工程力學試題及答案分解

1、工程力學試卷及答案一、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 狀 態(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 桿質量為 m，長為 L，曲柄 O1A 、 O2B 質量不計，且O1A=O 2B=R ， O1O2=L ，當 =60 °時， O1A 桿繞 O1 軸轉動

2、，角速度 為常量，則該瞬時AB桿應加的慣性力大小為 _，方向為 _6.使材料喪失正常工作能力的應力稱為極限應力。工程上一般把 _ 作為塑性材料的極限應力；對于脆性材料，則把 _作為極限應力。7._ 面稱為主平面。主平面上的正應力稱為_。8. 當圓 環(huán)勻 速轉 動時 ，環(huán) 內的 動應 力 只 與材料的密度 和 _ 有 關，而 與_無關。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。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，則它們的關系為 () 。A.RA<RBB.R

3、A>RBC.RA =RBD. 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 、 B 間的摩擦系數(shù)f 1=0.25，物塊 B 與地面間的摩擦系數(shù)f 2=0.2，拉動 B 物塊所需要的最小力為 ()A.0.14kNB.0.265kNC.0.213kND.0.237kN3.在無阻共振曲線中，當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.應力不超過比例極限D. 應力不超過屈服極限5.梁的截面為

4、T 字型， Z 軸通過橫截面的形心，彎矩圖如圖所示，則有( ) 。A.最大拉應力和最大壓應力位于同一截面CB.最大拉應力位于截面C，最大壓應力位于截面DC.最大拉應力位于截面D，最大壓應力位于截面CD. 最大拉應力和最大壓應力位于同一截面D6.圓軸扭轉時，表面上任一點處于()應力狀態(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?2.一質點在鉛垂平面內作圓周運動，當質點恰好轉過一周時，其重力的功為零，對嗎?為什么 ?3.何謂純彎曲和平面彎曲?4.試述構件發(fā)生疲勞破壞時的主要特點。四、計算題 (共 50 分

5、 )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 力 1=

6、160MPa ，橫截面面積 A 1=6cm 2； 2 桿為木桿，其許用壓應力 2=7MPa ， 橫 截 面 面 積A2 =100cm2 。 如 果 載 荷P=40kN ，試校核結構強度。(8 分)5.試作如圖所示梁的剪力圖和彎矩圖。(8 分 )5. 求圖示應力狀態(tài)的主應力和最大剪應力。(8 分)浙江省 2002 年 1 月高等教育自學考試工程力學 (一 )試卷參考答案課程代碼： 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3.180N150N4.軌跡形狀相同5.Fgh=mR 2過質心 C 平行 O1A 指向向下6.屈服點 s抗拉和抗壓強

7、度b7.剪應力為零的面主應力8.轉動線速度v橫截面面積A二、單項選擇題(每小題 3 分，共18 分)1.C2.A3.C4.C5.B6.B三、簡答題(每小題4 分，共16 分)1.某瞬時，若平面圖形的轉動角速度等于零(如有兩點的速度v Av B，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點的質量與其始末位置的高度差的乘積，當高度差為零時，重力的功為零。3.梁的橫截面

8、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對稱平面內時，梁的軸線將在平面內彎成一條曲線，這種彎曲稱之平面彎曲。4.(1)工作應力水平較低；(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=0RA · AD=M RA =RB= M AD50= =17.7kN422方向如圖所示。2.解：選 A 點作為基點，則 C 點的速度有v Cv Av CA由圖中幾何關系，可解得vCA =v A· sin =vsin 又 vCA =AC · V

9、CAv sin2 =R cosAC3.解：物塊 A 、 B 均作平動，設物塊B 移動 S 時的速度為 v，系統(tǒng)的動能為T 2=T A +T B = 1 p v21 Q v 22 g2 gT 1=0系統(tǒng)外力作功之和 W 12=PS·sin -QS由動能定理，得P Q v 2PSsinQS2gv2= 2( P sinQ)SgPQ對上式兩邊求導，并注意dva, ds=vdtdt得 a= (P sinQ)gPQ4.解：兩桿均為二力桿，取結點A 為研究對象，受力圖如圖所示。 y=0,N 1sin30° -P=0 N1=P/sin30° =80kN x=0,-N 1cos30

