2023年自考类机电一体化自考工程力学(一)历年高频考点试题附答案难题带详解

2023年自考类机电一体化自考工程力学(一)历年高频考点试题附答案难题带详解卷I一.历年考点试题参考题库(共50题)1.质量为m的小球，在铅垂平面内摆动，绳长为l。若小球由θ=60°位置无初速释放，则当小球摆到最低位置时，绳的拉力大小为______。

2.通过缩短梁的跨度可以______梁的弯曲挠度。3.如图所示已知AB、AC杆均为相同材料的圆截面杆。要求在力F的作用下，A点不发生水平位移，试求两杆的直径之比。

4.随时间作周期性变化的应力称为______。5.判断压杆属于细长杆、中长杆、还是短粗杆的依据是______。6.下列说法中不正确的是______A.力偶只能用力偶来平衡B.若力偶使刚体逆时方向转动，力偶矩取负号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7.柔索约束的约束反力通过柔索与物体的连接点，沿柔索本身，方向______。8.主平面上的切应力等于______。9.“力偶三要素”是：力偶矩的大小、______和力偶的作用面。10.点M沿着螺旋线自外向内运动，即运动曲率半径越来越小，它走过的弧长与时间的一次方成正比，则关于点M的速度大小v和加速度大小a说法正确的是______A.v越来越小，a越来越大B.v越来越大，a越来越小C.v保持不变，a越来越小D.v保持不变，a越来越大11.影响构件持久极限的主要因素有构件外形、尺寸大小和______。12.外界物体作用于质点系的力和质点系内各质点间的相互作用分别称为______。13.一承受均布荷载作用的工字形截面简支梁，截面尺寸如下图所示，已知l=6m，q=5kN/m，试求C截面上K点的剪应力。

14.如下图所示，质量为m、长度为l的均质细直杆OA，一端与地面光滑铰接，另一端用绳AB将其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ω和角加速度α分别为______

A.ω=0，α=0B.ω=0，α≠0C.ω≠0，α=0D.ω≠0，α≠015.一管道支架，尺寸如下图所示，设大管道重量F1=12kN，小管道重量F2=7kN，不计支架自重，求支座A、C处约束反力。

16.梁在弯曲变形时，其中性层的曲率______A.与弯矩成反比，与抗弯刚度成正比B.与弯矩成正比，与抗弯刚度成反比C.与弯矩及抗弯刚度均成正比D.与弯矩及抗弯刚度均成反比17.如下图所示的三角形管道支架，管道P的重量是5kN。若支架杆重不计，则AC杆中FA与BC杆中FB分别为______。

18.下列关于构件的几何形状说法不正确的是______A.轴线为直线的杆称为直杆B.轴线为曲线的杆称为曲杆C.等截面的直杆简称等直杆D.横截面大小不等的杆称为截面杆19.光滑面对物体的约束反力，作用在接触点处，其方向沿接触面的公法线______A.指向受力物体，为压力B.指向受力物体，为拉力C.背离受力物体，为拉力D.背离受力物体，为压力20.在下图中(a)梁的最大弯矩是(b)梁的最大弯矩的______倍。

21.如图所示作用在T形杆D端的力偶的力偶矩为M，则该力偶对A、B两点之矩MA、MB应分别为______

A.MA=MB=-MB.MA=MB=MC.MA=M，MB=-MD.MA=-M，MB=M22.在图示半圆盘边缘的A点处作用一力，则该力对点O的矩的大小为______。

23.扭转应力公式适用______材料的圆截面。24.度量梁弯曲变形的两个基本量是______和转角。25.重量为P的均质圆盘在铅垂面内静止于图示位置，不计各接触处摩擦，倾角为60°斜面和台阶尖点对圆盘的约束反力分别为，则关于它们的大小正确的描述是______

A.FA＞P，FB＞PB.FA＜P，FB＜PC.FA＞P，FB＜PD.FA＜P，FB＞P26.在单元体互相垂直的截面上，垂直于截面交线的切应力的必定成对存在，大小相等，方向则______。27.牵连运动是指______A.牵连点相对于动系的运动B.动系相对于静系的运动C.静系相对于动系的运动D.牵连点相对于静系的运动28.钢材经过冷作硬化处理后与处理前相比，下列物理量保持不变的是______A.截面收缩率B.比例极限C.弹性模量D.延伸率29.由梁的平面假设可知，梁纯弯曲时，其横截面保持为______，且与梁的轴线正交。30.如图所示，水平均质板重P，其形状为正方形，用六根直杆支撑，板处于水平状态。试求由于板的重量而引起的各支撑杆的内力。

