工程力学(一)

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工程力学-1

工程力学-1

电子学院.机电工程系.工程力学.
2.力偶的矩 力偶对刚体的转动效果,可以用力偶的两个力对其作用 面内任一点的矩的代数和来度量 。 在力偶的作用中,两个力中其中任一个力与两个力之间 的距离即力偶臂的乘积称为“力偶矩” 一般记为:M (F、F`),简单记为M。 力偶对刚体的作用效果,由三个因素决定: ① 力偶的矩的大小;② 力偶的转向; ③力偶的作用面。 力偶矩也是代数量。其单位为:牛顿· 米(N· m) 既 M=± Fd
F2
由二力平 衡条件
F3 三力平衡汇交
F3
F12与F3必然: 等值、反向、共线
说明:该定理是必要条件、不是充分条件
电子学院.机电工程系.工程力学.
公理4
作用力与反作用力定律
作用力和反作用力总是同时存在,两力的大小相等、方向 相反,沿着同一直线,分别作用在两个相互作用的物体上。
A
F
F’ B
A
F’
F
B
平衡力系中的任一力对于其余的力来说都称为“平衡 力”,即与其余的力相平衡的力。
等效力系与合力
若两力系分别作用于同一物体而且效应相同时,则这 两力系称为“等效力系”。 若力系与一力等效,则此力就称为该“力系的合力” 而力系中的各力,则称为此“合力的分力”。
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力系的简化
为了便于寻求各种力系对物体作用的总效应和力系的 平衡条件,需要将力系进行简化,使其变换为另一个与其 作用效应相同的简单力系。
深入理解静力学的理论基础——静力学公理(或力的基本性质)。
明确和掌握工程上常见约束的基本特征及约束反力的画法。 能正确、熟练地对物体系统及分离体进行受力分析,画出受力分析图。
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(全新整理)10月工程力学一全国自考试卷及答案解析

(全新整理)10月工程力学一全国自考试卷及答案解析

1全国2018年10月高等教育自学考试月高等教育自学考试工程力学(一)试题课程代码:02159一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.图示杆的重量为P ,放置在直角槽内。

杆与槽为光滑面接触,A 、B 、C 为三个接触点,则该杆的正确受力图是()2.平面平行力系独立的平衡方程式有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个3.图示拖车的车轮A 与滚轮B 的半径均为r ,A 、B 两轮与地面之间,以及轮B 与拖车与拖车 之间均无相对滑动,则当拖车车身以速度v 水平向右运动时,轮A 和轮B 的角速度ωA 、 ωB ,以及它们中心的速度A v 、B v 的大小应满足( ) A .ωA =ωB 、A v =B v B .ωA ≠ωB 、A v =B v C .ωA =ωB 、A v ≠B v D .ωA ≠ωB 、A v ≠B v4.在某一平面内运动的动点,若其直角坐标形式的运动方程为x =2t ,y =2t 2,则该动点的运动轨迹为()2A .直线.直线B .圆弧.圆弧C .抛物线.抛物线D .椭圆.椭圆5.距水平地面高度为H 的质点M ,具有水平初速度0v ,则该质点落地时的水平位移L() A.与H 成正比成正比 B.与H 成正比成正比 C.与H 2成正比成正比 D .与H 3成正比6.当轴传递的功率不变时,该轴所承受的外力偶矩M 0与其转速成( ) A .正比.正比 B .反比.反比C .二次函数关系.二次函数关系D .三次函数关系.三次函数关系7.当水平梁上某横截面的弯矩为负值时,则该横截面上正应力的正确分布图是()8.图示悬臂梁自由端的( ) A .挠度和转角均为正.挠度和转角均为正 B .挠度为正,转角为负.挠度为正,转角为负 C .挠度为负,转角为正.挠度为负,转角为正 D .挠度和转角均为负.挠度和转角均为负9.判断压杆属于细长杆、中长杆、还是短粗杆的依据是( ) A .柔度.柔度 B .长度.长度 C .横截面尺寸.横截面尺寸D .临界应力.临界应力10.图示钢杆下端固连一圆盘,盘上放置有弹簧。

工程力学 (1)

工程力学 (1)

工程力学姓名: [填空题] *_________________________________班级: [填空题] *_________________________________考号: [填空题] *_________________________________1、力使物体的运动状态发生变化的效应称力的外效应。

[判断题] *对(正确答案)错2、凡是处于平衡状态的物体,相对于地球都是静止的。

[判断题] *对错(正确答案)3、同一平面内作用线汇交于一点的三个力一定平衡。

[判断题] *对错(正确答案)4、工人手推小推车前进时,手与小车之间只存在手对车的作用力。

[判断题] *对错(正确答案)5、在一个物体的受力图上,不但应画出全部外力,而且也应画出与之相联系的其他物体。

[判断题] *错(正确答案)6、共线力系是平面汇交力系的特殊情形,但汇交点不能确定。

[判断题] *对(正确答案)错7、力系在平面内任意一坐标轴上的投影的代数和为零,则该力系一定是平衡力系。

[判断题] *对错(正确答案)8、力矩和力偶都是描述物体转动效果的物理量,力矩和力偶的含义性质完全相同。

[判断题] *对错(正确答案)9、同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,而不改变力偶的转向,力偶对物体的作用效果就一定不会改变。

[判断题] *对错(正确答案)10、力在垂直于坐标轴上的投影的绝对值与该力的正交分力大小一定相等。

[判断题] *对错(正确答案)11、作用与物体上的力,其作用线可在物体上任意平行移动,其作用效果不变。

[判断题] *错(正确答案)12、各力作用线相互平行的力系,都是平面平行力系。

[判断题] *对错(正确答案)13、坐标轴的取向不影响最终计算结果,故列平衡方程时选择坐标轴指向无实际意义。

[判断题] *对(正确答案)错14、平面一般力系的平衡方程可用于求解各种平面力系的平衡问题。

[判断题] *对(正确答案)错15、轴力是因外力而产生的,故轴力就是外力。

工程力学(一)

