2023年自考类房屋建筑自考工程力学(二)历年高频考题带答案难题附详解

2023年自考类房屋建筑自考工程力学(二)历年高频考题带答案难题附详解（图片大小可自由调整）第1卷一.历年考点试题参考题库(共50题)1.已知直径为d=20cm的受扭圆轴某横截面上的τmax=50MPa，则该截面上距圆心为2.5cm处的点的切应力τ=______。2.外伸梁AD上作用力及尺寸如图所示，求A和C处支座反力。

3.图示单元体主应力为______

A.σ1=29.28MPa，σ2=-3.72MPaB.σ1=29.28MPa，σ2=3.72MPaC.σ1=-29.28MPa，σ2=3.72MPaD.σ1=-29.28MPa，σ2=-3.72MPa4.构件的强度是指构件______A.抵抗变形的能力B.抵抗破坏的能力C.保持原有形状下平衡的能力D.不产生大变形的能力5.图示单向应力状态下，σx＞0，y方向线应变为______

A.大于零B.等于零C.小于零D.不能确定6.无重直杆AC的A端靠在光滑的铅垂墙上，B处为光滑接触点，C端挂一重为P的重物，若直杆处于平衡状态。以下四图中是其正确的受力图的是______

A．

B．

C．

D．7.如图所示的矩形截面钢梁，承受集中荷载F与均布荷载q的作用，试确定截面尺寸b。已知荷载F=10kN，q=5N/mm，许用应力[σ]=160MPa。

8.计算梁的弯曲变形时可应用叠加法，其适用范围为______和小变形。9.求图示结构在力偶矩为m的力偶作用下支座A和D处的约束反力。

10.已知一圆杆受拉力F=25kN，直径d=14mm，许用应力[σ]=170MPa，试校核此杆是否满足强度要求。

11.柔索的约束反力在连接点处，方向______。12.图示受扭圆杆，抗扭刚度为GIP，则该杆最大单位长度相对扭转角θmax=______。

13.图示各杆自重不计，以下四种情况中，BD杆不是二力构件的为______

A．

B．

C．

D．14.四个竖直力对O点的合力偶矩为300N·m，方向为逆时针，其中三个力的方向和大小如图所示，则第四个力距O点的距离为______

A.1.2mB.2.5mC.2.3mD.4.47m15.如图所示，直杆AB上作用有与绳索平行的力F，则A支座的约束反力方向应为______

A.水平向左B.水平向右C.平行于力F，指向与F的方向相反D.平行于力F，指向与F的方向相同16.已知F1、F2、F3为作用于刚体上的一个平面汇交力系，其各力矢的关系如图所示，则该力系______

A.有合力R=F1B.有合力R=F2C.有合力R=F3D.合力R=0，力系平衡17.如图所示，平面汇交力系由F1、F2、F3三个力组成，则该力系的合力在图示坐标轴上的投影Rx和Ry应等于______

A.Rx=10kN，Ry=0B.Rx=0，Ry=-7.32kNC.Rx=0，Ry=0D.Rx=-7.32kN，Ry=7.32kN18.结构尺寸如图所示，力偶矩m和尺寸a为已知，则固定端A处约束反力偶矩大小等于______。

19.画剪力图时，在集中力作用点处剪力图有______。20.如图所示，平面任意力系中力大小F=2kN、力偶矩m=1kN·m，则该力系向A点简化的主矢R'和主矩MA的大小分别为______

A.R'=2kN，MA=0B.R'=2kN，MA=0.5kN·mC.R'=2kN，MA=1kN·mD.R'=2kN，MA=2kN·m21.如图所示，倒T形截面的形心C的坐标为______

A.yC=20B.yC=50C.yC=120D.yC=1522.下图所示结构中超静定次数是______

A.一次B.二次C.三次D.四次23.画出如图所示结构的扭矩图，并标出扭矩最大值。

24.第二强度理论的相当应力σr2=______。25.图示桁架由5根圆截面杆组成。已知各杆直径均为d=30mm，l=1m。各杆的弹性模量均为E=200GPa，λp=100，λs=61，直线经验公式系数a=304MPa，b=1.12MPa，许用应力[σ]=160MPa，并规定稳定安全因数[n]st=3，试求此结构的许可载荷[F]。

26.构架尺寸如图所示(尺寸单位为m)，不计各杆的自重，载荷F=60kN。求铰链A、E的约束力和杆BD、BC的内力。

27.如图所示，平面汇交力系由F1、F2两个力组成，，已知该力系的合力在y轴上的投影Ry=0，则力F2的大小为______

A.0B.10kNC.20kND.30kN28.力偶矩是力偶使物体______效果的度量。29.下列关于合力与分力大小的说法中正确的是______A.合力一定大于分力B.合力在任意轴上的投影一定大于分力C.合力不可能等于分力D.合力可能小于分力30.直径为d的圆形截面，对圆心的极惯性矩IP与对直径轴z的惯性矩Iz之比等于______。31.约束对物体的作用力称为______。32.如图所示，平面任意力系向O1点简化时，主矢R'=1kN，主矩MO1=1kN·m，若将该力系向O2点简化，则R'和MO2应为______

