2025年大学工学（工程力学）试题及答案

2025年大学工学（工程力学）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.作用在刚体上的力，可沿其作用线移到刚体上的任一点，而不改变该力对刚体的作用效果，这是（）。A.二力平衡公理B.加减平衡力系公理C.力的可传性原理D.作用力与反作用力公理2.平面汇交力系平衡的必要和充分条件是（）。A.各力在x轴上投影的代数和为零B.各力在y轴上投影的代数和为零C.各力在x、y轴上投影的代数和分别为零D.该力系的合力等于零3.力偶对刚体的作用效果取决于（）。A.力偶矩的大小B.力偶的转向C.力偶的作用平面D.以上三者4.平面一般力系向一点简化的主矢与简化中心的位置（）。A.有关B.无关C.有时有关，有时无关D.主矢为零时有关5.材料力学中，杆件的基本变形形式不包括（）。A.拉伸与压缩B.剪切C.扭转D.翘曲6.轴向拉压杆横截面上的正应力公式σ=N/A的应用条件是（）。A.应力不超过比例极限B.外力合力作用线与杆轴线重合C.应力不超过屈服极限D.杆件必须是等截面直杆7.低碳钢拉伸试验的四个阶段依次为（）。A.弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段B.弹性阶段、强化阶段、屈服阶段、颈缩阶段C.屈服阶段、弹性阶段、强化阶段、颈缩阶段D.屈服阶段、强化阶段、弹性阶段、颈缩阶段8.梁弯曲时，横截面上的剪力使梁产生（）变形。A.拉伸B.压缩C.弯曲D.剪切9.静定结构的几何特征是（）。A.体系几何不变且无多余约束B.体系几何可变C.体系几何瞬变D.体系几何不变但有多余约束10.力法的基本未知量是（）。A.多余未知力B.结点位移C.杆端弯矩D.杆端剪力第II卷（非选择题，共70分）11.（10分）简述静力学的基本公理。12.（15分）已知一平面汇交力系，各力的大小和方向如图所示，试用几何法求该力系的合力。（此处可简单描述一下各力的方向和大小的大致情况）13.（15分）一简支梁受均布荷载作用，梁长为l，荷载集度为q，试求梁跨中截面的弯矩和剪力。14.（15分）材料力学性能试验中，低碳钢拉伸试验和压缩试验各有哪些特点？请结合试验过程和结果进行分析。材料：低碳钢是工程中常用的金属材料，其力学性能对工程结构的安全性和可靠性有着重要影响。在材料力学性能试验中，对低碳钢进行拉伸试验和压缩试验，可获取其强度、塑性等力学性能指标。15.（15分）在静定结构分析中，试说明静定梁的三种基本形式及其受力特点，并举例说明它们在工程中的应用。材料：静定梁是工程中常见的结构形式，包括简支梁、悬臂梁和外伸梁。不同形式的静定梁在受力和变形方面具有各自的特点，了解这些特点对于合理设计和分析工程结构至关重要。答案：1.C2.D3.D4.B5.D6.B7.A8.D9.A10.A11.静力学的基本公理包括：二力平衡公理（作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和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）；加减平衡力系公理（在已知力系上加上或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果）；力的可传性原理（作用在刚体上的力，可沿其作用线移到刚体上的任一点，而不改变该力对刚体的作用效果）；作用力与反作用力公理（两物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，且沿同一直线分别作用在这两个物体上）；力的平行四边形法则（作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力的作用点也在该点，合力的大小和方向由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定）。12.（具体几何法求解合力的过程需根据题目中给出的力的具体情况进行画图和计算，此处无法给出具体答案）13.弯矩：M=ql²/8；剪力：Q=ql/214.低碳钢拉伸试验特点：从开始到比例极限，应力与应变成正比，材料处于弹性阶段；到达屈服极限后，应力基本不变，应变迅速增大，产生明显塑性变形；进入强化阶段，材料又恢复抵抗变形能力；最后到颈缩阶段，试件局部截面急剧缩小，直至断裂。压缩试验特点：低碳钢压缩时屈服阶段不像拉伸时明显，比例极限和屈服极限与拉伸时相近，由于塑性好，压缩时不会破坏，只会被压成鼓形。15.简支梁：一端为固定铰支座，另一端为可动铰支座。受力特点是梁仅在两端受支座反力，跨中受竖向荷载作用时产生正弯矩和剪力。应用如桥梁的简支梁桥。悬臂梁：一端固定，另一端自由。