2024年高等教育工学类自考-02159工程力学(一)历年考试高频考点试题附带答案

2024年高等教育工学类自考-02159工程力学(一)历年考试高频考点试题附带答案（图片大小可自由调整）第1卷一.参考题库(共25题)1.承受均布荷载q的悬臂梁长度为L，横截面为直径是d的圆。在具有最大正应力处的第三强度理论的相当应力σeq3=（），在具有最大切应力处的第三强度理论的相当应力σeq3=（）。2.矩形截面的木拉杆的接头如图所示。已知轴向拉力F=50kN，截面宽度b=250mm，木材的顺纹许用挤压应力[ζbs]=10MPa，顺纹许用切应力[η]=1MPa。求接头处所需的尺寸l和a。 3.下图所示桁架，杆1与杆2的横截面面积与材料均相同，在节点A处承受载荷F作用。从试验中测得杆1与杆2的纵向正应变分别为ε1=4.0×10-4与ε2=2.0×10-4，试确定载荷F及其方位角θ之值。已知：A1=A2=200mm2，E1=E2=200GPa。 4.试求下图所示各梁支座的约束力。设力的单位为kN，力偶矩的单位为kN·m，长度单位为m，分布载荷集度为kN/m。（提示：计算非均布载荷的投影和与力矩和时需应用积分）。 5.梁发生平面弯曲时，梁上的载荷与支反力位于（）平面。6.第三、四强度理论主要适用于脆性材料。7.只要圆截面杆的两端受到一对等值、反向的力偶作用，杆件发生扭转变形。8.图示传动轴AB，已知电动机通过联轴器作用在A截面上的力偶矩M1=lkN·m。皮带轮直径D=400mm，自重不计，紧边与松边的拉力分别为F1=7.5kN，F2=12. 5kN。轴用钢制成，许用应力[σ]=160MPa，l=200mm，Wz=9000mm3，试按第三强度理论校核轴的强度。 9.两个拉杆轴力相等，截面面积不相等，但是杆件材料相同，则以下结论正确的是（）。A、变形相同，应力不同B、变形相同，应力不同C、变形不同，应力相同D、变形不同，应力不同10.直径为D的实心圆轴，两端所受的外力偶的力偶矩为m，轴的横截面上最大剪应力是τ。若轴的直径变为0.5D，则轴的横截面上最大剪应力应是（）。A、16τB、8τC、4τD、2τ11.按第四强度理论，图所示单元体的相当应力是（）。 A、AB、BC、CD、D12.力偶对其作用面内任意一点之矩都等于该力偶的（）。13.圆截面外伸梁如图所示，已知载荷F=12kN，材料的许用应力[σ]=100MPa。 试作出梁的剪力图和弯矩图；并确定梁的直径d。 14.空心钢轴的外径D=100mm，内径d=50mm。已知间距l=2.7m的两横截面的相对扭转角φ=1.8°，材料的切变模量G=80GPa。试求：轴内的最大切应力。15.铰接三杆机构OABO1在图示位置平衡，各杆自重不计。已知OA=40cm，O1B=60cm，作用在OA上的力偶矩M1=1N.M。力偶矩M2的大小是（）。 A、1N.MB、2N.MC、3N.MD、5N.M16.在铸铁扭转试验中，铸铁断口的形态是什么样的？（）A、断口平齐、与轴线垂直B、断口平齐、与轴线近似成45°C、断口呈螺旋面、与轴线垂直D、断口呈螺旋面、与轴线近似成45°17.对于一个单元体，下列结论中错误的是（）。A、正应力最大的面上切应力必为零B、切应力最大的面上正应力必为零C、正应力最大的面与切应力最大的面相交成45°角D、正应力最大的面与正应力最小的面相互垂直18.驱动力偶矩M使锯床转盘旋转，并通过连杆AB带动锯弓往复运动，如图所示。设锯条的切削阻力F=5kN，试求驱动力偶矩及O，C，D三处的约束力。 19.铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。已知Iz=60125000mm4，yC=157.5mm，材料许用压应力[σc]=160MPa，许用拉应力[σt]=40MPa。试求： 画梁的剪力图、弯矩图。20.弯矩图上某点处的切线斜率等于剪力图上该点（）的大小。21.如图所示，点作曲线运动，点的加速度a为恒矢量。问这种情况下点是否作匀变速运动？ 22.阶梯杆受力如图所示，设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为（） 23.何谓扭转？扭矩的正负号是如何规定的？如何计算扭矩以及绘制扭矩图？24.二力平衡公理。25.图示槽形截面悬臂梁，F=10kN，Me=70kNm，许用拉应力[σ+]=35 MPa，许用压应力[σ-]=120MPa，试校核梁的强度。 第2卷一.参考题库(共25题)1.