工程力学(一)

1。

低碳钢材料由于冷作硬化,会使( )提高。

A 。

弹性极限2。

杆件的应力与杆件的( )有关。

D 。

外力、截面、杆长、材料3.截面上的剪应力的方向( )。

C 。

可以与截面形成任意夹角4。

扭转变形时,圆轴横截面上的剪应力( )分布。

A.均匀5。

如图所示,简支梁A 端剪力为( )。

A 。

16kN6。

用同一材料制成的实心圆轴和空心圆轴,若长度和横截面面积均相同,则抗扭刚度较大的是下列哪项?B.空心圆轴7。

圆形截面梁剪切弯曲时,横截面上最大切应力发生在( )。

A 。

中性轴上,方向平行于剪力8.圆轴扭转时,表面上任一点处于( )应力状态.B 。

二向9。

圆轴受外力偶作用如图,圆轴的最大扭矩为( )kN 。

m 。

D 。

610.直径为d=100mm 的实心圆轴,受内力扭矩T=10kN 。

m 作用,则横断面上的最大剪应力为( )MPa 。

C 。

50。

9311。

设矩形截面对其一对称轴z 的惯性矩为Iz,则当长宽分别为原来的2倍时,该矩形截面对z 轴的惯性D 。

16Iz12.在下列关于平面图形几何性质的结论中,错误的是( )。

C 。

图形对对 称轴的静矩为零13。

多跨静定梁是由单跨静定梁通过铰链连接而成的( )。

A 。

静定结构14。

多跨静定梁中必须依靠其他梁段的支撑作用才能维持平衡的梁段称为( )。

B.附属部分15。

建立虚功方程时,位移状态与力状态的关系是( ).A.彼此独立无关16.静定刚架在支座移动作用下的位移是由( )产生的。

D.扭转变形17.静定结构的截面尺寸发生改变,( )会发生改变。

C.位移18。

静定结构改变材料的性质,( )会发生改变。

D.支座反力19.力产生的内力在其他原因所引起的位移上做的功称为( )。

D.内力虚功20。

力产生的内力在自己所引起的位移上做的功称为( )。

B.内力实功21。

图示外伸梁中EI 相同,A 点的转角为( )。

答案:D22。

图示外伸梁中EI 相同,B 点的转角为( )。

答案:B23.图示外伸梁中EI 相同,C 点的位移为( ).答案:A24。

《工程力学》第一章 静力学基础及物体受力分析

《工程力学》第一章 静力学基础及物体受力分析
• 若两物体的接触面光滑,即摩擦对所研究 的问题不起主要作用而可忽略不计时,接 触面可视为“光滑”的。这种光滑接触面 约束不能阻止被约束物体沿接触面切线方 向的运动,而只能限制被约束物体沿接触 面公法线方向的运动。因此,光滑接触面 的约束反力只能是沿公法线而指向被约束 物体。这类约束反力称为法向反力,常用 字母N表示。
• 在工程实际中,为求未知约束反力,需依 据已知力应用平衡条件求解。为此,首先 要确定构件(物体)受有多少力的作用以及 各作用力的作用位置和力的方向。这个确 定分析过程称为物体的受力分析。
• 四、作用与反作用原理
• 任何二物体间相互作用的一对力总是等值、 反向、共线的,并同时分别作用在这两个 物体上。这两个力互为作用力和反作用力。 这就是作用与反作用原理。
• 五、刚化原理 • 当变形体在已知力系作用下处于平衡时,
若把变形后的变形体刚化为刚体,则其 平衡状态保持不变。这个结论称为刚化 原理。
合力,其合力作用点在同一点上,合力的方向 和大小由原两个力为邻边构成的平行四边形的 对角线决定(图1-4)。这个性质称为力的平 行四边形原理。其矢量式为
• 即合力矢R等于二分力F1和F2的矢量和。
图1-4
图1-5
• 推论:作用于刚体上三个相互平衡的力, 若其中二力作用线汇交于一点,则此三力 必在同一平面内,且第三力的作用线必定 通过汇交点。这个推论被称为三力平衡汇 交定理。
• 力对物体作用的效应取决于力的三个要素:力的大小、方向和作 用点。
• 力的作用点是指物体承受力的那个部位。两个物体间相互接触时 总占有一定的面积,力总是分布于物体接触面上各点的。当接触 面面积很小时,可近似将微小面积抽象为一个点,这个点称为力 的作用点,该作用力称为集中力;反之,当接触面积不可忽略时, 力在整个接触面上分布作用,此时的作用力称为分布力。分布力 的大小用单位面积上的力的大小来度量,称为载荷集度,用 q(N/cm2)表示。

工程力学(一)重点考点及试题解析

工程力学(一)重点考点及试题解析

《工程力学(一)》串讲讲义】课程介绍一、课程的设置、性质及特点《工程力学(一)》课程,是全国高等教育自学考试机械等专业必考的一门专业课,要求掌握各种基本概念、基本理论、基本方法,包括主要的各种公式。

在考试中出现的考题不难,但基本概念涉及比较广泛,学员在学习的过程中要熟练掌握各章的基本概念、公式、例题。

本课程的性质及特点:1.一门专业基础课,且部分专科、本科专业都共同学习本课程;2.工程力学(一)课程依据《理论力学》、《材料力学》基本内容而编写,全面介绍静力学、运动学、动力学以及材料力学。