A.R'=0，MO2=1kN·mB.R'=1kN，MO2=1.5kN·mC.R'=1kN，MO2=0.5kN·mD.R'=1kN，MO2=033.已知图示杆件的总伸长为δ，杆的抗拉刚度为EA，长度为2a，则F=______。

34.如图所示，直角曲杆OABC处在xOy面内，O端固定，自由端C作用F1、F2、F3三个力，分别平行于x、y、z三个坐标轴。求三个力对坐标轴之矩∑mx(F)、∑my(F)、∑mz(F)的大小。

35.如图所示，该结构在力F的作用下，C处支座反力RC与水平线的夹角应等于______。

36.如图所示，从R=120mm的均质圆板中挖去一个等腰三角形，求板的重心位置。

37.力的三要素为大小、______和作用点。38.梁受力如图所示，则梁1-1截面的剪力和弯矩为______

A.FS=2kN，M=-3kN·mB.FS=-2kN，M=3kN·mC.FS=1kN，M=2kN·mD.FS=2kN，M=3kN·m39.图示结构中F对A点的矩等于______。

40.在刚体的A点作用有四个平面汇交力，其中F1=2kN，F2=3kN，F3=1kN，F4=2.5kN，方向如图所示。用解析法求该力系的合成结果。

41.材料的切变模量G、拉压弹性模量E和泊松比μ之间的关系为______

A．

B．

C．

D．42.如图所示的AB梁，EI为已知，则支座截面A的挠度为______。

43.如图所示，水平轴上装有两个凸轮，A、B两处为光滑圆柱铰，凸轮上分别作用一已知力F1=800N和一未知力F。如轴处于平衡状态，求力F和轴承约束力的大小。

44.平面汇交力系如图所示，已知F1=F2=F3=4kN，则该力系合力R的大小为______

A．

B．

C．R=2kN

D．R=0kN45.长度和横截面面积均相同的两杆，一为钢杆，一为铝杆，在相同的拉力作用下______A.铝杆的应力和钢杆相同，而变形大于钢杆B.铝杆的应力和钢杆相同，而变形小于钢杆C.铝杆的应力和变形都大于钢杆D.铝杆的应力和变形都小于钢杆46.如图所示的四种结构中，梁、直角刚架和T型刚杆的自重均忽略不计，其中是超静定结构的为______

A．

B．

C．

D．47.受扭圆杆横截面上任一点的切应力大小与该点到横截面圆心的距离成______。48.以下四种说法中正确的为______A.力对点之矩的值与矩心的位置无关B.力偶对某点之矩的值与该点的位置无关C.力偶对物体的作用可以用一个力的作用来与它等效替换D.一个力偶可以与一个力相互平衡49.如图所示，结构上作用两个力偶矩均为m、转向相反的力偶，则A支座的约束反力应为______

A.XA=0，YA=0B.XA≠0，YA=0C.XA=0，YA≠0D.XA≠0，YA≠050.图示刚架结构ABCD上均布荷载集度q=0.5kN/m，水平力F=9kN，尺寸a=2m，求当支座B约束反力为零时，水平力F的位置x等于多少。

第1卷参考答案一.历年考点试题参考题库1.参考答案：12.5MPa2.参考答案：(1)取外伸梁AB为研究对象，受力图如下．

(2)3.参考答案：B[考点]本题主要考查的知识点为点的主应力计算。

[解析]根据主应力的计算公式可得

则σ1=29.28MPa，σ2=3.72MPa，故选B。4.参考答案：B[解析]构件的强度是指构件抵抗破坏的能力。强度有高低之分。如果构件的强度不足，它在荷载的作用下就可能被破坏。5.参考答案：C6.参考答案：B[考点]本题主要考查的知识点为支座约束反力和三力汇交平衡定理。

[解析]题中的约束A为光滑约束，该类型的约束反力总是垂直于支持面，B的约束也为光滑约束，约束反力垂直于杆件，根据三力汇交平衡定理可知，B选项为正确答案。7.参考答案：解：(1)求约束反力