尖劈顶重装置如图所示，尖劈A的顶角为α，在B块上受重物Q的作用，A、B块间的摩擦系数为f（其他有滚珠处表示光滑），求： （1）顶起重物所需力P之值； （2）取支力P后能保证自锁的顶角α之值。 2.在任一（）中，第一状态外力在第二状态位移上所做的功等于第二状态外力在第一状态位移上所做的功3.水平梁受三角形载荷作用，分布载荷的最大值为qkN/m，梁长为1，与之等效合力的大小和位置分别是（）。 A、AB、BC、CD、D4.图示轴向受拉杆中，杆的抗拉刚度EA均为已知，该杆的总伸长量△L=（）。 5.材料试验机的示意图如图（a）所示。四根立柱的长度均为l=3m，且每根立柱受力相等，材料的弹性模量E=210GPa，σp=200MPa，试验最大载荷Fmax=1000kN，规定的稳定安全系数nst=4。试按稳定性要求设计立柱直径。（提示：立柱失稳时的变形曲线如图（b）所示，长度系数μ=1。） 6.成建筑结构的单个物体称为（）。A、结构B、构件C、骨架D、框架7.物体的受力效果取决于力的（）A、大小、方向B、大小、作用点C、方向、作用点D、大小、方向、作用点8.在低碳钢试件的拉伸实验中，杆件横截面上的应力水平达到某个值之前卸载，不会产生残余变形；而超过这个值之后卸载，就将产生残余变形。这个值被称为（）。A、比例极限B、屈服极限C、强度极限D、疲劳极限9.圆轴扭转角φ的正负号规定与对（）的规定相同。10.链杆的约束反力只能是沿链杆两端铰链中心的连线（）或指向物体。11.动荷载、动应力是指荷载随（）不断地变化，或构件在荷载作用下随（）不断运动。但只要应力不超过材料的比例极限，（）定律仍适用于动应力、动应变的计算。12.什么是刚体的转动惯量？其物理意义是什么？如何计算转动惯量？13.当实心圆轴的直径增加1倍，则其抗扭强度、抗扭刚度将分别提高到原来的（）倍。A、8、16B、16、8C、8、8D、16、1614.有三种制动装置如图所示。已知圆轮上转矩为M，几何尺寸a，b，c及圆轮同制动块K间的静摩擦因素fS。试求制动所需的最小力F2的大小。  15.如图所示在BED构件的D端作用一集中力P，BE=ED=L。则约束反力：XB＝（），YB＝（），MB＝（）。 16.图示桁架。G1=G2=20kN，W1=W2=10kN，试求A、B的反力和杆①、杆②的内力17.柔性约束只能限制物体沿柔性约束（）位移。A、伸长方向B、缩短方向C、垂直方向D、成一定角度18.如图所示A端固定悬臂直角折杆，已知AB段为圆截面杆，其直径d=100mm，许用应力[σ]=160MPa，C端作用一垂直于平面ABC的水平力F=6kN，图中a=1m，试以最大切应力理论（第三强度理论）校核杆AB的强度。 19.图所示点的应力状态，其最大切应力是（） 20.什么是压杆的稳定性？21.由质点相对运动的动力学基本方程可知，只要在牛顿第二定律的作用力项中增加（）惯性力，则质点在非惯性参考系中的运动在形式上仍服从牛顿第二定律。A、牵引B、科氏C、牵引或科氏D、牵引和科氏22.度量梁弯曲变形的两个基本量是挠度和（）23.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心（）的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。24.二力平衡是作用在（）个物体上的一对等值、反向、共线的力。A、一B、二C、三D、四25.等截面圆轴受扭时，下列提法正确的是（）。A、最大切应力发生在圆轴周边上B、最大切应力发生在危险截面各点上C、最大切应力发生在轴线上D、最大切应力发生在最大扭矩所在横截面的圆轴周边各点上第3卷一.参考题库(共25题)1.受扭圆杆如图所示，已知杆的直径d=80mm、材料的容许剪应力[η]=40MPa，试校核该杆的强度。 2.如图所示，已知F1、F2、F3分别作用在点C、O、B点上，OABC是一个正方形，边长为a（单位为mm），F1=2kN，F2=4kN，F3=10kN，方向如图所示。求力系的最终简化结果。 3.虚功的特点是力与（）是彼此独立的两个因素。4.图所示圆截面杆，已知载荷F1=200kN，F2=100kN，AB段直径d1=40mm，如BC段与AB段横截面上的正应力相同，则BC段的直径是（）。 A、20.0mmB、49.0mmC、10.0mmD、80.0mm5.一动点沿一条曲线作匀加速运动，则该点的切向加速度方向一定与速度（）（同号、异号）。6.图示桁架，AB、BC均为大柔度杆，若EI1>EI2，则载荷F的最大值为（）。 