工程力学测试题

第一阶段测试卷考试科目:《工程力学》 静力学 （总分100分）时间：90分钟__________学习中心（教学点） 批次： 层次：专业： 学号： 身份证号：姓名： 得分：一、单项选择题：（本大题共 5小题，每小题 2分，共10分）1．物块重 G，在水平推力 P作用下平衡。接触面间的静滑动摩擦因素数为fs。，则物块与铅垂面间的摩擦力为（ B ）。PA．FfsP；Ｂ．FG；GＣ．FfsG；Ｄ．FP。题1图2．一等边三角形薄板置于水平光滑面上， 开始处于静止状态。 当沿其三边AB、BC、CA分别作用力F123后，若该三力相等，方、F、F向如图，则（D）。A．板仍然保持平衡；Ｂ．板既发生移动，又会发生转动；Ｃ．板只会产生移动；Ｄ．板只会产生转动。题23. 二力平衡公理适用的范围是（ A ）。A．刚体； Ｂ．刚体系统；Ｃ．变形体； Ｄ．任何物体或物体系统。4．图示结构中，如果将作用在 AC上的力偶移动到 BC上（图中虚线所示），则（ C ）。A．支座A的反力不会发生变化；B．支座B的反力不会发生变化；C．A、B支座的反力都会有变化；题4图D．铰链C所受的力不会有变化。5．力F作用于长方体BCDH侧平面内，如图所示。该力在ox、oy、oz轴上的投影为（B）。A．Fx0,Fy0,Fz0;zB．Fx0,Fy0,Fz0;DHFC．Fx0,Fy0,Fz0;yoCBD．Fx0,Fy0,Fz0。x题5图二、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）1．平面汇交力系，有2个独立的平衡方程，空间一般力系有6个独立的平衡方程2．平面一般力系平衡的必要与充分条件是：所有外力的矢量和为零，所有外力对任意一点的矩的代数和为零。3．力在正交坐标轴上投影的大小与力沿这两根轴的分力的大小相等。4．同平面内的两个力偶，只要力偶矩相同，对刚体作用的效应就相同。5．图示AB杆自重不计，在五个已知力作用下处于平衡。则作FF312F用于B点的四个力的合力R的方向沿AB杆轴线。BF4F A题5图三、 作图题（每小题10分，共20分）图中所有接触都为光滑的，物体重量不计。1．画出物体系统中构件 ACB及整个物体系统的受力图。整个物体系统的受力图ACB的受力图2．画出物体系统中构件 AB及整个物体系统受力图。AB的受力图整个物体系统受力图四、计算题（每小题 20 分，共60 分）1．图示连续梁 ABC，已知a和m，不计梁重，求梁上 A、B、C处的约束反力。题1图解：取BC受力分析，B、C反力方向铅直，构成与m反向力偶,Σm=0，FCmi2amFB；（↓）2a取整体受力分析：ΣX=0，F=0，AXmΣY=0， FAY FC ，（↓）2aMA=0mA=Fc×4a－m=m（顺转）。2．在图示构架中，各杆自重不计，载荷 F=1000N，A处为固定端，B、C、D处为铰链。求固定端A及B铰链处的约束反力。题2图解：取整体受力分析由x0FAX0由y0FAYF1000N（↑）由MA0mA6F6000N（逆转）取CD整体受力分析3MC0FD546F0FD610005122500N（↗）BD是二力构件（压杆）FBFD=2500N（↗）3．简易升降混凝土料斗装置如图所示，混凝土和料斗共重 25kN，料斗与滑道间的静摩擦与动摩擦因数均为。 （1）绳子拉力为 25kN时，料斗处于静止状态， 求料斗与滑道间的摩擦力；（2）求料斗匀速上升和下降时绳子的拉力。3.解：（1）取料斗为研究对象，分析受力（图（a））70o由x0得：xTFGsin700题3图TFTGsin701.508kNy（2）料斗匀速上升时（图（a））NFNfGfcos70FGTFGsin70Gfcos70Gsin7026.06kN图（）料斗匀速下降时（图（b））xTTGsin70FGsin70Gfcos7020.93kNyNFG图（b）第二阶段测试卷考试科目:《工程力学》材料力学第1至6章（总分100分）时间：90分钟__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一、单项选择题：（本大题共5小题，每小题2分，共10分）1．下列结论中哪些是正确的答（A）。1）构件的强度表示构件抵抗破坏的能力。2）构件的刚度表示构件抵抗变形的能力。3）构件的稳定性表示构件维持其原有平衡形式的能力。4）构件的强度、刚度和稳定性愈高愈好。A．（1），（2），（3）。B．（4）。C．全对。D．全错。2．等直杆的受力情况如图。设杆内最大轴力和最小轴力分别为N和N，则下列结论中（B）maxmin是正确的。A．Nmax55kN，Nmin40kN；40kN55kN25kN20kNB．Nmax50kN，Nmin5kN；C．Nmax题2图55kN，Nmin25kN；D．Nmax75kN，Nmin25kN。3．“齿形”榫连接件尺寸如图所示，两端受拉力F作用。已知挤压许用应力为[bs]，则连接件的挤压强度条件为（ A ）。A．F[bs]；Feb

