工程力学试题及答案讲解

1、工程力学试题及答案、填空题1.相对于地面状态物体的平衡是指物体 或作运动的2.衡的必要与充分条件是: 成的力多边形平面汇交力系平。该力系中各力构3?物块重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系数f=0.3，在左侧有一推力150N，物块有向右滑动的趋势Fmax=，所以此物块处于静止状态，而其F= 4.刚体在作平动过程中，其上各点的 相同，每一瞬时，各点具有 的速度和加速度。5. AB杆质量为m，长为L，曲柄OiA、O2B质量不计，且 OiA=O2B=R , OiO2=L，当 $ =60 ° 时，OiA 杆绕 Oi轴转 度3为常量，那么该瞬时AB杆应加的惯性力大小为，方向为动，6.使材料丧

2、失正常工作能力的应力称为极限应力。工程上一角速般把 作为塑性材料的极限应力；对于脆性材料，那么把作为极限应力7.面称为主平面。主平面上的正应力称为 8.当圆环匀 速转 动时，环内的动应 力只与材料的 密度p和 有关，而 与无关。二、单项选择题 在每题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每题 3分，共i8分i .某简支梁AB受载荷如下图，现分别用 关系 为。A. R avRbB. Ra>RbC. Ra=RbD. 无法比拟Ra. R日表示支座A. B处的约束反力，那么它们的m_|_勾1腐1% I11 12. 材料不同的两物块A和B叠放在水平面上，物块A重0

3、.5kN，物块B重0.2kN，物块A、B间的摩擦系数fi=0.25，物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2，拉动B物块所需要的最小力为A. 0.14kNAB. 0.265kN Pc.o.2i3kN/7T7/77D.B趋近于3. 在无阻共振曲线中，当激振力频率等于系统的固有频率时，振幅A.零B.静变形C.无穷大一个定值4. 虎克定律应用的条件是(A.只适用于塑性材料C.应力不超过屈服极限B.只适用于轴向拉伸应力不超过比例极限D.5.(pa的截面为T字型，Z轴通过横截面的形心，弯矩图如下图，那么有 A.最大拉应力和最大压应力位于同一截面CB. 最大拉应力位于截面C,最大压应力位于截面DC. 最大拉应

4、力位于截面D，最大压应力位于截面C圆轴扭转时，外表上任一点处于 应力状态。C.三向D.零D. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面D6.A.单向B.二向三、简答题每题4分，共16分1.平面图形在什么情况下作瞬时平动瞬时平动的特征是什么？2.一质点在铅垂平面内作圆周运动，当质点恰好转过一周时，其重力的功为零，对吗？为什么？A、B处的约杆AB的A端沿水平线 半圆周的半径为R,8分3何谓纯弯曲和平面弯曲？4试述构件发生疲劳破坏时的主要特点四、计算题洪50分1.三铰拱刚架如下图，受 束反力。8分3. 重为P的物块A沿光滑斜面下滑，并通过一绕过光滑滑轮的绳索带动重为Q的物块B运动，如下图。斜面与 水平夹角

5、为a,滑 轮和绳索质量不计， 且绳索不可伸长， 求物块B的加速度a 10 分4. 如下图为二杆桁架，1杆为钢杆，许用应力刀1=160MPa ,横截面面 积A1=6cm以等速度v运动，运动时杆恒与一半圆周相切，如下图。如杆与水平线间夹角为试以角 B表示杆的角速度。； 2杆为木杆，其许用压应力门2=7MPa ,横截面面积A2=100cm 2。如果载荷P=40kN，试校核结构强度。8分I. a8 分力力申f立Mfd5. 求图示应力状态的主应力和最大剪应力。浙江省2002年1月高等教育自学考试工程力学一试题参考答案课程代码：02159、填空题每空1分，共16分1?保持静止匀速直线2.该力系的合力为零自

6、行圭封闭3.180N150N4.5. Fgh=mR6.7.8.单项选择题轨迹形状相同3 2 过质心C平行0识指向向下屈服点b s抗拉和抗压强度b b剪应力为零的面 主应力转动线速度v横截面面积A每题3分，共18分1.2.A3.C4.C5.B6.B三、简答题每题4分，共16分1.某瞬时，假设平面图形的转动角速度等于零如有两点的速度 VA Vb，而该两点的连线AB不垂直于速度矢时而该瞬时图形上的速度分布规律与刚体平动时速度分布规律相同，称平面图形在该瞬时作瞬时平动。瞬时平动的特征是：平面图形在该瞬时的角速度为零； 平面图形在该瞬时的各点的速度相同； 平面图形在该瞬时的各点的加速度不相同。2.对的当

