工程力学_专接本试题

1、- - 工程力学考试大纲Engineering Mechanics一、课程说明课程编号：112H01B学分数：3 总学时：60 学时分配：讲课43，实训17适用专业：环境工程先修课程：高等数学、线性代数、大学物理二、课程教学目的与任务：本课程是环境工程专业本科生的一门重要专业根底课，它是将传统的二大力学静力学、材料力学内容有系统地结合在一起的一门课程。通过本课程的学习，使学生具有研究力系的简化和平衡问题的能力、具有研究构造构件的强度、刚度、稳定性的设计分析理论，具有分析、解决工程实际问题的能力。为工程设计课程奠定根底。三、课程教学根本内容及学时分配1、工程力学的任务、构造的计算简图及受力分析3

2、学时掌握建筑构造的根本概念，工程力学的任务；掌握荷载、平面构造支座类型、简化构造计算简图；掌握力的性质力的三要素、作用力与反作用力、力的合成与分解、约束与约束反力，掌握物体的受力分析，画构件的受力图。教学方式：讲授2、空间、平面汇交力系合成的几何法与解析法，平衡方程5学时掌握平面汇交力系的合成包括用图解法和解析法求平面汇交力系的合力；三力平衡汇交定理；合理投影定律与平衡；掌握力沿空间直角坐标轴的分解；掌握空间汇交力系的平衡。教学方式：讲授，课堂练习3、力矩、力偶系，力偶系的合成与平衡3学时掌握力矩的概念及力矩定律；掌握力偶的概念及其性质；掌握平面力偶系的平衡条件。掌握空间一力对坐标轴的矩。教学

3、方式：讲授4、空间、平面任意力系，平衡方程4学时掌握平面一般力系的合成与平衡，求解主矢与主矩，掌握合力矩定理；掌握平面平行力系的合成与平衡；掌握力线的平移法那么。教学方式：讲授，课堂练习5、摩擦根本概念及平衡问题2学时了解工程中的摩擦问题；滑动摩擦的概念；掌握考虑摩擦时物体的平衡方程；掌握摩擦角和自锁的概念，求解平衡方程；了解滚动摩擦的概念。教学方式：讲授6、轴向拉伸与压缩6学时掌握用截面法求轴拉压杆横截面上的内力；掌握应力的概念及轴拉压杆横截面上的应力计算；掌握拉压杆的变形及虎克定律；掌握材料在单向拉伸和压缩时的力学性能；掌握极限应力、许用应力的概念及轴拉压杆的强度条件；了解应变能及应变比能

4、的概念；了解应力集中的概念。教学方式：讲授、习题讲解7、剪切11学时理解剪切变形的特征；掌握剪切实用计算所做的主要假设；掌握剪切构件的强度计算。教学方式：讲授、习题讲解8、扭转4学时理解扭转变形的特征；掌握外力扭矩、内力扭矩的计算及内力扭矩图的作法；掌握等直圆轴扭转时的应力与变形计算；掌握等直圆轴扭转时的强度与刚度计算；理解剪应力互等定理和剪切胡克定律。教学方式：讲授、课堂练习9、弯曲内力3学时理解梁弯曲时横截面上的两种内力-剪力和弯矩；掌握用截面法确定横截面上的剪力和弯矩；理解作剪力图和弯矩图的三种方法；重点掌握用剪力和弯矩方程作剪力图和弯矩图这种方法。教学方式：讲授、课堂练习10、弯曲应力

5、5学时理解梁横截面上的两种应力-正应力和切应力；理解推导正应力公式的方法；掌握梁弯曲变形的根本公式；理解计算梁横截面惯性矩的方法；掌握梁弯曲时的正应力公式及其强度条件；了解提高梁抗弯能力的措施；教学方式：讲授、课堂练习11、弯曲变形 静不定梁4学时了解工程实际中的弯曲变形问题；掌握梁挠曲线的微分方程；了解用积分法求梁的弯曲变形；掌握用叠加法求梁的弯曲变形；掌握梁的刚度条件；了解提高梁刚度的措施。教学方式：讲授、习题讲解12、应力状态和强度理论7学时理解应力状态的概念和理论；掌握平面应力状态；了解空间应力状态；掌握材料破坏的两种根本形式；了解在复杂应力状态下，对构件进展强度计算的四种方法。教学方