e

F ha a b题3图Ｂ．F[bs]；e）b(hＣ．

2Feb

[

bs]；Ｄ．(2F[bs]。h）eb4．实心圆轴受扭转力偶作用，横截面上的扭矩为 T，下列四种应力沿横截面径向分布图中正确的是（ D ）。A．（a） Ｂ．（b） Ｃ．（c） Ｄ．（d）（）（）（）（d）ab题4图5．梁发生平面弯曲时，其横截面绕（A．梁的轴线；Ｃ．截面对称轴；

B ）旋转。B ．中性轴；D．截面形心。二、 填空题（本大题共

5小题，每小题

2分，共

10分）1．构件受外力而发生变形，在外力解除后具有消除变形的这种性质称为

弹性

。2．设构件材料的失效应力（破坏应力）为

u，许用应力为

[

]，安全系数用

n

表示，则它们三者间的关系是

。3．抗拉压刚度为 EA的等截面直杆的受力情况如图所示，则 B点的位移为 。4．横截面积相同的实心轴和空心圆轴，从强度的角度考题3图虑， 空心 轴更好；从刚度的角度考虑， 空心 轴更好。5．矩形截面横梁，按下图中 （b） 方式放置，可承受的载荷更大。（a） （b）题5图三、作图题（20分）写出图示梁的剪力和弯矩方程，并作出剪力图和弯矩图，求出最大剪力M max。解：A、B两支座的约束反力为RA=qa/2，RB=5qa/2剪力弯矩方程AB段：QAB=RA–qx=qa/2–qx（0x2a）MAB=RAx–qx2/2=qax/2–qx2/2(0x2a）BCQ=F=qa(2ax3a）段：BC

Qmax和最大弯矩xxQ qaqa/2x–3qa/2qa2/8xM BC= –F(3a–x)= –qa(3a–x)–qa2(2a x 3a）3qa 2Qmax ， Mmaxqa2四、 计算题（每小题20分，共60分）1．图示三角形支架，杆 AB和BC都是圆截面杆，杆 AB直径dAB 20mm，杆BC直径dBC 40mm，两杆都由 Q235钢制成。设重物的重力G=20kN，Q235钢的许用应力[]=160MPa。问支架是否安全。解：以B铰链为研究对象，分析受力NGBCNBC40kN，NABsin3030oBGNAB34.64kNtan30G故BCNBC4NBC31830.99KPa=MPa<[σ]ABCdBC2NAB4NABdAAB

