2023年自考類房屋建筑自考工程力學(二)歷年高頻考題帶答案難題附詳解

2023年自考類房屋建筑自考工程力學(二)歷年高頻考題帶答案難題附詳解（圖片大小可自由調整）第1卷一.歷年考點試題參考題庫(共50題)1.已知直徑為d=20cm的受扭圓軸某橫截面上的τmax=50MPa，則該截面上距圓心為2.5cm處的點的切應力τ=______。2.外伸梁AD上作用力及尺寸如圖所示，求A和C處支座反力。

3.圖示單元體主應力為______

A.σ1=29.28MPa，σ2=-3.72MPaB.σ1=29.28MPa，σ2=3.72MPaC.σ1=-29.28MPa，σ2=3.72MPaD.σ1=-29.28MPa，σ2=-3.72MPa4.構件的強度是指構件______A.抵抗變形的能力B.抵抗破壞的能力C.保持原有形狀下平衡的能力D.不產生大變形的能力5.圖示單向應力狀態(tài)下，σx＞0，y方向線應變?yōu)開_____

A.大于零B.等于零C.小于零D.不能確定6.無重直桿AC的A端靠在光滑的鉛垂墻上，B處為光滑接觸點，C端掛一重為P的重物，若直桿處于平衡狀態(tài)。以下四圖中是其正確的受力圖的是______

A．

B．

C．

D．7.如圖所示的矩形截面鋼梁，承受集中荷載F與均布荷載q的作用，試確定截面尺寸b。已知荷載F=10kN，q=5N/mm，許用應力[σ]=160MPa。

8.計算梁的彎曲變形時可應用疊加法，其適用范圍為______和小變形。9.求圖示結構在力偶矩為m的力偶作用下支座A和D處的約束反力。

10.已知一圓桿受拉力F=25kN，直徑d=14mm，許用應力[σ]=170MPa，試校核此桿是否滿足強度要求。

11.柔索的約束反力在連接點處，方向______。12.圖示受扭圓桿，抗扭剛度為GIP，則該桿最大單位長度相對扭轉角θmax=______。

13.圖示各桿自重不計，以下四種情況中，BD桿不是二力構件的為______

A．

B．

C．

D．14.四個豎直力對O點的合力偶矩為300N·m，方向為逆時針，其中三個力的方向和大小如圖所示，則第四個力距O點的距離為______

A.1.2mB.2.5mC.2.3mD.4.47m15.如圖所示，直桿AB上作用有與繩索平行的力F，則A支座的約束反力方向應為______

A.水平向左B.水平向右C.平行于力F，指向與F的方向相反D.平行于力F，指向與F的方向相同16.已知F1、F2、F3為作用于剛體上的一個平面匯交力系，其各力矢的關系如圖所示，則該力系______

A.有合力R=F1B.有合力R=F2C.有合力R=F3D.合力R=0，力系平衡17.如圖所示，平面匯交力系由F1、F2、F3三個力組成，則該力系的合力在圖示坐標軸上的投影Rx和Ry應等于______

A.Rx=10kN，Ry=0B.Rx=0，Ry=-7.32kNC.Rx=0，Ry=0D.Rx=-7.32kN，Ry=7.32kN18.結構尺寸如圖所示，力偶矩m和尺寸a為已知，則固定端A處約束反力偶矩大小等于______。

19.畫剪力圖時，在集中力作用點處剪力圖有______。20.如圖所示，平面任意力系中力大小F=2kN、力偶矩m=1kN·m，則該力系向A點簡化的主矢R'和主矩MA的大小分別為______

A.R'=2kN，MA=0B.R'=2kN，MA=0.5kN·mC.R'=2kN，MA=1kN·mD.R'=2kN，MA=2kN·m21.如圖所示，倒T形截面的形心C的坐標為______

