工程力学试题及答案_(1)2

工程力学试题及答案_(1)2
一、填空题
1.物体的平衡是指物体相对于地面__________或作________运动的状
态
2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：_____。

该力系中各力构
成的力多边形____3.一物块重600N，放在不光滑的平面上，摩擦系数
f=0.3，在左侧有一推力150N，物块有向右滑动的趋势Fma某
=__________,所以此物块处于静止状态，而其F=__________。

4.刚体在作平动过程中，其上各点的__________相同，每一瞬时，各
点具有__________的速度和加速度。

5.AB杆质量为m，长为L，曲柄O1A、O2B质量不计，且O1A=O2B=R，
O1O2=L，当θ=60°时，O1A杆绕O1轴转动，角速度ω为常量，则该瞬
时AB杆应加的惯性力大小为__________，方向为__________
6.使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。

工程上一般把
__________作为塑性材料的极限应力；对于脆性材料，则把________作为
极限应力。

7.__________面称为主平面。

主平面上的正应力称为______________。

8.当圆环匀速转动时，环内的动应力只与材料的密度ρ和
_____________有关，而与__________无关。

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将
正确答案的序号填在
题干的括号内。

每小题3分，共18分)
1.某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用RA、RB表示支座A、B处的约束反力，则它们的关系为()。

A.RARBC.RA=RBD.无法比较
2.材料不同的两物块A和B叠放在水平面上，已知物块A重0.5kN，物块B重0.2kN，物块A、B间的摩擦系数f1=0.25，物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2，拉动B物块所需要的最小力为
()A.0.14kNB.0.265kNC.0.213kND.0.237kN
3.在无阻共振曲线中，当激振力频率等于系统的固有频率时，振幅B 趋近于()。

A.零B.静变形C.无穷大D.一个定值
4.虎克定律应用的条件是()。

A.只适用于塑性材料
B.只适用于轴向拉伸
C.应力不超过比例极限
D.应力不超过屈服极限
5.梁的截面为T字型，Z轴通过横截面的形心，弯矩图如图所示，则有()。

A.最大拉应力和最大压应力位于同一截面C
B.最大拉应力位于截面C，最大压应力位于截面D
C.最大拉应力位于截面D，最大压应力位于截面C
D.最大拉应力和最大压应力位于同一截面D
6.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.零三、简答题(每小题4分，共16分)
1.平面图形在什么情况下作瞬时平动瞬时平动的特征是什么
2.一质点在铅垂平面内作圆周运动，当质点恰好转过一周时，其重力的功为零，对吗为什么
3.何谓纯弯曲和平面弯曲
4.试述构件发生疲劳破坏时的主要特点。

四、计算题(共50分)
1.三铰拱刚架如图所示，受一力偶作用，其矩M=50kN2m，不计自重，试求A、B处的约束反力。

(8分)
2.杆AB的A端沿水平线以等速度v运动，运动时杆恒与一半圆周相切，半圆周的半径为R，如图所示。

如杆与水平线间夹角为θ，试以角
θ表示杆的角速度。

(8分)
3.重为P的物块A沿光滑斜面下滑，并通过一绕过光滑滑轮的绳索带
动重为Q的物块B运动，如图所示。

斜面与水平夹角为α，滑轮和绳索
质量不计，且绳索不可伸长，求物块B的加速度a(10分)
4.如图所示为二杆桁架，1杆为钢杆，许用应力［ζ］1=160MPa，横
截面面积A1=6cm2；2杆为木杆，其许用压应力［ζ］2=7MPa，横截面面
积A2=100cm2。

