工程力學(xué)試題及答案

1、工程力學(xué)試題及答案一、填空題1.物體的平衡是指物體相對于地面_或作_運動的狀態(tài)2.平面匯交力系平衡的必要與充分條件是：_。該力系中各力構(gòu)成的力多邊形_3.一物塊重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系數(shù)f=0.3，在左側(cè)有一推力150N，物塊有向右滑動的趨勢Fmax=_,所以此物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，而其F=_。4.剛體在作平動過程中，其上各點的_相同，每一瞬時，各點具有_的速度和加速度。5.AB桿質(zhì)量為m，長為L，曲柄O1A、O2B質(zhì)量不計，且O1A=O2B=R，O1O2=L，當(dāng)=60°時，O1A桿繞O1軸轉(zhuǎn)動，角速度為常量，則該瞬時AB桿應(yīng)加的慣性力大小為_，方向為_ 6.使材料喪失正常

2、工作能力的應(yīng)力稱為極限應(yīng)力。工程上一般把_作為塑性材料的極限應(yīng)力；對于脆性材料，則把_作為極限應(yīng)力。7._面稱為主平面。主平面上的正應(yīng)力稱為_。8.當(dāng)圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動時，環(huán)內(nèi)的動應(yīng)力只與材料的密度和_有關(guān)，而與_無關(guān)。二、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題3分，共18分)1.某簡支梁AB受載荷如圖所示，現(xiàn)分別用RA、RB表示支座A、B處的約束反力，則它們的關(guān)系為( )。 A.RA<RB B.RA>RB C.RA=RB D.無法比較2.材料不同的兩物塊A和B疊放在水平面上，已知物塊A重0.5kN，物塊B重0.2kN，物塊A、

3、B間的摩擦系數(shù)f1=0.25，物塊B與地面間的摩擦系數(shù)f2=0.2，拉動B物塊所需要的最小力為( ) A.0.14kN B.0.265kN C.0.213kN D.0.237kN3.在無阻共振曲線中，當(dāng)激振力頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，振幅B趨近于( )。 A.零 B.靜變形 C.無窮大 D.一個定值4.虎克定律應(yīng)用的條件是( )。 A.只適用于塑性材料 B.只適用于軸向拉伸 C.應(yīng)力不超過比例極限 D.應(yīng)力不超過屈服極限5.梁的截面為T字型，Z軸通過橫截面的形心，彎矩圖如圖所示，則有( )。 A.最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面C B.最大拉應(yīng)力位于截面C，最大壓應(yīng)力位于截面D C.最大拉應(yīng)

4、力位于截面D，最大壓應(yīng)力位于截面C D.最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力位于同一截面D6.圓軸扭轉(zhuǎn)時，表面上任一點處于( )應(yīng)力狀態(tài)。 A.單向 B.二向 C.三向 D.零三、簡答題(每小題4分，共16分)1.平面圖形在什么情況下作瞬時平動?瞬時平動的特征是什么?2.一質(zhì)點在鉛垂平面內(nèi)作圓周運動，當(dāng)質(zhì)點恰好轉(zhuǎn)過一周時，其重力的功為零，對嗎?為什么?3.何謂純彎曲和平面彎曲?4.試述構(gòu)件發(fā)生疲勞破壞時的主要特點。四、計算題(共50分)1. 三鉸拱剛架如圖所示，受一力偶作用，其矩M=50kN·m，不計自重，試求A、B處的約束反力。(8分)2. 桿AB的A端沿水平線以等速度v運動，運動時桿恒與一半圓

5、周相切，半圓周的半徑為R，如圖所示。如桿與水平線間夾角為，試以角表示桿的角速度。 (8分)3. 重為P的物塊A沿光滑斜面下滑，并通過一繞過光滑滑輪的繩索帶動重為Q的物塊B運動，如圖所示。斜面與水平夾角為，滑輪和繩索質(zhì)量不計，且繩索不可伸長，求物塊B的加速度a (10分)4. 如圖所示為二桿桁架，1桿為鋼桿，許用應(yīng)力1=160MPa，橫截面面積A1=6cm2；2桿為木桿，其許用壓應(yīng)力2=7MPa，橫截面面積A2=100cm2。如果載荷P=40kN，試校核結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 (8分)5.試作如圖所示梁的剪力圖和彎矩圖。(8分)5. 求圖示應(yīng)力狀態(tài)的主應(yīng)力和最大剪應(yīng)力。(8分)浙江省2002年1月高等教育自

