工程力學(xué)復(fù)習(xí)提綱(本)

實(shí)用文檔實(shí)用文檔工程力學(xué)（本）復(fù)習(xí)提綱一、填空題力對(duì)物體的作用效果取決于力的大小、方向和乍用點(diǎn) 三要素。.若剛體受兩力作用而平衡，此兩力必然大小相等、方向相反和作用在同一直線上約束力的方€總是與該約束所能阻止運(yùn)動(dòng)的方向相反。柔性約束限制物體繩索伸長方€的運(yùn)動(dòng)，而背離被約束物體，恒為拉力。光滑接觸面對(duì)物體的約束力，通過接觸點(diǎn)，沿公法線方向，恒為壓力?；顒?dòng)鉸鏈支座的約束力垂直于支座支撐面，且通過鉸鏈中心，其方向待定。受力物體上的外力一般可分為主動(dòng)力和約束力兩大類。合力在某坐標(biāo)軸上的投影，等于其各分力在同一軸 上投影的代數(shù)和。畫力多邊形時(shí)，各分力矢量首尾相接，而合力矢量是從第一個(gè)分力矢量的起點(diǎn)指向最后一分力矢量的終點(diǎn)。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)。力矩等于零的條件是力的大小為零或者力臂為零。.力偶不能合成為一個(gè)力，力偶€任何坐標(biāo)軸投影的結(jié)果均為零。力偶對(duì)其作用內(nèi)任一點(diǎn)的矩恒等于零 力偶矩與矩心位置無關(guān)。.平面任意力系向作用面內(nèi)任一點(diǎn)簡(jiǎn)化的結(jié)果是一個(gè)力和一力偶。這個(gè)力稱為原力系的主矢—,它作用在簡(jiǎn)化中心 ，且等于原力系中各力的矢量和；這個(gè)力偶稱為原力系對(duì)簡(jiǎn)化中心的主矩,它等于原力系中各力對(duì)簡(jiǎn)化中心的力矩的代數(shù)—和。平面任意力系的平衡條件是：力系的主矢和力系主矩分別等于零；平衡方程最多可以求解三個(gè)未知量。求力在空間直角坐標(biāo)軸上投影的兩種常用方法是直接投影 法和二次投影法。已知力F的大小及F與空間直角坐標(biāo)系三軸、、的夾角、P、Y,求投影F、F、F的方法稱為直接投影法。xyz.將空間一力先在某平面上分解成互相垂直二力，然后將其中之一再分解成另一平面上的互垂二力而求得該力互垂三投影的方法稱為二次投影 法。重心是物體重力的作用點(diǎn),它與物體的大小、形狀和質(zhì)量分布有關(guān) ；形心是由物體的—鄉(xiāng)狀和—大小—所確定的幾何中心，它與物體的質(zhì)量分布無關(guān)質(zhì)心是質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)量中心；對(duì)于均質(zhì)物體，重心與彳心重合，在重力場(chǎng)中，任何物體的重心與質(zhì)心重合。作用于直桿上的外力（合力）作用線與桿件的軸線一重合時(shí)，桿只產(chǎn)生沿軸線方向的_長_或縮短變形，這種變形形式稱為軸向拉伸或壓縮。TOC\o"1-5"\h\z軸力的大小等于截面一側(cè)所有軸€外力的代數(shù)和:軸力得正值時(shí)，軸力的方向與截面外法線方向—相同，桿件受拉伸 。桿件受到一對(duì)大小相等、轉(zhuǎn)向相反、作用面與軸線垂直的外力偶作用時(shí)，桿件任意兩相鄰橫截面產(chǎn)生繞桿軸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這種變形稱為— —。若傳動(dòng)軸所傳遞的功率為千瓦，轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)分，則外力偶矩的計(jì)算公式為.截面上的扭矩等于該截面一側(cè)（左或右）軸上所有外力偶矩 的代數(shù)和；扭矩的正負(fù)，按右手螺旋 法則確定。剪力F、彎矩M與載荷集度q三者之間的微分關(guān)系是 、 。