《工程力學》復習要點

1、第1學期工程力學復習要點 、填空題 I 力是物體間相互的相互機械作用，這種作用能使物體的運動狀態(tài)和形狀發(fā)生改變。 2力的基本計量單位是牛頓（ N）或千牛頓（kN ）。 3力對物體的作用效果取決于力的大小、方向和作用點（作用線）三要素。 4若力F對某剛體的作用效果與一個力系對該剛體的作用效果相同，則稱F為該力系的合力，力系中的每個力都是F的分力。 5平衡力系是合力（主矢和主矩）為零的力系，物體在平衡力系作用下，總是保持靜止或作勻速直 6力是既有大小，又有方向的矢量，常用帶有箭頭的線段畫岀。 7剛體是理想化的力學模型，指受力后大小和形狀始終保持不變的物體。 8若剛體受二力作用而平衡，此二力必然大小

2、相等、庁向相反、作用線重合。 9作用力和反作用力是兩物體間的相互作用，它們必然大小相等、方向相反、作用線重合，分別作用在兩個不同的物體上。 10.約束力的方向總是與該約束所能限制運動的方向相反。 II .受力物體上的外力一般可分為主動力和約束力兩大類。 12. 柔性約束限制物體繩索伸長方向的運動，而背離被約束物體，恒為拉力。_ 13. 光滑接觸面對物體的約束力，通過接觸點，沿接觸面公法線方向，指向被約束 的物體，恒為壓力。 14. 活動鉸鏈支座的約束力垂直于支座支承面，且通過鉸鏈中心，其指向待定。 15 將單獨表示物體簡單輪廓并在其上畫有全部外力的圖形稱為物體的受力圖在受力圖上只畫受力, 不畫

3、施力;在畫多個物體組成 的系統(tǒng)受力圖時，只畫外力，不畫內力二 16 合力在某坐標軸上的投影，等于其各分力在同一軸 上投影的 代數和，這就是合力投影定理。若有一平面匯交力系已求得 Fx 和 Fy，則合力大小 Fr =F1+F2+F3+ Fn= 刀 Fi 。 xyr 17畫力多邊形時，各分力矢量首尾相接，而合力矢量是從第一個分力矢量的起點指向最后一個分力矢量的終點。 18 如果平面匯交力系的合力為零，則物體在該力系作用下一定處于平衡 狀態(tài)。 19 平面匯交力系平衡時，力系中所有各力在兩垂直坐標軸上投影的代數和分別等于零。 20 平面力系包括平面匯交力系、平面平行力系、平面任意力系和平面力偶系等類型

4、。 21 力矩是力使物體繞定點轉動效應的度量，它等于力的大小與力臂的乘積，其常用單位為N m或kN m。 22 .力矩使物體繞定點轉動的效果取決于力的大小和力臂長度兩個方面。 23 .力矩等于零的條件是力的大小為零或者力臂為零（即力的作用線通過矩心）。 24 .力偶不能合成為一個力，力偶向任何坐標軸投影的結果均為零。 _ 25 .力偶對其作用內任一點的矩恒等于力偶矩與矩心位置無關。_ 26 .同平面內幾個力偶可以合成為一個合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代數和。_ 27 .力偶是由大小相等、方向相反、作用線不重合的兩個平行力組成的特殊力系，它只對物體產生轉動效果，不產生 移動效果。 28 .力

5、偶沒有 合力，也不能用一個力來平衡，力偶矩是轉動效應的唯一度量; 29 .力偶對物體的作用效應取決于力偶矩的大小、力偶的轉向和作用面三個要素。 30 .平面任意力系向作用面內任一點簡化的結果是一個力和一個力偶。這個力稱為原力系的主矢， 它作用在簡化中心，且等于原力系 中各力的矢量和；這個力偶稱為原力系對簡化中心的主矩，它等于原力系中各力對簡化中心的力矩的代數和。 31.平面任意力系的平衡條件是：力系的主矢和力系對任何一點的主矩分別等于零;應用平面任意力系的平衡方程，選擇一個研究對 象最多可以求解三個未知量。 32 . 空間匯交力系的平衡條件是 、。 34 .重心是物體重力的作用點點，它與物體的

