航天航空951力學(xué)基礎(chǔ)真題09

1、航天航空大學(xué)學(xué)基礎(chǔ)2009 年-2012 年萬(wàn)學(xué)教育教學(xué)與礎(chǔ)一、單項(xiàng)選擇題，從括弧中選擇一個(gè)正確（本題共 15 分，每小題 3 分）。1未受損的木材不可以應(yīng)用（ ）。A連續(xù)性假設(shè)B均勻性假設(shè)C各向同性假設(shè)2等壁厚閉口薄壁桿件承擔(dān)扭力矩 T，若在桿件某一部分長(zhǎng)度上增加部分區(qū)域壁厚至原先 壁厚的一倍（如圖虛線所示），則（ ）。A 桿件的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度增加，扭轉(zhuǎn)剛度不變 B桿件的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度不變，扭轉(zhuǎn)剛度增加 C桿件的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度與扭轉(zhuǎn)剛度都不變 D桿件的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度與扭轉(zhuǎn)剛度都增加3三向主應(yīng)力微體的絕對(duì)值最大的 切應(yīng)力作用面是（）所示陰影面。4如圖（a）所示線彈性結(jié)構(gòu)在向下的力 F 作用下發(fā)生小變形，B 點(diǎn)向左與向

2、上的位移分別是和 f，則該結(jié)構(gòu)在圖（b）向 下的力 F 作用下，A 點(diǎn)（ ）。A向左位移為零，向上的位移為 f B向左位移為，向上的位移為 f C向左位移為，向上的位移為零D向左位移為零，向上的位移為零5，將階梯軸的截面突變處削去部分材料，使截面光滑過(guò)渡，則階梯軸的疲勞極 限將（ ）。A不變B提高 C降低二、填空題（本題共 45 分，每小題 5 分）。1AB 和 AC 兩桿材料相同，載荷 F 鉛垂向下，AB 桿橫截面積為 A。為了使兩 桿同時(shí)達(dá)到材料的強(qiáng)度極限，AC 桿的橫截 面積應(yīng)為（）針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?礎(chǔ)2低碳鋼拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線，其中在 B 點(diǎn)卸載再加載，在 C 點(diǎn)斷裂

3、。那么 B 點(diǎn)的塑性應(yīng)變是 OA1 的長(zhǎng)度，B點(diǎn)的彈性應(yīng)變是（）的長(zhǎng)度，材料的伸長(zhǎng)率（延伸率）等于（）的長(zhǎng)度3兩桿拉壓剛度均為 EA，載荷 F作用 線沿桿 AB 的軸線，鉛垂向下，AB 桿長(zhǎng)，則節(jié)點(diǎn) A 向下的鉛垂位移為（ ），向右的水平位移 為（ ）。4外伸作用大小為F 的 集中力，為了提高梁的強(qiáng)度，在兩端加 配重，則配重的最佳重量為（5圓截面懸臂梁直徑為 d，長(zhǎng) 為2a，材料許用應(yīng)力為，在鉛垂和 水平面內(nèi)分別作用載荷 Fl 和 F2，如忽略 切應(yīng)力影響，則梁的強(qiáng)度條件可以寫為 max=()。6外伸梁彎曲剛度 為 EI，則針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?礎(chǔ)C 端撓度 w=（7BC 均長(zhǎng)

4、 l。結(jié)構(gòu) AB 是剛性桿，OA 和（1）如果 BC 也是剛性桿，OA 是彎曲剛度為 EI 的大柔 度桿，則結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的臨界載荷（2）OA 和 BC 都是彎曲剛度為口的大柔度桿，則結(jié)構(gòu) 失穩(wěn)的臨界載荷變?yōu)?懸臂梁長(zhǎng) l，彎曲剛度為EI，重 P 的重物無(wú)初速?gòu)?H 的高度落于端 A，則沖擊載荷的最大值 Fd=（）。9正方形剛架各邊長(zhǎng) a，彎曲剛度為 EI，沿對(duì)角線作用兩對(duì)方向相反的力 F，則頂點(diǎn) A 的彎矩為（）。三、計(jì)算題 1組合梁，A 端鉸支，B 為梁間鉸，D 端固支。試畫剪力彎矩圖。（15 分）針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?礎(chǔ)2，彎曲剛度為 EI，長(zhǎng) l。若載荷 F 距 A 端為 a