按重要性以及出题分值分布,这几部分的重要性排序依次是:材料力学、静力学、运动学、动力学。

二、教材的选用工程力学(一)课程所选用教材是全国高等教育自学考试指定教材(机械类专业),该书由蔡怀崇、张克猛主编,机械工业出版社出版(2008年版)。

三、章节体系依据《理论力学》、《材料力学》基本体系进行,依次是第1篇理论力学第1章静力学的基本概念和公理受力图第2章平面汇交力系第3章力矩平面力偶系第4章平面任意力系第5章空间力系重心第6章点的运动第7章刚体基本运动第8章质点动力学基础第9章刚体动力学基础第10章动能定理第2篇材料力学第11章材料力学的基本概念第12章轴向拉伸与压缩第13章剪切第14章扭转第15章弯曲内力第16章弯曲应力第17章弯曲变形第18章组合变形第19章压杆的稳定性第20章动载荷第21章交变应力●静力学公理和物体受力分析静力学公理:二力平衡公理:作用在刚体上的二力使刚体平衡的充要条件是:大小相等、方向相反、作用在一条直线上。

应用此公理,可进行简单的受力分析。

加减平衡力系公理:在作用于刚体的已知力系中加上或减去任何平衡力系,并不改变原力系对刚体的效应。

力的平行四边形法则:作用于物体上某一点的两力,可以合成为一个合力,合力亦作用于该点上,合力的大小和方向可由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。

力的可传性原理:作用于刚体上的力可沿其作用线移至同一刚体内任意一点,并不改变其对于刚体的效应。

工程力学(一)试卷及答案详解

工程力学(一)试卷及答案详解

工程力学(一)试卷及答案详解第一部分选择题一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.已知为作用于刚体上的平面汇交力系,其力系关系如图所示,由此可知2.一平面任意力系向O点简化后,得到如图所示的一个力一个矩为MO的力偶,则该力系的最后合成结果是A.一个合力偶 B.作用在O点的一个合力C.作用在O点右边某点的一个合力 D.作用在O点左边某点的一个合力题2图题3图3.小物块重P=lOkN,用F=40kN的力把物块压在铅垂墙面上,如图所示,力与水平线成300夹角,物块与墙面之间的静摩擦因数则作用在物块上的摩擦力大小等于A. lOkNB. 15kNC. 20kND. 20 kN4.动点A作曲线运动,某瞬时A点所在处的曲率半径为ρ,速度大小为υ,则此时A点加速度的大小为5.工程上区分塑性材料和脆性材料的标准是看其延伸率δ大于等于还是小于A.1% B.3%C.5% D.10%6.直径和长度相同而材料不同的圆轴,在相同扭矩作用下,它们的A.最大切应力相同,而扭转角不同 B.最大切应力相同,扭转角也相同C.最大切应力不同,而扭转角相同 D.最大切应力不同,扭转角也不同7.梁在弯曲变形时,其中性层的曲率A.与弯矩成反比,与抗弯刚度成正比B.与弯矩成正比,与抗弯刚度成反比C.与弯矩及抗弯刚度均成正比D.与弯矩及抗弯刚度均成反比8.图示矩形截面对x、y,两形心轴的惯性矩分别为A. I Z=(1/12)bh2, I y=(1/12) hb2B. I Z=(1/12) hb2, I y=(1/12)bh2C. I Z=(1/12) hb3, I y=(1/12)bh3D. I Z=(1/12)bh3, I y=(1/12) hb3题8图9.用积分法求一悬臂梁受力后的变形时,边界条件为:在梁的固定端处A.挠度为零,转角也为零 B.挠度为零,转角不为零C.挠度不为零,转角为零 D.挠度不为零,转角也不为零10.影响构件疲劳强度的三个主要因素是:构件的A.外形、尺寸大小、残余应力B.残余应力、尺寸大小、表面加工质量C.外形、残余应力、表面加工质量D.外形、尺寸大小、表面加工质量第二部分非选择题二、填空题《本大题共15小题,每小题2分,共30分)请在每小题的空格中填上正确答案。

10月全国工程力学(一)自考试题及答案解析

10月全国工程力学(一)自考试题及答案解析

10月全国工程力学(一)自考试题及答案解析1全国2023年10月高等教导自学考试工程力学(一)试题课程代码:02159一、单项挑选题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中惟独一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.如图所示重为G 的物块,放在光洁水平支承面上。

物块对水平支承面的压力为N F ,水平支承面向物块的约束反力为N F,则构成平衡力的两个力应为() A .G 与N FB .G 与NF C .N F 与N FD .G 与N F 和N F 与NF2.如图所示,两绳AB 、AC 悬挂一重为P 的物块,已知夹角 90 ,若不计绳重,当物块平衡时,将两绳的张力AB F 、AC F 大小相比较,则有()A .AC AB F FB .AC AB F FC .AC AB F F =D .无法确定3.如图所示,在铅垂面内的一块圆板上刻有三道直槽AO 、BO 和CO ,三个质量相等的小球M 1、M 2、M 3在重力作用下,自静止开头同时从A 、B 、C 三点分离沿各直槽运动,不计摩擦,则()A .小球M 1先到O 点B .小球M 2先到O 点2C .小球M 3先到O 点D .三球同时到达O 点4.如图所示,匀质细杆长度为2L ,质量为m ,以角速度绕通过O 点且垂直于图面的轴作定轴转动,其动能为A .2261 mLB .2231 mL C .2232 mL D .2234 mL 5.如图所示,质量为m 的物块置于光洁水平面上,若互相衔接的两根水平弹簧的刚度系数分离为k 1和k 2,则系统的固有频率为()A .)(2121k k m k k B .2121)(k k k k m C .mk k 21 D .21k k m 6.轴向拉伸或压缩时,直杆横截面上的内力称为轴力,表示为()A .N FB .TC .Q FD .jy F7.低碳钢冷作硬化后,材料的()A .比例极限提高而塑性降低B .比例极限和塑性均提高C .比例极限降低而塑性提高D .比例极限和塑性均降低8.两根长度相同的圆轴,受相同的扭矩作用,其次根轴直径是第一根轴直径的两倍,则第一根轴与其次根轴最大切应力之比为()A .2:1B .4:1C .8:1D .16:19.讨论一点应力状态的任务是()A .了解不同横截面上的应力变化状况B .了解某横截面上的应力随外力的变化逻辑C .求某一截面上的应力D .找出一点在不同方位截面上的应力变化逻辑310.若等直瘦长压杆在强度计算和稳定性计算中取相同的平安系数,则下列讲述中正确的是()A .满足强度条件的压杆一定满足稳定性条件B .满足稳定性条件的压杆一定满足强度条件C .满足稳定性条件的压杆不一定满足强度条件D .不满足稳定性条件的压杆一定不满足强度条件二、填空题(本大题共20小题,每小题1分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。