6、大小、形狀和質量分布有關；形心是由物體的形狀和大小所確定的幾何中心，它與物體 的質量分布無關；質心是質點系的質量中心；對于均質物體，重心與形心重合，在重力場中，任何物體的重心與質心重合。 35 .作用于直桿上的外力（合力）作用線與桿件的軸線重合時，桿只產生沿軸線方向的伸長或縮短變形，這種變形形式稱為軸向拉伸 或壓縮。 36 .軸力的大小等于截面 一側所有軸向外力 的代數和；軸力得正值時，軸力的方向與截面外法線方向相同，桿件受 拉伸。 37 .桿件受到一對大小相等、轉向相反、作用面與軸線垂直的外力偶作用時，桿件任意兩相鄰橫截面產生繞桿軸相對轉動，這種變形 稱為扭轉。 一P 38 .若傳動軸所傳遞

7、的功率為 P千瓦，轉速為n轉/分，則外力偶矩的計算公式為 M 9549 n 39 .截面上的扭矩等于該截面一側（左或右）軸上所有外力偶矩 的代數和；扭矩的正負，按右手螺旋法則確定。 40 .強度是指構件抵抗_破壞_的能力，剛度是指構件抵抗 _彈性變形_的能力，穩(wěn)定性是指受壓桿件要保持一原有直線平衡狀態(tài) 的能 力。 41.桿件軸向拉壓可以作岀平面假設：變形前為平面的橫截面，變形后仍保持為平面，由此可知，橫截面上的內力是 均勻分布的。 42 .低碳鋼拉伸可以分成：彈性階段、屈服階段、強化階段、縮頸階段。 43 .用三種不同材料制成尺寸相同的試件, 在相同的實驗條件下進行拉伸試驗，得到 的應力一應變

8、曲線如右圖所示。比較三種材 料的曲線，可知拉伸強度最高、 彈性模量最大、 塑性最好。 44. EA稱為 抗拉壓剛度，反映了桿件抵抗 申伸或壓縮 變形的能力。 45. 衡量材料塑性的兩個重要指標是延伸率- 46.低碳鋼的 曲線如右圖，則: 材料的彈性模量 GPa 材料的屈服應力 MPa 材料的抗拉強度 MPa 47. 如果安全系數取得過大，許用應力就偏小；需用的材料就偏多而造成浪費；反之，安全系數取得太小，構件的強度就可能不夠。 延伸率5%的材料稱為塑性材料， 延伸率Sv 5% 48. 延伸率和面積收縮率是衡量材料塑性性能的兩個重要指標。工程上通常把 的材料稱為脆性材料。 49 在國際單位制中，

9、應力的單位是帕， 2 1帕=1牛咪，工程上常以Pa、MPa、GPa為應力的單位。 50.軸向拉伸和壓縮強度條件的表達式是： Fn maxN ，用該強度條件可解決的三類強度問題是：校核強度、設計截面、確 A 定許用載荷。 51拉壓虎克定律在max p的條件下才能適用，其表達式為丨山丄或E ，其中E稱為拉壓彈性模量，EA稱 EA 為桿件的拉壓剛度。 52 當切應力不超過材料的 _剪切比例極限_時，切應力與_切應變_成正比。這一結論稱為 剪切虎克定律 。 53圓軸扭轉時，橫截面上的切應力方向與半徑垂直，在同一半徑的圓周上各點的切應力大小相等，同一半徑上各點的切應力按 線 性規(guī)律分布，軸線上的切應力為