7、高度差为零时，重力因为重力的功等于质点的质量与其始末位置的高度差的乘积， 的功为零。C厶i'l7心1X/f a丿A7梁的横截面上只有弯矩而无剪力时称纯弯曲；梁上的外力作用在梁的纵向对称平面内 时，梁的轴线将在平面内弯成一条曲线，这种弯曲称之平面弯曲。(2) 无明显塑性变形；(3) 断面上明显分为光滑区和粗糙区四、计算题洪50分)1?解：AC杆为二力杆受力图如 所示。 再画整体受力图，如工m=0Ra ? AD=MM-Ra=R B=AD50=17.7kN4丄2方向如下图。2?解：选A点作为基点，贝VC点的速度有Vc VaVca由图中几何关系，可解得vca=Va ?sin 0 =vsin 0

8、又 Vca =AC ? 3_ Vcav sin2? 3_=3?解：物块A、B均作平动，设物块 B移动S时的速度为AC R cosT2=Ta+Tb=-p v2-Q v22 g 2 gTi=0系统外力作功之和工 Wi2=PS ? sin a -QS由动能定理，得P Q 2v PSsi n QS 2g(b)图所示v，系统的动能为v2= 2(PsinQ)Sg对上式两边求导，并注意dv dsdta, =vdt=P Q4?解:得a=3杆P Q两杆均受力图如下图。3N i 80 10L1(t 1=- =133MPa< 门 iA 6102A为研究对象，工 y=0,N isin30? N i=P/si n

9、30-P=0=80kN工 x=0,-N icos30+N 2=0N2=NiCos30° =69.3kNA3N 29.3 10杆6. 解：求主应力=26 MPa96? c i=26MPa, (T 2=0, (T 3二96MPa,T max= -JJ =66MPa工程力学复习资料、单项选择题每题2分，共20分在每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?三个刚片用三个铰两两相联，所得的体系A.定为几何不变体系B.定为几何瞬变体系C. 一定为几何常变体系D. 不能确定2?图示体系是A. 无多余联系的几何不变体系B. 有多余联系的几何不变体系C.

10、 瞬变体系D.常变体系3?图示三铰拱，三个铰的位置，左半跨受均 布荷载，其合理拱轴的形状为A.全跨圆弧B.全跨抛物线C.ACD.4?图示结构ACmlA.6EI段为园弧，CB段为直线 段为抛物线，CB段为直线A端作用力偶m,贝U B端转角mlD.EImlB. C. 3EI 2EIml5?图示桁架C点水平位移的值为A.EA1PaB.2EA1PaC.4EAD.0-Pa6?图示刚架的超静定次数为A.1B. 2C. 3D. 47?图示超静定那么架，用力法计算时，不能选为根本体系的是图LB1321()DIBD图o4I丄AkN。1P=1 K16?用力矩分配法计算图示连续梁时，算至放松结点C分配传递后，当前结

11、点B的结点不平丄丄时LLL-LJ-'"?9: r11?在具有一个自由度的体系上加上一个二元体二杆结点苗-ni)九H、填空题每题2分，共16 分所得新体系的自由度为14?图示结构，作用荷载 P,不计轴向变形时,支座A的反力矩Ma等于。15?图示连续梁 a的弯矩图iOj軌IXA9?图示结构中，11 ! 1 I I 1 T I !厂. 1 11 打飙込* * BA杆B端的 力矩分配系数等于图示结构截面K剪力影响线是图12.位移互等定理的表达式是13?图示对称结构，截面 K弯矩的绝对值为A端剪力等于5>5.52申.翻94417.力P在梁ABC18?图中给出了截面分耙系數圃瑞弯也

12、tN ? mJ故松給点匚j 0429阿厂1_z-057】血西k)150-100JOi *O"对巧 b -57.1 -42.9_0.上移动过程中，截面K中产生的变矩绝对值的最大值为K弯矩Mk影响线的形状，该影响线在截面K下面的纵标等于、计算题19? 22小题，每题 7分，23? 25小题，每题12分， 共64分19.计算图示桁架指定杆件1、2、3的内力20.计算图示刚架A、C两截面的相对转角ackN(£0 IS22.用力矩分配法计算图示结构，并绘弯矩图题21图EI=常数题22图23.计算图示结构，绘弯矩图、剪力图、EL-*25?用位移法计算图示结构，并绘弯矩图全国2002年4

