工程力学基础试全解

工程力学基础试全解工程力学基础试全解工程力学基础试全解.工程力学基础试卷1一、看法题（25分）1、考虑力对刚体作用的收效，力是（）矢量。A.滑动；B.自由；C.定位；D.不能够确定2、关于力偶，以下说法中哪个是正确的？（）组成力偶的两个力大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力组成力偶的两个力大小相等、方向相反，是平衡力系力偶对任一点之矩等于力偶矩矢量力偶在任一坐标轴的投影，等于该力偶矩的大小3、利用平面一般力系的平衡方程最多可求解几个未知量。( )A.一个B.二个C.三个D.四个4、内力和应力的关系（）A内力小与应力B内力等于应力的代数和C内力为矢量，应力为标量D应力是分布内力的集度5、图示结构为（）A.静定结构B.一次超静定结构C.二次超静定结构D.三次超静定结构二、已知结构尺寸和受力如图示，设AB和CD杆为刚体，BC和EF杆为圆截面杆，直径均为d。若已知FP39kN，杆的直径d25mm，杆的资料为Q235钢，许用应力160MPa试校核此结构可否安全。（15分）..三、已知变截面钢轴上的外力偶矩mb1800Nm，mc1200Nm，剪切弹性模量G80109Pa，轴的尺寸见图，试求最大切应力max和最大相对扭转角AC。（15分）75mb50mcABC750500四、绘图示梁的剪力求和弯矩图。（15分）2PaaP五、矩形截面悬臂梁受力以下列图，试计算Ⅰ－Ⅰ截面上ABCD各点处的正应力，并指出是拉应力还是压应力。（15分）P1.5kNAⅠC30Ⅰ20015D300518B六、已知直径为d0.1m的圆杆受力如图，P50kN，T7kNm，许用正应力100MPa，试用第三强度理论校核此杆的强度。（15分）TPPT..参照答案一、看法题（25分）1、A；2、C；3、C；4、D；5、B二、（15分）解：1）由AB梁的平衡求出BC杆的轴力339kN31.2kNMA03.75FBC3FP0FBC3.752）由ED梁的平衡求出EF杆的轴力FEF3.831.2kNMD03.8FBC3.2FEFsin30074.1kN3.2sin303）计算应力EF杆的轴力比BC杆的轴力大，因此计算应力大的杆满足强度条件即可。EFFEF4FEF474.1103N151106Pa=151MPa<Ad20.0252m2三、（15分）解：1）画扭矩图最大扭矩值3kNmT2）最大切应力1.2kNm3kNmTmax16TAB163103Nm6AB段：ABmaxWPd30.0753m336.210Pa=36.2MPaBCmaxTmax16TBC161.2103Nm48.8106Pa=48.8MPaBC段：WPd30.053m3）最大相对扭转角ABABTABlAB32TABlAB3231030.750.68102rad段：GIABGd4801090.0754BCBCTBClBC32TBClBC321.21030.50.611102rad段：GIBCGd4801090.054最大切应力为BCmax=48.8MPa，最大相对扭转角ABmax0.68102rad四、（15分）..解：1）拘束反力Fy＝PFS+P2）画剪力求和弯矩图－PM＋五、（15分）解：1）弯矩M0.2P0.21.50.3kNm2）正应力M6M60.31036ABWZbh20.0180.03211110Pa=111MPaM12M120.31030.016C0DIZybh3y0.0180.0337410Pa=74MPa六、（15分）解：1）内力FNP50kNT7kNm2）校核杆的强度22r3242FN4TAWP45010321671032471.360.120.131071.3MPar371.3MPa<100MPa安全工程力学基础试卷2一、看法题（25分）1、作用与反作用定律适用以下哪一种情况（）。A.只适用于刚系通通；B.只适用于刚体；C.只适用于平衡状态；D.物系通通。2、F1、F2、F3及F4是作用在刚体上的平面汇交力系，其力矢量之间如同图的关系，合.F4F3F1.力为FR，以下哪一种情况正确（）。A.FRF4；B.FR2F4C.FRF4；D.FR2F43、利用空间力系的平衡方程最多可求解几个未知量。( )A.四个B.五个C.六个D.八个4、圆轴扭转，直径为d，极惯性矩是（）。A.IPd316B.IPd332C.IPd416D.IPd4325、铸铁梁载荷如图示，横截面为T字形，截面放置方式更为合理。P(a)(b)二、图示结构由梁DC、CEA两构件铰接而成，尺寸和载荷如图。已知：Mqa2，P2qa。求A、B处拘束反力。（15分）PqAaDBCaMaaEa三、实心圆轴外力偶矩如图示，已知资料100MPa，G80109Pa，2m，60mm，试校核此轴的强度和刚度。（15分）m11kNmBm32kNmAm23kNmC四、绘图示梁的剪力求和弯矩图。（15分）q