S梁上沒有均布荷載作用的部分，剪力圖為水平直線,彎矩圖為斜直線。梁上有均布荷載作用的部分，剪力圖為法直線，彎矩圖為拋物線。在集中力作用處，剪力圖上有突變,彎矩圖上在此處出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。梁上集中力偶作用處，剪力圖 無影響 ,彎矩圖上有突變。桿件軸向拉壓可以作出平面假設(shè)：變形前為平面的橫截面，變形后仍保持不一，由此可知，橫截面上的內(nèi)力是均勻分布的。.低碳鋼拉伸可以分成：彈性—階段、屈服階段、—強(qiáng)化階段、縮頸階段。延伸率和面積收縮率是衡量材料塑性性能的兩個(gè)重要指標(biāo)。工程上通常把延伸星— 的材料稱為塑性材料，的材料稱為脆性材料。.軸向拉伸和壓縮強(qiáng)度條件的表達(dá)式是：,用該強(qiáng)度條件可解決的三類強(qiáng)度問題是：校核強(qiáng)唐、 、確定許用載荷一。圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，橫截面上的切應(yīng)力與半徑垂直，在同一半徑的圓周上各點(diǎn)的切應(yīng)力，同一半徑上各點(diǎn)的切應(yīng)力按_線性—規(guī)律分布，軸線上的切應(yīng)力為叁，外圓周上各點(diǎn)切應(yīng)力——。圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的平面假設(shè)指出：扭轉(zhuǎn)變形后，橫截面本身的形狀、大小丕變相鄰截面間的距離,各截面在變形前后都保持為— —，只是繞軸線轉(zhuǎn)過一個(gè)僚唐—,因此推出：橫截面上只存在_切 應(yīng)力，而不存在正應(yīng)力。.梁在彎曲變形時(shí)，梁內(nèi)有一層縱向纖維,叫做中性層，它與的交線稱為中性軸。TOC\o"1-5"\h\z.拉壓虎克定律在oO的條件下才能適用，其表達(dá)式為 或 ，max p其中稱為, 稱為桿件的。.扭轉(zhuǎn)絕對(duì)變形的大小是用兩個(gè)截面間繞軸線的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度 來度量的，稱為扭轉(zhuǎn)角,單位是無度或度 。.梁彎曲后，它的軸線為一條連續(xù)光滑的平面曲線，此曲線稱為梁的,梁的撓曲線近似微分方程的表達(dá)式是。在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，點(diǎn)的位置、速度和加速度的表示法有：矢量法；質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本方程為：。.當(dāng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡已知時(shí)，常用法描述該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。.剛體作平移運(yùn)動(dòng)時(shí)，其上各點(diǎn)的軌跡形狀相同，每瞬時(shí)，各點(diǎn)的。.根據(jù),作用在剛體上的力可沿其作用線移動(dòng)，這種矢量稱為滑動(dòng)矢量。物體處于平衡的臨界狀態(tài)時(shí)，全約束力與法線間的夾角稱為.描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的方法有：矢量法、直角坐標(biāo)法和 _當(dāng)動(dòng)系做定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)點(diǎn)在某瞬時(shí)的絕對(duì)加速度等于該瞬時(shí)它的、與的矢量和