13、月高等教育自学考试 结构力学一 课程代码：本大题共10小题，每题2分，试题参考答案02393共20分I.D2.D3.B4.A5.A6.B7.B8.B9.D二、填空题本大题共8小题，每题2分，共16分II.112. S ij= S ij或 3 12= S 2113.Pa/2 14. 015.13.6216. 21.417.2018.1 I3三、计算题本大题共7小题，19? 22小题，每题7分，23?25小题，64分19.N1=20kN,N2= -10kN ,N3=30 - 2 kN单项选择题10.C每题12分，共20. 1 绘Mp图作虚拟状态绘 M图3计算AC21 .i 亿 i +Rip=0ri

14、i=8iRip=-plPIZi=-22. wJ 441 p * f 7 .| V A0L4片心Izn.11VamisjTo、JI- 11 1I204 «<xVy12po_|40-XI zno8iM= M分配系数固端弯 矩结点不平為力 矩分配与悄递抨 竭电柜M图24. iiX i12X 2ip 0N图6EIql14X2754 (G确定集知量授臺本皓构I3ql411 3EI21 El，1p 6ET xp(1) 根本未知量(2) 力法典型方程11, 12 , 221p - 2p(4) X,(5) M 图J?Zi _ I7777s=M.iK)解方程：X1 =- -R1p(2)建立方程r

15、nZ1+Rp=0(3) 计算系数与自由项令i -旦l18im=厂 R1pPr1118i(5)绘M图.一、填空题(每空1分，共44分)工程力学复习资料1.在分析两个或多个构件之间互相作用时，要注意力与力的关系。2作用于平面内A点的力F=10kN，如图示，向距A点为100cm的O点平移后，得到主矢量的大小为和主矩大小为3. 设有一个力 F,当力F与 轴但 时有力F在X轴上的投影 Fx=0 ,力F对x轴之矩mx(F)工0。4. 由平面假设所得到的轴向变形时，截面上的计算公式b =N/A中的b是 ,这个公式不仅适用于 变形，而且也适用于 变形。5. 主动轮A输入功率为80马力，从动轮 B和C输出功率为

16、30马力和50马力，传动轴的转速n=1400转/分，那么，各轮上的外力偶矩的大小分别为mA= ,mB= mc= 。6?图示结构中固定端 A的反力为87.次数。图图示各结构是静定还是静不定，及其静不定(a)是, (b)是 , (c)是8?力的可传原理只适用于 体，而不适用于 体，因此不适用于研究力对物体的效应。9. 假设截面对于 y轴和z轴的惯性积lyz=0,那么此对轴称为 轴，假设此对轴又通过形心，那么称此对轴为 轴。对称图形中含有对称轴的一对坐标轴必为 轴。10. 图示是梁的左段，A点力2P为反力，B点作用力P, C点作用力偶Pa,此时截面C的剪 力Qc=,弯矩 M c=。15.压杆稳定的欧

17、拉公式适用于范围内，ABZ=7 BS11. 矩形截面弯曲剪应力公式为 T =Z，其中S*z是所求剪应力的点，画平行于中性轴的横Izb线 截面面积对中性轴的面积矩， 因此S*z是量，截面上的最大剪应力发生在。12. 用积分法求图示梁的变形时，以A为原点写出AB梁的微分方程 及边界条件P、。注：B点为弹簧支撑，弹簧的位移入 =-,P为作用在弹簧上的C力，C为弹簧的刚性系 数。rTzfZZ I13. 单元体是由三对的面组成，由于单元体极其微小，可以认为它的每个面上的应力是 分布的，而且在 的面上。14. 图示折杆ABCD，在自由端 A作用水平力P1及铅垂力P2,请分别写出各段的变形， 段为 变形，B

18、C段为变形，CD段为用柔度入来表示那么入?16.变化，或构件在荷载作用下随 动。但只要应力不超过材料的比例极限，动荷载、不断运动应力是指荷载随定律仍适用于动应力、动应变的计算。不断地并将其号码填在题干的括号( )二、单项选择题 在每题的四个备选答案中选出一个正确答案， 内。每题1分，共16分1. 图示中四个力F1、F2、Fs、F4对B点之矩是A. m bF1=0B. mBF2=F2|C. mB( F3)=F3|cos45oD. mB( F4) =F4l2.图示中力多边形自行封闭的是(A. 图B. 图(b)C. 图(c)D.图(d)()不会改变原力系对物体的外效应。3. 物体在一个力系作用下，此