FqaAB.2aaC.五、（15分）六、已知直径d0.1m的圆杆受力如图，P5kN，力偶矢量m2kNm与杆轴线平行，100MPa，试用第三强度理论校核此杆的强度。（15分）F5kNm2kNm1m1m参照答案一、看法题（25分）1、D；2、A；3、C；4、D；5、（a）二、（15分）解：1）以DC梁为研究对象MB0Pa1qa2FCya0FCyP1qa2qa1qa3qa2222Fy0FByPqaFCy0FByPqa2qaqaFCy9qa22）由CEA折杆为研究对象Fy0FCyFAy0FCyFAy3qa2.Fqa.MA0MAFCyaM0MAFCyaM3qa2qa21qa2逆时针22三、（15分）解：1）画扭矩图最大扭矩值2kNm2）最大切应力

T2kNm+－1kNmTmax16TBC162103Nm47.26BC段：maxWPd30.063m310Pa=47.2MPa）最大单位长度扭转角maxTBC18032TBC1803221031801.13mGIPGd48010920.064BC段：max=47.2MPa<100MPa，max1.13m2m，安全。四、（15分）解：1）拘束反力FA1qa,FB5qa；2）画剪力求和弯矩图221qaqa2+1qa2－3qa82＋－qa2五、（15分）六、（15分）..解：1）内力危险截面在固定端处：M1m5kN=5kNmT2kNm2）校核杆的强度M24T2r3WzWP32510321621032454.810654.8MPa0.130.13r354.8MPa<100MPa安全工程力学试卷3一、看法题（25分）1、仅受力作用且处于状态的构件为二力构件。2、F1、F2及F3是作用在刚体上的平面汇交力系，其力矢量之间如同图的关系，合力为FR，以下哪一种情况正确（）。F3A.FRF3；B.FR2F3F2C.FRF3；D.FR2F3F13、利用平面汇交力系的平衡方程最多可求解几个未知量。( )A.一个B.二个C.三个D.四个、圆轴波折，直径为，截面对形心轴z的惯性矩是（）。4dA.Izd332B.IPd364C.IPd464D.IPd4325、应力状态如图示，用第三强度理论计算相当应力，选（）。A.r31；B.r3123r313242C.2；D.r3..二、直杆ACD与杆BC铰链连接，各杆自重不计，直杆AD上作用均匀载荷q，在D点作用力偶M。已知：M400Nm，q100N/m，a1m。试求BC杆的力和A支座的反力。（15分）qMACD2aB2a2a三、实心圆轴外力偶矩如图示，已知资料100MPa，d60mm，试校核此轴的强度；在不改变轴的直径情况下，如何使轴满足强度条件。（15分）m15kNmBm32kNmAm23kNmC四、绘图示梁的剪力求和弯矩图。（15分）2Pa2PABCaa五、已知矩形截面梁，高度h80mm，宽度b60mm，a1m，170MPa，求分布载荷q。（15分）qABaChzb2a六、已知直径d0.1m的圆杆受力如图，P5kN，力偶矢量m2kNm与杆轴线平行，100MPa，试用第三强度理论校核此杆的强度。（15分）5kNm2kNm1m1m..参照答案一、看法题（25分）1、二力、平衡；2、A；3、B；4、C；5、D二、（15分）解：1）以AD杆为研究对象，求CB杆的力MA0Mq4a2aFCBcos452a08qa2M(810012400)Nm压力FCB21282.8N2acos45cos45m2）以AD杆为研究对象，求A点拘束反力Fx0FCBcos45FAx0FAxFCBcos45282.8cos45=200N( )Fy0FAy4qaFCBcos450FAy4qaFCBcos454100282.8cos45200N三、（15分）解：1）画扭矩图最大扭矩值5kNm2）最大切应力