6、式：讲授13、压杆的稳定2学时理解压杆稳定的概念；掌握大柔度杆、中柔度杆、小柔度杆临界力和临界应力的计算；掌握压杆稳定的条件；了解提高压杆稳定性的措施。教学方式：讲授四、教学方法本课程采用理论讲授、课堂讨论与实践练习相结合的教学方法五、成绩评定与考核方式：根据平时、期末成绩综合评定六、教材及参考书目：教材："工程力学"1997年修订版 科技大学 东北大学 编 高等教育主要参考书目：1"理论力学"由XX建筑科技大学 乔宏洲主编和XX建筑大学X明威主审，由出版2"理论力学"XX工业大学理论力学教研室 编，3"材料力学"

7、孙训方 编，由高等教育出版。"材料力学解题指导及习题集"清华大学材力教研室编，由高等教育出版。4"建筑力学"周国谨 施美丽X景良编著同济大学七、实践环节教学大纲实训课主要由每次作业讲解及课堂练习组成,与课堂教学穿插在一起"工程力学"试题1一、简答题20分1 在力学中，常见的约束类型有哪几种？它们的约束反力有什么特征？6分2 什么是平面任意力系？平面任意力系的平衡方程有哪几种形式？6分3 拉压杆的强度条件是什么？它可以解决哪三类强度计算问题？8分二、单项选择或多项选择题每题4分，共5小题20分1某点为平面应力状态如下列图，该点的主应力分

8、别为A MPa、；B MPa、MPa、；C 、MPa、；D 、MPa。正确答案是2下面有关体积应变的几个论述，正确的选项是。A 与平均应力成正比；B 与平均应力成反比；C 与三个相垂直面上的正应力之和有关；D 与平均应力无关。3下面有关应变能的几个论述，正确的选项是。A 与载荷的加载次序有关，与载荷的最终值无关；B 与载荷的加载次序无关，与载荷的最终值无关；C 与载荷的加载次序有关，与载荷的最终值有关；D 与载荷的加载次序无关，与载荷的最终值有关。4应用莫尔积分解题时，A 单位力广义只能加在载荷作用点处；B 单位力广义只能加在欲求位移广义的点处；C 只能加单位集中力；D 只能加单位集中力偶。正

9、确的选项是。5压杆的稳定性，A 与压杆所承受的轴向压力大小有关；B 与压杆的临界力大小有关；C 与压杆所承受的轴向压力大小无关；D 与压杆的临界力大小无关。正确答案是 三、图示支架，斜杆BC为圆截面杆，直径d=45mm、长度l=1.25m，材料为优质碳钢，=200MPa，E=200GPa。假设nst=4，试按BC杆的稳定性确定支架的许可载荷。20分四、平面刚架如下列图，为常量，试作其弯距图。20分五、杆与直径mm圆截面杆焊接在一起，成T字形构造，如下列图。试得 分阅卷人计算点第三强度理论的相当应力。20分"工程力学"试题1 ( 答案 )一、简答题：20分略二、单项选择或多项

10、选择题20分1 B2 A、C3 D4 B5 A、B三、20分kN，kN四、20分略五、20分MPa， MPa，MPa"工程力学"试题2一、简答题20分1 怎样画出物体的受力分析图？6分2 力的平行四边形公理和三力平衡汇交定理的内容分别是什么？8分3 什么是平面任意力系？平面任意力系的平衡方程有哪几种形式？6分二、选择题每题4分，计20分以下每题的四个备选项中，只有1个是正确的，请将正确选项的标号写在每题的“_处。1、如右图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高_ A螺栓的拉伸强度； B螺栓的挤压强度； C螺栓的剪切强度；D平板的挤压强度。2、轴向拉伸细长杆件如下列

11、图_ A1-1、2-2面上应力皆均匀分布； B1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布； C1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布； D1-1、2-2面上应力皆非均匀分布。3、塑性材料试件拉伸试验时，在屈服阶段发生的主要变形是_A弹性变形；B塑性变形；C线弹性变形；D弹性与塑性变形。4、图示十字架，AB杆为等直均质杆，o-o为圆轴。当该十字架绕o-o轴匀速旋转时，在自重和惯性力作用下杆AB和轴o-o分别发生_ A拉伸变形、压缩变形； B拉弯组合变形、压弯组合变形； C拉弯组合变形、压缩变形；D拉伸变形、压弯组合变形。5、如下列图重量为的重物自由下落冲击梁，冲击时动荷系数A；B