31.火车运行时，其车厢轮轴中段横截面边缘上任一点的应力为______A.静应力B.对称循环交变应力C.脉动循环交变应力D.非对称循环交变应力32.第三强度理论和第四强度理论的相当应力分别为σr3和σr4，对于纯剪切状态，恒有σr3/σr4=______。33.如图所示结构由AB和CD两杆组成，A、C、D为铰链，CD杆属于______杆。

34.如图所示简支梁，在支座B上作用着集中力偶M，梁的抗弯刚度为EI，坐标原点与A点重合。确定两个积分常数的边界条件为______。

35.力的功率等于力在作用点的______与速度大小的乘积，即P=Fτv。36.动点M自坐标原点O出发，沿x轴作直线运动，其运动方程为x=-9t，(t以s计，x以cm计)，则M点在最初6秒内所经过的路程为______。37.下列关于中性层和中性轴的说法不正确的是______A.中性层是梁中既不伸长也不缩短的一层纤维B.中性轴就是中性层C.缩短的纤维层受压，伸长的纤维层受拉D.中性层与横截面的交线即为中性轴38.小球A重W=2kN，用两根细绳静止悬挂于如图所示位置。现将绳AC突然剪断，则在此瞬时绳AB的拉力大小为______kN。

39.关于平面力系与其平衡方程式，下列表述错误的是______A.任何平面力系都具有三个独立的平衡方程式B.任何平面力系只能列出三个平衡方程式C.如果平面任意力系平衡，则该力系在任意轴上投影的代数和必为零D.平面汇交力系的平衡方程只能是投影式40.平面汇交力系如下图所示，已知F1=10kN，F2=10kN，则该力系的合力大小为______。

41.力的三要素为力的大小、方向和______。42.图示一钢制直角曲拐ABC，放置在水平面内，在C端沿BC轴线方向作用有力F=4kN，B端作用有集中力偶，其力偶矩MB=8kN·m；AB段为圆截面杆，直径d=100mm。长度l=3m，材料的许用应力[σ]=160MPa，试按第三强度理论校核杆AB的强度。

43.曲轴由轴承A、B支承，在图示的水平位置时，作用在曲轴上的力F=1kN，α=30°。设d=400mm，r=50mm。则力F对三个坐标轴之矩的计算不正确的是______

A.力F对x轴之矩为346.4N·mB.力F对y轴之矩为43.3N·mC.力F对z轴之矩为200N·mD.力F对y轴之矩为-43.3N·m44.纯弯曲时，纵向纤维的线应变与其到中性轴的距离的关系为______A.与距离成正比B.也距离成反比C.与距离的平方成正比D.与距离的平方成反比45.梁在均布载荷作用下，挠度与梁的跨度的______次方成正比。46.如图所示，重物G从高度h处自由下落冲击水平梁AB的点D，动荷因数Kd=1+，其中Δj是指点D的______挠度。

47.刚体作平面运动时，在刚体或其延伸部分上，每一瞬时都存在一个速度等于______的点，简称瞬心。48.力偶不能与一个力等效，______被一个力平衡。(填“能”或“不能”)49.在稳定条件中，中，[σ]为______，φ为折减系数，φ的值根据需要来查表。50.如图所示质量为m的汽车以加速度a作水平直线运动。汽车重心C离地面的高度为h，汽车的前、后轮轴到过重心垂线的距离分别等于c和b。求：

(1)其前、后轮的正压力；

(2)汽车应以多大的加速度行驶，方能使前、后轮的压力相等。卷I参考答案一.历年考点试题参考题库1.参考答案：2mg2.参考答案：减小(或降低)3.参考答案：以结点A为研究对象，受力分析如下图所示。