19、时只能A.加上由二个力组成的力系C.加上或去掉由二个力组成的力系4. 图示ABC杆，固定端A的反力是(A. X a=P, Ya=0B. Y a=P， mA=PaC. Xa=P, Ya=0D. Xa=P, Y A=O,m A=PaB.去掉由二个力组成的力系D.加上或去掉另一平衡力系5. 构件在外力作用下平衡时，可以利用A.平衡条件求出所有未知力C.力系的简化求未知力6. 图示传动轴中各轮的外力偶矩分别为那么四个轮子布局中最合理的是B.平衡条件求出某些未知力D.力系的合成或分解求未知力mA=20kN ? m,mB=5kN ? m,mc=10kN ? m,mD=5kN ? m,A. 图(a)B. 图

20、(b)C. 图(c)D. 图(d)7.关于轴力()A.是杆件轴线上的荷载B.是杆件截面上的内力由8.AB和CD两杆组成，现有低碳钢和铸铁两种材料可供选 择，正确的选择是A. AB杆为铸铁，CD杆为铸铁B. AB杆为铸铁，CD杆为低碳钢C. AB杆为低碳钢，CD杆为铸铁D. AB杆为低碳钢，CD杆为低碳钢9?图示截面，在圆截面中挖去正方形，阴I戳面的戌径为方形为 a,具惯性矩 lz=(n D4)a4A.3212n D44 aB.6412n D44 aC.326Dn D4,2a4D1612Q=0 时，()10.弯曲梁，当某截面的剪力A. 此截面上弯矩有突变B. 此截面上弯矩有极值C. 此截面上弯矩

21、一定为该梁的最大值D. 此截面上的弯矩一定为零11.为了合理的利用钢材，在梁的弯曲问题中，在同样面积情况下，以下四种截面形状钢 梁，使用哪种较为合理()A. (a)B. (b)C. (c)D. (d)12?图示悬臂梁，其梁截面转角关系为A. 0 A= 0 B=0B. 0 A=0 ,0 B= 0 maxC. 从A到B各截面的转角均相等D. 0 a= 0 b= -B13?图示应力圆，其主应力及用第三强度理论求得相当应力br3()，题中应力单位均为MPa。A. CT 1=70, CT 2=70, (T 3=0,(X3=35B. cc 1=0, C 2=0, C 3=-70, C3=70C. C 1=

22、0, C 2=0, C 3=-70, C r3=-70E. C i=-70, C 2=-70, C 3=0, C3=70BC杆为空心圆杆，外径r4 为14.竖立的折杆 ABC , C端固定，A端作用一垂直于 AB的水平力P=500N D=80mm，内径d=70mm ,用第四强度理论计算相当应力cA. 64MPaB. 25.45MPaC. 101.8MPaD. 50.9Mpa15. 压杆稳定的欧拉公式适用的范围，以下四种情况哪种是错误的A.细长杆B.入?入1C.弹性范围内D.屈服极限范围内16. a, b二根简支梁，E、I、W均同，同样的重物 Q从h高度自由落下冲击梁，两根梁的动应力C d与动荷

23、系数Kd的比拟应为A. C ad> C bd ,Kad >KbdB. C ad< C bd,Kad<K bdC. C ad> C bd ,K ad <K bdD. C ad< C bd, Kad>K bd1. 图示三铰拱，G=2kN,l=1.15m,h=0.173m三、计算题每题5分，共40分，试求A、B处的反力。2. 两块钢板各厚t1=8mm,t 2=10mm,用5个直径相同的铆钉搭接，受拉力 P=200kN的作用，女口 图所 示。设铆钉的许用应力分别为t=140MPa ,c bs=320MPa，试求铆钉的直径 d。4令TTECoA21cao4

24、. 图示桁架。Gi=G2=20kN,W i=W2=10kN,试求A、B的反力和杆、杆的内力3. 一正方形的混凝土短柱，受轴向压力P的作用,如图示，柱高为I，截面边长为a=400mm,柱内埋有直径d=30mm的钢筋四根。柱受压后混凝土内的应力混=6MPa，试求P值，设钢筋与混凝土的弹性模量之比为E 钢：E 混=15。6. 圆截面简支梁中间-处，梁的下边缘，用标距 S=20mm的应变仪测得纵向伸长厶S=0.01mm,2梁长I =2m,梁截面直径 D=80mm,弹性模量E=2.0 x 105MPa,试求均布荷载 q的大小。'/n占八、B端为动铰支座，AC段作用均布荷载q,抗弯刚度EI，求B1作用2主矢3 xF'反作用=F=10kN垂直主矩 m0 ( F)=5kN ? m不相交4常量拉伸805. mA=7024 x 而=40 仆?压缩mB=150.5N ? mmC=250.86N ? m7. 梁AB , A端为固定端,的支座反力Rb。8. 平面应力状态中的三强度理论的相当应力ASx=