10、° +N2=0 N2=N 1cos30°=69.3kNN1801031 桿： 1=133MPa< 1A 1610 2N 269.310 32 桿： 2= A 210010 2 =6.93MPa< 2兩桿均滿足強度。5.RA =2qa,RB=qa6.解：求主應力xy±(xy)22max=2xmin2700±(700)2502=22= 26 MPa96 1=26MPa, 2=0, 3=-96MPa, max =13 =66MPa2工程力學復習資料一、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

11、正確選項前的字母填在題后的括號內。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.圖示結構 A 端作用力偶 m，則 B 端轉角B的值為 ( )A mlB. mlC. mlD. ml6EI3EI2EIEI5.圖示桁架C 點水平位移的值為()A P

12、aEAB 1Pa2 EAC 1Pa4 EAD 06.圖示剛架的超靜定次數(shù)為A.1B.2C.3D.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.圖示結構中， BA 桿 B 端的力矩分配系數(shù)等于()10.圖示結構截面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(二桿結點 )時，所得新體系的自由度為_。12.位移互等定理的表達式是_。13.圖示對稱結構，截面K 彎矩的絕對值為_。14.圖示結構，作用荷載P，不計軸向變形時，支座 A 的反力矩M A 等于 _。15.已知圖示連續(xù)梁(a)

13、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，算至放松結點C 分配傳遞后，當前結點B 的結點不平衡力矩 (約束力矩 )等于 _kN.m17.力 P 在梁 ABC 上移動過程中，截面K 中產生的變矩 ( 絕對值 )的最大值為 _kN · m18. 圖中給出了截面K 彎矩M K 影響線的形狀，該影響線在截面K 下面的縱標等于_。三、計算題 (1922 小題，每小題7 分， 23 25 小題，每小題12 分，共 64 分 )19.計算圖示桁架指定桿件1、 2、3 的內力。20.計算圖示剛架A 、C 兩截面的相對轉角AC 。21.計算圖示結構，并繪彎矩圖

14、，各桿EI= 常數(shù)。22.用力矩分配法計算圖示結構，并繪彎矩圖。EI= 常數(shù)23.計算圖示結構，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構，并繪彎矩圖。全國 2002 年 4 月高等教育自學考試結構力學 (一 )試卷參考答案課程代碼： 02393一、單項選擇題(本大題共10 小題，每小題2 分，共 20 分 )1.D2.D3.B4.A5.A6.B7.B8.B9.D10.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= 2113.Pa/214. 015.13.6216. 2

15、1.417.2018.1 l3三、計算題 (本大題共7 小題， 19 22小題，每小題 7 分， 2325 小題，每小題12 分，共64 分)19.N 1=20kN,N 2=-10kN ，N 3=30 2 kN20.(1) 繪 Mp 圖(2)作虛擬狀態(tài)繪M 圖(3) 計算 AC21 r11Z1 +R1p=0r 11=8i R ip=-plPlZ 1=8iM= M i Z1Mp24. 11X 112X 21p21X 122X 22 p004l 322, 11l 3,ql4ql4ql113EI21EI1p,xp, X 1X 26EI6EI14(1) 基本未知量(2) 力法典型方程M 1, M 2

16、,M p 圖(3)11,12 , 221p ,2p（ 4） X1， X2 值（ 5） M圖(2) 建立方程 r 11Z1+R1p=0(3) 計算系數(shù)與自由項令 iEIlr =18i, R1pP112lR 1pPl 2(4) 解方程： x1=18ir11(5) 繪 M圖.工程力學復習資料一、填空題(每空1 分，共44 分)1.在分析兩個或多個構件之間互相作用時，要注意2.作用于平面內A 點的力F=10kN ，如圖示，向距量的大小為 _和主矩大小為_。_力與 _力的關系。A 點為 100cm 的 O 點平移后，得到主矢3.設有一個力 FX =0，力F，當力F 與 _ 軸 _ 但 _時有力F 對 x