二、選擇題約束力的方向必與（ ）的方向相反。主動(dòng)力； .物體被限制運(yùn)功； .重力；.內(nèi)力。柔性約束的約束力方向總是（ ）受約束物體。鉛錘指向；.沿繩索指向； .沿繩索背離；.水平方向。光滑接觸面約束的約束力總對(duì)受力物體形成（ ）作用。.壓力； .拉力；?牽引力；.外力。根據(jù)三力平衡匯交定理，只要知道平衡剛體上作用線不平行的兩個(gè)力，即可確定第三個(gè)力的（）。.大??；.方向；.大小和方向；.作用點(diǎn)。TOC\o"1-5"\h\z改變力的三要素中的一個(gè)，力對(duì)物體作用效果（ ）。.保持不變；.不一定改變；.有一定改變；.隨之改變。（ ）是一種自身不平衡，也不能用一力來平衡的特殊力系。.重力；.共點(diǎn)二力；.力偶；.力矩。作用在同一剛體上的一對(duì)等大、反向、作用線平行的力構(gòu)成（ ）。.一對(duì)平衡力；.作用力和反作用力；.一個(gè)力偶；平面任意力系平衡的充分必要條件是（ ）。.合力為零；.合力矩為零；.各分力對(duì)某坐標(biāo)軸投影的代數(shù)和為零；.主矢與主矩均為零。若某剛體在平面一般力系作用下平衡，則此力系各分力對(duì)剛體（ ）之矩的代數(shù)和必為零。.特定點(diǎn)；.重心；.任意點(diǎn)；.坐標(biāo)原點(diǎn)。TOC\o"1-5"\h\z以下關(guān)于圖示桿的結(jié)論中，正確的是（ ）。 勿a bC. 段有變形，沒有位移；. 段沒有變形，有位移； 0 匚:-'. 段沒有變形，沒有位移；.段有變形，有位移。 4 匚一經(jīng)過拋光的低碳鋼試件，在拉伸過程中表面會(huì)出現(xiàn)滑移線的階段是（ ）.彈性階段；.屈服階段；.強(qiáng)化階段；.頸縮階段。.兩個(gè)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(jié)論正確的是（ ）。.變形相同，應(yīng)力相同；.變形相同，應(yīng)力不同;.變形不同，應(yīng)力相同；.變形不同，應(yīng)力不同。口相同。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?？谙嗤?。.增加桿的抗拉強(qiáng)度；.增加擠壓面積；.增加剪切面積； .同時(shí)增加擠壓面積和剪切面積。.直徑相同、材料不同的兩根等長實(shí)心軸，在相同扭矩作用下，以下說法正確的是（）。.方相同；.t相同；.①'相同;S max max外徑為、內(nèi)徑為d的空心圓軸，其扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)為（）。兀?D3.(d)4 兀?D3.(d)4 兀r,、 1-— ；.W=—\D3-d3人16IDJ；p16.W= ；.W= p16；p16當(dāng)軸上傳遞的功率不變時(shí)，增加軸的轉(zhuǎn)速，則軸的強(qiáng)度和剛度將.有所提高；.有所削弱；.沒有變化；.無法確定。.如下圖所示，其中正確的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力分布圖是。(d)