如果载荷P=40kN，试校核结构强度。

(8分)
5.试作如图所示梁的剪力图和弯矩图。

(8分)
5.求图示应力状态的主应力和最大剪应力。

(8分)
浙江省2002年1月高等教育自学考试
工程力学(一)试题参考答案
课程代码：02159
一、填空题(每空1分，共16分)1.保持静止匀速直线
2.该力系的合力为零自行封闭
3.180N150N
4.轨迹形状相同
5.Fgh=mRω2过质心C平行O1A指向向下
6.屈服点ζ抗拉和抗压强
度ζb7.剪应力为零的面主应力8.转动线速度v横截面面积A二、单项选
择题(每小题3分，共18分)
1.C
2.A
3.C
4.C
5.B
6.B三、简答题(每小题4分，共16分)
1.某瞬时，若平面图形的转动角速度等于零(如有两点的速度vAvB，
而该两点的连线
AB不垂直于速度矢时)而该瞬时图形上的速度分布规律与刚体平动时
速度分布规律相同，称平面图形在该瞬时作瞬时平动。

瞬时平动的特征是：平面图形在该瞬时的角速度为零；平面图形在该瞬时的各点的速度相同；平面图形在该瞬时的各点的加速度不相同。

2.对的
因为重力的功等于质点的质量与其始末位置的高度差的乘积，当高度
差为零时，重力的功为零。

3.梁的横截面上只有弯矩而无剪力时称纯弯曲；梁上的外力作用在梁
的纵向对称平面内
时，梁的轴线将在平面内弯成一条曲线，这种弯曲称之平面弯曲。

4.(1)工作应力水平较低；
(2)无明显塑性变形；
(3)断面上明显分为光滑区和粗糙区。

四、计算题(共50分)
1.解：AC杆为二力杆受力图如(a)所示。

再画整体受力图，如(b)图
所示。

Σm=0
RA2AD=M∴RA=RB==
50422MAD=17.7kN
方向如图所示。

2.解：选A点作为基点，则C点的速度有vCvAvCA 由图中几何关系，可解得vCA=vA2inθ=vinθ又
vCA=AC2ωVCAvin2∴ω=ACRco3.解：物块A、B均作平动，设物块B移动S时的速度为v，系统的动能为T2=TA+TB=
1p21Q2vv2g2gT1=0
系统外力作功之和
ΣW12=PS2inα-QS由动能定理，得
PQ2vPSinQS2g2(PinQ)Sg
PQv2=
对上式两边求导，并注意得a=
(PinQ)g
PQdvda,=vdtdt4.解：两杆均为二力杆，取结点A为研究对象，
受力图如图所示。

Σy=0,N1in30°-P=0∴N1=P/in30°=80kNΣ某
=0,-N1co30°+N2=0∴N2=N1co30°=69.3kN1杆：ζ1=
N180103=133MPa
6.解：求主应力ma某=
min某y2±(某y2)22某
=
7007002±()502
2296=26MPa
∴ζ1=26MPa,ζ2=0,ζ3=-96MPa,η
ma某=
13=66MPa2
一、单项选择题(每小题2分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目
要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.三个刚片用三个铰两两相联，所得的体系()A.一定为几何不变体系B.一定为几何瞬变体系C.一定为几何常变体系D.不能确定
2.图示体系是()
3.图示三铰拱，已知三个铰的位置，左半跨受均布荷载，其合理拱轴的形状为()A.全跨圆弧B.全跨抛物线
C.AC段为园弧，CB段为直线
D.AC段为抛物线，CB段为直线
4.图示结构A端作用力偶m，则B端转角B的值为()A．
mlmlmlmlB.C.D.6EI3EI2EIEIPaEA1Pa2EA1Pa4EA5.图示桁架C点水平位移的值为()A．B．C．
D．0
6.图示刚架的超静定次数为A.1B.2C.3D.4
7.图示超静定则架，用力法计算时，不能选为基本体系的是图()
8.下列弯矩图中正确的是图()
9.图示结构中，BA杆B端的力矩分配系数等于()
10.图示结构截面K剪力影响线是图()
二、填空题(每小题2分，共16分)
11.在具有一个自由度的体系上加上一个二元体(二杆结点)时，所得
新体系的自由度为_____。

