2025 年大学工程力学（材料力学）期末考核卷

2025年大学工程力学（材料力学）期末考核卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.关于材料力学中的内力，下列说法正确的是（）A.内力是指物体内部的力B.内力随外力的增大而减小C.内力的大小与物体的变形有关D.内力是由物体的外部因素引起的2.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.杆件必须是等截面直杆D.杆件必须是实心杆3.低碳钢拉伸试验的四个阶段依次为（）A.弹性阶段、强化阶段、屈服阶段、颈缩阶段B.弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、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4.两根长度相同、截面面积相等的轴向受拉杆件，材料不同，在相同拉力作用下，它们的内力（）A.相同B.不同C.与材料有关D.无法确定5.材料力学中，杆件的变形基本形式不包括（）A.拉伸与压缩B.剪切C.扭转D.断裂6.梁弯曲时，横截面上的切应力沿截面高度的分布规律是（）A.均匀分布B.线性分布，中性轴处切应力为零C.抛物线分布，中性轴处切应力最大D.抛物线分布，上下边缘处切应力最大7.对于圆形截面的梁，其抗弯截面系数Wz的计算公式为（）A.πd³/32B.πd⁴/64C.πd²/4D.πd³/168.等直杆受力如图所示，AB段的轴力为（）A.FB.2FC.-FD.-2F9.如图所示梁，C截面的弯矩为（）A.FaB.-FaC.2FaD.-2Fa10.材料的许用应力[σ]与极限应力σu的关系是（）A.[σ]=σuB.[σ]=σu/nC.[σ]=nσuD.[σ]=σu²/n二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.以下关于材料力学中变形协调条件的说法正确的是（）A.变形协调条件是保证结构各部分之间变形相互协调的条件B.它与平衡条件无关C.对于静定结构，变形协调条件自动满足D.对于超静定结构，需要利用变形协调条件建立补充方程E.变形协调条件只适用于弹性变形情况2.影响梁弯曲正应力大小的因素有（）A.梁的截面形状B.梁的跨度C.梁上的载荷D.梁的材料E.梁的长度3.关于扭转切应力的说法，正确的是（）A.扭转切应力与扭矩成正比B.扭转切应力与截面极惯性矩成反比C.扭转切应力沿半径方向呈线性分布D.实心圆轴扭转时，最大切应力在圆周表面E.空心圆轴扭转时，最大切应力在内圆周表面4.下列关于材料力学中强度理论的说法正确的是（）A.强度理论是为了建立复杂应力状态下的强度条件B.第一强度理论适用于脆性材料在单向拉伸时的情况C.第二强度理论适用于脆性材料在单向压缩时的情况D.第三强度理论适用于塑性材料在复杂应力状态下的情况E.第四强度理论适用于塑性材料在复杂应力状态下的情况5.提高梁弯曲强度的措施有（）A.合理安排梁的支座和加载方式B.选择合理的截面形状C.采用变截面梁D.增加梁的长度E.提高梁的材料强度三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，正确的打“√”，错误的打“×”）1.材料力学中研究的物体主要是变形固体。（）2.只要杆件的轴力相同，其横截面上的正应力就相同。（）3.低碳钢拉伸试验中，屈服阶段应力保持不变，应变不断增大。（）4.梁的最大正应力发生在弯矩绝对值最大的截面。（）5.圆轴扭转时，各横截面绕轴线发生相对转动。（）6.剪切胡克定律适用于任何材料受剪切力的情况。（）7.材料的弹性模量E越大，材料越不容易变形。（）8.静定结构的内力与材料的性质无关。（）9.对于超静定结构，仅用平衡方程就能求出所有未知力。（）10.压杆的柔度越大，其稳定性越好。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述材料力学的任务。2.说明梁弯曲时横截面上正应力和切应力的分布规律，并解释中性轴的概念。3.什么是强度理论？简述常用的强度理论及其适用条件。五、计算题（总共2题，每题15分）1.一圆形截面直杆，直径d=20mm，受轴向拉力F=50kN作用，材料的许用应力[σ]=160MPa，试校核该杆的强度。2.如图所示简支梁，受均布载荷q作用，梁的长度为l，截面为矩形，宽度b，高度h。试求梁的最大弯矩和最大正应力表达式。答案：一、选择题1.C2.B3.B4.A5.D6.C7.A8.C9.B10.B二、多项选择题1.ACD2.ABCD3.ABCD4.ABDE5.ABC三、判断题1.√2.×3.√4.√5.√6.×7.√8.√9.×10.×四、简答题1.材料力学的任务是在满足强度、刚度和稳定性的要求下，为设计既安全又经济的构件，提供必要的理论基础和计算方法。具体包括：研究构件在外力作用下的内力、应力、变形和位移的计算；确定构件的承载能力；研究构件的强度、刚度和稳定性问题，并提出相应的设计准则和方法。2.梁弯曲时横截面上正应力沿截面高度呈抛物线分布，中性轴处正应力为零，离中性轴越远正应力越大；切应力沿截面高度呈抛物线分布，中性轴处切应力最大，上下边缘处切应力为零。中性轴是梁横截面上正应力为零的各点连线，它将横截面分为受拉区和受压区。3.强度理论是关于材料发生强度失效原因的假说。常用的强度理论有：第一强度理论（最大拉应力理论），适用于脆性材料在单向拉伸时的情况；第二强度理论（最大伸长线应变理论），适用于脆性材料在单向压缩时的情况；第三强度理论（最大切应力理论），适用于塑性材料在复杂应力状态下的情况；第四强度理论（形状改变比能理论），适用于塑性材料在复杂应力状态下的情况。五、计算题1.解：杆的横截面面积\(A=\frac{\pid^{2}}{4}=\frac{\pi\times(20\times10^{-3})^{^{2}}}{4}=3.14\times10^{-4}m^{2}\)轴力\(N=F=50kN=50\times10^{3}N\)横截面上的正应力\(\sigma=\frac{N}{A}=\frac{50\times10^{3}}{3.14\times10^{-4}}=159.2\times10^{6}Pa=159.2MPa\)因为\(\sigma=159.2MPa\lt[\sigma]=160MPa\)，所以该杆强度足够。2.解：最大弯矩\(M_{max}=\frac{ql^{2}}{