(d)質(zhì)量為長為的均質(zhì)等截面細(xì)直桿對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為（ ）。.J=—ml2；cJ=1ml2；dJ=—ml2。

質(zhì)量為長為的均質(zhì)等截面細(xì)直桿對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為（ ）。.J=—ml2；cJ=1ml2；dJ=—ml2。

Z12 z2 z6已知圖桿上的力偶矩為中桿和的自重不計(jì)，且在出光滑接觸。若作用在

為使系統(tǒng)保持平衡，需在 桿上施加力偶矩，其大小為4m=—m;231m=2m;2 11m=—m。2 21圖（）圓盤做定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，某瞬時(shí)其邊緣上、

四點(diǎn)的速度、加速度如圖所示，則（）的運(yùn)動(dòng)是可能的。、點(diǎn)、

點(diǎn)、.點(diǎn)、.點(diǎn)、圖圖⑺中半徑為的小球，在半徑為 的固定球面內(nèi)作純滾動(dòng)，則小球的絕對(duì)角速度為：（）。圖平面圖形上任意兩點(diǎn)、的加速度、與、連線垂直，且a中a,AB()TOC\o"1-5"\h\z.3 w 0, a w 0 ；b 3 w 0, a = 0 ；c 3 = 0, aw 0 ;則該瞬時(shí)平面圖形的角速度3和角加速度a為圖d 3 = 0, a = 則該瞬時(shí)平面圖形的角速度3和角加速度a為圖三、作圖題.畫出圖中指定物體的受力圖。圖中未畫出重力的物體不計(jì)自重。HBE輪「、AB桿、整體tA整體.作如圖所示各桿的軸力圖。⑶HBE輪「、AB桿、整體tA整體.作如圖所示各桿的軸力圖。⑶1 2I4H 1_（C）—b ——.作如圖所示各圓軸的扭矩圖。10kN-m30kN-m三、計(jì)算題三、計(jì)算題截面

力。.階梯狀直桿如圖所示。求桿橫截面- -截面

力。.階梯狀直桿如圖所示。求桿橫截面- -的面積分別為=和上的軸力，并作軸力圖。如果橫2 = ,求各橫截面上的應(yīng).字鋼截面尺寸如圖所示，如圖所示簡(jiǎn)易吊車中，為鋼桿，用應(yīng)力O=鋼桿的橫截面面積可吊重F.如圖所示變截面直桿。已知： =20kN求此截面的形心。為木桿。木桿 的橫截面面積.字鋼截面尺寸如圖所示，如圖所示簡(jiǎn)易吊車中，為鋼桿，用應(yīng)力O=鋼桿的橫截面面積可吊重F.如圖所示變截面直桿。已知： =20kN求此截面的形心。為木桿。木桿 的橫截面面積= 2許用拉應(yīng)力O=許。試求許2= ,求桿的總伸長Al。Ai 小~/ ~~V 40kN/60kN 20kN200 200已知點(diǎn)沿圖中圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為秒計(jì)算；圓弧半徑 。求：當(dāng)時(shí)，()點(diǎn)的速度；為時(shí)間，單位以()點(diǎn)的全加速度。

為時(shí)間，單位以軸如圖所示，外力偶矩M=1500N?m,M=600N?m,M=900N?m,B A CG=80GPa,卜]=50MPa,b]=20m。試設(shè)計(jì)軸的直徑。=500r；min，軸材料的.某機(jī)器傳動(dòng)軸如圖(a)=500r；min，軸材料的口二40MP，b]=r'/'m，剪切彈性模量a '率為P=15KW，P=10KW口二40MP，b]=r'/'m，剪切彈性模量a 'G=80GP。試按軸的強(qiáng)度條件和剛度條件設(shè)計(jì)a軸的直徑。軸的直徑。由和 構(gòu)成的組合梁通過鉸鏈連接，其受力如圖所示。已知均布載荷力偶矩 ，不計(jì)梁重。求支座的約束力。力偶矩一簡(jiǎn)支梁受力如圖所示。已知均布載荷力偶矩, 不計(jì)梁重。求支座 的約束力。如題圖所示一受均布載荷的外伸鋼梁，已知= /l=,計(jì)算、支座的約束力，畫剪力圖、彎矩圖。(I(I如圖所示，曲柄長為以等角速度3=0.5rad/s繞軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)水平板，使滑桿沿鉛直方向上升。求當(dāng)曲柄與水平線間的夾角0=30。時(shí)，滑桿的速度和加速度。.沖擊擺由擺桿及擺錘組成。若將看成質(zhì)量為，長為的均質(zhì)細(xì)直桿；將看成質(zhì)量為，半徑為 的等厚均質(zhì)圓盤，求整個(gè)擺對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。,1專,1專兩平行曲柄，分別繞固定水平軸，擺動(dòng)，帶動(dòng)托架而提升重物。已知某瞬時(shí)曲柄角速度3=4rad/s，角加速度a=2rad/s2,曲柄AB=CD=r=0.2m。求物體重心的速度和加速度。圖示桁架，承受鉛垂載荷 作用。桿與桿