RA=3.75kN，RB=11.25kN

(2)画弯矩图

(3)根据强度条件

解得b≥32.8mm8.参考答案：线弹性9.参考答案：由整体平衡方程可得：

∑MA=0，FDx·a+m=0，得

∑FAx=0，FAx+FDx=0，得FAx=m/a

∑FAy=0，FAy+FDy=0

取DB杆为隔离体，由∑MB=0可得FDy=-FDx，则FDy=m/a，FAy=-m/a10.参考答案：解：(1)计算杆的轴力

FN=F=25kN

(2)计算杆的应力

(3)强度校核

σmax=162MPa＜[σ]=170MPa

故此杆满足强度要求，能够正常工作。11.参考答案：沿着柔索背离物体12.参考答案：13.参考答案：C[考点]本题主要考查的知识点为二力杆。

二力杆的条件是：杆件两端作用着方向相反的两个力，要求除了铰接点受力外，杆身部分不能受力。14.参考答案：D[考点]本题主要考查的知识点为平面力偶的合成。

[解析]根据平衡方程，该平行力系的合力为零，所以设第四个力的大小为F=(60-27)N=33N(向上)，设第四个力距O点的距离为x，所有力对O点取矩的合力偶矩为300N·m，即27×7.5+33x-20×2.5=300，所以x≈4.47m。15.参考答案：C16.参考答案：D[考点]本题主要考查的知识点为平面汇交力系平衡的几何条件。[解析]根据平面汇交力系平衡的几何条件为：力的多边形自身封闭，题中的三个力，首尾相连，组成了封闭的三角形，所以是平衡力系，合力为零。17.参考答案：B[解析]用力的平行四边形法则将F3分解到坐标轴上，即可确定在各个坐标轴合力大小。18.参考答案：m19.参考答案：突变20.参考答案：A[解析]平面任意力系的主矢等于力系中各力的矢量和。平面任意力系对简化中心O的主矩等于力系中各力对简化中心O之矩的代数和。21.参考答案：B[考点]本题主要考查的知识点为截面的形心的计算。[解析]根据组合形体的形心计算公式得：

22.参考答案：B[考点]本题主要考查的知识点为超静定次数的判断。

[解析]超静定次数是指未知量的个数大于独立平衡方程的数目，题中结构固定端有三个反力，所以结构共有6个未知量，而取整体可列三个独立方程，取部分结构可列1个独立方程，共4个独立方程，所以为二次超静定结构。23.参考答案：解：从左向右将构件分为三段，0＜x＜a、a＜x＜2a、2a＜x＜3a，采用截面法可得三段轴上的扭矩分别为4m，2m和-m，作出扭矩图如图所示。最大扭矩发生在0＜x＜a段，最大值为4m。

24.参考答案：σ1-μ(σ2+σ3)25.参考答案：解：由平衡条件可知杆1、2、3、4受压，其轴力为

杆5受拉，其轴力为FN5=F

由杆5的强度条件可得

F≤A[σ]≈113kN

因杆1、2、3、4的柔度λ≈133＞λp

则由欧拉公式可得

因，可得

F≤26.16kN

所以许可荷载为[F]=26.16kN。26.参考答案：解：BD、BC为二力杆，取梁AB为研究对象，受力如图所示。

cosθ=4/5，sinθ=3/5

∑mB=0，FAy=F/2

∑X=0，FAx+FBDsinθ=0

∑Y=0，FAy-F+FBC+FBDcosθ=0

取梁EDC为研究对象，受力如图所示。

∑mE=0，FBC×8+F'BDcosθ×5=0

∑X=0，FEx+F'BDsinθ=0

∑Y=0，FEy-F'BDcosθ-F'BC=0

将以上式子联立可解得：

FBC=-5F/6；FBD=5F/3；FAx=-F

FAy=FBy=F/2；FEx=F

FBC=-50kN；FBD=100kN

FAx=-60kN；FAy=30kN

FEx=-60kN；FEy=30kN27.参考答案：C[解析]力系合力在任一轴上的投影，等于力系中各力在同一轴上的投影的代数和。本题中，Ry=0，F2cos45°-F1=0，则F2=20kN。28.参考答案：转动29.参考答案：D[考点]本题主要考查的知识点为合力与分力的大小关系。

[解析]合力与分力的大小关系为：当两个力的夹角为锐角，则合力大于分力；当两个力的夹角为钝角，则合力小于分力。30.参考答案：231.参考答案：约束反力32.参考答案：C[解析]平面任意力系向一点简化结果：主矢等于力系中各力的矢量和，主矩等于力系中各力对简化中心之矩的代数和，即R'=R'=1kN，MO2=MO1，-R'·0.5=0.5kN·m。33.参考答案：34.参考答案：∑mx(F)=mo(Fyz)=-F3·2=-30kN·m

∑my(F)=mo(Fzx)=-F3·1=-15kN·m

∑mz(F)=mo(Fxy)=F1·2+F2·1=20kN·m35.参考答案：45°36.参考答案：解：圆重心：(0，0)

A1=14400πmm2

三角形重心：(0，30)

A2=8100mm2

板的重心位置：37.参考答案：方向38.参考答案：A[考点]本题主要考查的知识点为梁的内力计算。[解析]将题中的1-1截面截开，取右半部分为研究对象，根据平衡条件有：FS=2kN，为正；M=-2×2+1=-3(kN·m)，上侧受拉，弯矩为负。39.参考答案：12kN·m40.参考答案：解：Rx=∑X=F1cos30°+F4cos45°-F2cos60°-F3cos45°=1.29kN

Ry=∑Y=F1sin30°-F4cos45°+F2sin60°-F3cos45°=1.12kN

41.参考答案：A[解析]对于各向同性的材料，切变模量G、拉压弹性模量E和泊松比μ，不是各自独立的三个弹性常量，它们之间存在着下