工程力学(1)-第2章

工程力学(1)-第2章

力的平移定理:可以把作用在刚体上点 的力 平行移到任一 力的平移定理 可以把作用在刚体上点A的力 F 可以把作用在刚体上点 点B,但必须同时附加一个力偶。这个力偶 ,但必须同时附加一个力偶。 对新作用点B的矩 的矩。 的矩等于原来的力 F对新作用点 的矩。 [证] 力F 证 力系 F,F′, F′ ′
• 简化的含义
力系的简化
力系简化的基础是力向一点平移定理 力系简化的基础是力向一点平移定理。 力向一点平移定理。
力系的简化
♣ 力向一点平移定理
力系的简化
♣ 力向一点平移定理
力向一点平移
F :力; O :简化中心; α :F与O所在平面;
r
n :α 平面的法线; en :n 方向的单位矢。
F
力系的简化ห้องสมุดไป่ตู้
平面一般力系向一点简化
向一点简化 一般力系(任意力系) 汇交力系+力偶系 一般力系(任意力系) 汇交力系 力偶系 未知力系) 已知力系) (未知力系) (已知力系) 主矢) 作用在简化中心) 汇交力系 力 , R'(主矢 , (作用在简化中心 主矢 作用在简化中心 主矩) 作用在该平面上) 力偶系 力偶 ,MO (主矩 , (作用在该平面上 主矩 作用在该平面上
Ry Y −1 ∑ =tg Rx ∑X
简化中心 (与简化中心位置无关) [因主矢等于各力的矢量和]
大小: 大小 主矩M 主矩 O 方向: 方向
MO =∑mO (Fi )
方向规定 + —
(转动效应 转动效应) 简化中心: (与简化中心有关 转动效应 简化中心: 与简化中心有关 与简化中心有关) (因主矩等于各力对简化中心取矩的代数和) 因主矩等于各力对简化中心取矩的代数和)

工程力学(1)-第1章

工程力学(1)-第1章

第一篇 工程静力学
第1章 静力学基础
第1章
静力学基础
本章主要介绍静力学模型—物体的模型、 本章主要介绍静力学模型—物体的模型、 连接与接触方式的模型、载荷与力的模型, 连接与接触方式的模型、载荷与力的模型, 同时介绍物体受力分析的基本方法。 同时介绍物体受力分析的基本方法。
第1章
静力学基础
力和力矩 力偶及其性质 约束与约束力 平衡的概念 受力分析方法与过程 结论与讨论
力偶与力偶系
♣ 力偶系的合成
力偶与力偶系
力偶系及其合成
力偶系: 力偶系:由两个或 两个以上力偶组成的 特殊力系
力偶与力偶系
力偶系及其合成
z
ΣMz
ΣMy
x
ΣMx
y
力偶与力偶系
力偶系及其合成
力偶系合成的结果仍然是 一个力偶, 一个力偶,其力偶矩矢量等 于原力偶系中所有力偶矩矢 量之和。 量之和。即 n M = ∑Mi
F1
F2
q
力和力矩
♣ 集中力和分布力
表面力 直接接触的物体,通过接触表面的相互作用。 直接接触的物体,通过接触表面的相互作用。 如物体间压力等。表面力分布作用在接触面上。 如物体间压力等。表面力分布作用在接触面上。
体积力 非直接接触物体间的相互作用。 非直接接触物体间的相互作用。 如物体重力、惯性力、电场力、磁场力等。 如物体重力、惯性力、电场力、磁场力等。 体积力分布作用在物体整个体积内,与质量有关。 体积力分布作用在物体整个体积内,与质量有关。
♣ 关于力偶性质推论的应用限制
弯曲力偶作用在 自由端时, 自由端时,全梁发生 弯曲变形。 弯曲变形。 弯曲力偶移至中 间时, 间时,梁只有左端发 生弯曲变形, 生弯曲变形,梁的右 端不发生弯曲变形。 端不发生弯曲变形。

工程力学(一)

工程力学(一)

