考研工程力学试题及答案

考研工程力学试题及答案姓名：____________________

一、多项选择题（每题2分，共20题）

1.下列关于力的基本性质，正确的有（）

A.力是矢量

B.力的单位是牛顿

C.力的作用效果与力的大小、方向、作用点有关

D.力可以相互传递

2.在一个刚体上作用一个力，该力对刚体产生的转动效应可以通过（）

A.力矩

B.力的大小

C.力的方向

D.力的作用点

3.关于应力，以下说法正确的是（）

A.应力是矢量

B.应力的单位是帕斯卡

C.应力与材料性质有关

D.应力与作用力成正比

4.柔性体在力的作用下，其变形与（）

A.材料性质有关

B.材料弹性模量有关

C.力的大小有关

D.力的方向有关

5.柔性体在力的作用下，其变形量通常用（）

A.伸长量

B.位移

C.旋转角

D.转动角

6.关于刚体的平衡条件，以下说法正确的是（）

A.合力为零

B.合力矩为零

C.任意截面的内力合力为零

D.任意截面的内力合力矩为零

7.刚体在平面力系作用下，若要使刚体保持平衡，下列条件必须满足（）

A.合力矩为零

B.合力为零

C.任意截面的内力合力为零

D.任意截面的内力合力矩为零

8.关于梁的弯曲，以下说法正确的是（）

A.弯矩与梁的长度成正比

B.弯矩与梁的截面惯性矩成反比

C.弯矩与梁的受力大小成正比

D.弯矩与梁的受力方向成正比

9.梁的剪力图和弯矩图的特点是（）

A.剪力图和弯矩图在梁的长度上是连续的

B.剪力图和弯矩图在梁的长度上是间断的

C.剪力图和弯矩图在梁的长度上是变化的

D.剪力图和弯矩图在梁的长度上是恒定的

10.关于梁的支座反力，以下说法正确的是（）

A.支座反力与梁的受力大小成正比

B.支座反力与梁的受力方向成反比

C.支座反力与梁的长度成正比

D.支座反力与梁的截面惯性矩成反比

11.在计算梁的剪力图和弯矩图时，以下方法中正确的是（）

A.剪力法

B.弯矩法

C.力矩法

D.位移法

12.关于桁架结构，以下说法正确的是（）

A.桁架是由多个杆件组成的结构

B.桁架的杆件均为直杆

C.桁架的节点均为铰接节点

D.桁架的稳定性较好

13.在桁架结构中，以下关于节点荷载的说法正确的是（）

A.节点荷载与节点位置有关

B.节点荷载与杆件长度有关

C.节点荷载与杆件截面积有关

D.节点荷载与杆件材料的弹性模量有关

14.在桁架结构中，以下关于内力的说法正确的是（）

A.内力与节点荷载成正比

B.内力与杆件长度成正比

C.内力与杆件截面积成正比

D.内力与杆件材料的弹性模量成正比

15.关于悬臂梁，以下说法正确的是（）

A.悬臂梁的支座反力为零

B.悬臂梁的弯矩在自由端达到最大值

C.悬臂梁的剪力在自由端达到最大值

D.悬臂梁的支座反力与受力大小成正比

16.关于简支梁，以下说法正确的是（）

A.简支梁的支座反力为零

B.简支梁的弯矩在跨中达到最大值

C.简支梁的剪力在跨中达到最大值

D.简支梁的支座反力与受力大小成正比

17.关于连续梁，以下说法正确的是（）

A.连续梁的支座反力为零

B.连续梁的弯矩在支座处达到最大值

C.连续梁的剪力在支座处达到最大值

D.连续梁的支座反力与受力大小成正比

18.关于超静定梁，以下说法正确的是（）

A.超静定梁的支座反力为零

B.超静定梁的弯矩在支座处达到最大值

C.超静定梁的剪力在支座处达到最大值

D.超静定梁的支座反力与受力大小成正比

19.在计算超静定梁的内力时，以下方法中正确的是（）

A.力法

B.位移法

C.摩尔-库仑法

D.约束方程法

20.关于结构静力学，以下说法正确的是（）

A.结构静力学研究结构的受力状态

B.结构静力学研究结构的变形状态

C.结构静力学研究结构的稳定状态

D.以上都是

二、判断题（每题2分，共10题）

1.在力学中，力的大小、方向和作用点是力的三要素。（）

2.一个物体受到的合外力为零，则该物体一定处于静止状态。（）

3.刚体的转动惯量与物体的质量成正比，与物体的形状无关。（）

4.材料的弹性模量越大，其抵抗拉伸或压缩的能力越强。（）

5.梁的剪力图在梁的中点处为零。（）

6.桁架结构的节点荷载与杆件的连接方式无关。（）

7.悬臂梁的自由端不受剪力作用。（）

8.简支梁在跨中点处的弯矩为最大值。（）

9.连续梁在支座处的弯矩为零。（）

10.超静定结构的内力分布可以通过静力平衡方程唯一确定。（）

三、简答题（每题5分，共4题）

1.简述力的合成与分解的原理及其在工程中的应用。

2.解释什么是刚体的转动惯量，并说明影响转动惯量的因素。

3.描述梁在受力后的变形类型，并说明如何通过弯矩图和剪力图分析梁的受力状态。

4.解释桁架结构的特点，并说明其在工程中的应用领域。

四、论述题（每题10分，共2题）

1.论述在工程力学中，如何利用力矩平衡方程求解刚体的平衡问题，并结合实例说明。

2.论述在结构设计中，如何考虑材料的力学性能和结构的受力特点，以确保结构的稳定性和安全性。

试卷答案如下：

一、多项选择题

1.ABCD

2.A

3.BCD

4.ABC

5.ABCD

6.ABCD

7.ABCD

8.ABC

9.ABC

10.ABCD

11.ABC

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABC

16.ABC

17.ABC

18.ABC

19.AB

20.D

二、判断题

1.正确

2.错误

3.错误

4.正确

5.错误

6.正确

7.正确

8.正确

9.错误

10.正确

三、简答题

1.力的合成与分解原理：力的合成是将多个力合成一个等效的力，力的分解是将一个力分解成多个分力。在工程中，力的合成与分解用于简化复杂受力情况的分析，便于计算和设计。

2.刚体的转动惯量：转动惯量是描述刚体对转动惯性的度量，它与物体的质量分布有关。影响转动惯量的因素包括物体的质量、质量分布和转动轴的位置。

3.梁的变形类型：梁在受力后主要发生弯曲变形，通过弯矩图和剪力图可以分析梁的受力状态。弯矩图显示梁的弯曲程度，剪力图显示梁的剪切力分布。

4.桁架结构特点：桁架结构由多个直杆组成，节点均为铰接。其特点是结构轻便、稳定性好，适用于桥梁、屋顶等工程。

四、论述题

1.刚体平衡问题的求解：利用力矩平衡方程，即合外力矩为零，可以求解刚体的平衡问题。通过确定支座反力