工程力学试题及答案

工程力学试题及答案一、选择题（每题4分，共20分）（abc）1.工程设计中工程力学主要包含以下内容：A分析作用在构件上的力，分清已知力和未知力。B选择合适的研究对象，建立已知力和未知力的关系。C应用平衡条件和平衡方程，确定全部未知力D确定研究对象，取分离体（a）2下列说法中不正确的是：A力使物体绕矩心逆时针旋转为负B平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和C力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡D力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关（ab）3平面汇交力系向汇交点以外的一点简化，其结果可能是：A一个力 B一个力和一个力偶C一个合力偶D一个力矩（abcd）4.杆件变形的基本形式：A拉伸与压缩B剪切C扭转D平面弯曲（ad）5.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（）提高：A比例极限B塑性C强度极限D屈服极限二.填空题（每空1.5分，共36分）.工程中遇得到的物体，大部分是非自由体，那些限制或阻碍非自由体运动的物体称为—约束―。.由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔体约束，这种约束的特点：只能承受—拉力不能承受—压力，约束力的方向沿—柔体约束拉紧的方向。.力矩是使物体产生—转动—效应的度量，其单位_N*M，用符号 m__表示，力矩有正负之分，—逆时针—旋转为正。.平面一般力系的平衡方程的基本形式:—£/比=0Efi尸0 Zmo（F）=0、、i=1 i=1 i=1.根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设，其内容是：连续性假设、―均匀性假设、—各向同性假设。.拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：—弹性阶段轴力指向截面外部为正.塑性材料在拉伸试验的过程中，其。一£曲线可分为四个阶段，即：—弹性阶段屈服阶段强化阶段局部变形阶段.构件在工作过程中要承受剪切的作用，其剪切强度条件—TMax=FQ<t]..扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：.四指指向扭矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正 。.力学将两分为两大类:静定梁和超静定梁。根据约束情况的不同静定梁可分为:.简支梁外伸梁悬臂梁、、三种常见形式。

三.判断题：(每题3分，共15分).杆件两端受等值、反向、共线的一对外力作用，杆件一定发生地是轴向拉(压)变形。().标准试件扎起常温、静载作用下测定的性能指标，作为材料测定力学性能指标。().当挤压面为圆柱形侧面时，挤压面的计算面积按该圆柱侧面的正投影面积算。().由于空心轴的承载能力大且节省材料，所以工程实际中的传动轴多采用空心截面。().梁的横截面上作用有负值弯矩，其截面中性轴上侧各点受到压应力作用，下侧各点受到拉应力作用。()四.作图题：(9分)21.如图所示，三铰拱桥又左右两拱铰接而成，在BC作用一主动力。忽略各拱的自重，分别画出拱AC、BC的受力图。五.计算题：(每题10分，共20分).如图所示钢制拉杆承受载荷F=32kN,若材料的许用应力=120MPa,杆件横截面积为圆形，求横截面的最小半径。F^五.计算题：(每题10分，共20分).如图所示钢制拉杆承受载荷F=32kN,若材料的许用应力=120MPa,杆件横截面积为圆形，求横截面的最小半径。F^ ||F..如图所示，等直杆AD,左端固定，F1=100KN,F2=80KN,F『60KN,求各段杆的轴力，做出轴力图。g二-A--1m3mC1.5m试题答案.选择题1ABC2A.填空题6.约束7.