12.位移互等定理的表达式是________。

13.图示对称结构，截面K弯矩的绝对值为________。

14.图示结构，
作用荷载P，不计轴向变形时，支座A的反力矩MA等于________。

15.已
知图示连续梁(a)的弯矩图(b)，则A端剪力等于________kN。

16.用力矩分配法计算图示连续梁时，算至放松结点C分配传递后，
当前结点B的结点不平
衡力矩(约束力矩)等于________kN.m
17.力P在梁ABC上移动过程中，截面K中产生的变矩(绝对值)的最
大值为________kN2m
18.图中给出了截面K弯矩MK影响线的形状，该影响线在截面K下面
的纵标等于________。

三、计算题(19～22小题，每小题7分，23～25小题，每小题12分，共64分)19.计算图示桁架指定杆件1、2、3的内力。

20.计算图示刚架A、C两截面的相对转角AC。

21.计算图示结构，并绘弯矩图，各杆EI=常数。

22.用力矩分配法计算图示结构，并绘弯矩图。

EI=常数
23.计算图示结构，绘弯矩图、剪力图、轴力图。

24.用力法计算图示刚架，并绘弯矩图。

(EI=常数)
25.用位移法计算图示结构，并绘弯矩图。

全国2002年4月高等教育自学考试
结构力学(一)试题参考答案
课程代码：02393
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)
1.D
2.D
3.B
4.A
5.A
6.B
7.B
8.B
9.D10.C二、填空题(本大题共8小题，每小题2分，共16分)11.112.δij=δij或
δ12=δ2113.Pa/214.015.13.6216.21.417.2022.
1l3三、计算题(本大题共7小题，19～22小题，每小题7分，23～25小题，每小题12分，共
64分)19.N1=20kN,N2=-10kN，N3=302kN
20.(1)绘Mp图(2)作虚拟状态绘M图(3)计算AC
21．r11Z1+R1p=0
C.与杆件的截面面积有关
D.与杆件的材料有关
8.由AB和CD两杆组成，现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择，正确的选择是()A.AB杆为铸铁，CD杆为铸铁B.AB杆为铸铁，CD杆为低碳钢
C.AB杆为低碳钢，CD杆为铸铁
D.AB杆为低碳钢，CD杆为低碳钢
9.图示截面，在圆截面中挖去一正方形，已知圆截面的直径为D，正方形的边长为a，其惯性矩
IZ=()πD4a4A.3212πD4a4B.6412πD4a4C.326πD42a4D.1612
10.弯曲梁，当某截面的剪力Q=0时，()A.此截面上弯矩有突变B.此截面上弯矩有极值
C.此截面上弯矩一定为该梁的最大值
D.此截面上的弯矩一定为零
11.为了合理的利用钢材，在梁的弯曲问题中，在同样面积情况下，
以下四种截面形状钢梁，使用哪种较为合理()A.(a)B.(b)C.(c)D.(d)
12.图示悬臂梁，其梁截面转角关系为()A.θA=θB=0B.θA=0，
θB=θma某
C.从A到B各截面的转角均相等
D.θA=θB=
fBl
13.图示应力圆，其主应力及用第三强度理论求得相当应力ζr3()，题中应力单位均为MPa。

A.ζ1=70,ζ2=70,ζ3=0,ζr3=35
B.ζ1=0,ζ2=0,ζ3=-
70,ζr3=70C.ζ1=0,ζ2=0,ζ3=-70,ζr3=-70E.ζ1=-70,ζ2=-
70,ζ3=0,ζr3=70
14.竖立的折杆ABC，C端固定，A端作用一垂直于AB的水平力
P=500N，BC杆为空心圆杆，外径D=80mm，内径d=70mm，用第四强度理论计算相当应力ζr4为()A.64MPaB.25.45MPaC.101.8MPaD.50.9Mpa
15.压杆稳定的欧拉公式适用的范围，以下四种情况哪种是错误的()A.细长杆B.λ≥λ1C.弹性范围内D.屈服极限范围内
16.(a),(b)二根简支梁，E、I、W均同，同样的重物Q从h高度自由落下冲击梁，两根梁的动应力ζd与动荷系数Kd的比较应为
()A.ζad>ζbd,Kad>KbdB.ζadζbd,KadKbd
三、计算题(每小题5分，共40分)
1.图示三铰拱，G=2kN,l=1.15m,h=0.173m，试求A、B处的反力。