17、 軸之矩 mx(F) 0。F 在X 軸上的投影4.由平面假設所得到的軸向變形時，截面上的計算公式 =N/A式不僅適用于 _變形，而且也適用于_變形。中的 是 _，這個公5.已知主動輪的 轉 速A 輸入功率為n=1400轉80 馬力，從動輪B 和 C 輸出功率為30 馬力和/分，那么，各輪上的外力偶矩的50 馬力，傳動軸大小分別為mA =_,mB =_,m C=_ 。6.圖示結構中固定端A 的反力為 _、 _、 _。7.圖示各結構是靜定還是靜不定，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。9

18、.若截面對于y 軸和 z 軸的慣性積I yz=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=_, 彎矩 M C=_ 。11.矩形截面彎曲剪應力公式為 =S*Z，其中*是所求剪應力的點，畫平行于中性軸的橫I Z bS z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

19、移P = ,P 為作用在彈簧上的C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，可以認為它的每個面上的應力是 _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)定的歐拉公式適用于_范圍內，用柔度 來表示則 _。16.動荷載、動應力是指荷載隨_不斷地變化，或構件在荷載作用下隨_不斷運動。但只要應力不超過材料的比例極限，_定律仍適用于動應力、動應變的計算。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

20、號碼填在題干的括號內。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.m B (F1)=0B.m B(F2 )=F 2lC.mB(F3 )=F 3lcos45°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外效應。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.X A =P, YA =0

21、B.Y A=P， mA =PaC.X A=P, YA =0D.X A =P, YA =0,mA =Pa5.構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,m C=10kN · m,mD=5kN · m,那么四個輪子布局中最合理的是()A. 圖 (a)B. 圖(b)C.圖(c)D.圖 (d)7.關于軸力 ()A. 是桿件軸線上的荷載B. 是桿件截面上的內力C.與桿件的截面面積有關

22、D. 與桿件的材料有關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=( ) D4a 4A.1232 D4a4B.64 12 C. D4 a 432 6 D42a4D.16 1210.彎曲梁，當某截面的剪力Q=0 時， ()A. 此截面上彎矩有突變B. 此截面上彎矩有極值C. 此截面上彎矩一定為該梁的最大值D. 此截

23、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，其梁截面轉角關系為()A. A =B=0B. A =0， B = maxC.從 A 到 B 各截面的轉角均相等f BD. A =B=13.圖示應力圓，其主應力及用第三強度理論求得相當應力 r3()，題中應力單位均為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, r

24、3 =7014.豎立的折桿ABC ， C 端固定， A 端作用一垂直于AB 的水平力桿，外徑 D=80mm ，內徑 d=70mm ，用第四強度理論計算相當應力P=500N ， BC r4 為 (桿為空心圓)A.64MPa15.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. 細長桿B. 1C.彈性范圍內D. 屈服極限范圍內16.(a),(b) 二根簡支梁， E、I、 W 均同，同樣的重物的動應力 d 與動荷系數(shù)K d 的比較應為 ()A. ad> bd,K ad>K bdB. ad< bd,K ad<K bdC.ad> bd,K ad<K bd

25、Q 從h 高度自由落下沖擊梁，兩根梁D. ad< bd,K ad>K bd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,t 2=10mm, 用圖所示。設鉚釘?shù)脑S用應力分別為5 個直徑相同的鉚釘搭接，受拉力P=200kN 的作用，如 =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,柱內埋有直徑d=30mm 的鋼筋四根。已知柱受壓后混凝土內的應力值

26、，設鋼筋與混凝土的彈性模量之比為E鋼E混 混 =6MPa ，試求P=15。4. 圖示桁架。 G1=G 2=20kN,W 1=W 2=10kN, 試求 A 、 B 的反力和桿、桿的內力。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l 處，梁的下邊緣，用標距S=20mm 的應變儀測得縱向伸長2S=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.已知平面應力狀態(tài)中的 x=50MPa ， y=30MPa ， xy=40MPa ，試求其單元體的主應力及第三強度理論的相當應力 r3 。浙江省 2002 年 4 月高等教育自學考試工程力學 (二 )試卷參考答案課程代碼： 02391一、填空題 (每空 1 分，共 44 分 )1. 作用 反作用2.主矢 F =F=10kN主矩 m0 (F)=5kN · m3. x 垂直不相交4.常量拉伸壓縮5. mA =7024 ×