1、
理想桁架的各杆均为两端铰结的直杆,虽然仅在两端受约束力作用,但是有剪力和弯矩产生。

•正确

2、
等直杆受力如图,扭矩图在B、C截面连续。

•正确

3、
低碳钢的拉伸实验和压缩实验中,都会出现颈缩现象。

•正确

4、
杆轴及荷载均在同一平面内且无多余约束的几何不变刚架,称为静定平面刚架;杆轴及荷载不在同一平面内且无多余约束的几何不变刚架,称为静定空间刚架。

•正确

5、
梁受力如图,其AB段的剪力图为平直线,弯矩图为斜直线。

•正确

6、
组合图形既可以是图形跟图形之和,也可以是图形跟图形之差。

•正确

7、
当圆轴的扭矩沿杆长连续变化时,可以用公式计算扭转角。

•正确

8、
对于实际压杆,如以临界力作为轴向外力的控制值,这是不安全的。

•正确

9、
图示结构中,BC杆件为梁杆。

•正确

10、
力在坐标轴上的投影是代数量,但有方向和作用线。

•正确

欧拉公式的适用范围可表示为
•正确

12、
图示铰接链杆体系,按W=2j-(b r) 公式计算自由度时,该体系的支杆数r=6。

工程力学1

工程力学1

1.2.3.4.A. 必汇交于一点B. 必互相平行C. 必在同一面D. 可以不在同一面1. A. 采用合理截面2. B. 合理安排梁的受力情况3. C. 采用变截面梁或者等强度梁4.D. 以上都是1.2.3.4.A. 第一和第二B. 第三和第四C. 第一和第四D. 第二和第三1. A. 在外力作用下构件反抗变形的能力2. B. 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力3. C. 在外力作用下构件反抗破坏的能力1. A. 在工程实际中构件往往受几种变形的组合作用;2. B. 线应变和角应变是没有单位的量3. C. 角应变的单位不是用弧度来表示的;4. D. 应力的单位是 Pa1.A. 增大梁的抗弯刚度2. B. 缩小跨度或者增加支承3. C. 改善结构形式并合理安排载荷作用点4. D. 加之与工作方向相同的变形即预拱1. A. 挠度为零,转角也为零2. B. 挠度为零,转角不为零3. C. 挠度不为零,转角为零4. D. 挠度不为零,转角也不为零1.2.3.4.A. 1%B. 3%C. 5%D. 10%1.2.3.4.A. 构件具有足够的强度B. 构件具有足够的刚度C. 构件具有足够的稳定性D. ABC1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1. A.√2. B.×1、减小压杆的长度2、选择合理的截面形状3、增加支承的刚性4、合理选用材料平面图形内任一点的速度,等于基点的速度与该点绕基点相对转动速度矢量和。

工程力学第一章

工程力学第一章

物体受到约束时,物体与约束之间相互有作用力,约束对被约束物体 的作用力称为约束力(或约束反力)。
约束力有两个特点: (1)约束力的方向总是与约束所限制的运动(或趋势)方向相反。 (2)约束力的大小与被约束物体的运动状态及受力情况有关。 作用于非自由体上除约束力以外的力统称为主动力,如重力、推力等。 相对于主动力,约束力是被动力。工程中约束的种类很多,下面介绍几 种常见的约束类型,并分析其特点。
画受力图是求解力学问题的重要一步,不能省略,更不能发生错误,否则将 导致以后分析计算上的错误结果。画受力图应遵循如下步骤: (1)根据题意,明确并选取研究对象,即分离体。按照需要可以选取单个物体, 也可以选取几个物体组成的物体系统。如果有二力杆,要先取出来研究其受 力。 (2)画出分离体上的全部主动力。 (3)按照被解除约束的类型,逐一画出研究对象周围的所有约束对它的约束力。 特别要注意铰链约束力以下两点的画法: ①铰链约束的特点是能完全限制各被连接物体的移动,但无法限制物体绕销 钉的转动。 ②被销钉连接的各物体之间没有直接的相互作用,它们分别与销钉发生相互 作用。铰链约束力,就是销钉对构件的反作用力。
能使柔绳平衡。
图1-4
公理2 加减平衡力系公理
在作用于刚体的力系中,添加或除去平衡力系,不改变原力系对刚体的 作用效果。 公理2只适用于刚体,对于变形体不成立。加减平衡力系是力系简化的重 要依据,给出如下推论,用公理2加以证明。
推论1 力的可传性原理
作用在刚体上的力,可沿力的作用线在刚体上移动,而保持它对 刚体的作用效果不变。Biblioteka 第三节约束和约束力
在空间可以自由运动,可获得任意方向 位移的物体,称之为自由体。例如,天空中飞 行的飞机、火箭、人造卫星等。位移受到某种 限制的物体,称之为非自由体。 约束:限制物体自由运动的条件(或周围物体)。

工程力学(一)

工程力学(一)

第1次作业一、单项选择题(本大题共100分,共 40 小题,每小题 2.5 分)1. 若平面汇交力系中的各力在任意两个互相不平行的轴上投影的代数和为零,则此平面汇交力系一定处于()。

A. 平衡状态B. 不平衡状态C. 暂时平衡状态D. 相对平衡状态。

2. 平面一般力系可以分解为( )。

A. 一个平面汇交力系B. 一个平面力偶系C. 一个平面汇交力系和一个平面力偶系D. 无法分解3. 若将受扭圆轴的横截面面积增加一倍,则该轴的单位扭转角是原来的( )倍。

A. 16B. 8C. 1/16D. 1/44. 在机床齿轮箱中,高速轴与低速轴的直径相比,直径大的是()。

A. 高速轴:B. 低速轴C. 无法判定D. 以上都不正确5. 等直圆轴扭转时,横截面上的切应力的合成的结果是()。

A. 一集中力B. 一力偶C. 一内力偶矩D. 一外力偶矩以上都不正确。

6. 巳知两个力F1、F2在同一轴上的投影相等,则这两个力()。

A. 相等B. 不一定相等C. 共线D. 汇交7. 所谓梁在某点的转角是()。

A. 梁的任意横截面相对原来位置转过的角度B. 梁的轴线变形前与变形后的夹角C. 梁上过该点的横截面在弯曲变形中相对原来位置转过的角度D. 梁上两横截面相对扭转的角度8. 若作用在A点的两个大小不等的力 1和 2,沿同一直线但方向相反,则其合力可以表示为( )。

