工程力学阶段考试及答案

工程力学阶段考试及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题，20分）1.力的作用线都汇交于一点的力系称为（）A.平面力系B.空间力系C.汇交力系D.平行力系2.柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向是（）A.沿着柔索B.背离柔索C.与柔索垂直D.任意方向3.二力平衡公理适用于（）A.刚体B.变形体C.刚体系统D.任何物体4.力的可传性原理适用于（）A.刚体B.变形体C.刚体系统D.任何物体5.平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的（）为零。A.合力B.合力偶C.主矢D.主矩6.力矩的单位是（）A.NB.mC.N·mD.N/m7.力偶对物体产生的运动效应是（）A.移动B.转动C.既有移动又有转动D.无法确定8.平面力偶系平衡的充要条件是（）A.力偶系中各力偶矩的代数和为零B.力偶系中各力偶矩的矢量和为零C.力偶系中各力的代数和为零D.力偶系中各力的矢量和为零9.约束反力的方向总是与约束所能限制的物体的（）方向相反。A.运动B.位移C.速度D.加速度10.一个物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力（）A.大小相等B.方向相反C.作用在同一直线上D.以上都对答案：1.C2.B3.A4.A5.A6.C7.B8.A9.B10.D二、多项选择题（每题2分，共10题，20分）1.下列属于工程力学研究内容的有（）A.物体的受力分析B.力系的简化C.结构的强度分析D.结构的刚度分析2.力的三要素包括（）A.大小B.方向C.作用点D.作用线3.下列属于约束类型的有（）A.柔索约束B.光滑接触面约束C.固定铰支座D.可动铰支座4.平面汇交力系的合成方法有（）A.几何法B.解析法C.力的三角形法则D.力的多边形法则5.下列关于力矩的说法正确的有（）A.力矩的大小与矩心位置有关B.力矩是使物体绕矩心转动效应的度量C.力的作用线通过矩心时，力矩为零D.力矩的单位是N·m6.力偶的性质有（）A.力偶无合力B.力偶对其作用面内任一点的矩恒等于力偶矩C.力偶可在其作用面内任意移转而不改变它对刚体的作用效应D.只要保持力偶矩大小和转向不变，可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短7.平面力系向作用面内一点简化，得到的主矢和主矩与简化中心的选择有关的是（）A.主矢B.主矩C.都有关D.都无关8.下列关于刚体的说法正确的有（）A.刚体是理想化的力学模型B.刚体在力的作用下不会产生变形C.实际物体都可视为刚体D.研究物体平衡问题时可将物体视为刚体9.下列属于静力学公理的有（）A.二力平衡公理B.加减平衡力系公理C.力的平行四边形法则D.作用与反作用公理10.求解平面力系平衡问题时，可采用的平衡方程形式有（）A.一矩式B.二矩式C.三矩式D.四矩式答案：1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABCD6.ABCD7.B8.ABD9.ABCD10.ABC三、判断题（每题2分，共10题，20分）1.力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的运动状态发生改变或者使物体发生变形。（）2.刚体是指在力的作用下，大小和形状始终保持不变的物体。（）3.作用与反作用公理表明，作用力与反作用力总是同时存在，且大小相等、方向相反，作用在同一物体上。（）4.平面汇交力系平衡的几何条件是力多边形自行封闭。（）5.力偶对其作用面内任一点的矩恒等于力偶矩，与矩心位置无关。（）6.平面力系向作用面内一点简化，主矢与简化中心的位置无关。（）7.约束反力的方向总是与约束所能限制的物体的运动方向相同。（）8.只要保持力偶矩大小和转向不变，可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短。（）9.刚体在两个力作用下平衡的充分必要条件是这两个力大小相等、方向相反。（）10.求解平面力系平衡问题时，三矩式平衡方程的附加条件是三个矩心不能共线。（）答案：1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.×8.√9.×10.√四、简答题（每题5分，共4题，20分）1.简述静力学公理中二力平衡公理的内容。答：作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要与充分条件是：这两个力大小相等、方向相反、且作用在同一直线上。2.简述平面汇交力系合成的解析法步骤。答：先建立直角坐标系，将各力向坐标轴投影，求出力系的合力在坐标轴上的投影，再根据合力投影定理计算合力大小和方向，合力大小等于合力投影平方和开方，方向由投影比值确定。3.简述力偶的性质。答：力偶无合力，不能与一个力等效；力偶对其作用面内任一点的矩恒等于力偶矩，与矩心位置无关；力偶可在其作用面内任意移转，也可同时改变力偶中力的大小和力偶臂长短，只要力偶矩不变，对刚体作用效应不变。4.简述平面力系平衡方程的三种形式及应用条件。答：一矩式：ΣFx=0，ΣFy=0，ΣMo(F)=0，用于一般情况；二矩式：ΣFx=0，ΣMo(F)=0，ΣMA(F)=0，矩心连线不能与x轴垂直；三矩式：ΣMo(F)=0，ΣMA(F)=0，ΣMB(F)=0，三个矩心不能共线。五、讨论题（每题5分，共4题，20分）1.在实际工程中，如何运用工程力学知识进行结构的受力分析？答：先确定结构的类型和约束情况，对结构进行合理简化。然后对结构整体或局部进行受力分析，画出受力图。运用静力学公理和平衡方程求解未知力，为结构设计和强度、刚度计算提供依据。2.讨论力偶和力对物体作用效果的区别。答：力可使物体产生移动或转动效果，取决于力的作用线位置。力偶只能使物体产生转动效果，因为力偶无合力。力偶对物体转动效应取决于力偶矩大小、转向，力对转动效应与力大小、方向及到矩心距离有关。3.谈谈工程力学在机械设计中的重要性。答：工程力学为机械设计提供基础理论。通过受力分析能确定零件所受载荷，进行强度、刚度计算，保证零件安全可靠工作。还能优化结构设计，提高机械