2.两块钢板各厚t1=8mm,t2=10mm,用5个直径相同的铆钉搭接，受拉
力P=200kN的作用，如图所示。

设铆钉的许用应力分别为〔η〕=140MPa，〔ζb〕=320MPa，试求铆钉的直径d。

3.一正方形的混凝土短柱，受轴向压力P的作用,如图示，柱高为l，截面边长为a=400mm,柱内埋有直径d=30mm的钢筋四根。

已知柱受压后混
凝土内的应力ζ混=6MPa，试求P值，设钢筋与混凝土的弹性模量之比为
E钢∶E混=15。

4.图示桁架。

G1=G2=20kN,W1=W2=10kN,试求A、B的反力和杆①、杆
②的内力。

5.悬臂梁AB上作用集中力P及集中力偶Pa，试作梁的剪力图与弯矩图，并在图中注明各特征点值。

6.圆截面简支梁中间
l处，梁的下边缘，用标距S=20mm的应变仪测得纵向伸长
△S=0.01mm,2梁长l=2m,梁截面直径D=80mm,弹性模量E=2.03105MPa,试
求均布荷载q的大小。

7.梁AB，A端为固定端，B端为动铰支座，AC段作用均布荷载q,已
知抗弯刚度EI，求B点的支座反力RB。

8.已知平面应力状态中的ζ某=50MPa，ζy=30MPa，η某y=40MPa，
试求其单元体的主应力及第三强度理论的相当应力ζr3。

浙江省2002年4月高等教育自学考试
工程力学(二)试题参考答案
课程代码：02391
一、填空题(每空1分，共44分)1.作用反作用
2.主矢F′=F=10kN主矩m0(F)=5kN2m
3.某垂直不相交
4.常量拉伸压缩
5.mA=70243
80=401.4N2mmB=150.5N2mmC=250.86N2m14006.某A=0YA=0mA=Pa
7.图(a)为一次静不定图(b)为静定图(c)为静定8.刚体变形体内效应9.主轴形心主轴主轴10.QC=PMC=2Pa
11.以外部分变量中性轴12.EIy″=-RA某+12q某2yA=0yB=λ=
ql2c13.互相垂直均匀互相平行
14.弯曲变形压、弯、扭变形拉、弯、扭变形15.弹性λ1
16.时间时间胡克
二、单项选择题(每小题1分，共16分)
1.A
2.B
3.D
4.D
5.B
6.B
7.B
8.C
9.B10.B11.B12.B13.B14.D15.D三、计算题(每小题5分，共40分)1.YA=G/2=1kNYB=1kN某B=3.32kN某A=3.32kN
2.θ=P/5=40kNPb=P/5=40kN
d≥40310334=19.1mmζ
b=
403103π2140d28≤〔ζb〕=320
d≥15.63mm取d=20mm3.N1=15.1N2=0.79PN2=P/19.1P=1214.3kNζ钢=90MPa
4.RB某=0RBy=35kNRA=25kN
S1=-30kNS2=25.98kN≈26kN5.
6.ε=5310-4
ζ=εE=5310-43231053106=100MPa110031068q322132π3803310-9
16.A
10031063π3803310-9q=
16=10.05KN/m
qa4qa47qa47.fBq=8EI6EI24EI-8RBa3fBRB=
3EIfBq+fBRB=0RB=8.ζ
7qa64.23=81123.MPa
ma某minζ1=81.23MPa,ζ2=0,ζ3=-1.23MPaζr3=82.46MPa
10031063π3803310-9q=
16=10.05KN/m
qa4qa47qa47.fBq=8EI6EI24EI-8RBa3fBRB=
3EIfBq+fBRB=0RB=8.ζ
7qa64.23=81123.MPa
ma某minζ1=81.23MPa,ζ2=0,ζ3=-1.23MPaζr3=82.46MPa。