T－2kNm5kNmmaxTmax16TBC165103Nm117.9106Pa=117.9MPaAB段：WPd30.063m3max=117.9MPa>100MPa不安全3）交换外力偶矩m和m的地址T122kNm+最大扭矩值3kNm－Tmax16TBC163103Nm3kNm6maxWPd30.063m370.710Pa=70.7MPaAB段：max=70.7MPa<100MPa，安全。四、（15分）解：1）拘束反力FA2P,MA2Pa(逆时针)；）画剪力求和弯矩图..FS2P+M－－2Pa2Pa五、（15分）解：1）求拘束反力MA0FB2aq3a3a0FB2a9qa22a9qa224Fy0FAFBq3a0FAq3aFB3qa9qa3qa442）内力Mmax1qa2危险截面在B处：22）校核杆的强度M6M61qa22maxbh2Wzbh2bh262170100.060.0821.8103Nm21.8kNmq3a2312六、（15分）解：1）内力危险截面在固定端处：M2m5kN=10kNmT2kNm2）校核杆的强度M2T2r34WzWP3210103216210324103.9106103.9MPa0.130.13r3103.9MPa>100MPa不安全工程力学试卷4..一、看法题（25分）1．已知F1，F2，F3，F4为作用于刚体上的平面共点力系，其力矢关系以下列图为平行四边形。由此可知（）。A.力系可合成为一个力偶；B.力系可合成为一个力；F4C.力系简化为一个力和一个力偶；D.力系的合力为零，力系平衡F1F3F22、当平面力系能够合成为一个合力时，则其关于作用面内任一点之矩，等于力系中各关于同一点之矩的代数和。3、利用空间汇交力系的平衡方程最多可求解几个未知量。( )A.一个B.二个C.三个D.四个4、梁发一生面波折时，其横截面绕（）旋转。A.梁的轴线；B.中性轴；C.截面的对称轴；D.截面的上（或下）边缘。5、圆轴弯扭组合变形，应力状态如图示，其中MW，TWP，用第三强度理论计算相当应力，选（）。A.C.

r31；B.r3123r3M2T213W；D.r32二、直杆ACD与杆BC铰链连接，各杆自重不计，直杆AD上作用均匀载荷q，在D点作用力偶M。已知：q100N/m，a1m。试求BC杆的力和A支座的反力。（15分）qACD2aB2a2a三、圆轴受力如图示，已知资料100MPa，G80109Pa，2m,dAB60mm，dBC50mm，试校核此轴的强度和刚度。（15分）..m13kNmBm32kNmAm2C5kNm四、绘图示梁的剪力求和弯矩图。（15分）4P2PaABCaa五、T形截面悬臂梁，资料的许用拉应力