6、學(xué)考試工程力學(xué)(一)試題參考答案課程代碼：02159一、填空題(每空1分，共16分) 1.保持靜止 勻速直線 2.該力系的合力為零 自行封閉 3.180N 150N 4.軌跡形狀 相同 5.Fgh=mR2 過質(zhì)心C平行O1A指向向下 6.屈服點s 抗拉和抗壓強(qiáng)度b 7.剪應(yīng)力為零的面 主應(yīng)力 8.轉(zhuǎn)動線速度v 橫截面面積A二、單項選擇題(每小題3分，共18分) 1.C 2.A 3.C 4.C 5.B 6.B三、簡答題(每小題4分，共16分) 1.某瞬時，若平面圖形的轉(zhuǎn)動角速度等于零(如有兩點的速度，而該兩點的連線AB不垂直于速度矢時)而該瞬時圖形上的速度分布規(guī)律與剛體平動時速度分布規(guī)律相同，稱

7、平面圖形在該瞬時作瞬時平動。瞬時平動的特征是：平面圖形在該瞬時的角速度為零；平面圖形在該瞬時的各點的速度相同；平面圖形在該瞬時的各點的加速度不相同。 2.對的因為重力的功等于質(zhì)點的質(zhì)量與其始末位置的高度差的乘積，當(dāng)高度差為零時，重力的功為零。 3.梁的橫截面上只有彎矩而無剪力時稱純彎曲；梁上的外力作用在梁的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)時，梁的軸線將在平面內(nèi)彎成一條曲線，這種彎曲稱之平面彎曲。 4.(1)工作應(yīng)力水平較低； (2)無明顯塑性變形； (3)斷面上明顯分為光滑區(qū)和粗糙區(qū)。四、計算題(共50分) 1.解：AC桿為二力桿受力圖如(a)所示。 再畫整體受力圖，如(b)圖所示。 m=0 RA·A

8、D=M RA=RB= =17.7kN 方向如圖所示。 2.解：選A點作為基點， 則C點的速度有 由圖中幾何關(guān)系，可解得 vCA=vA·sin=vsin 又vCA=AC· = 3.解：物塊A、B均作平動，設(shè)物塊B移動S時的速度為v，系統(tǒng)的動能為 T2=TA+TB= T1=0 系統(tǒng)外力作功之和 W12=PS·sin-QS 由動能定理，得 v2= 對上式兩邊求導(dǎo)，并注意=v 得a= 4.解：兩桿均為二力桿，取結(jié)點A為研究對象， 受力圖如圖所示。 y=0,N1sin30°-P=0 N1=P/sin30°=80kN x=0,-N1cos30°+

9、N2=0 N2=N1cos30°=69.3kN 1桿：1= =133MPa<1 2桿：2= =6.93MPa<2 兩桿均滿足強(qiáng)度。 5.RA=2qa,RB=qa 6.解：求主應(yīng)力 =± =± =MPa 1=26MPa,2=0,3=-96MPa, max= =66MPa 工程力學(xué)復(fù)習(xí)資料一、單項選擇題(每小題2分，共20分)在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。1.三個剛片用三個鉸兩兩相聯(lián)，所得的體系( ) A.一定為幾何不變體系 B.一定為幾何瞬變體系 C.一定為幾何常變體系 D.不能確定2.圖示體

