注冊巖土工程師（基礎(chǔ)考試-上午-材料力學(xué)）模擬試卷9

注冊巖土工程師（基礎(chǔ)考試-上午-材料力學(xué)）模擬試卷9一、單項(xiàng)選擇題(本題共27題，每題1.0分，共27分。)1、橫截面面積為A的等截面直桿受力F作用發(fā)生軸向拉伸變形，其30°斜截面上的正應(yīng)力和切應(yīng)力分別為()。A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案：D知識點(diǎn)解析：橫截面上的正應(yīng)力為：30°斜截面正應(yīng)力為：σ30°=σ0cos230°=切應(yīng)力為：2、圖5—1—14所示剛梁AB由桿1和桿2支承。已知兩桿的材料相同，長度不等，橫截面面積分別為A1和A2。若荷載P使剛梁平行下移，則A1和A2關(guān)系正確的是()。A、A1＜A2B、A1=A2C、A1＞A2D、A1、A2為任意標(biāo)準(zhǔn)答案：C知識點(diǎn)解析：根據(jù)又1、2桿的軸力相等均為P／2，1、2桿的長度伸長量相同，則已知l1＞l2，得A1＞A2。3、如圖5—2一11所示，A和B的直徑都為d，則兩者中最大剪應(yīng)力為()。A、46bP／(aπd2)B、4(a+b)P／(aπd2)C、4(a+b)P／(bπd2)D、4aP／(bπd2)標(biāo)準(zhǔn)答案：B知識點(diǎn)解析：由受力分析可知，A、B受到的剪力分別為：顯然FSB＞FSA，因此：4、如圖5—3—4所示，左端固定的直桿受扭轉(zhuǎn)力偶作用，在截面1—1和2—2處的扭矩為()。A、12．5kN.m，–3kN.mB、–2．5kN.m，–3kN.mC、–2．5kN.m，3kN.mD、2．5kN.m，–3kN.m標(biāo)準(zhǔn)答案：D知識點(diǎn)解析：用右手螺旋法則，大拇指指向截面為負(fù)，背離截面為正。截面2—2扭矩T=2–5=–3kN.m；截面1—1扭矩T=1+4．5+2–5=2．5kN.m。5、將圓軸的直徑減小到原來的3／4，在其他條件不變的情況下，圓軸的單位長度扭角與軸內(nèi)最大剪應(yīng)力分別改變?yōu)樵瓉淼?)。A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案：C知識點(diǎn)解析：當(dāng)圓軸直徑減小到原來的3／4時(shí)，極慣性矩抗扭截面系數(shù)由于單位長度扭轉(zhuǎn)角與極慣性矩成反比，因此，單位扭轉(zhuǎn)角改變?yōu)樵瓉淼挠捎谧畲蠹魬?yīng)力與抗扭截面系數(shù)成反比，因此最大剪應(yīng)力改變?yōu)樵瓉淼摹?、兩根同種材料制成的等長實(shí)心圓軸，端截面處均受到同樣大小的扭矩作用，若第一根軸的直徑是第二根軸直徑的一半，則第一根軸的扭轉(zhuǎn)角是第二根軸扭轉(zhuǎn)角的()倍。A、2B、4C、8D、16標(biāo)準(zhǔn)答案：D知識點(diǎn)解析：圓軸的扭轉(zhuǎn)角與橫截面極慣性矩成反比，而橫截面極慣性矩與直徑的四次方成正比，故圓軸的扭轉(zhuǎn)角與橫截面直徑的四次方成反比。7、如圖5—3—8所示鑄鐵材料制成的圓軸，在軸端力偶矩作用下，其破壞形式應(yīng)為()。A、沿橫截面Ⅰ—Ⅰ剪斷B、沿橫截面Ⅰ—Ⅰ拉斷C、沿螺旋面Ⅱ(與試件軸線夾角45°)拉斷D、沿螺旋面Ⅲ(與試件軸線夾角45°)拉斷標(biāo)準(zhǔn)答案：C知識點(diǎn)解析：鑄鐵抗拉強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度低得多，所以排除．AB兩項(xiàng)；考慮扭矩方向知c項(xiàng)正確。8、如圖5—3—10所示傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n=300r／rain，主動(dòng)輪A的輸入功率PA=10kW，從動(dòng)輪B、C、D的輸出功率分別為PB=4．5kW，PC=3．5kW，PD=2kW，若傳動(dòng)軸材料的剪切彈性模量G=80GPa，[т]=40MPa，則傳動(dòng)軸的直徑應(yīng)為()mm。A、18B、20C、25D、30標(biāo)準(zhǔn)答案：B知識點(diǎn)解析：由傳動(dòng)軸力偶矩計(jì)算式可得，三個(gè)從動(dòng)輪上的力偶矩分別為：mB=143．24N.m，mC=111．40N.m，mD=63．66N.m。由此可得軸內(nèi)最大扭矩тmax=mC+mD=175．06N.m，由強(qiáng)度條件因此傳動(dòng)軸的直徑應(yīng)為30mm。9、工字形截面如圖5—4—7所示，截面對z軸的慣性矩Iz為()。A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案：A知識點(diǎn)解析：工字形截面可看作是由一個(gè)b×h的矩形截面剪去兩個(gè)的小矩形截面形成，因此截面對z軸的慣性矩為：10、如圖5—4—9所示，截面對z軸和y軸的慣性矩和慣性積為()。A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案：C知識點(diǎn)解析：半圓對直徑軸z和對稱軸y的慣性矩均為整圓的一半，即則圖示截面的慣性矩為：該截面可以分割成兩個(gè)部分，一部分為對稱于z軸的半徑為R／2的圓，另一部分為對稱于y軸的截掉兩個(gè)半徑為R／2的半圓。根據(jù)對稱性可知這兩部分的慣性積均為零，因此該截面的慣性積也為零。11、如圖5—5—21所示外伸梁絕對值最大的彎矩為()。A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案：B知識點(diǎn)解析：由力的平衡可求得，A處支座反力方向均向上。由截面法可求得，梁內(nèi)最大的正彎矩Mmax+=qa2，位于C截面右側(cè)處；最大的負(fù)彎矩Mmax–=qa2，位于B截面。12、如圖5—5—23所示，簡支梁中點(diǎn)承受集中力F，若分別采用圖示面積相等的實(shí)心和空心圓截面，且空心圓截面的d2／D2=3／5，則二者中最大正應(yīng)力之比σ1max／σ2max為()。A、0．59B、1．53C、1．70D、2．12標(biāo)準(zhǔn)答案：C知識點(diǎn)解析：根據(jù)兩梁的截面形狀可知由兩梁橫截面面積相等可得：截面形式的變化對梁截面彎矩沒有影響，因此M1max=M2max。