工程力学考试试卷及答案

工程力学考试试卷及答案

一、单项选择题（每题2分，共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.约束反力中能确定约束反力方向的约束为（）A.固定铰支座B.可动铰支座C.固定端支座D.光滑接触面约束3.力的三要素是（）A.大小、方向、作用点B.大小、方向、作用线C.大小、作用点、作用线D.作用点、方向、作用线4.刚体在两个力作用下处于平衡的必要与充分条件是（）A.这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上B.这两个力大小相等C.这两个力方向相反D.这两个力作用在同一条直线上5.力矩的单位是（）A.NB.mC.N·mD.Pa6.平面汇交力系平衡的几何条件是（）A.力多边形自行封闭B.力多边形不封闭C.力多边形可封闭也可不封闭D.都不对7.梁在集中力作用的截面处，它的内力图（）A.剪力图有突变，弯矩图有尖点B.剪力图有突变，弯矩图有突变C.剪力图有尖点，弯矩图有突变D.剪力图有尖点，弯矩图有尖点8.低碳钢拉伸过程中，应力与应变呈线性关系的阶段是（）A.弹性阶段B.屈服阶段C.强化阶段D.局部变形阶段9.构件抵抗破坏的能力称为（）A.强度B.刚度C.稳定性D.承载能力10.材料力学中，轴力的符号规定为（）A.拉为正，压为负B.压为正，拉为负C.顺时针为正D.逆时针为正答案：1.C2.D3.A4.A5.C6.A7.A8.A9.A10.A二、多项选择题（每题2分，共20分）1.下列属于约束类型的有（）A.柔体约束B.光滑接触面约束C.固定铰支座D.可动铰支座E.固定端支座2.平面力系按其作用线分布情况可分为（）A.平面汇交力系B.平面平行力系C.平面一般力系D.空间汇交力系E.空间一般力系3.下列关于力的说法正确的有（）A.力是物体之间的相互机械作用B.力使物体的运动状态发生改变称为力的外效应C.力使物体产生变形称为力的内效应D.力的大小、方向、作用点称为力的三要素E.力是矢量4.以下属于内力的有（）A.轴力B.剪力C.弯矩D.扭矩E.重力5.低碳钢拉伸过程经历的阶段有（）A.弹性阶段B.屈服阶段C.强化阶段D.局部变形阶段E.破坏阶段6.影响梁弯曲变形的因素有（）A.梁的跨度B.梁的截面形状和尺寸C.梁的材料D.梁的受力情况E.梁的支撑方式7.下列关于应力的说法正确的有（）A.正应力是垂直于截面的应力B.剪应力是平行于截面的应力C.应力的单位是PaD.应力分为正应力和剪应力E.应力与内力有关8.提高梁强度的措施有（）A.合理布置梁的支座和载荷B.选择合理的截面形状C.采用变截面梁D.增大梁的长度E.减小梁的材料弹性模量9.压杆稳定的影响因素有（）A.压杆的长度B.压杆的截面形状和尺寸C.压杆的材料D.压杆的支撑条件E.压杆所受的压力大小10.下列关于变形固体基本假设的说法正确的有（）A.连续性假设B.均匀性假设C.各向同性假设D.小变形假设E.线弹性假设答案：1.ABCDE2.ABC3.ABCDE4.ABCD5.ABCD6.ABCDE7.ABCDE8.ABC9.ABCD10.ABCD三、判断题（每题2分，共20分）1.刚体是在力的作用下，大小和形状始终保持不变的物体。（）2.作用于刚体上的力可沿其作用线移动到刚体内任意一点，而不改变该力对刚体的作用效应。（）3.平面汇交力系平衡的解析条件是力系中所有各力在两个任选的坐标轴上投影的代数和分别等于零。（）4.梁的弯矩图在某截面处有突变，则该截面处必有集中力偶作用。（）5.轴向拉压杆横截面上的应力是均匀分布的。（）6.材料的弹性模量E是一个常数，与外力大小无关。（）7.细长压杆的临界应力与压杆的长度、截面形状和尺寸、材料等因素有关。（）8.只要构件的内力不超过许用内力，构件就不会发生破坏。（）9.梁的最大挠度一定发生在梁的跨中。（）10.力的作用线与轴平行时，力在该轴上的投影为零。（）答案：1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.×9.×10.×四、简答题（每题5分，共20分）1.简述平面一般力系平衡的条件。答案：平面一般力系平衡的条件是力系的主矢和对平面内任一点的主矩都等于零，即力系中所有各力在两个任选坐标轴上投影的代数和分别为零，以及力系中所有各力对平面内任意一点的力矩的代数和为零。2.简述梁弯曲时横截面上的内力有哪些，如何计算？答案：梁弯曲时横截面上的内力有剪力和弯矩。计算时，用截面法，在需求内力的截面处将梁截断，取其中一段为研究对象，通过平衡方程（∑Fy=0求剪力，∑M=0求弯矩）来确定内力大小。3.简述低碳钢拉伸试验中四个阶段的特点。答案：弹性阶段应力应变呈线性关系，可恢复；屈服阶段应力波动，材料开始塑性变形；强化阶段应力继续增大，材料抵抗变形能力增强；局部变形阶段出现颈缩，应力下降直至破坏。4.简述提高压杆稳定性的措施。答案：减小压杆长度，合理选择截面形状（如圆形、矩形等）使惯性矩增大，选用弹性模量E大的材料，改善支撑条件（如两端固定比两端铰支稳定性好）。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论在工程实际中，如何根据构件的受力情况选择合适的材料和截面形状。答案：需先分析构件受力，受拉压选抗拉压强度高材料；受弯选抗弯性能好的。截面形状上，轴拉压可选圆形等；梁抗弯选矩形、工字形，以提高惯性矩，充分发挥材料性能，满足工程需求。2.讨论梁的支撑方式对其内力和变形有何影响。答案：不同支撑方式改变梁的约束条件。如简支梁与悬臂梁，简支梁两端铰支，悬臂梁一端固定一端自由。支撑改变梁的受力分布，影响内力大小和分布，进而影响变形，固定端约束使悬臂梁变形小于简支梁某些情况。3.讨论在进行结构设计时，如何综合考虑强度、刚度和稳定性要求。答案：设计时先按强度要求确定构件基本尺寸，保证能承受荷载不破坏；再核算刚度，确保变形在允许范围，不影响