10、 零，外圓周上各點切應力最大。 54. 圓軸扭轉時的平面假設指岀：扭轉變形后，橫截面本身的形狀、大小不變，相鄰截面間的距離保持不變，各截面在變形前后都保 持為平面，只是繞軸線轉過一個角度，因此推岀：橫截面上只存在切應力，而不存在正應力。_ 55. 扭轉絕對變形的大小是用兩個截面間繞軸線的相對旋轉角度來度量的，稱為扭轉角，單位是弧度或度。 56. 在沒有分布載荷作用（q = 0）的一段梁內，剪力圖為水平直線；彎矩圖為斜直 57在有均布載荷作用（q =常數）的一段梁內，剪力圖為斜直線；彎矩圖為拋物線，在剪力Fs=0處，彎矩取極值。 58在集中力作用處，剪力圖發(fā)生 突變；彎矩圖發(fā)生 轉折。 59在集

11、中力偶作用處，剪力圖 不受影響，彎矩圖發(fā)生突變。 60.梁在彎曲變形時，梁內有一層縱向纖維長度保持不變，叫做中性層，它與 橫截面的交線稱為中性軸。 61 .一般情況下，直梁平面彎曲時，對于整個梁來說中性層上 的正應力為零：對于梁的任意截面來說中性軸上的正應力為零。 62 提高梁強度和剛度的主要措施有：合理安排梁的支承、合理地布置載荷、選擇梁的合理截面。 、選擇題 1. 約束力的方向必與（ B ）的方向相反。 A.主動力；B .物體被限制運動；C.重力；D .內力 2. 柔性約束的約束力方向總是（C ）受約束物體。 A.鉛垂指向；B .沿繩索指向；C.沿繩索背離；D .水平指向。 3. 光滑面約

12、束的約束力總對受力物體形成（A ）作用。 A.壓力；B 拉力；C.牽引力；D 摩擦力。 4. 凡能使物體運動或有運動趨勢的力稱為（A ） o A.主動力；B 約束力；C.內力；D 外力。 5. 物體系中的作用力和反作用力應是（）。 A.等值、反向、共線；B.等值、反向、共線、同體； C.等值、反向、共線、異體；D.等值、同向、共線、異體。 6作用有匯交于一點，互不平行三力的剛體（D ）狀態(tài)。 A. 定處于平衡；B 處于不平衡；C.運動狀態(tài)；D 可能處于平衡。 7.物體的受力效果取決于力的（D ）o A.大?。籅 方向；C.作用點；D 大小、方向、作用點。 8力是物體之間相互的（ A ）,這種作

13、用使物體的（C ）或（D ）發(fā)生改變。 A.機械作用；B .摩擦；C.運動狀態(tài)；D .形狀。 9靜力學研究的對象主要是（D ）o A.受力物體；B .施力物體；C.運動物體；D .平衡物體。 10.改變力的三要素中的一個，力對物體作用效果（D ）o A.保持不變；B 不一定改變；C.有一定改變；D 隨之改變。 11“二力平衡公理”和“力的可傳性原理”適于（D ）o A.任何物體；B .固體；C.彈性體；D.剛體。 12根據三力平衡匯交條件，只要知道平衡剛體上作用線不平行的兩個力，即可確定第三個力的（C ） A.大??；B 方向；C.大小和方向；D.作用點。 13某剛體連續(xù)加上（或減去）若干個平衡

14、力系，對該剛體的作用效應（A ）o A.不變；B .不一定改變；C.改變；D.可能改變。 14力使物體繞定點轉動的效果用（A ）來度量。 A.力矩；B .力偶矩；C.力的大小和方向；D .力對軸之矩。 15. （ C ）是一種自身不平衡，也不能用一個力來平衡的特殊力系。 A.重力；B .共點二力；C.力偶；D .力矩。 16作用在同一剛體上的一對等大、反向、作用線平行的力構成（C ）o A. 對平衡力；B .作用力和反作用力；C. 一個力偶；D .力矩。 17圖示中力多邊形自行封閉的是（）。 A .圖（a）； 8.圖（b ）；。.圖（c）;。.圖（d） D. 18力偶向某坐標軸投影為（B ）；