A. 1-2B. 2-1C. 1+29. 胡克定律在材料的( ) 成立。

A. 弹性阶段B. 屈服阶段C. 强化阶段D. 颈缩阶段10. 设一平面任意力系向某一点O简化得到一合力;如另选适当的点为简化中心O’,力系向该简化中心简化得到()。

A. 一力偶B. 一合力C. 一合力和一力偶D. 平衡E. 以上都不正确。

11. 受切构件剪切面上的切应力大小( )。

A. 外力愈大,切应力愈大B. 切力Q愈大,切应力愈大C. 当切面面积一定时,切力Q愈大,切应力愈大D. 切应变愈大,切应力愈大12. 只要平面力系的合力为零时,它就平衡。

工程力学 第1章 刚体静力学

工程力学 第1章 刚体静力学

FBx B
FT F By
D
A
CB
W
A FAx
F Ay
FC F By
CB FBx
FT FD D
W C FC
动脑又动笔
在图示的平面系统中,匀质球 A 重G1,借本身重量和摩擦不计 的理想滑轮C 和柔绳维持在仰角
是的光滑斜面上,绳的一端挂着
重G2的物块B。试分析物块B ,球 A和滑轮C的受力情况,并分别画 出平衡时各物体的受力图。
证明∶
作用于刚体上某点的力,
可以沿着它的作用线移到刚
体内任意一点,并不改变该 FF
力对刚体的作用。
A
FF22 BB
F1
F = F2 =- F1
讨论
①力的可传性。 ②力的三要素∶力的大小、方向和作用线。
③力是滑动矢量。
刚 体
F
F

× ①力的可传性。
形 ②力的三要素∶力的大小、方向和作用点。 体
③力是定位矢量。
第一章 刚体静力学基本概念
本章内容 2.1 静力学基本概念 2.2 约束和约束力 2.3 受力图 本章内容小结 综合练习
本章基本要求
正确掌握力等基本概念和静力学公理。 正确熟练地掌握各种约束类型的性质画出相应的约束力。
能熟练地进行受力分析,正确地画出受力图。
2.1 静力学基本概念
1. 力的基本概念
FC C
FB B

以 BC



B对
FB

讨论
FC
A
B
FC
A F NA
B F NB
讨论 F
以整体为研究对象
C
FC CC
FF

工程力学(一)习题集及部分解答指导

工程力学(一)习题集及部分解答指导

工程力学学习参考资料第一章静力学基础一、判断题1-1.如物体相对于地面保持静止或匀速运动状态,则物体处于平衡。

()1-2.作用在同一刚体上的两个力,使物体处于平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线。

( ) 1-3.静力学公理中,二力平衡公理和加减平衡力系公理仅适用于刚体。

( ) 1-4.二力构件是指两端用铰链连接并且指受两个力作用的构件。

( ) 1-5.对刚体而言,力是滑移矢量,可沿其作用线移动。

()1-6.对非自由体的约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向相反。

()1-7.作用在同一刚体的五个力构成的力多边形自行封闭,则此刚体一定处于平衡状态。

()1-8.只要两个力偶的力偶矩相等,则此两力偶就是等效力偶。

()二、单项选择题1-1.刚体受三力作用而处于平衡状态,则此三力的作用线( )。

A、必汇交于一点B、必互相平行C、必都为零D、必位于同一平面内1-2.力的可传性()。

A、适用于同一刚体B、适用于刚体和变形体C、适用于刚体系统D、既适用于单个刚体,又适用于刚体系统1-3.如果力F R是F1、F2二力的合力,且F1、F2不同向,用矢量方程表示为F R= F1+ F2,则三力大小之间的关系为()。

A、必有F R= F1+ F2B、不可能有F R= F1+ F2C、必有F R>F1, F R>F2D、必有F R<F1, F R<F21-4.作用在刚体上的一个力偶,若使其在作用面内转移,其结果是()。

A、使刚体转动B、使刚体平移C、不改变对刚体的作用效果D、将改变力偶矩的大小三、计算题1-1.已知:F1=2000N,F2=150N,F3=200N,F4=100N,各力的方向如图1-1所示。

试求各力在x、y轴上的投影。

解题提示F x= + F cosαF y= + F sinα注意:力的投影为代数量;式中:F x、F y的“+”的选取由力F的指向来确定;α为力F与x轴所夹的锐角。

201509学期—工程力学(一)

201509学期—工程力学(一)
69.应力集中对构件强度的影响与组成构件的材料无关。 答案:错
70.剪应力互等定理表示两个截面上的剪应力大小相等,符号相反。 答案:错
71.当弯矩不为零时,离中性轴越远,弯曲正应力的绝对值越大。 答案:对
72.剪应力为零的截面为主平面,主平面上的应力为主应力,主应力一定不为零。 答案:错
73.图形面积与该图形形心到某轴坐标的乘积称图形对该轴的静矩。 答案:对
55.确定脆性材料的容许应力时,一般情况下脆性材料有( ) A.一 B.二 C.三 D.六 答案:B
容许应力。
56.确定塑性材料的容许应力时,一般情况下塑性材料有( ) A.一 B.二 C.三 D.六 答案:A
容许应力。
57.刚度条件有三方面力学计算,它们是( )。 A.内力计算、应力计算、变形计算 B.刚度校核、截面设计、计算许可荷载 C.荷载计算、截面计算、变形计算 D.截面计算、内力计算、计算许可荷载 答案:B
31.圆轴扭转时,表面上任一点处于( )应力状态。 A.单向 B.二向 C.三向 D.零 答案:B
32.光滑面对物体的约束反力,作用在接触点处,其方向沿接触面的公法线( )。 A.指向受力物体,为压力? B.指向受力物体,为拉力 C.背离受力物体,为拉力 D.背离受力物体,为压力 答案:A
33.不同材料的甲、乙两杆,几何尺寸相同,则在受到相同的轴向拉力时,两杆的 应力和变形的关系为( )。 A.应力和变形都相同 B.应力不同,变形相同 C.应力相同,变形不同 D.应力和变形都不同 答案:C
29.低碳钢的整个拉伸过程可分为四个阶段,其中应力几乎不变、而变形却急剧增长,
这种现象称为流动的阶段是( )。 A.弹性阶段 B.屈服阶段 C.强化阶段 D.颈缩阶段 答案:B
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工程力学(一)一、判断题1、理想桁架的各杆均为两端铰结的直杆,虽然仅在两端受约束力作用,但是有剪力和弯矩产生。