拉力3AB4ABCD5AD压力柔体约束拉紧8.转动N・MM逆时针9,^Fix=0i=1EFiy=0i=1Emo(F)=010连续性假设均匀性假设i=1各向同性假设11.轴力指向截面外部为正12.弹性阶段屈服阶段强化阶段局部变形阶段13.=FVT]14,四指指MaxA向扭矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正15,简支梁外伸梁悬臂梁三判断题16错17对18对19错20对四作图题21.解：(1)选AC拱为研究对象，画分离体，AC杆为二力杆。受力如图(2)选BC拱为研究对象，画出分析体，三力汇交原理。

CFnc’B FnbF22.解：由截面法可知，轴力FN=F=32kN,拉杆的横截面面积CFnc’B FnbF22.解：由截面法可知，轴力FN=F=32kN,拉杆的横截面面积A2P32X103绯= =266.7mm21120x106即冗r22266.7mm2,故r29.2mm横截面的最小半径为9.2mm23.解:（1）求支座反力。[Fi=0即F+F-F+F=0得Fm=-F+F-F=-100+80-60=-80kN结果为负号，_L、JL乙J _L、 JL乙Ji=1说明支座反力水平向左。（2）分段计算轴力。AB段，取左段为隔离体：EFi=0即N1-Fn=0 凡=FN=80kN（内力为拉力）i=1BC段，取左段为隔离体:EFi=0即N2+F1-Fn=0N2=Fn-F1=-20kN（内力为拉力）乙JL_L、 4 _L、JL2010-2011学年第二学期《工程力学》期末试卷（A）填空（25分）.力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点，这三个因素称为力的三要素。.两物体相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向、共线，分别作用于两个物体。这两个力互为作用与反作用的关系。.力偶是由一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系组合而成的.常用的约束有柔性约束、光滑接触面约束、铰链约束、固定端约束。.空间力系根据力系各力作用线的分布情况，可分为空间汇交力系、空间平行力系和空间任意力系。.平面弯曲梁剪力和弯矩正负判定口诀为：左上右下，剪力为正，左顺右逆，弯矩为正。.刚体做平移运动时，其上各点的运动轨迹形状相同且彼此平行。.动点相对于定参考系的运动称为绝对运动，对于动参考系的运动称为相对运动；把动参考系相对于定参考系的运动称为牵连运动。.动点相对于动参考系的速度，称为动点的相对速度，动点相对于定参考系的速度称为动点的绝对速度。二、判断（10分）.力是物体之间的相互机械作用。（J）.刚体是在力的作用下不变形的物体。（J）.刚体受三个共面但互不平行的力作用而平衡时，三力必汇交于一点。（J）.力矩的单位是N•M或者kN•Mo（V）.活动铰链支座的约束力通过销钉的中心，垂直于支承面，指向被约束的物体，恒为压力。（X）.若力系中各力的作用线在同一个平面内，该力系称为平面力系。（V）.力学中仅用静力学平衡方程不能求得全部未知力的情况称为静定问题。（X）.物体的摩擦力方向总是与运动方向相反。（X）.平面弯曲梁的受力特点是所受外力均在过梁轴线的平面内。（V）.刚体做平移时，它的质心运动的情况与单个质点的运动情况相同，可直接用质心代替刚体进行分析。（V）三、选择（20分）.静力学研究的对象是（D）A、物体B、流体C、物质D、刚体.两个大小为3N、4N的力合成一个力时，此合力最大值为（B）A、5N B、7N C、12ND、1N.在研究拉伸与压缩应力应变时，我们把杆件单位长度的绝对变形称为（B）A、应力 B、线应变 C、变形 D、正应力.质点动力学基本方程为（D）A、W=FS B、P=MV C、I=FT D、F=ma.以下关于截面上内力的大小的结论哪一个是正确的？（A）A、与截面的尺寸和形状无关 B、与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关C、与截面的尺寸和形状有关 D、与截面的形状有关，但与截面的尺寸无关.