12、；C； D。三、25分、，试求梁的支座A、B处的约束反力，写出剪力方程和弯矩方程，并作出梁的剪力图和弯矩图。四、15分、10分三向应力状态如下列图图中应力单位：MPa，试求主应力。五、20分5、14分图示构造，A为固定端，B、C均为铰接。假设AB和BC杆可以各自独立发生弯曲变形互不影响，两杆材料一样，其力学性能见下表。：d=80mm，a=120mm，l=3m。假设nst=2.5，试求该构造的许可轴向压力。(GPa)(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)2002002403101.14"工程力学"试题2 ( 答案 )一、简答题：20分略二、单项选择题20分1 D2 B3 B

13、4 C5 C三、25分略四、15分五、 20分"工程力学"试题三"工程力学"试题3答案一、1平衡，26，3有关，4刚度、稳定性，5， 6yA=0, yB=0, QA=QB二、1、D，2、B，4、C，5C，6、B，7、D，8、ABCD，9、C，10、D。三、略四、Q+max=25kN；Q-max=15kN。M+max=31.25kNm；M-max=20kNm。五、mA=20KNm XA=2kN YA=6kN六、 七、八、nst=2.7"工程力学"试题四一 概念题30分填空、选择、判断1两个受扭圆轴中，m1=m2,d1=d2,材料的剪切弹

14、性模量G1<G2，两轴中最大剪应力间的关系为 A. =;B. >C. <.2在研究一点的应力状态时，引用主平面的概念，所谓主平面是指 。 A.正应力为零的平面 B.剪应力最大的平面C. 剪应力为零的平面3.正方形截面细长压杆，假设截面的边长由a增大到2a后仍为细长杆其他条件不变，那么杆的临界力是原降临界力的 。A. 2倍；B. 4倍； C. 8倍； D. 16倍；4.一直径为d的实心圆轴，按强度条件计算其受扭转时的容许转力矩为T，当此轴的横截面面积增加一倍时，其容许扭转力矩将为 。A. 2T; B. 2T; C. 4T.5.设火车轮缘与钢轨接触点处的主应力为800MPa、90

15、0MPa、1100MPa，按第一强度理论，其相当应力为 。A. -800Mpa B. 200Mpa C. 300Mpa6作为脆性材料的危险应力是 A. 比例极限 B. 弹性极限C 屈服极限 D 强度极限7材料力学对变形固体所作的根本假设是连续性假设、_假设和_假设。 8在推导梁平面弯曲的正应力公式时，是从几何方面、_ 方面和_方面综合考虑的。9受横力弯曲的梁横截面上的正应力沿截面高度按_规律变化，在_处最大。10对由一定材料制成的压该来说，临界应力取决定于杆的柔度，柔度值愈，临界应力值愈_，压杆就愈 _失稳。11材料的破坏形式有两种_、 _。12根据杆件的_不同，其变形也不同。其中根本变形为_

16、 、_、 _。13等截面梁用积分法计算其挠度和转角时，积分常数根据_条件和_条件决定。14拉伸变形时，铸铁沿_破坏，压缩变形时，铸铁沿_破坏。15圆形截面的截面核心为_。16胡克定律的适用范围为_。17梁的最大截面转角必发生在弯矩最大的截面处。 18轴向拉压杆任意斜截面上只有均匀分布的正应力，而无剪应力。 19受扭圆轴横截面上只有剪应力，因而均处于单向应力状态。 20压杆的临界应力与压杆材料、截面面积有关，而与截面的形状无关。 二做以下构件的内力图20分1.轴力图(N ) 2.扭矩图(T)3.剪力图(Q) 弯矩图(M)三图示构造中，AB为刚性杆，P=3KN，斜杆CB的横截面积A=100mm2，

17、容许压应力=160MPa，试校核CB杆的强度。10分四某单元体上的应力情况如下列图，试画出对应的应力圆，并求出主应力和最大剪应力，将主应力的方向画在单元体图内。10分五矩形截面柱受力如图，：F1=100KN，F2=30KN，e=200mm,b=180mm,不计自重。试计算使柱截面内不出现拉应力时截面高度h应为多少？10分六矩形截面木梁如图，截面的宽高比为b:h =2：3，l=1m,q=10kN/m,木材的许用应力=10Mpa，许用剪应力=2Mpa，试选择截面尺寸b 、h 。(10分)七图示为一用20a 工字钢制成的压杆，材料为A3钢。E =200Gpa ，p=200Mpa ，压杆长度l =5m