错误2、等直杆受力如图,扭矩图在B、C截面连续。

错误3、低碳钢的拉伸实验和压缩实验中,都会出现颈缩现象。

错误4、杆轴及荷载均在同一平面内且无多余约束的几何不变刚架,称为静定平面刚架;杆轴及荷载不在同一平面内且无多余约束的几何不变刚架,称为静定空间刚架。

正确5、梁受力如图,其AB段的剪力图为平直线,弯矩图为斜直线。

正确6、组合图形既可以是图形跟图形之和,也可以是图形跟图形之差。

正确7、当圆轴的扭矩沿杆长连续变化时,可以用公式计算扭转角。

错误8、对于实际压杆,如以临界力作为轴向外力的控制值,这是不安全的。

正确9、图示结构中,BC杆件为梁杆。

正确10、力在坐标轴上的投影是代数量,但有方向和作用线。

错误11、欧拉公式的适用范围可表示为。

错误12、图示铰接链杆体系,按W=2j-(b+r) 公式计算自由度时,该体系的支杆数r=6。

正确13、同一平面图形对该平面内任一轴的静矩可能为正、可能为负、可能为零。

正确14、任一杆件或体系中一几何不变部分均可视为一个刚体,一个平面刚体称为一个刚片。

正确15、材料的力学性能只取决于材料的成分和组织结构,与应力状态、温度和加载方式等因素无关。

错误16、实际应用中,不能把极限应力直接用于强度计算的控制应力,而是把许用应力作为构件工作时允许产生的最大应力值。

正确17、力偶作用在自由刚体上,一般使刚体产生转动,但有时也使刚体产生移动。

错误18、受力图上只画研究对象的简图及所受的全部主动力。

错误19、在作用有已知力系的刚体上,撤去某一平衡力系,则原已知力系对该刚体的作用效应不改变。

正确20、在线弹性变形的前提下,梁的变形与荷载成正比。

正确21、对同一物体作用效应相同的两个力系称为等效力系。

()正确22、两刚片用一铰和一链杆相连,且链杆及其延长线不通过铰,则组成内部几何不变且无多余约束的体系。

正确23、应变分为线应变和切应变。

正确24、静定平面刚架内力图的基本作法是杆梁法,即把刚架拆成杆件,其内力计算方法原则上与静定梁相同。

正确25、对于工程中常用的没有明显屈服阶段的塑性材料,国家标准规定,试件卸载后有%的塑性应变时对应卸载点的应力值作为名义屈服极限。

正确26、悬臂梁受力如图,其剪力图和弯矩图均为平直线。

错误27、桁架中内力为零的杆称为零杆。

正确28、悬臂梁受力如图,1-1截面的剪力和2-2截面的剪力相等。

正确29、平面图形的形心一定跟该图形的重心重合。

错误30、平面弯曲时,梁的转角是以横截面绕中性轴转过的角度表示。

正确31、工程力学课程中的刚体是指处于平衡状态的物体。

错误32、铰链约束的约束反力作用线通过销钉中心,且作用线方位能预先确定。

错误33、积分法计算梁的变形时,在铰支座处,其边界条件是:截面的转角为零。

错误34、力对点之矩是力使物体绕某点转动效应的度量。

正确35、在一个体系上加上(或取消)若干个二元体,不影响原体系的几何可变性。

正确36、等直杆受力如图,BC段的扭矩为-3Me。

正确37、同一力对不同点之矩一般不同。

正确38、两端铰支理想细长压杆在临界轴力作用下失稳时,其挠曲线为半波正弦曲线。

正确39、被刚结点约束的物体,在结点处彼此不能有任何的相对移动和转动。

正确40、只有平面力系向力系所在平面内某点简化所得的主矩为零,原力系才能简化为一个合力。

错误41、图示体系上取消EFG部分,原体系的几何组成性质将发生改变。

错误42、梁发生弯曲变形时,中性轴是横截面的其中一根形心主惯性轴。

正确43、常见的单跨静定梁有简支梁、悬臂梁和伸臂梁。

正确44、轴向线应变是无量纲的量。

正确45、正应力的正负号约定为:压应力为正,拉应力为负。

错误46、对于梁而言,采用高强钢既能提高梁的强度,也能明显提高梁的刚度。

错误47、工程实际中的梁,强度一般起控制作用,通常是由强度条件选择梁的截面,再校核梁的刚度。

正确48、梁挠曲线的近似微分方程,也适用于大变形问题。

错误49、平面汇交力系的平衡方程既可以写成投影形式,也可以写成力矩平衡方程式。

正确50、梁挠曲线的近似微分方程,适用于理想线弹性材料制成的细长梁的小变形问题。

正确二、单项选择题51、如图所示,一绞盘有三个等长的柄,长为L,相互夹角为120°,各柄柄端作用有与轴线垂直的力P,将该力系向BC连线的中点D简化,其结果为()。

B、R=0,M D=3PL52、四本相同的书,每本重P,设属于书间的摩擦因数是,书与手间摩擦因数为,欲将四本书一起提起,则两侧应加的力F至少大于()。

D、10P53、如图所示的力三角形中,表示力F和力F和合力R的图形是()。

C、图354、如图所示某种材料的σ-ε曲线,若在k点时将荷载慢慢卸掉,则σ-ε曲线将沿着与Oa平行的直线kA回落到A点,从图可以看出()。

B、OA段是塑性变形,AB段是弹性变形55、图示简支梁,已知C点的挠度为y,在其他条件不变的情况下,若将荷载F增大一倍,则C点的挠度为()。

C、2y;56、简支梁受力如图,下列说法正确的是()。

B、1-1截面的弯矩为,3-3截面的弯矩为零;57、图示悬臂梁拟用(a)(b)两种方式搁置,则两种情况下的最大应力(σmax)a/(σmax)b为之比为()。

A、1/458、如图(a)、(b)所示面积相同的矩形截面和正方形截面,则下列选项中正确的是()B、,59、冲床如图所示,若要在厚度为δ的钢板上冲出直径为d的圆孔,则冲头的冲压力F必须不小于()。