兩種不同截面形式下梁內(nèi)最大正應(yīng)力之比為：13、圖5—5—25所示梁受移動(dòng)荷載F作用，當(dāng)F移到()截面處梁內(nèi)的壓應(yīng)力最大。A、AB、BC、CD、D標(biāo)準(zhǔn)答案：D知識點(diǎn)解析：當(dāng)F移動(dòng)到A截面或者日截面處時(shí)，梁內(nèi)無彎矩作用，因此正應(yīng)力為零；當(dāng)F作用在C截面處時(shí)，C截面彎矩最大，為因此最大壓應(yīng)力大小為當(dāng)F作用在D點(diǎn)時(shí)，B截面彎矩最大，為因此最大壓應(yīng)力大小為由此可知，當(dāng)F移動(dòng)到D截面處時(shí)梁內(nèi)的壓應(yīng)力最大。14、一矩形截面外伸木梁如圖5—5—27所示。設(shè)截面的高與寬之比為h／b=2，木材的許用彎曲正應(yīng)力[σ]=10MPa，許用切應(yīng)力[т]=2MPa，已知F1=40kN，F(xiàn)2=15kN，l=0．6m。該梁的最小寬度b為()mm。A、87．7B、96．8C、100D、245標(biāo)準(zhǔn)答案：B知識點(diǎn)解析：根據(jù)梁的受力情況，可得FB=40kN，F(xiàn)A=15kN，方向均為豎直向上，則可得到梁內(nèi)最大彎矩為Mmax=4．5kN.m，處于截面C，最大剪力為FS，max=25kN，處于梁CB段，所以：由σmax=≤[σ]=10×106，Pa，可得b≥87．7mm；由тmax=≤[т]=2×106，Pa，可得b≥96．8mm。15、設(shè)圖5—5—29(a)、(b)所示兩根圓截面梁的直徑分別為d和2d，許用荷載分別為[P]1A2A1A2AA、2B、4C、8D、16標(biāo)準(zhǔn)答案：C知識點(diǎn)解析：二梁跨中最大彎曲正應(yīng)力許用值[σmax]相等，最大彎曲正應(yīng)力為：圓形截面抗彎截面模量為Wz==Wz1／Wz2=(d1／d2)3=1／8。16、梁在B處作用集中力偶矩m，如圖5—5—31所示，則支座B的約束反力RB為()。A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案：D知識點(diǎn)解析：首先去除支座B，用反力RB代替，假設(shè)作用方向向上。由簡單荷載作用下梁的撓度和轉(zhuǎn)角計(jì)算表可知，在RB單獨(dú)作用下，在力偶矩m單獨(dú)作用下，荷載共同作用時(shí)B點(diǎn)撓度為零，所以17、圖5—6—8所示正方形截面等直桿，抗彎截面模量為W。在危險(xiǎn)截面上，彎矩為M，扭矩為Mn，A點(diǎn)處有最大正應(yīng)力σ和最大剪應(yīng)力т。若材料為低碳鋼，則其強(qiáng)度條件為()。A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案：D知識點(diǎn)解析：低碳鋼為典型塑性材料，可用第三強(qiáng)度理論或第四強(qiáng)度理論校核。該圓軸屬于彎扭組合變形，第三和第四強(qiáng)度理論的相當(dāng)應(yīng)力分別為BC兩項(xiàng)僅僅是圓截面的第三和第四強(qiáng)度的相當(dāng)應(yīng)力。18、求圖5—6—10所示平面應(yīng)力狀態(tài)的σα、εα。已知α=45°，E、μ分別為材料的彈性模量和泊松比，則有()。A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案：C知識點(diǎn)解析：根據(jù)斜截面上的正應(yīng)力計(jì)算公式可得：由廣義胡克定律可得：19、A、B兩點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)如圖5—6—12所示。已知兩點(diǎn)處的主拉應(yīng)力σ1相同，則B點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)中тxy=為()MPa。A、20B、40C、50D、60標(biāo)準(zhǔn)答案：B知識點(diǎn)解析：兩單元體的主拉應(yīng)力σ1分別為：根據(jù)題意可知(σ1)A=(σ1)B，因此可得тxy=40MPa。20、某塑性材料制成的構(gòu)件中有如圖5—6一14(a)、(b)所示兩種應(yīng)力狀態(tài)，若σ與т數(shù)值相等，用第四強(qiáng)度理論進(jìn)行比較，則有()。A、(a)更危險(xiǎn)B、(b)更危險(xiǎn)C、同樣危險(xiǎn)D、無法確定標(biāo)準(zhǔn)答案：C知識點(diǎn)解析：由題可知，對于單元體(a)：對于單元體(b)：σ1=σ，由第四強(qiáng)度理論的等效應(yīng)力公式可得，(σr4)a=(σr4)b=2σ。所以兩種應(yīng)力狀態(tài)同樣危險(xiǎn)。21、矩形截面柱如圖5—7—7所示，在角C處承受一偏心壓力P，設(shè)材料為鑄鐵，[σ]壓=3[σ]拉，則其危險(xiǎn)點(diǎn)為()。A、點(diǎn)AB、點(diǎn)BC、點(diǎn)CD、點(diǎn)D標(biāo)準(zhǔn)答案：A知識點(diǎn)解析：將偏心壓力P向截面形心簡化，可得大小為P的軸壓力和一個(gè)偏心彎矩。假定矩形截面的尺寸為b×h，于是可得最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力分別為：顯然即A比C點(diǎn)先達(dá)到最大應(yīng)力允許值，因此危險(xiǎn)點(diǎn)為拉應(yīng)力點(diǎn)，即點(diǎn)A。22、如圖5—7—9所示，矩形截面桿的截面寬度沿桿長不變，桿的中段高度為2a，左、右段高度為3a，在圖示三角形分布荷載作用下，桿的截面m—m和截面n—n分別發(fā)生()。A、單向拉伸；拉彎組合變形B、單向拉伸；單向拉伸變形C、拉彎組合；單向拉伸變形D、拉彎組合；拉彎組合變形標(biāo)準(zhǔn)答案：C知識點(diǎn)解析：三角形分布荷載作用形心位于距底端的a處，故對截面m—m有拉彎作用，過截面n—n中心，只有拉伸作用。23、一圓桿，承受了彎扭組合，又附有軸向力時(shí)，在危險(xiǎn)截面上的內(nèi)力為軸力N、彎矩M和扭矩MT，已知其橫截面面積為A，抗彎截面模量為W，則其強(qiáng)度條件為()。A、

