCD第二根轴直径是第一根轴直径的两倍，C )则第C8:1D 16:1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图示Ay8By2C2yD8y悬臂梁自由端挠度Fl 3y F

8、l ，若杆长减小一半，则自由端挠度为( 3EI图示机构中，物块 A 的速度大小为 vA ，加速度大小为 aA ，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vB 、 aB ，则它们的关系是 （ D ）AvAvB，aAaB ；BvAvB ，aAaB ；CvAvB ，aAaB ；DvAvB，aAaB ；二、填空题 （本大题共 20小题，每小题 1 分，共 20分）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dt3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

9、是挠度和截面转角567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 P 20kN, 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。Fy=0 ， FBC FT cos60o P cos30o 0FBCP(cos6

10、0o cos30o)20 (0.5 0.866)27.32kN(压力)Fx=0 ， P sin 30o FT sin 60o FBA 0FBA P sin 30o FT sin 60o20 (0.5 0.866) 7.32kN(压力)2作梁的剪力图和弯矩图。q 50kN/m ，试问：（ 1）梁中最大应力为何值？（变片，该应变片所测得的应变值应为多大？2）若在 C 截面的下边缘沿梁长贴一应解： M max1 2 1 2ql 2 50 2288 22 bh2 0.15 0.2225kN gmmaxMmax25MPa10 9 1.25200 109=50kN/m4已知图示钢杆长 l 1m ， d =

11、100mm ，所受外载荷 F=2 kN， Me=4 kN m，许用应力 =160MPa。试按第三强度理论校核该杆的强度。解： Mmax Fl 2 kNgmTmax Me 4 kNgmM max TmaxWz143.1MPa3简支梁受均布载荷，已知材料的E 200GPa， h 200mm ， b 150mm ，载荷5如图所示，曲柄 OA 0.4m ，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30o时，滑杆 C 的速度。解： va 0.4 0.5 0.2(m/s)ve va cos 0.2 cos30

12、o 0.1732(m/s)滑杆 C 的速度为 0.1732m/s网络教育机电类工程力学试题标准答案（ C 卷）一、单项选择题 （本大题共 10小题，每小题 2 分，共 20分）在每小题列出的四个选项中只 有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1如图所示，两绳 AB、AC 悬挂一重为 P 的物块，已知夹角90o ，若不计绳重，当物块平衡时，将两绳的张力FAB、 FAC大小相比较，则有（ B ）AB 、C FAB FAC ；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，物块与斜面间静滑题动1图摩擦系数f 0.6 ，下述判断正确的是（ A ）A不管

13、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（A. 12kNB. 20kNC. 8kNB ）。D. 13kN图示受扭圆杆中的最大切应力为（ C ）A. 16m3d3B. 32mB. d3d3图示单元体按第三强度理论计算的相当应力r3 为（ A ）48m C. d3 D. 64m7 cr 值一般随 值增大而减小ABC 2D12 圆截面杆受扭转力矩作用，横截面扭矩为 Mn ，在线弹性范围内横截面剪应力分布规律B cr 随 值增大而增大C对于中长杆， cr

14、 与无关D对于短杆，采用公式cr=2E 计算 cr偏于安全8动点的运动方程为：300t 2 （单位：m），则 t=2 秒时其速度 v 的大小应等于 （ A ）420t 5t 2A 500m/sB 420m/sC 400m/sD 300m/s二、填空题 （本大题共 20小题，每小题 1 分，共 20分）重量为 W 1000N 的物块受水平力 F1 80N 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180N 。A主平面由构件内一点处切取的单元体中，切应力为零的面称为 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

15、，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 r3120 Mpa.小。构件受自由落体冲击时，静变形愈大，则动荷因数愈 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 。OA 的角速度为，转向为逆时针，此时杆AB 的角速度 AB 0 。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 3mr2 24三、计算题（本大题共6 小题，每小题 10 分，共 60 分）10如图所示，质量

16、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Fr 推动物块 A，则此时物块 B 对刚杆的作用力的大小为F/21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。MB0，FC cosaM0， FCa cos再研究整体FC sin0，MFx0，FAxFAxM tanaFy0，FC cosFAy0，FAxMaMA0，MAMFC cos2a0MAM2M M （顺时针）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 试求截面上的最大拉应力和最大压应力。e的偏

17、心压力作用。 设 e=D/8 ，解：偏心矩为：FeFD=FM4F32 FD8Fl max =AWzD2D 3 8D28最大拉应力：最大压应力：c maxMWz4FD232 FDD 3 84圆截面直角折杆受力情况如图所示，已知集中力F 200N ， a 0.25m ，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Tmax Fa 200 0.25 50N gm2作梁的剪力图和弯矩图。Mmax F2a 200 2 0.25 100N gmr32 T 2 32 M 2 T 2 max max max maxW d3d332 M maxTmax32 1002 502170 106 6.7 10 6m30.01885m=18.85mm5图示绳子的一端连接滚子 C ，另一端跨过定滑轮 B与质