当作用在质点系上外力系的主矢在某坐标轴上的投影为零时，则质点系质心的（D）A.速度一定为零B.速度在该轴上的投影保持不变C加速度在该轴上的投影一定不为零D.加速度在该轴上的投影保持不变.一空间力系中各力的作用线均平行于某一固定平面，而且该力系又为平衡力系，则可列独立平衡方程的个数是 （A）A.6个 B.5个 C.4个D.3个ABFdbABFdb.已知点的运动方程为x=2t3+4,y=3t3—3,则其轨迹方程为 （B）A.3x+4y—36=0 B.3x—2y—18=0 C.2x—2y—24=0D.2x—4y—36=09.如图所示，质量为m、长度为Z的均质细直杆OA,一端与地面光滑铰接，另一端用绳AB维持在水平平衡位置。若将绳AB突然剪断，则该瞬时，杆OA的角速度3和角加速度仅分别为 （B）羊A.3=0,a=0B.3=0,期0C.3=10,a=0 D.39，期0一受扭圆棒如图所示，其m-m截面上的扭矩等于（D）A.Tm-m=M+M=2M B.Tm-m=M—M=0C.Tm-m=2M—M=M D.Tm-m=—2M+M=—M四、做图题（每小题7分，共35分）1、画出下图中杆AB,轮C,以及整体受力图。

2、拉伸或压缩杆如图所示，试用截面法求杆上各段轴力，并画出各干的轴力图。五、计算题图示简易起重机用钢丝吊起重力G=2KN的重物，不计杆件自重。摩擦及滑轮大小，A,B,C三处简化为铰链连接，求杆AB和AC所受的力。答案：-0.414kN -3.15kN（负号表示压力）2010-2011学年第2学期《工程力学》复习要点

填空、选择与判断题参考答案一、填空题.力是物体间相互的相互机械作用，这种作用能使物体的运动状态和形状发生改变。.力的基本计量单位是牛顿（N）或千牛顿（kN）。.力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点（作用线）三要素。.若力户对某刚体的作用效果与一个力系对该刚体的作用效果相同，则称F为该力系的合力，力系—►中的每个力都是F的分力。.平衡力系是合力（主矢和主矩）为零的力系，物体在平衡力系作用下，总是保持静止或作匀速直线运动。.力是既有大小，又有方向的矢量，常用带有箭头的线段画出。.刚体是理想化的力学模型，指受力后大小和形状始终保持不变的物体。.若刚体受二方作用而平衡，此二方必然大小相等、方向相反、作用线重合。.作用力和反作用力是两物体间的相互作用，它们必然大小相等、方向相反、作用线重合，分别作用在两个不同的物体上。.约束力的方向总是与该约束所能限制运动的方向相反。.受力物体上的外力一般可分为主动力和约束力两大类。.柔性约束限制物体绳索伸长方向的运动，而背离被约束物体，恒为拉力。.光滑接触面对物体的约束力，通过接触点，沿接触面公法线方向，指向被约束的物体，恒为压力。.活动铰链支座的约束力垂直于支座支承面，且通过较链中心，其指向待定。.将单独表示物体简单轮廓并在其上画有全部外力的图形称为物体的受力图。在受力图上只画受力，不画施力；在画多个物体组成的系统受力图时，只画外力，不画内力。.合力在某坐标轴上的投影，等于其各分力在鬼二轴上投影的上数和，这就是合力投影定理。若有一平面汇交力系已求得工［和工F，则合力大小FR=。.画力多边形时，各分力矢量首尾/相接，而合力矢量是从第一个分力矢量的起点指向最后一个分力矢量的终点。.如果平面汇交力系的合力为零，则物体在该力系作用下一定处于R衡状态。.平面汇交力系平衡时，力系中所有各力在两垂直坐标轴上投影的代数和分别等于零。.平面力系包括平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等类型。.力矩是力使物体绕定点转动效应的度量，它等于力的大小与力臂的乘积，其常用单位为N・m或kN-m.力矩使物体绕定点转动的效果取决于力的大小和力臂长度两个方面。.力矩等于零的条件是力的大小为零或者力臂为零（即力的作用线通过矩心）。.力偶不能合成为一个力，力偶向任何坐标轴投影的结果均为零。.