5、，試計(jì)算載荷 F 作用點(diǎn) B 的撓度。(12 分)設(shè)載荷 F 可以位于梁的任意位置。為了使變形后的載荷作用點(diǎn)在同一水平線上，需要梁有一個(gè)初始的向上的撓度。試寫出此初始撓度的撓曲軸方程。（設(shè) A 為原點(diǎn)，x 軸正向向右）（3 分）四、選擇題，將正確寫在答題紙上（本題共 10 分，每小題各 2 分）。 1平面平 1.行力系簡(jiǎn)化的最簡(jiǎn)結(jié)果可能是如下哪種情況？（）A平衡力系B合力 C合力偶D力螺旋2若質(zhì)點(diǎn)的加速度矢量始終指向某一固定點(diǎn)，則該質(zhì)點(diǎn)可能作什么運(yùn)動(dòng)？（ ）A直線運(yùn)動(dòng)B平面曲線運(yùn)動(dòng) C空間曲線運(yùn)動(dòng)3用球鉸鏈連接的兩個(gè)剛體在空間運(yùn)動(dòng)，則該系統(tǒng)有幾個(gè)度？（）A3B6C9D124繞固定點(diǎn) D 作定點(diǎn)

6、運(yùn)動(dòng)的剛體繞其某一慣量主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度矢量為，該剛 體對(duì)固定點(diǎn) O 的動(dòng)量矩矢量為 LO，則下面的哪個(gè)結(jié)論成立？ALOBLOC非 A、B 兩種情況5定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體慣性力系的主矢和對(duì)任意一點(diǎn)的主矩均為零，是定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體動(dòng)平衡 的什么條件？A一充分條件B必要條件 C充分必要條件五、填空題，將計(jì)算的最簡(jiǎn)結(jié)果寫在答題紙上（本題共 30 分，每問(wèn) 5 分）1機(jī)構(gòu)。三根桿（AD、BC、EG）和一個(gè)彈簧通過(guò)圓柱鉸鏈相互連接，其中AD 桿平行于 BC 桿，在力 F 的作用下處于平衡。求彈簧拉力的大小 Fk，不計(jì)構(gòu)件自重和所有摩擦。2在機(jī)構(gòu)中，已知圓盤在圖示瞬時(shí)（O1OOC，=60）以角速度 繞 O軸轉(zhuǎn)動(dòng)并推動(dòng)

7、 O1A 桿轉(zhuǎn)動(dòng)。若取圓盤中心 C 為動(dòng)點(diǎn)，O1A 桿為動(dòng)系，求動(dòng) 點(diǎn) C 的牽連速度的大小 ve 和科氏加速度的大小 aK。針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?礎(chǔ)3機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)位于鉛垂面內(nèi)，三根均質(zhì)桿質(zhì)量均為 m，為 L，用光滑圓柱鉸 鏈連接，并鉸接在天花板上，AB 桿水平，OA 桿平行于 BD 桿。若初始時(shí) OA 桿與鉛垂線的夾 角為=60，其角速度為零，求 OA 桿運(yùn)動(dòng)到鉛垂位置（=0）時(shí)的角速度大小OA。4機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)為 2R 的曲柄 OA 以勻角速度OA 繞 O 軸轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)半徑為 R的圓盤在水平地面上純滾動(dòng)。圖示瞬時(shí) OA 桿鉛垂，AB 桿與水平面的夾角為 30，求此時(shí)圓盤的角速度B

8、和角加速度B。六、計(jì)算題，在答題紙上畫出必要的受力圖、速度和加速度圖，給出基本公式和簡(jiǎn)單的 計(jì)算步驟以及最后的計(jì)算結(jié)果（本題 20 分）。系統(tǒng)，傾角為，質(zhì)量為m 的斜塊 可在光滑水平面上滑動(dòng)，半徑為 R 質(zhì)量為 m 的均質(zhì)圓盤可在滑塊的斜面上純滾動(dòng)。若系統(tǒng) 的廣義坐標(biāo)（q1，q2），試用廣義坐標(biāo)和廣義速度表示：針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?礎(chǔ)系統(tǒng)的動(dòng)能 T；系統(tǒng)的勢(shì)能 V（設(shè) q2=0 時(shí)系統(tǒng)勢(shì)能為零）。若初始條件為環(huán)積分）并確定積分常數(shù)；（4），q2=0，求：（3）日方程的廣義動(dòng)量積分（循同方程的廣義能量積分并確定積分常數(shù)。針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?礎(chǔ)1如題圖所示，半徑為