18、 ，P =200kN 。假设nst=2，试校核压杆的稳定性。ix =2.12cm，iy=8.51cm，A =35.5cm²。(10分)"工程力学"试题答案一、A C D B A D 7、均匀性、各向同性 8、物理、静力学 9、线性、距离中性轴最远 10、大、不易 11、脆性断裂、塑性屈服 12、外力、轴向拉伸与压缩、扭转、弯曲 13、边界、连续性 14、平面、45°斜截面 15、圆形 16、弹性范围 17、错、错、错、错、二、N=2P T=3kNm Q=0kN M=mkNm三、 =160Mpa四、 五、h=0.28m六、h=0.35m b=0.24m七、

19、nst=2.5> nst=2 压杆稳定"工程力学"试题五二 概念题30分选择、填空、判断1平面汇交力系有 个独立的平衡方程；平面力偶力系有 个独立的平衡方程；平面一般力系有 个独立的平衡方程；空间汇交力系有 个独立的平衡方程；空间一般力系有 平衡方程。A1个； B2个； C3个；D4个； E5个； F6个。2二力平衡公理适用于 ；力的平行四边形法那么适用于 ；加减平衡力系公理适用于 ；作用与反作用定律适用于 。A刚体； B变形体； C刚体和变形体。3在研究一点的应力状态时，引用主平面的概念，所谓主平面是指 。 A.正应力为零的平面B.剪应力最大的平面C. 剪应力为零的

20、平面4.设火车轮缘与钢轨接触点处的主应力为800MPa、900MPa、1100MPa，按第三强度理论，其相当应力为 。B. 100Mpa B. 200Mpa C. 300Mpa5作为塑性材料的极限应力是 A. 比例极限 B. 弹性极限C 屈服极限 D 强度极限6假设力F对Z轴的矩为零，那么 A力F的大小必为零； B力F必与Z轴平行； C力F必与Z轴相交； D力F必与Z轴共面。7以下列图中为静定构造的是 ；为超静定构造的是 。8材料力学对变形固体所作的根本假设是连续性假设、_假设和_假设。 9低碳钢在拉伸破坏时，其断口为 _；低碳钢在扭转破坏时，其断口为_；低碳钢在压缩破坏时，其断口为 _。10

21、根据杆件的_不同，其变形也不同。其中根本变形为_ 、_、 _。11拉伸变形时，铸铁沿_破坏，压缩变形时，铸铁沿_破坏。12轴向拉压杆任意斜截面上只有均匀分布的正应力，而无剪应力。 13任意两个力都可以简化为一合力。 14柔索约束的约束反力其作用线是沿柔索的中心线，指向可以假设。 15分力一定小于合力 。三 作图题25分1做以下构件的内力图20分1.轴力图(N ) 2.扭矩图(T)3.剪力图(Q) 弯矩图(M) 要求有求支座反力的过程2、画出以下列图指定局部的受力图。5分三计算以下列图的形心坐标。R=100mm,r=17mm,d=13mm5分四、如下列图，力F12kN，F21kN，F33kN，试

22、分别计算三力在x、y、z轴上的投影。5分五图示构造中，P=3KN，斜杆AC的横截面积A1=100mm2，斜杆BC的横截面积A2=30mm2容许压应力=160MPa，试校核AC、BC杆的强度。7分六 某单元体上的应力情况如下列图，试画出对应的应力圆，并求出主应力和最大剪应力，将主应力的方向画在单元体图内。10分七矩形截面梁如图，截面的宽高比为b:h =2：3，l=1m,q=10kN/m,木材的许用应力=10Mpa，许用剪应力=2 Mpa，试选择截面尺寸b 、h 。(10分)八塔式起得机如下列图。机身重G220kN，作用线过塔架的中心。最大起吊重量P50kN，起重悬臂长12m，轨道A、B的间距为4

23、m，平衡锤重Q至机身中心线的距离为6m。试求：1确保起重机不至翻倒的平衡锤重Q的大小；2当Q30kN，而起重机满载时，轨道对A、B的约束反力。"工程力学"试题答案一、1、B A C C F A C A C C C C D 7、无、ab,8、均匀性、各向同性 9、杯锥状、平面、饼状 10、外力、轴向拉伸与压缩、扭转、弯曲 11、平面、45°12、错、错、错、错 二、Nmax=2kN Tmax=3kNm Qmax=PkN Mmax=PkN三、yc=40mm四、F1x=-1.2kN F1y=1.6kN F1z=0 F2x=0.424kN F2y=0.566kN F2z=