A.yC=20B.yC=50C.yC=120D.yC=1522.下圖所示結構中超靜定次數(shù)是______

A.一次B.二次C.三次D.四次23.畫出如圖所示結構的扭矩圖，并標出扭矩最大值。

24.第二強度理論的相當應力σr2=______。25.圖示桁架由5根圓截面桿組成。已知各桿直徑均為d=30mm，l=1m。各桿的彈性模量均為E=200GPa，λp=100，λs=61，直線經驗公式系數(shù)a=304MPa，b=1.12MPa，許用應力[σ]=160MPa，并規(guī)定穩(wěn)定安全因數(shù)[n]st=3，試求此結構的許可載荷[F]。

26.構架尺寸如圖所示(尺寸單位為m)，不計各桿的自重，載荷F=60kN。求鉸鏈A、E的約束力和桿BD、BC的內力。

27.如圖所示，平面匯交力系由F1、F2兩個力組成，，已知該力系的合力在y軸上的投影Ry=0，則力F2的大小為______

A.0B.10kNC.20kND.30kN28.力偶矩是力偶使物體______效果的度量。29.下列關于合力與分力大小的說法中正確的是______A.合力一定大于分力B.合力在任意軸上的投影一定大于分力C.合力不可能等于分力D.合力可能小于分力30.直徑為d的圓形截面，對圓心的極慣性矩IP與對直徑軸z的慣性矩Iz之比等于______。31.約束對物體的作用力稱為______。32.如圖所示，平面任意力系向O1點簡化時，主矢R'=1kN，主矩MO1=1kN·m，若將該力系向O2點簡化，則R'和MO2應為______

A.R'=0，MO2=1kN·mB.R'=1kN，MO2=1.5kN·mC.R'=1kN，MO2=0.5kN·mD.R'=1kN，MO2=033.已知圖示桿件的總伸長為δ，桿的抗拉剛度為EA，長度為2a，則F=______。

34.如圖所示，直角曲桿OABC處在xOy面內，O端固定，自由端C作用F1、F2、F3三個力，分別平行于x、y、z三個坐標軸。求三個力對坐標軸之矩∑mx(F)、∑my(F)、∑mz(F)的大小。

35.如圖所示，該結構在力F的作用下，C處支座反力RC與水平線的夾角應等于______。

36.如圖所示，從R=120mm的均質圓板中挖去一個等腰三角形，求板的重心位置。

37.力的三要素為大小、______和作用點。38.梁受力如圖所示，則梁1-1截面的剪力和彎矩為______

A.FS=2kN，M=-3kN·mB.FS=-2kN，M=3kN·mC.FS=1kN，M=2kN·mD.FS=2kN，M=3kN·m39.圖示結構中F對A點的矩等于______。

40.在剛體的A點作用有四個平面匯交力，其中F1=2kN，F(xiàn)2=3kN，F(xiàn)3=1kN，F(xiàn)4=2.5kN，方向如圖所示。用解析法求該力系的合成結果。

41.材料的切變模量G、拉壓彈性模量E和泊松比μ之間的關系為______

A．

B．

C．

D．42.如圖所示的AB梁，EI為已知，則支座截面A的撓度為______。

43.如圖所示，水平軸上裝有兩個凸輪，A、B兩處為光滑圓柱鉸，凸輪上分別作用一已知力F1=800N和一未知力F。如軸處于平衡狀態(tài)，求力F和軸承約束力的大小。

44.平面匯交力系如圖所示，已知F1=F2=F3=4kN，則該力系合力R的大小為______

A．

B．

C．R=2kN

D．R=0kN45.長度和橫截面面積均相同的兩桿，一為鋼桿，一為鋁桿，在相同的拉力作用下______A.鋁桿的應力和鋼桿相同，而變形大于鋼桿B.鋁桿的應力和鋼桿相同，而變形小于鋼桿C.鋁桿的應力和變形都大于鋼桿D.鋁桿的應力和變形都小于鋼桿46.如圖所示的四種結構中，梁、直角剛架和T型剛桿的自重均忽略不計，其中是超靜定結構的為______