AB2 110265.73KPa=MPa<[ σ]AB所以支架安全。2．图示传动轴，主动轮B输入功率P=368KW,从动轮、输出功率分别为P=147KW,P=221KW,k123轴的转速500r/min,许用切应力[]=70MPa。（1）作轴的扭矩图；（2）设计轴的直径。n=题2图解：计算外力偶矩mB=9550×P1/n=9550×368÷500=，mA=9550×P2/n=9550×147÷500=，C=B–A=mmm作扭矩图；危险段段BCTmax，Wtd3maxWt，16d316Tmax164221.13.07104m370106d=0.0675m=67.5mm。3．拖斗车横梁简化如图。已知拖车载重 P=15kN，设车轴尺寸如图（ a）所示，材料的弹性模量E=200×109N/m2。试求车轴的最大挠度和 A截面的转角。（设集中力作用的简支梁跨度中点的挠度为fl/2Pb（3242Pab(lb)，Pab(la)，如图（b）所示）），AB6lEI48EI6lEIaPb30mmAθAθB30mml（）（）ba题3图解：因结构和载荷对称，梁的最大挠度在梁的跨度中点，最大转角在梁的端部。由叠加法得：Pb（3l24b2）（3242）fmax2fl/222Pblb48EI48EI12150000.131.16240.120.00925m9.3mm482001090.034max AP BP2 2

Pab(lb)Pab(la)Pab12150000.11.06220.03rad6lEI6lEI4EI42001090.034第三阶段测试卷考试科目:《工程力学》材料力学第7至10章（总分100分）时间：90分钟__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：五、单项选择题：（本大题共5小题，每小题2分，共10分）1．所谓点的应力状态是指受力杆件上（A）。过该点的单元体各个不同截面上的应力状况过该点的单元体各面上的应力该点的三个主应力该点的正应力和切应力2．对于一个微分单元体，下列结论中（ B ）是错误的。正应力最大的面上切应力必为零切应力最大的面上正应力必为零3. 正应力最大的面与切应力最大的面相交成 450角正应力最大的面与正应力最小的面必互相垂直3．应力状态如图（a）和（b），按第三强度理论应是（C）。A．图（a）较图（b）危险B．图（b）较图（a）危险C．两者危险程度相同题3图D．难以判断4．已知材料的比例极限为P，屈服极限为S，强度极限为b，强度许用应力为[]，那么用此材料制作的压杆，当柔度大于（A）时，可用欧拉公式计算。2EB.2EA．Ps2ED.2EC．b

[ ]5．金属构件在交变应力下发生疲劳破坏的主要特征是（ B ）A．无明显的塑性变形，断口表面呈粗粒状Ｂ．无明显的塑性变形，断口表面分为光滑区及粗粒状区Ｃ．有明显的塑性变形，断口表面分为光滑区及粗粒状区Ｄ．有明显的塑性变形，断口表面呈光滑状二、填空题（本大题共 5小题，每小题 2分，共10分）．在常温、静载荷条件下，不论危险点处于什么应力状态下，材料破坏的基本形式为塑性屈服和脆性断裂两种。2．钢质构件的危险点接近于三向均匀受拉应力状态，因材料的破坏形式为脆性断裂，故应选用第一强度理论（最大拉应力理论）强度理论进行计算。3．强度条件表达式eq31M2T2和eq41M20.75T2只WW适用于塑性材料圆轴的弯扭组合变形的情况。4．若两根细长压杆的惯性半径iI相等，当_相当长度l_相同时，它们的柔度相等。A若两杆的柔度相等，当材料相同时，它们的临界应力相等。5．对称循环时，构件疲劳极限1与构件静强度极限b的关系是1小于b（填大于或小于）。三、简答题（每小题10分，共20分）1．图示（a）、（d）构件的AB段分别处于什么变形状态，是哪些基本变形的组合写出指定截面B上的内力。答：（a）图AB段发生弯曲、扭转的组合变形。B截面：扭矩TFP2l2FPl，MxFP2l2FPl。（d）图AB段发生拉伸、弯曲的组合变形。B截面：轴力N=F，p弯矩MzFPl，MyFP2l2FPl。2．简述压杆的三种类型，写出相应的临界应力计算公式。答：压杆分：（1）大柔度杆， p ，（2）中柔度杆，ps，（3）小柔度杆，s，强度问题

2Ecr 2cr a bcr s b四、计算题（每小题20 分，共60 分）1．已知平面应力状态如图所示（单位为MP