10、系是( ) A.無多余聯(lián)系的幾何不變體系 B.有多余聯(lián)系的幾何不變體系 C.瞬變體系 D.常變體系3.圖示三鉸拱，已知三個鉸的位置，左半跨受均 布荷載，其合理拱軸的形狀為( ) A.全跨圓弧 B.全跨拋物線 C.AC段為園弧，CB段為直線 D.AC段為拋物線，CB段為直線4.圖示結(jié)構(gòu)A端作用力偶m，則B端轉(zhuǎn)角的值為( ) A B. C. D.5.圖示桁架C點水平位移的值為( ) A B C D06.圖示剛架的超靜定次數(shù)為 A.1 B.2 C.3 D.47.圖示超靜定則架，用力法計算時， 不能選為基本體系的是圖( ) 8.下列彎矩圖中正確的是圖( )9.圖示結(jié)構(gòu)中，BA桿B端的力 矩分配系數(shù)等于

11、( ) 10.圖示結(jié)構(gòu)截面K剪力影響線是圖( )二、填空題(每小題2分，共16分)11.在具有一個自由度的體系上加上一個二元體(二桿結(jié)點)時， 所得新體系的自由度為_。12.位移互等定理的表達(dá)式是_。13.圖示對稱結(jié)構(gòu)，截面K彎矩的絕對值為_。14.圖示結(jié)構(gòu)，作用荷載P，不計軸向變形時， 支座A的反力矩MA等于_。15.已知圖示連續(xù)梁(a)的彎矩圖(b)，則 A端剪力等于_kN。16.用力矩分配法計算圖示連續(xù)梁時，算至放松結(jié)點C分配傳遞后，當(dāng)前結(jié)點B的結(jié)點不平衡力矩(約束力矩)等于_kN.m17.力P在梁ABC上移動過程中，截面K中產(chǎn)生的變矩(絕對值)的最大值為_kN·m18.圖中給

12、出了截面K彎矩MK影響線的形狀，該影響線在截面K下面的縱標(biāo)等于_。三、計算題(1922小題，每小題7分，2325小題，每小題12分，共64分)19.計算圖示桁架指定桿件1、2、3的內(nèi)力。20.計算圖示剛架A、C兩截面的相對轉(zhuǎn)角AC。21.計算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖，各桿EI=常數(shù)。22.用力矩分配法計算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖。EI=常數(shù)23.計算圖示結(jié)構(gòu)，繪彎矩圖、剪力圖、軸力圖。24.用力法計算圖示剛架，并繪彎矩圖。(EI=常數(shù))25.用位移法計算圖示結(jié)構(gòu)，并繪彎矩圖。全國2002年4月高等教育自學(xué)考試結(jié)構(gòu)力學(xué)(一)試題參考答案課程代碼：02393一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題2分，共

13、20分) 1.D 2.D 3.B 4.A 5.A 6.B 7.B 8.B 9.D 10.C二、填空題(本大題共8小題，每小題2分，共16分) 11. 1 12. ij=ij或12=21 13. Pa/2 14. 0 15. 13.62 16. 21.4 17. 20 18. l三、計算題(本大題共7小題，1922小題，每小題7分，2325小題，每小題12分，共64分) 19.N1=20kN, N2=-10kN， N3=30kN20.(1)繪Mp圖 (2)作虛擬狀態(tài)繪圖 (3)計算AC21r11Z1+R1p=0r11=8i Rip=-plZ1=M=24.(1) 基本未知量(2) 力法典型方程 圖

14、(3) （4）X1，X2值（5）M圖(2)建立方程r11Z1+R1p=0 (3)計算系數(shù)與自由項令ir11=(4)解方程：x1=(5)繪M圖.工程力學(xué)復(fù)習(xí)資料一、填空題(每空1分，共44分)1.在分析兩個或多個構(gòu)件之間互相作用時，要注意_力與_力的關(guān)系。2.作用于平面內(nèi)A點的力F=10kN，如圖示，向距A點為100cm的O點平移后，得到主矢量的大小為_和主矩大小為_。3.設(shè)有一個力F，當(dāng)力F與_軸_但_時有力F在X軸上的投影FX=0，力F對x軸之矩mx(F)0。4.由平面假設(shè)所得到的軸向變形時，截面上的計算公式=N/A中的是_，這個公式不僅適用于_變形，而且也適用于_變形。5.已知主動輪A輸入