9、R 的圓環(huán)以角速度繞過(guò)其中心的 AB 軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)點(diǎn) M 以相對(duì)速度 vr（大小為常量且 vr=R）沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)。求動(dòng) 點(diǎn) M 運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，其絕對(duì)速度的大小 va、科氏加速度的大小 aC和絕對(duì)加速度的大小 aa。針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?礎(chǔ)3質(zhì)量為 m 長(zhǎng)為 2R 的均質(zhì)桿 AB 與質(zhì)量為m 半徑為R 的均質(zhì)圓 盤中心用光滑柱鉸鏈連接并鉸接于天花板上，AB 桿與鉛垂 線的夾角為，圓盤上某一直徑與鉛垂線的夾角為，。初始時(shí) AB桿鉛垂，桿的角速度和圓盤的角速度均 為0（逆時(shí)針）。試用廣義坐標(biāo)和廣義速度給出系統(tǒng)動(dòng)能 和勢(shì)能的表達(dá)式（設(shè)=0 為系統(tǒng)的零勢(shì)位），給出該系統(tǒng)日方程的首次積分（

10、循環(huán)積分和廣義能量積分）， 并確定積分常數(shù)。系統(tǒng)動(dòng)能 T=_ 勢(shì)能 V=_ 常數(shù)： 積分常數(shù)系 統(tǒng)循環(huán)積分表達(dá)式及積分廣義能量積了表達(dá)式及4構(gòu)件正常或和足夠的（的基本要求包括：構(gòu)件應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度、足夠的（）。材料力學(xué)對(duì)工程材料主要性質(zhì)所作的基本假設(shè)包括（）假設(shè)、（）假設(shè)和（）假設(shè)。：剛度穩(wěn)定性連續(xù)性各向同性均勻性（ ）（ ）針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?礎(chǔ)8如圖（a）所示，設(shè)壓桿長(zhǎng) l，彎曲剛度 EI，兩端鉸支，則臨界載荷 Fcr=（ ）。 若如圖（b）所示，在壓桿中點(diǎn)加一活動(dòng)鉸鏈支座，則臨界載荷 Fcr=（ ）。設(shè)壓 桿總是大柔度桿。（a）（b）9為了利用卡氏定理計(jì)算B 截面的轉(zhuǎn)角

11、，必須在 B 截面附加一個(gè)（），計(jì)算 F 與此附加（ ）共同作用時(shí) B 截面轉(zhuǎn)角，然后令（）。10某恒幅循環(huán)應(yīng)力（ ）MPa，平均應(yīng)力m=（所示，則其最大應(yīng)力max=（）MPa，最小應(yīng)力min=）MPa，應(yīng)力幅a=（ ）MPa，循環(huán)特征 r=（）。針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?0礎(chǔ)2懸臂梁在鉛垂與水平面內(nèi)分別作用力 2F 與 F，材料許用應(yīng)力為， 試對(duì)于以下兩種截面形狀，計(jì)算 F 的許用值F。（忽略彎曲切應(yīng)力的影響）。梁截面是邊長(zhǎng)為 a 的正方形。梁截面是直徑為 d 的圓形。3軸線半徑為R 的小曲率半圓曲桿，彎 曲剛度 EI，在截面 A 和 B 處作用有一對(duì)大小相等，方向相反的集中力

12、F。試求截面 A 與 B 的相對(duì)轉(zhuǎn)角針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?1礎(chǔ)年真3 桿 AB內(nèi)， B，均質(zhì)在鉛垂面 端用繩鉛垂懸掛于 O 點(diǎn)，A 端放在光滑的水平面上，桿與水平面的夾 角為 45。在剪斷 OB繩的瞬時(shí)，桿上的下列（ ）點(diǎn) 的加速度最大（AC=CB） AABB CCD條件，無(wú)法判斷針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?2礎(chǔ)二、填空題（本題共 35 分，每小題各 5 分）1圖示大柔度壓桿材料 與幾何尺寸相同，橫截 面在 z 軸方向?qū)?h，在 y 軸 方向高 3h。圖（a）壓桿 上端、下端固定； 圖（b）壓桿上、下端分 別為活動(dòng)（可上下活動(dòng)）與固定球形鉸；圖（c）壓桿下端固定，上端