并设AB杆为1杆，AC杆为2杆。

由∑Fx=0，得

-FN1cos45°-FN2cos30°=0

由∑Fy=0，得

FN1sin45°-FN2sin30°-F=0

解以上两方程，得

FN1=0.897F

FN2=-0.732F

作结点A的位移如下图所示，其中A'为结点A的经过移动后的位置。

结点A不发生水平位移的条件为

由胡克定律，得

且

则

解得

则4.参考答案：交变应力(或循环应力)5.参考答案：柔度的大小6.参考答案：B[考点]本题主要考查的知识点为力偶的相关知识。

[解析]力偶只能用力偶平衡；力偶所在平面内对任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心位置无关；力偶使刚体逆时针转动，力偶矩取正号，反之取负号。故本题正确答案为B。7.参考答案：背离被约束物体8.参考答案：09.参考答案：力偶的转向10.参考答案：D11.参考答案：表面加工质量12.参考答案：系统外力和系统内力13.参考答案：C截面上的剪力和截面对中性轴的惯性矩分别为

计算K点剪应力时，中的Sz是图中阴影面积对中性轴的静矩，其值为

Sz=(0.01×0.08)×0.085+(0.01×0.01)×0.06=0.92×10-4(m3)

C截面上K点的剪应力为

14.参考答案：B[考点]主要考查的知识点为刚体旋转时的角速度和角加速度的计算。[解析]在绳子剪断的瞬间，杆还处于静止，因此角速度此时刻为零，但由于重力的作用，具有转动的趋势，因此角加速度不为零，故正确答案为B。15.参考答案：如果仅考虑整个系统的平衡，则按照约束性质，A、C处各有2个未知力，而独立的平衡方程只有三个，所以需要取部分为研究对象。考虑AB杆：由于不计各杆的重量，所以杆CD为二力杆，CD杆对AB杆的作用力FS(如下图所示)，作用在AB杆上的还有主动力F1、F2，支座A的约束反力FAx、FAy，共5个力。

选择Axy坐标系，由平衡方程得：

∑MA(F)=0

O.6FSsin30°-0.3F1-0.6F2=0

∑Fx=0

FAx+FScos30°=0

∑Fy=0

FAy-F1-F2+FSsin30°=0

解上述方程，得：

FS=F1+2F2=26kN

FAx=-FScos30°=-22.5kN(负号说明FAx实际指向与假设相反)

FAy=F1+F2-FSsin30°=6kN

根据作用力与反作用力定律，CD杆在D点所受的力与FS等值、反向，由CD杆的平衡条件可知，支座C处的约束反力，指向D点。16.参考答案：B[考点]本题主要考查的知识点为梁在弯曲变形时，其中性层的曲率与弯矩和抗弯刚度的关系。

梁在弯曲变形时，其中性层的曲率与弯矩成正比，与抗弯刚度成反比。故本题B项为正确答案。17.参考答案：5.77KN，2.89kN18.参考答案：D19.参考答案：A[考点]本题主要考查的知识点为约束反力的性质。

[解析]光滑面对物体的约束反力的方向指向受力物体且为压力，故本题A项为正确答案。20.参考答案：221.参考答案：B[解析]力偶对其所在平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心位置无关，因此MA=MB=M。22.参考答案：23.参考答案：线弹性24.参考答案：挠度25.参考答案：B[解析]根据力的平衡以及题目中的要求可求得：，即FA＜P，FB＜P。26.参考答案：均指向或都背离此交线27.参考答案：B[考点]主要考查的知识点为牵连运动的概念。[解析]根据运动学中牵连运动的概念：动系相对于静系的运动就叫牵连运动。故本题B项为正确答案。28.参考答案：C29.参考答案：平面30.参考答案：取正方形板为研究对象。

由∑MAB(F)=0，得

F6×a+P×a/2=0解得F6=-P/2

由∑MAA'(F)=0，得

F5×cos45°×a=0解得F5=0

由∑MAD(F)=0，得

(F4+F6)×a+P×a/2=0解得F4=0

由∑MDD'(F)=0，得

F3×cos45°×a=0解得F3=0

由∑MBB'(F)=0，得

F1×cos45°×a=0解得F1=0

由∑MB'C'(F)=0，得

F2×a+P×a/2=0解得F2'=-P/231.参考答案：B32.参考答案：33.参考答案：二力34.参考答案：x=0，v=0和x=l，v=035.参考答案：速度方向的投影36.参考答案：54cm37.参考答案：B[考点]本题主要考查的知识点为中性层、中性轴的概念。

梁弯曲时，靠近顶面的纤维由于受压而缩短了，靠近底面的纤维由于受拉而伸长了，由于变形的连续性梁内必有一层不伸长也不缩短的纤维层，称为中性层。中性层与横截面的交线称为中性轴，故本题B项为正确答案。38.参考答案：39.参考答案：C[考点]本题主要考查的知识点为平面力系与