力偶对其作用内任一点的矩恒等壬力偶矩与矩心位置无关。.同平面内几个力偶可以合成为一个合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。.力偶是由大小相等、方向相反、作用线不力合的两个平行力组成的特殊力系，它只对物体产生里动效果，不产生移动效果。.力偶没有合力，也不能用一个力来平衡，力偶矩是转动效应的唯一度量:.力偶对物体的作用效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向和作用面三个要素。

.平面任意力系向作用面内任一点简化的结果是一个力和一个力偶。这个力称为原力系的主矢，它作用在简化中心，且等于原力系中各力的矢量和；这个力偶称为原力系对简化中心的主矩，它等于原力系中各力对简化中心的力矩的代数和。.平面任意力系的平衡条件是：力系的主矢和力系对任何一点的点矩分别等于零：应用平面任意力系的平衡方程，选择一个研究对象最多可以求解三个未知量。.空间汇交力系的平衡条件是.空间汇交力系的平衡条件是 、一.空间平行力系与y轴平行，在工Fx=0,EM=0六个方程中，三个方程恒等于零的应是ZF=0,EF=0,EM=0,EM=0,z.重心是物体重力的作用点点，它与物体的大小、形状和质量分布有关：形心是由物体的形状和大小所确定的几何中心，它与物体的质量分布无关；质心是质点系的质量中心；对于均质物体，一重心与形心重合，在重力场中，任何物体的重心与质心重合。.作用于直杆上的外力（合力）作用线与杆件的轴线重合时，杆只产生沿轴线方向的伸长或缩短变形，这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。.轴力的大小等于截面—侧所有轴皿力的代数和；轴力得正值时，轴力的方向与截面外法线方向相同，杆件受拉伸。•杆件受到一对大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直的外力偶作用时，杆件任意两相邻横截面产生绕杆轴相对转动，这种变形称为扭转。.若传动轴所传递的功率为P千瓦，转速为n转/分，则外力偶矩的计算公式为M=9549xPn.截面上的扭矩等于该截面一侧（左或右）轴上所有外力偶矩的代数和；扭矩的正负，按右手螺旋法则确定。.强度是指构件抵抗破坏的能力，刚度是指构件抵抗弹性变形的能力，稳定性是指受压杆件要保持原有直线平衡状态的能力。.杆件轴向拉压可以作出平面假设：变形前为平面的横截面，变形后仍保持为平面，由此可知，横截面上的内力是均匀分布的。.低碳钢拉伸可以分成：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、缩题阶段。选择题约束力的方向必与（B）的方向相反。A.主动力；B.物体被限制运动；C.重力;柔性约束的约束力方向总是（C约束力的方向必与（B）的方向相反。A.主动力；B.物体被限制运动；C.重力;柔性约束的约束力方向总是（C）受约束物4A.铅垂指向；B.沿绳索指向；C.沿绳索光滑面约束的约束力总对受力物体形成（AA.压力；B.拉力；C.牵引力；D.摩’C本;D.水平指向。用。凡能使物体运动或有运动趋势的力称为（A）。A.主动力；B.约束力；C.内力；D.外力。.物体系中的作用力和反作用力应是（ ）。A.等值、反向、共线； B.等值、反向、共线、同体；C.等值、反向、共线、异体； D.等值、同向、共线、异体。作用有汇交于一点，互不平行三力的刚体（D）状态。A.一定处于平衡；B.处于不平衡；C.运动状态；D.可能处于平衡。物体的受力效果取决于力的（D）。A.大小；B.方向；C.作用点；D.大小、方向、作用点。力是物体之间相互的（A），这种作用使物体的（C）或（D）发生改变。A.机械作用；B.摩擦；C.运动状态；D.形状。静力学研究的对象主要是（D）。A.受力物体；B.施力物体；C.运动物体；D.平衡物体。.改变力的三要素中的一个，力对物体作用效果（D）。A.保持不变；B.不一定改变；C.有一定改变；D.随之改变