已知钢板的屈服应力τs和强度极限应力τb。

D、60、下列关于力偶性质的表述中,不正确的是()。

C、力偶可以从一个刚体移转至另一刚体61、以下说法错误的是()。

B、对形心轴的静矩不一定为零62、已知单元体如图所示,其主应力为σ,σ,主应变为ε,ε,材料的弹性模量和泊松比分别为E、μ,则=()。

B、﹣(σ1+σ2)63、直径为d的圆形截面对其形心轴的回转半径为()C、64、简支梁受力如图,列弯矩方程时()。

D、需要分三段;65、均质杆AB重P=6KN,A端置于粗糙地面上,静滑动摩擦因数fs=,B端靠在光滑墙上,杆在图示位置保持平衡,则杆在A端所受的摩擦力Fs为()。

C、66、变形体在两个力作用下平衡的必要条件是()。

D、该二力大小相等,方向相反,作用线相同67、荷载、尺寸如图所示的简支梁,已知F=12kN,则支座A的约束反力为 ( )A、(逆时针);68、汇交于O点的平面汇交力系,其平衡方程式可表示为二力矩形式。

即:,,但必须()。

B、点O不在A、B两点所连直线上;69、低碳钢拉伸经过冷作硬化后, 以下四种指标哪种得到提高, 正确答案是()。

B、比例极限70、等直杆受力如图,其上端截面的轴力为()。

C、-F+ql;71、等直圆杆受力如图所示,杆中的最大切应力为()。

C、;72、作用在一个刚体上的两力,满足的条件,则该二力可能是()B、一对平衡的力或一个力偶;73、以下说法正确的是()。

C、刚体在两个大小相等、方向相反、作用线相同的力作用下一定能平衡;74、横截面面积相等、材料不同的两等直杆,承受相同的轴向拉力,则两杆的()。

B、轴力相同,横截面上的正应力也相同75、图示等截面圆轴A端固定,在B截面和C端受主动力偶作用,下面四种答案中正确的是()B、单位长扭转角BC段大, C截面扭转角为零76、边长为a的正方形截面对其对称轴的回转半径为()D、77、空心圆轴,其内外径之比为,扭转时轴内最大切应力为,这时横截面上内边缘的切应力为()。

D、。

78、已知图(a)所示矩形截面的形心主惯性矩分别、,则图(b)所示由图(a)矩形截面组成的组合截面的形心主惯性矩、分别为()C、79、图示T字形截面,要使y、z轴始终为该截面的主惯性轴,则下述正确的是()A、y轴不动,z轴平移80、对于明显屈服阶段的塑性材料,工程上规定用作为名义屈服极限,以下说法正确的是()。

B、塑性应变量为81、如图所示,一正方形薄板置于光滑的水平面上,开始处于静止状态。

当沿正方形的四边作用如图所示的大小相等的四个力后,则薄板()。

C、只会转动82、等直杆受一对轴向外力F作用发生拉伸变形. 已知横截面面积为A,则横截面上的正应力和45斜截面上的正应力分别为()。

A、F/A , F/(2A);83、矩形截面细长压杆如题图所示,其两端约束情况为:在纸平面内为两端铰支,在出平面内一端固定、一端夹支(不能水平移动与转动)。

其横截面高度b和宽度a的合理比值为()。

B、284、下列关于力在轴上投影的表述中,不正确的是()C、力在轴上投影的大小可以大于力的大小85、平面图形对其对称轴的()A、静矩为零,惯性矩不为零86、平面一般力系的最后可能简化结果情形有()。

C、3种87、关于固定铰支座,以下说法不正确的是()。

D、固定铰支座既能适用于平面机构或结构,也能适用于空间机构或结构。

88、有主次之分的物体系统,关于其荷载传递规律的论述不正确的是()D、荷载不管是作用在主要部分上还是次要部分上,都可以互相传递。

89、图示各单元体在A点的切应变为2α的是()。

C、90、铸铁试件拉伸时沿横截面断裂,产生破坏的主要原因是()。

A、最大拉应力;91、脆性材料的极限应力是材料的()。

D、强度极限。

92、梁的转角出现极值的截面为()B、弯矩为零的截面93、图示矩形截面梁采用两种放置方式, 从弯曲正应力强度观点, (b)的承载能力是(a)的多少倍()。

A、2倍94、胡克定律的适用范围是()。

D、材料为各向同性且处于线弹性范围内。

95、 No25号槽钢截面如图, y轴和z轴是形心主轴, K和D点为肢中线交点, 该截面的弯心的大致位置应是()。

C、B点;96、图示圆形拉杆直径为,拉杆头的直径为,挂在厚度为的支座上,在此连接中,校核拉杆剪切强度所取剪切面面积是()。

A、;97、图示任意形状截面,C为形心,在用惯性积的平行移轴公式时,a和b的正负号分别为()B、a为负,b为正98、图示受扭圆轴,抗扭刚度为常数,则A、C截面之间的相对扭转角为()A、;99、如图所示等直杆,抗拉刚度为EA,则杆段BC的轴向线应变为()。

C、;100、已知F,F,F,F为作用在一刚体上的平面汇交力系,其力矢之间的关系有如图所示的关系,所以有:()C、其力系的合力为R=2F101、一组合结构,尺寸及荷载如图所示,自重不计,则杆3所受的力为()。

C、F N3=102、如图所示等直杆,抗拉刚度为EA,则杆件的总变形为()。

D、0103、如题图所示悬臂桁架,受到大小均为F的三个力的作用,则杆1内力的大小为()。

A、0;104、下列关于约束反力的表述中,不正确的是()B、约束反力的大小和方向由约束构造特点确定105、直径为d的实心圆截面等直梁的抗弯截面模量是()。

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