15、對坐標軸上任意點取矩等于 A.力偶矩；B.零；C 變化值；D.不確定。 鉆孔時每個鉆頭的主切削力組成一個力偶矩為 19圖示多軸鉆床同時加工某工件上的四個孔。 那么加工時兩個固定螺釘 A和B所受的力是（ ）。 M 1 M 2 M 3 M 415 N m ， l 200 mm， A . Fa=Fb=150N ； B. Fa=Fb =300N ； C . Fa=Fb =200N ； 20.平面匯交力系最多可列出的獨立平衡方程數為（） A . 2個B . 3個 C . 4個 D. 6個 21同一剛體上，一力向新作用點平移后，新作用點上有（D ）o A .一個力；B. 一個力偶；C .力矩；D. 個力和

16、一個力偶。 22. 一力作平行移動后，新作用點上的附加力偶一定（A ）o A 存在且與平移距離有關；B.存在且與平移距離無關；C 不存在；D.等于零。 23. 平面任意力系平衡的充分必要條件是（D ）o A 合力為零；B 合力矩為零；C.各分力對某坐標軸投影的代數和為零； D .主矢與主矩均為零。 25若某剛體在平面任意力系作用下平衡，則此力系各分力對剛體 A.特定點；B .重心；C.任意點；D .坐標原點。 26.圖示ABC桿，固定端A的約束力是（）。 A. Fax=F， FAy=O，Ma = =0； B. Fax=F， FAy=O， Ma = :Fa ； C. Fax=F， FAy=0，

17、Ma = Fl ； D. Fax=0， FAy= F， M a= 二 Fa o 24若平面任意力系向某點簡化后主矩為零，則其合力（D ）。 A. 定為零；B .一定不為零；C.與主矩相等；D .不一定為零。 27衡量構件承載能力的主要因素是（） C ）之矩的代數和必為零 A.軸向拉伸或壓縮；B.扭轉；C.彎曲；D.強度、剛度和穩(wěn)定性。 經過拋光的低碳鋼試件，在拉伸過程中表面會岀現滑移線的階段是（B） A.彈性階段；B 屈服階段；C.強化階段；D 頸縮階段。 29 兩個拉桿軸力相等、截面積相等但截面形狀不同，桿件材料不同，則以下結論正確的是（ A.變形相同，應力相同；B 變形相同，應力不同； C

18、.變形不同，應力相同； D 變形不同，應力不同。 30.由和兩桿組成的支架，從材料性能和經濟性兩方面考慮， 現有低碳鋼和鑄鐵兩種材料可供選擇， A、桿為鑄鐵，桿為鑄鐵； B、桿為鑄鐵，桿為低碳鋼； C、桿為低碳鋼，桿為鑄鐵； D、桿為低碳鋼，桿為低碳鋼。 31 在彈性范圍內，桿件的變形與（ A . 28. C ）。 32. A、 E、 c、 A、 彈性模量；B 截面面積；C 桿長； 圖示階梯形桿， 在外力F作用下 AB段軸力最大； BC段軸力最大 CD段軸力最大 合理的選擇是（ ）。 B、C、D） D.軸力。 AB段為鋼，BD段為鋁， 有關；桿件的剛度與（A、B） D、三段軸力一樣大 33 .

19、如圖所示，拉桿的材料為鋼，在拉桿與木材之間放 一金屬墊圈，該墊圈的作用是 A同時增加擠壓面積和剪切面積；B增加桿的抗拉強度; C.增加剪切面積；D 增加擠壓面積。 34.直徑相同、材料不同的兩根等長實心軸，在相同扭矩 作用下，以下說法正確的是（ A . Fs 相同；B . 35 外徑為D、內徑為 . d3 A . WP； B . 16 B ） max 相同 ； C max 相同；D . d的空心圓軸，其扭轉截面系數為（ D3 ；c. WP WP D3 16 16 36.如下圖所示，其中正確的扭轉切應力分布圖是（a）、（d）。 37 以下關于圖示 AC桿的結論中，正確的是（） A . BC段有變形，沒有位移；B . BC段沒有變形，有位移; C. BC段沒有變形，沒有位移；D. BC段有變形，有位移。 有關；桿件的應力與（B、D）有關。 F D B