t40MPa，许用压应力c160MPa，截面对形心轴z的惯性矩Iz101.8106cm4，y19.64cm，试计算梁的同意载荷F。（15分）六、正交圆截面刚架在同一水平面内，尺寸及受力如图，已知截面直径d100mm，P12KN，[]100MPa。按第三强度理论校核强度。（15分）P12mC2mBA参照答案一、看法题（25分）1、A；2、合力、分力；3、C；4、B；5、C二、（15分）解：1）以AD杆为研究对象，CB杆为二力杆，求CB杆所受的力MA0q4a2aFCBcos452a0..FCB8qa2(810012)Nm565.68N压力2acos4521cos45m2）以AD杆为研究对象，求A点拘束反力Fx0FCBcos45FAx0FAxFCBcos45565.68cos45=400N( )Fy0FAy4qaFCBcos450FAy4qaFCBcos454100565.68cos450三、（15分）解：1）画扭矩图T2kNm+AB段扭矩3kNm，BC段扭矩2kNm－2）最大切应力3kNmABTmax16TAB163103Nm70.7106Pa=70.7MPaAB段：WPd30.063m3BCTmax16TBC162103Nm6WPd30.053m381.510Pa=81.5MPaBC段：）最大单位长度扭转角ABTAB18032TAB1803231031801.69mGIP48010920.064AB段：GdABmaxTBC18032TBC1803221031802.33mGIPGd48010920.054BC段：max=81.5MPa<100MPa，max2.33m2m，不安全。四、（15分）解：1）拘束反力FA2P,MA2Pa(逆时针)；2）画剪力求和弯矩图FS4P+2PaM+－2Pa五、（15分）..六、（15分）解：1）内力危险截面在固定端A处：M2m2kN=4kNmT2m2kN=4kNm2）校核杆的强度M22Tr3Wz4WP32410324164103257.6106Pa57.6MPa0.130.13r357.6MPa<100MPa安全工程力学试卷5一、看法题（25分）1、一个物体上的作用力系，满足( )条件，就称这种力系称为平面汇交力系。..A．作用线都在同一平面内，且汇交于一点；B．作用线都在同一平面内，但不交于一点；C．作用线在不同样一平面内，且汇交于一点；D．作用线在不同样一平面内，且不交于一点。2、力偶矩的大小取决于（）。A.力偶合力与力偶臂；B.力偶中任一力和力偶臂；C.力偶中任一力与矩心地址；D.力偶在其平面内陆址及方向。3、空间力偶矩是()。A.代数量；B.滑动矢量；C.定位矢量；D.自由矢量。、空心圆轴扭转，外直径为D，内直径为d，抗扭截面系数是（）。4A.WPD3d316B.WPD3d332D34WPD34C.WP1D.116325、梁在某截面处Q，则该截面处弯矩有（）。=0A、极值；B、最大值；C、最小值；D、有零值。Pqa，试求图示梁的支座反力（15分）二、已知=2qPABa三、实心圆轴外力偶矩如图示，已知资料100MPa，G80109Pa，3m，60mm，d50mm试校核此轴的强度和刚度。（15分）m22kNmBm31kNmAm33kNmC四、绘图示梁的剪力求和弯矩图。（15分）200N150NmABC2m2m..五、已知矩形截面梁，高度h80mm，宽度b60mm，a1m，分布载荷q6kNm,170MPa，试校核梁的强度。（15分）qFqaBAChz2aab六、直角折杆AD放置水平面内，A端固定，D端自由。已知折杆直径d0.1m受力如图，F5kN、P3kN，120MPa，试用第三强度理论校核此杆的强度。（15分）P3kNF5kNDCAB1m1m1m参照答案一、看法题（25分）1、A；2、B；3、D；4、C；5、A二、（15分）解：1）拘束反力Fy0FAyPqa0FAyPqa3qaMA0MAPa1qa20MAPa1qa22qa21qa25qa2逆时针2222三、（15分）解：1）画扭矩图最大扭矩值2kNm

T1kNm+－2）最大切应力2kNmTmax16TAB162103Nm93.6MPamaxd3140.05310.64m3WP）最大单位长度扭转角TAB18032TAB1803221031802.68mmaxGD4148010920.05410.64GIP..max=93.6MPa<100MPa，max2.68m3m，安全。四、（15分）解：1）拘束反力FAy200N,MA950Nm；2）画剪力求和弯矩图FS－M200N400Nm－550Nm950Nm五、（15分）FA151）拘束反力qa,FBqa；2）画剪力求和弯矩图221qaqa2+1qa2－3qa82＋－qa23）危险截面在B处，MBqa26103126kNmM6M6qa2661036maxWzbh2bh20.060.08293.810Pa=93.8MPamax93.8MPa<100MPa安全。六、（15分）解：1）内力危险截面在固定端处：M1F2P1m5kN+2m3kN=11kNm1m3kN3kNm2）校核杆的强度22r3M4TWzWP..3211103216310324116106116MPa0.130.13r3116MPa<120MPa安全工程力学基础复习题B一、空心圆轴外力偶矩如图示，已知资料100MPa，G80109Pa，3m，D60mm，50mm，试校核此轴的强度和刚度。m22kNmBm31kNmAm33kNmC解：1）画扭矩图T最大扭矩值2kNm1kNm+－2）最大切应力2kNmTmax16TAB162103Nm93.6MPamaxd3140.05310.64m3WP）最大单位长度扭转角TAB18