15、功率為80馬力，從動輪B和C輸出功率為30馬力和50馬力，傳動軸的轉(zhuǎn)速n=1400轉(zhuǎn)/分，那么，各輪上的外力偶矩的大小分別為mA=_ ,mB=_, mC=_。6.圖示結(jié)構(gòu)中固定端A的反力為_、_、_。7.圖示各結(jié)構(gòu)是靜定還是靜不定，及其靜不定次數(shù)。圖(a)是_，(b)是_，(c)是_。8.力的可傳原理只適用于_體，而不適用于_體，因此不適用于研究力對物體的_效應(yīng)。9.若截面對于y軸和z軸的慣性積Iyz=0，則此對軸稱為_軸，若此對軸又通過形心，則稱此對軸為_軸。對稱圖形中含有對稱軸的一對坐標(biāo)軸必為_軸。10.圖示是梁的左段，A點力2P為反力，B點作用力P，C點作用力偶Pa，此時截面C的剪力QC

16、=_,彎矩MC=_。11.矩形截面彎曲剪應(yīng)力公式為=，其中S*z是所求剪應(yīng)力的點，畫平行于中性軸的橫線_截面面積對中性軸的面積矩，因此S*z是_量，截面上的最大剪應(yīng)力發(fā)生在_。12.用積分法求圖示梁的變形時，以A為原點寫出AB梁的微分方程_及邊界條件_、_。注：B點為彈簧支撐，已知彈簧的位移=,P為作用在彈簧上的力，C為彈簧的剛性系數(shù)。13.單元體是由三對_的面組成，由于單元體極其微小，可以認(rèn)為它的每個面上的應(yīng)力是_分布的，而且在_的面上。14.圖示折桿ABCD，在自由端A作用水平力P1及鉛垂力P2，請分別寫出各段的變形，AB段為_變形，BC段為變形，CD段為_變形。15.壓桿穩(wěn)定的歐拉公式適

17、用于_范圍內(nèi)，用柔度來表示則_。16.動荷載、動應(yīng)力是指荷載隨_不斷地變化，或構(gòu)件在荷載作用下隨_不斷運動。但只要應(yīng)力不超過材料的比例極限，_定律仍適用于動應(yīng)力、動應(yīng)變的計算。二、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中選出一個正確答案，并將其號碼填在題干的括號內(nèi)。每小題1分，共16分)1.圖示中四個力F1、F2、F3、F4對B點之矩是( )A.mB(F1)=0B.mB(F2)=F2lC.mB(F3)=F3lcos45°D.mB(F4)=F4l2.圖示中力多邊形自行封閉的是( )A.圖(a)B.圖(b)C.圖(c)D.圖(d)3.物體在一個力系作用下，此時只能( )不會改變原力系對物體的

18、外效應(yīng)。A.加上由二個力組成的力系 B.去掉由二個力組成的力系C.加上或去掉由二個力組成的力系 D.加上或去掉另一平衡力系4.圖示ABC桿，固定端A的反力是( )A.XA=P, YA=0B.YA=P， mA=PaC.XA=P, YA=0D.XA=P, YA=0,mA=Pa5.構(gòu)件在外力作用下平衡時，可以利用( )A.平衡條件求出所有未知力 B.平衡條件求出某些未知力C.力系的簡化求未知力 D.力系的合成或分解求未知力6.圖示傳動軸中各輪的外力偶矩分別為mA=20kN·m,mB=5kN·m,mC=10kN·m,mD=5kN·m,那么四個輪子布局中最合理的是

19、( )A.圖(a)B.圖(b)C.圖(c) D.圖(d)7.關(guān)于軸力( )A.是桿件軸線上的荷載 B.是桿件截面上的內(nèi)力C.與桿件的截面面積有關(guān) D.與桿件的材料有關(guān)8.由AB和CD兩桿組成，現(xiàn)有低碳鋼和鑄鐵兩種材料可供選擇，正確的選擇是( )A.AB桿為鑄鐵，CD桿為鑄鐵B.AB桿為鑄鐵，CD桿為低碳鋼C.AB桿為低碳鋼，CD桿為鑄鐵D.AB桿為低碳鋼，CD桿為低碳鋼9.圖示截面，在圓截面中挖去一正方形，已知圓截面的直徑為D，正方形的邊長為a，其慣性矩IZ=( )A. B. C. D. 10.彎曲梁，當(dāng)某截面的剪力Q=0時，( )A. 此截面上彎矩有突變 B. 此截面上彎矩有極值C. 此截面