A．

B．

C．

D．47.受扭圓桿橫截面上任一點的切應力大小與該點到橫截面圓心的距離成______。48.以下四種說法中正確的為______A.力對點之矩的值與矩心的位置無關B.力偶對某點之矩的值與該點的位置無關C.力偶對物體的作用可以用一個力的作用來與它等效替換D.一個力偶可以與一個力相互平衡49.如圖所示，結構上作用兩個力偶矩均為m、轉向相反的力偶，則A支座的約束反力應為______

A.XA=0，YA=0B.XA≠0，YA=0C.XA=0，YA≠0D.XA≠0，YA≠050.圖示剛架結構ABCD上均布荷載集度q=0.5kN/m，水平力F=9kN，尺寸a=2m，求當支座B約束反力為零時，水平力F的位置x等于多少。

第1卷參考答案一.歷年考點試題參考題庫1.參考答案：12.5MPa2.參考答案：(1)取外伸梁AB為研究對象，受力圖如下．

(2)3.參考答案：B[考點]本題主要考查的知識點為點的主應力計算。

[解析]根據(jù)主應力的計算公式可得

則σ1=29.28MPa，σ2=3.72MPa，故選B。4.參考答案：B[解析]構件的強度是指構件抵抗破壞的能力。強度有高低之分。如果構件的強度不足，它在荷載的作用下就可能被破壞。5.參考答案：C6.參考答案：B[考點]本題主要考查的知識點為支座約束反力和三力匯交平衡定理。

[解析]題中的約束A為光滑約束，該類型的約束反力總是垂直于支持面，B的約束也為光滑約束，約束反力垂直于桿件，根據(jù)三力匯交平衡定理可知，B選項為正確答案。7.參考答案：解：(1)求約束反力

RA=3.75kN，RB=11.25kN

(2)畫彎矩圖

(3)根據(jù)強度條件

解得b≥32.8mm8.參考答案：線彈性9.參考答案：由整體平衡方程可得：

∑MA=0，F(xiàn)Dx·a+m=0，得

∑FAx=0，F(xiàn)Ax+FDx=0，得FAx=m/a

∑FAy=0，F(xiàn)Ay+FDy=0

取DB桿為隔離體，由∑MB=0可得FDy=-FDx，則FDy=m/a，F(xiàn)Ay=-m/a10.參考答案：解：(1)計算桿的軸力

FN=F=25kN

(2)計算桿的應力

(3)強度校核

σmax=162MPa＜[σ]=170MPa

故此桿滿足強度要求，能夠正常工作。11.參考答案：沿著柔索背離物體12.參考答案：13.參考答案：C[考點]本題主要考查的知識點為二力桿。

二力桿的條件是：桿件兩端作用著方向相反的兩個力，要求除了鉸接點受力外，桿身部分不能受力。14.參考答案：D[考點]本題主要考查的知識點為平面力偶的合成。

[解析]根據(jù)平衡方程，該平行力系的合力為零，所以設第四個力的大小為F=(60-27)N=33N(向上)，設第四個力距O點的距離為x，所有力對O點取矩的合力偶矩為300N·m，即27×7.5+33x-20×2.5=300，所以x≈4.47m。15.參考答案：C16.參考答案：D[考點]本題主要考查的知識點為平面匯交力系平衡的幾何條件。[解析]根據(jù)平面匯交力系平衡的幾何條件為：力的多邊形自身封閉，題中的三個力，首尾相連，組成了封閉的三角形，所以是平衡力系，合力為零。17.參考答案：B[解析]用力的平行四邊形法則將F3分解到坐標軸上，即可確定在各個坐標軸合力大小。18.參考答案：m19.參考答案：突變20.參考答案：A[解析]平面任意力系的主矢等于力系中各力的矢量和。平面任意力系對簡化中心O的主矩等于力系中各力對簡化中心O之矩的代數(shù)和。21.參考答案：B[考點]本題主要考查的知識點為截面的形心的計算。[解析]根據(jù)組合形體的形心計算公式得：