A、AB、BC、CD、D7.主要研究刚体中力之间的平衡规律的是工程力学中的（）。A、结构力学部分B、弹性力学部分C、材料力学部分D、静力学部分8.当材料的长度和横截面面积相同时，空心圆轴的抗扭承载能力（）实心圆轴的抗扭承载能力。A、大于B、等于C、小于9.两刚片之间以三根链杆相联均能组成无多余约束的几何不变体系。10.构件应有足够的强度，其含义是指在规定的使用条件下构件不会（）。11.脆性材料的抗拉强度σ+b与抗压强度σ-b之间的关系为（）。12.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为（）13.图示杆的重量为P，放置在直角槽内。杆与槽为光滑面接触，A、B、C为三个接触点，则该杆的正确受力图是（）。A、B、C、D、14.图示桁架，杆1为圆截面钢杆，杆2为方截面木杆，在节点A处承受铅直方向的载荷F作用，试确定钢杆的直径d与木杆截面的边宽b。已知载荷F=50kN，钢的许用应力[ζS]=160MPa，木的许用应力[ζW]=10MPa。 15.图示构架中，物体P重1200N，由细绳跨过滑轮E而水平系于墙上，尺寸如图。不计杆和滑轮的重量，求支承A和B处的约束力，以及杆BC的内力FBC。 16.点M沿半径为R的圆周运动，其速度为v=kt，k是有量纲的常数，则点M的全加速度为（）。 A、AB、BC、CD、D17.（）是动力计算的基本未知量。A、质量的速度B、质量的加速度C、质量的位移D、以上都不对18.下图所示刚架支反力FVA=（） 19.超静定。20.在低碳钢拉伸试验中，当超过屈服阶段后，若试样表面光洁度很高，材料杂质又较少时，在试样表面可以清楚地看到相互交错的滑移线。据此可以推断，低碳钢的屈服和什么因素有很大的关系？（）A、最大拉应力B、平均拉应力C、最小拉应力D、最大剪应力E、平均剪应力21.图示三铰拱，G=2kN，l=1.15m，h=0.173m，试求A、B处的反力。 22.均匀性假设23.图示三角支架由杆AB，AC铰接而成，在A处作用有重力G，求出图中AB，AC所受的力（不计杆自重）。 24.当刚体受三个不平行的力作用时平衡，则三个力的作用线必汇交于一点。25.试对铸铁零件进行强度校核。已知[ζ]=30MPa，ν=0.3，危险点的主应力为ζ1=30MPa，ζ2=20MPa，ζ3=15MPa。第1卷参考答案一.参考题库1.参考答案:；2.参考答案:3.参考答案:如下所示。 4.参考答案:如下所示。 5.参考答案:同一6.参考答案:错误7.参考答案:错误8.参考答案:（1）外力分析 F=F1+F2=（7.5+12.5）kN=20kN （2）内力分析 9.参考答案:D10.参考答案:B11.参考答案:C12.参考答案:力偶矩13.参考答案:研究整根梁，作受力图，列平衡方程 故取梁的直径d=67mm。14.参考答案:15.参考答案:C16.参考答案:D17.参考答案:B18.参考答案:19.参考答案:20.参考答案:剪力21.参考答案:匀变速运动的特征是动点的角加速度α为常数，在图示中虽然点的加速度a为恒矢量，但其角加速度却α非常数，因此这种情况下点并不作匀变速运动。22.参考答案:7Fa/2EA23.参考答案:所谓扭转，是指杆件受到外力偶的作用，且力偶的作用平面垂直于杆件的轴线时，杆件横截面绕轴线发生的相对转动。 扭矩的正负号规定如下：采用右手螺旋法则，拇指向着横截面的外法线方向，扭矩转向与四指握向一致时，转矩为正；反之为负。 在外力偶矩已知的情况下，可利用截面法通过平衡方程计算扭矩。当轴上作用有多个外力偶时，需以外力偶所在的截面将轴分成数段，然后逐段求出其扭矩。在绘制扭矩图时，以横坐标表示各横截面的位置，纵坐标表示扭矩。24.参考答案:作用在钢体上的两个力，使钢体处于平衡的充要条件：两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。25.参考答案: 可见梁内最大拉应力超过许用拉应力，梁不安全。第2卷参考答案一.参考题库1.参考答案:2.参考答案:线性变形体系3.参考答案:B4.参考答案:Pa/EA5.参考答案:6.参考答案:B7.参考答案:D8.参考答案:B9.参考答案:扭矩10.参考答案:背离物体11.参考答案:时间；时间；胡克12.参考答案:刚体的转动惯量是刚体转动时惯性的度量，其大小不仅与刚体质量大小有关，而且还与质量的分布情况有关。物体的转动惯量等于该物体的质量与其回转半径的乘积。1