24、0.707kN F3x=0 F3y=0 F3z=3kN五、，AC、BC杆的强度都满足。六、七、h=0.35m b=0.24m八、1、7.5KN<Q<110KN 2、NA=45KN NB=255KN"工程力学"试卷A卷1、如下列图，重为G 的杆 AB 在光滑的槽内，B端与绕过定滑轮O悬挂重物E的绳索连接。试作出杆AB、定滑轮O以及重物E的受力图。12分2、 梁AB上受到一个均布载荷和一个力偶作用，载荷集度q = 100N/m，力偶矩大小M = 500 Nm。长度AB = 3m，DB=1m。求活动铰支D 和固定铰支A 的反力。12分3、 图示构造中，P=30KN，斜

25、杆AC、BC的直径分别为AC杆的许用应力 =80MPa，BC杆的许用应力=160MPa，试校核AC、BC杆的强度。12分4、 等直径传动轴的转速为n=500r/min，直径为d=50mm，主动轮A 输入功率P=40kW，从动轮C，B 分别输出功率P=16kW，P=24kW。=70MPa，单位长度许用转角=1°/m，G=80GPa。 试校核轴的强度和刚度。12分5、 外伸简支梁受力如下列图。试列出梁的剪力方程和弯矩方程，作出梁的剪力图和弯矩图。16分。40 MPa60 MPa120 MPa6、单元体应力情况如下列图，=120MPa。试求1主应力大小及方向；2在单元体上画出主平面的位置。

26、12分7、 图示构造，AB、AC杆的材料、长度、截面一样，：Q=90kN, E=200Gpa, l=0.8m, P=100, s=57, 经历公式cr=304-1.12 (MPa), nst=3。校核构造的稳定性。单位mm12分Q4030o30oABC8、平面连杆机构在图示平面内运动，,如按的规律运动，其中j以rad计，t以s计。t=0.8s时，M点的速度与加速度。12分"工程力学"试卷A卷答案1 解：2、解：1取梁AB为研究对象。2受力分析如图，其中Q=q.AB=100×3=300N；作用在AB的中点C 。3列平衡方程 1 2 34联立123求解 得与图示方向相

27、反 3 解：以C点为研究对象，其受力如下列图 1 2联立求解得CP 所以 AC、BC杆强度满足4 解：求外力偶矩：12 T19549×T29549× T> T 故校核2截面21 2-2截面的强度校核：2-2截面的刚度校核：所以该轴强度和刚度都满足要求。 5 解：1确定约束力FFqL/22写出剪力和弯矩方程3 依方程画出剪力图和弯矩图。40 MPa60 MPa120 MPa6 解： 依题意可知： 另一主平面的方位角为 按三个主应力排序：， 7 解：由于支承方式为两端铰支，所以 采用直线经历公式又根据静力学平衡公式 得 而，故该构造稳定。8 解：AB杆为平移，O1A为定轴

28、转动。根据平移的特点，在同一瞬时，M、A两点具有一样的速度和加速度。 A点作圆周运动，其运动方程为m/sm/sm/s此时AB杆正好第六次回到起始的水平位置O点处"工程力学"试题四 概念题30分填空、选择、判断1在研究一点的应力状态时，引用主平面的概念，所谓主平面是指 。 A.正应力为零的平面B.剪应力最大的平面C. 剪应力为零的平面 D. 正应力应力均为零的平面2.正方形截面受压杆，假设截面的边长由a增大到剪2a后其他条件不变，那么杆的横截面上的压应力是原降临界力的 。B. 2倍； B. 4倍；C. 8倍； D. 16倍；3.一直径为d的实心圆轴，按强度条件计算其受扭转时的

29、容许转力矩为T，当此轴的横截面面积增加一倍时，其容许扭转力矩将为 。A. 2T; B. 2TC. 4T. D. 4T4.设火车轮缘与钢轨接触点处的主应力分别为800MPa、900MPa、 和1100MPa，按第一强度理论，其相当应力为 。A. 100Mpa B. -800MPaC. 300Mpa D. 400MPa5作为脆性材料的极限应力是 A. 比例极限 B. 弹性极限C屈服极限 D强度极限6低碳钢在拉伸试验时，其断口形状是 ；铝在拉伸试验时，其断口形状是 ；铸铁在拉伸试验时，其断口形状是 。A杯锥状，斜截面，平面 ； B.杯锥状，平面，杯锥状C平面，杯锥状，平面 D.杯锥状，平面，斜截面.7塑性材料的伸长率应( ).A. 大于5%； B. 小于5%；C. 等于5%； D. 没有固定标准。8对由一定材料制成的压该来说，临界应力取决定于杆的柔度，柔度