22.參考答案：B[考點]本題主要考查的知識點為超靜定次數(shù)的判斷。

[解析]超靜定次數(shù)是指未知量的個數(shù)大于獨立平衡方程的數(shù)目，題中結構固定端有三個反力，所以結構共有6個未知量，而取整體可列三個獨立方程，取部分結構可列1個獨立方程，共4個獨立方程，所以為二次超靜定結構。23.參考答案：解：從左向右將構件分為三段，0＜x＜a、a＜x＜2a、2a＜x＜3a，采用截面法可得三段軸上的扭矩分別為4m，2m和-m，作出扭矩圖如圖所示。最大扭矩發(fā)生在0＜x＜a段，最大值為4m。

24.參考答案：σ1-μ(σ2+σ3)25.參考答案：解：由平衡條件可知桿1、2、3、4受壓，其軸力為

桿5受拉，其軸力為FN5=F

由桿5的強度條件可得

F≤A[σ]≈113kN

因桿1、2、3、4的柔度λ≈133＞λp

則由歐拉公式可得

因，可得

F≤26.16kN

所以許可荷載為[F]=26.16kN。26.參考答案：解：BD、BC為二力桿，取梁AB為研究對象，受力如圖所示。

cosθ=4/5，sinθ=3/5

∑mB=0，F(xiàn)Ay=F/2

∑X=0，F(xiàn)Ax+FBDsinθ=0

∑Y=0，F(xiàn)Ay-F+FBC+FBDcosθ=0

取梁EDC為研究對象，受力如圖所示。

∑mE=0，F(xiàn)BC×8+F'BDcosθ×5=0

∑X=0，F(xiàn)Ex+F'BDsinθ=0

∑Y=0，F(xiàn)Ey-F'BDcosθ-F'BC=0

將以上式子聯(lián)立可解得：

FBC=-5F/6；FBD=5F/3；FAx=-F

FAy=FBy=F/2；FEx=F

FBC=-50kN；FBD=100kN

FAx=-60kN；FAy=30kN

FEx=-60kN；FEy=30kN27.參考答案：C[解析]力系合力在任一軸上的投影，等于力系中各力在同一軸上的投影的代數(shù)和。本題中，Ry=0，F(xiàn)2cos45°-F1=0，則F2=20kN。28.參考答案：轉動29.參考答案：D[考點]本題主要考查的知識點為合力與分力的大小關系。

[解析]合力與分力的大小關系為：當兩個力的夾角為銳角，則合力大于分力；當兩個力的夾角為鈍角，則合力小于分力。30.參考答案：231.參考答案：約束反力32.參考答案：C[解析]平面任意力系向一點簡化結果：主矢等于力系中各力的矢量和，主矩等于力系中各力對簡化中心之矩的代數(shù)和，即R'=R'=1kN，MO2=MO1，-R'·0.5=0.5kN·m。33.參考答案：34.參考答案：∑mx(F)=mo(Fyz)=-F3·2=-30kN·m

∑my(F)=mo(Fzx)=-F3·1=-15kN·m

∑mz(F)=mo(Fxy)=F1·2+F2·1=20kN·m35.參考答案：45°36.參考答案：解：圓重心：(0，0)

A1=14400πmm2

三角形重心：(0，30)

A2=8100mm2

板的重心位置：37.參考答案：方向38.參考答案：A[考點]本題主要考查的知識點為梁的內力計算。[解析]將題中的1-1截面截開，取右半部分為研究對象，根據(jù)平衡條件有：FS=2kN，為正；M=-2×2+1=-3(kN·m)，上側受拉，彎矩為負。39.參考答案：12kN·m40.參考答案：解：Rx=∑X=F1cos30°+F4cos45°-F2cos60°-F3cos45°=1.29kN

Ry=∑Y=F1sin30°-F4cos45°+F2sin60°-F3cos45°=1.12kN

41.參考答案：A[解析]對于各向同性的材料，切變模量G、拉壓彈性模量E和泊松比μ，不是各自獨立的三個彈性常量，它們之間存在著下