工程力学试题及答案

工程力学试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.作用在刚体上的两个力平衡的必要与充分条件是这两个力（）。A.大小相等，方向相反，作用在同一条直线上B.大小相等，方向相同C.大小相等，作用在同一条直线上D.方向相反，作用在同一条直线上2.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.分力C.力偶D.力矩3.力偶对刚体的作用效应取决于力偶的（）。A.大小和转向B.大小和作用点C.方向和作用点D.方向和作用线4.构件抵抗破坏的能力称为（）。A.刚度B.强度C.稳定性D.极限强度5.轴向拉压杆横截面上的正应力计算公式σ=N/A的应用条件是（）。A.应力在比例极限内B.外力合力作用线必须重合于杆的轴线C.应力在屈服极限内D.杆件必须为矩形截面杆6.圆轴扭转时，横截面上的切应力（）。A.与截面半径成正比B.与截面半径成反比C.与截面半径无关D.均匀分布7.梁发生平面弯曲时，其横截面绕（）旋转。A.梁的轴线B.中性轴C.截面的对称轴D.截面的上边缘8.材料的塑性指标有（）。A.比例极限B.弹性模量C.伸长率和断面收缩率D.屈服极限9.压杆的柔度越大，其（）。A.稳定性越好B.稳定性越差C.强度越高D.强度越低10.对于低碳钢，其屈服极限、强度极限和比例极限的大小关系为（）。A.屈服极限<强度极限<比例极限B.比例极限<屈服极限<强度极限C.强度极限<比例极限<屈服极限D.强度极限<屈服极限<比例极限答案：1-5：AAABB；6-10：ABCBB二、多项选择题（每题2分，共20分）1.以下属于力的三要素的是（）。A.大小B.方向C.作用点D.作用线2.平面任意力系向一点简化的结果可能有（）。A.一个主矢和一个主矩B.一个主矢C.一个主矩D.平衡3.提高构件疲劳强度的主要措施有（）。A.降低应力集中B.提高表面质量C.提高构件的刚度D.进行表面强化处理4.梁的变形与（）因素有关。A.荷载B.梁的支承情况C.梁的材料D.梁的截面形状和尺寸5.材料力学对变形固体的基本假设为（）。A.连续均匀性假设B.各向同性假设C.小变形假设D.弹性假设6.轴向拉压杆的强度条件可以解决以下哪些问题（）。A.强度校核B.设计截面尺寸C.确定许用荷载D.计算变形量7.圆轴扭转的强度条件可以用来（）。A.校核强度B.设计截面尺寸C.计算扭转角D.确定许用荷载8.影响压杆稳定性的因素有（）。A.压杆的长度B.压杆的截面形状和尺寸C.压杆的支承情况D.材料的性质9.梁上常见的荷载形式有（）。A.集中力B.集中力偶C.均布荷载D.不均匀分布荷载10.当力与坐标轴垂直时，力在该轴上的投影为（）。A.零B.力的大小C.不确定D.无意义答案：1.ABC；2.ABCD；3.ABD；4.ABCD；5.ABC；6.ABC；7.ABD；8.ABCD；9.ABCD；10.A三、判断题（每题2分，共20分）1.刚体是指在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。（）2.力的可传性原理只适用于刚体。（）3.平面汇交力系的合力一定大于分力。（）4.力偶可以用一个合力来平衡。（）5.许用应力是极限应力除以安全系数。（）6.圆轴扭转时，最大切应力发生在圆轴的表面。（）7.梁的最大挠度发生在梁的最大弯矩处。（）8.压杆的临界力与压杆的长度无关。（）9.材料的弹性模量E是一个常量，与材料的种类和受力状态无关。（）10.低碳钢拉伸试验中，材料在屈服阶段应力不变而应变增大。（）答案：1.√；2.√；3.×；4.×；5.√；6.√；7.×；8.×；9.×；10.√四、简答题（每题5分，共20分）1.简述力的投影与力的分量的区别。答：力的投影是代数量，其大小与坐标轴方向有关，通过力与坐标轴夹角余弦计算。力的分量是矢量，有大小和方向。在直角坐标系中二者大小相等，斜坐标系中不同。2.简述低碳钢拉伸试验的四个阶段。答：第一是弹性阶段，应力应变呈线性，卸荷可恢复；第二是屈服阶段，应力不变应变增加；第三是强化阶段，材料抵抗变形能力增强；第四是局部变形阶段，出现颈缩直至断裂。3.简述压杆稳定的概念及提高压杆稳定性的措施。答：压杆稳定指压杆在轴向压力作用下，保持原有直线平衡状态的能力。措施有减小压杆长度、选择合理截面形状、改善支承情况、选用弹性模量高的材料。4.简述平面任意力系的平衡条件。答：平面任意力系平衡条件是力系的主矢和主矩都为零。主矢为零保证物体无移动，主矩为零保证物体无转动，可表示为∑Fx=0，∑Fy=0，∑Mo=0。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合理选择材料。答：首先分析构件受力类型，如拉、压、弯、扭等。受拉为主选抗拉强的材料，受压考虑稳定性选合适材料。再考虑荷载大小，大荷载用高强度材料。还结合工作环境，如腐蚀环境选耐腐蚀的，综合多因素选性价比高的材料。2.讨论梁的变形与哪些因素有关，在工程设计中如何控制梁的变形。答：梁变形与荷载大小、方向，支承情况，梁材料（弹性模量），截面形状和尺寸有关。工程中可增大梁截面惯性矩、缩短梁跨度、选用弹性模量大的材料、合理布置荷载和支座位置来控制变形。3.讨论轴向拉压杆和扭转圆轴的破坏形式及原因。答：轴向拉压杆，塑性材料常发生屈服破坏，因剪应力使晶格滑移；脆性材料多是拉断，由拉应力超极限。扭转圆轴，塑性材料多因最大切应力而发生