20、上彎矩一定為該梁的最大值 D. 此截面上的彎矩一定為零11.為了合理的利用鋼材，在梁的彎曲問題中，在同樣面積情況下，以下四種截面形狀鋼梁，使用哪種較為合理( )A.(a)B.(b)C.(c)D.(d)12.圖示懸臂梁，其梁截面轉(zhuǎn)角關(guān)系為( )A.A=B=0 B.A=0，B=maxC.從A到B各截面的轉(zhuǎn)角均相等D.A=B=13.圖示應(yīng)力圓，其主應(yīng)力及用第三強(qiáng)度理論求得相當(dāng)應(yīng)力r3( )，題中應(yīng)力單位均為MPa。A.1=70,2=70,3=0,r3=35B.1=0,2=0,3=-70,r3=70C.1=0,2=0,3=-70,r3=-70E. 1=-70,2=-70,3=0,r3=7014.豎立的

21、折桿ABC，C端固定，A端作用一垂直于AB的水平力P=500N，BC桿為空心圓桿，外徑D=80mm，內(nèi)徑d=70mm，用第四強(qiáng)度理論計算相當(dāng)應(yīng)力r4為( )A.64MPaB.25.45MPaC.101.8MPaD.50.9Mpa15.壓桿穩(wěn)定的歐拉公式適用的范圍，以下四種情況哪種是錯誤的( )A.細(xì)長桿 B.1 C.彈性范圍內(nèi) D.屈服極限范圍內(nèi)16.(a),(b)二根簡支梁，E、I、W均同，同樣的重物Q從h高度自由落下沖擊梁，兩根梁的動應(yīng)力d與動荷系數(shù)Kd的比較應(yīng)為( )A.ad>bd,Kad>KbdB.ad<bd,Kad<KbdC.ad>bd,Kad<K

22、bdD.ad<bd,Kad>Kbd三、計算題(每小題5分，共40分)1. 圖示三鉸拱，G=2kN,l=1.15m,h=0.173m，試求A、B處的反力。2. 兩塊鋼板各厚t1=8mm,t2=10mm,用5個直徑相同的鉚釘搭接，受拉力P=200kN的作用，如圖所示。設(shè)鉚釘?shù)脑S用應(yīng)力分別為=140MPa，bs=320MPa，試求鉚釘?shù)闹睆絛。3. 一正方形的混凝土短柱，受軸向壓力P的作用,如圖示，柱高為l，截面邊長為a=400mm,柱內(nèi)埋有直徑d=30mm的鋼筋四根。已知柱受壓后混凝土內(nèi)的應(yīng)力混=6MPa，試求P值，設(shè)鋼筋與混凝土的彈性模量之比為E鋼E混=15。4. 圖示桁架。G1=G

23、2=20kN,W1=W2=10kN,試求A、B的反力和桿、桿的內(nèi)力。5. 懸臂梁AB上作用集中力P及集中力偶Pa，試作梁的剪力圖與彎矩圖，并在圖中注明各特征點值。6. 圓截面簡支梁中間處，梁的下邊緣，用標(biāo)距S=20mm的應(yīng)變儀測得縱向伸長S=0.01mm,梁長l =2m,梁截面直徑D=80mm,彈性模量E=2.0×105MPa,試求均布荷載q的大小。7. 梁AB，A端為固定端，B端為動鉸支座，AC段作用均布荷載q,已知抗彎剛度EI，求B點的支座反力RB。8.已知平面應(yīng)力狀態(tài)中的x=50MPa，y=30MPa，xy=40MPa，試求其單元體的主應(yīng)力及第三強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力r3。浙江省2002年4月高等教育自學(xué)考試工程力學(xué)(二)試題參考答案課程代碼：02391一、填空題(每空1分，共44分)1. 作用 反作用2. 主矢 F=