B、

C、

D、

標(biāo)準(zhǔn)答案：C知識點(diǎn)解析：分析圓桿表面單元的應(yīng)力狀態(tài)，根據(jù)第三強(qiáng)度理論可知，強(qiáng)度應(yīng)滿足σ3’=該圓桿為拉彎扭組合變形，有代入即可得到：24、壓桿失穩(wěn)是指壓桿在軸向壓力作用下()。A、局部橫截面的面積迅速變化B、危險(xiǎn)截面發(fā)生屈服或斷裂C、不能維持平衡狀態(tài)而突然發(fā)生運(yùn)動(dòng)D、不能維持直線平衡狀態(tài)而突然變彎標(biāo)準(zhǔn)答案：D知識點(diǎn)解析：中心受壓直桿在直線形態(tài)下的平衡，由穩(wěn)定平衡轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定平衡時(shí)所受軸向壓力的界限值，稱為臨界壓力，或稱臨界力，中心受壓直桿在臨界力作用下，其直線形態(tài)的平衡開始喪失穩(wěn)定性，簡稱為失穩(wěn)。25、假設(shè)圖5—8—7所示三個(gè)受壓結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時(shí)臨界壓力分別為Pcra、Pcrb、Pcrc，比較三者的大小，則()。A、Pcra最小B、Pcrb最小C、Pcrc最小D、Pcra=Pcrb=Pcrc標(biāo)準(zhǔn)答案：A知識點(diǎn)解析：根據(jù)公式桿端約束越強(qiáng)，μ值越小，故圖(c)的臨界壓力最大，圖(b)次之，圖(a)的最小。26、圓截面細(xì)長壓桿的材料和桿端約束保持不變，若將其直徑減小一半，則壓桿的臨界壓力為原壓桿的()。A、1／2B、1／4C、1／8D、1／16標(biāo)準(zhǔn)答案：D知識點(diǎn)解析：細(xì)長壓桿臨界