13、在xz 平面內(nèi)固定、在 xy 平面內(nèi)。已知圖（a）壓桿的臨界載荷為 1kN，則圖（b）壓桿 的臨界載荷為（為（ ）。）；圖（c）壓桿的臨界載荷3求解一個(gè)靜不定結(jié)構(gòu)可以選取多種相當(dāng)系統(tǒng)。試畫出靜不定粱的三種相當(dāng)系統(tǒng)：（），（）和（）。針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?3礎(chǔ)對(duì)于惠電橋，應(yīng)變儀的讀數(shù)與各應(yīng)片呈線性關(guān)系，相鄰橋臂的應(yīng)變符號(hào)相異，相對(duì)橋臂的應(yīng)變符號(hào)相同。6系統(tǒng)在鉛垂面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，均質(zhì)桿 AB 質(zhì)量為 m、長(zhǎng)為 4R，與質(zhì)量為 M、半徑為 R 的均質(zhì)圓盤焊接在一起，且圓心與桿的B 端重合，則系統(tǒng)作微小擺動(dòng)時(shí)的固有頻率為（ ）。7 長(zhǎng)為 l，質(zhì)量為 m、半徑為 r 的均質(zhì)薄圓環(huán)沿水平直線軌道

14、作純滾動(dòng)。一質(zhì)量為 M、2r的均質(zhì)細(xì)桿 AB 可在圓環(huán)內(nèi)滑動(dòng)。忽略圓環(huán)與桿間的摩擦。取圓環(huán)中心 P 在水平方向的位移x、P 到 AB 的垂線 PC 與鉛垂線的夾角針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?4礎(chǔ)2水平直角鋼質(zhì)拐軸 BC 段長(zhǎng) 200mm，AB 段為空心圓管，長(zhǎng) 300mm，橫截面的外徑D=40mm，內(nèi)徑 d=30 mm，材料許用應(yīng)力=160 MPa，試按第三強(qiáng)度理論，根據(jù) AB 段的強(qiáng)度的許用值。忽略剪力引起的彎曲切應(yīng)力的影響。確定鉛垂載荷 F針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?5礎(chǔ)4圓截面鋼桿，直徑 d=20mm，桿長(zhǎng) l=2m，彈性模量 E=210GPa，鋼桿突緣上放有彈簧，其

15、彈簧常量 k=200N/mm。一重 量為 P=500N的沖擊物，沿桿軸自高度 h=100mm 處下落。試計(jì) 算桿內(nèi)橫截面上的最大正應(yīng)力，桿與突緣的質(zhì)量以及突緣與沖擊物的變形均忽略不計(jì)。5桁架各桿彈性模量 E=200GPa，橫截面積 A=100mm2，各水 平與豎直桿均長(zhǎng) l=1m，各斜桿互不相 連。鉛垂載荷 F=5kN，試求 BG 桿中點(diǎn) K 的鉛垂位移。針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?6礎(chǔ)7的平面機(jī)構(gòu)，AB 長(zhǎng)為l，滑塊 A 套在搖桿OC 上，可沿OC 滑動(dòng)。搖桿OC 以勻角速度 繞軸O 轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊 B 以勻速 v=l沿水平導(dǎo)軌 滑動(dòng)。圖示瞬時(shí) OC 鉛直，AB 與水平線 OB 夾角為

16、 30。求此瞬時(shí) AB 桿的角速度及角加速度。針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?79511在各桿中，桿1- 1 橫截面上的正應(yīng)力均勻分布。除桿（A）、（B）局部有小，桿（D）有孔外，各桿尺寸、材料相同。針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?8951針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?9951針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?0951針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?1951針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?2礎(chǔ)（a）（b）針對(duì)性教學(xué)：一切以提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?yōu)?3礎(chǔ)6設(shè)均質(zhì)圓盤齒輪 A 與一固定大齒輪外接，齒輪 A 的質(zhì)量為 m、半徑為r，大齒輪半徑為R， 坐標(biāo)系 oxyz 與桿 oA 固結(jié)。若桿 oA 以角速度，角加速度轉(zhuǎn)動(dòng)，方向。在圖示位 置，將齒輪 A 的慣性力系向 o 點(diǎn)簡(jiǎn)化，則在坐標(biāo)系 oxyz 中，力