(完整word版)力学性质 问答计算题
(完整word版)静力学试题
判断题1．两个大小相等、方向相同的力分别作用在同一物体时，它们对物体产生的效应相同（）2．凡合力都比分力大（）3．汇交的三个力是平衡力（）4．两个力在同一轴上的投影相等，则这两个力一定相等（）5．平面力偶矩的大小与矩心点的位置有关（）6．力和力偶可以合成（）7．凡在二力作用下的约束成为二力构件（）8．两端用光滑铰链连接的构件是二力构件（）9．刚体上的力可沿作用线移动（）10．物体上的力可沿作用线移动（）11．刚体是指在外力的作用下大小和形状不变的物体。
（）12、一对等值、反向，作用线平行且不共线的力组成的力称为力偶。
（）13、力的可传性原理和加减平衡力系公理只适用于刚体。
（）(F) = FL。
（）F14、图中F对O点之矩为mO15、工程力学的研究对象是杆件和杆件结构。
()16、力系的等效力就是力系的合力。
()17、力偶只能使刚体转动，而不能使刚体移动。
（）18、二力平衡公理适用于物体。
（）19、二力平衡公理只适用于刚体。
（）20、作用与反作用公理针对一个物体而言。
（）21、三力平衡汇交定理只适用于刚体。
（）22、力的平行四边形法则只适用于刚体上的力的合成和分解。
（）23、强度指结构或构件抵抗变形的能力。
（）24、刚度指结构或构件抵抗破坏的能力。
（）25、稳定性指结构或构件保持原有平衡状态的能力。
（）26、研究物体的平衡问题时可将物体视为刚体。
（）27、对物体进行内力分析和承载能力计算时可将物体视为刚体。
（））28、对物体进行内力分析和承载能力计算时必须将物体视为变形体。
（29、按作用时间长短可将荷载分为静荷载和动荷载。
（）30、按作用性质可将荷载分为恒荷载和活荷载。
（）31、力的平移定理适用于任何物体。
（）32、力的平移定理只适用于刚体。
（）33、力对刚体的作用效应包括运动和变形。
（）34、约束反力的方向与主动力有关，而与约束类型无关。
（）35、研究对象与周围物体相接触处一定有约束反力。
（）36、约束反力的个数由约束类型决定。
(完整word版)理论力学课后答案第五章(周衍柏)(word文档良心出品)
第五章思考题5.1虚功原理中的“虚功”二字作何解释？用虚功原理理解平衡问题，有何优点和缺点？5.2 为什么在拉格朗日方程中，a θ不包含约束反作用力？又广义坐标与广义力的含义如何？我们根据什么关系由一个量的量纲定出另一个量的量纲?5.3广义动量a p 和广义速度a q &是不是只相差一个乘数m ？为什么a p 比aq &更富有意义？ 5.4既然aq T &∂∂是广义动量，那么根据动量定理，⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂αq T dt d &是否应等于广义力a θ？为什么在拉格朗日方程()14.3.5式中多出了a q T ∂∂项？你能说出它的物理意义和所代表的物理量吗？5.5为什么在拉格朗日方程只适用于完整系？如为不完整系，能否由式()13.3.5得出式()14.3.5？5.6平衡位置附近的小振动的性质，由什么来决定？为什么22s 个常数只有2s 个是独立的？5.7什么叫简正坐标？怎样去找？它的数目和力学体系的自由度之间有何关系又每一简正坐标将作怎样的运动？5.8多自由度力学体系如果还有阻尼力，那么它们在平衡位置附近的运动和无阻尼时有何不同？能否列出它们的微分方程？5.9 dL 和L d 有何区别？a q L ∂∂和aq L ∂∂有何区别？ 5.10哈密顿正则方程能适用于不完整系吗？为什么？能适用于非保守系吗？为什么？5.11哈密顿函数在什么情况下是整数？在什么情况下是总能量？试祥加讨论，有无是总能量而不为常数的情况？5.12何谓泊松括号与泊松定理？泊松定理在实际上的功用如何？5.13哈密顿原理是用什么方法运动规律的？为什么变分符号δ可置于积分号内也可移到积分号外？又全变分符号∆能否这样？5.14正则变换的目的及功用何在？又正则变换的关键何在？5.15哈密顿-雅可比理论的目的何在？试简述次理论解题时所应用的步骤.5.16正则方程()15.5.5与()10.10.5及()11.10.5之间关系如何？我们能否用一正则变换由前者得出后者？5.17在研究机械运动的力学中，刘维定理能否发挥作用？何故？5.18分析力学学完后，请把本章中的方程和原理与牛顿运动定律相比较，并加以评价.第五章思考题解答5.1 答：作.用于质点上的力在任意虚位移中做的功即为虚功，而虚位移是假想的、符合约束的、无限小的.即时位置变更，故虚功也是假想的、符合约束的、无限小的.且与过程无关的功，它与真实的功完全是两回事.从∑⋅=ii i r F W ρρδδ可知：虚功与选用的坐标系无关，这正是虚功与过程无关的反映；虚功对各虚位移中的功是线性迭加，虚功对应于虚位移的一次变分.在虚功的计算中应注意：在任意虚过程中假定隔离保持不变，这是虚位移无限小性的结果.虚功原理给出受约束质点系的平衡条件，比静力学给出的刚体平衡条件有更普遍的意义；再者，考虑到非惯性系中惯性力的虚功，利用虚功原理还可解决动力学问题，这是刚体力学的平衡条件无法比拟的；另外，利用虚功原理解理想约束下的质点系的平衡问题时，由于约束反力自动消去，可简便地球的平衡条件；最后又有广义坐标和广义力的引入得到广义虚位移原理，使之在非纯力学体系也能应用，增加了其普适性及使用过程中的灵活性.由于虚功方程中不含约束反力.故不能求出约束反力，这是虚功原理的缺点.但利用虚功原理并不是不能求出约束反力，一般如下两种方法：当刚体受到的主动力为已知时，解除某约束或某一方向的约束代之以约束反力；再者，利用拉格朗日方程未定乘数法，景观比较麻烦，但能同时求出平衡条件和约束反力.5.2 答 因拉格朗日方程是从虚功原理推出的，而徐公原理只适用于具有理想约束的力学体系虚功方程中不含约束反力，故拉格朗日方程也只适用于具有理想约束下的力学体系，αθ不含约束力；再者拉格朗日方程是从力学体系动能改变的观点讨论体系的运动，而约束反作用力不能改变体系的动能，故αθ不含约束反作用力，最后，几何约束下的力学体系其广义坐标数等于体系的自由度数，而几何约束限制力学体系的自由运动，使其自由度减小，这表明约束反作用力不对应有独立的广义坐标，故αθ不含约束反作用力.这里讨论的是完整系的拉格朗日方程，对受有几何约束的力学体系既非完整系，则必须借助拉格朗日未定乘数法对拉格朗日方程进行修正.广义坐标市确定质点或质点系完整的独立坐标，它不一定是长度，可以是角度或其他物理量，如面积、体积、电极化强度、磁化强度等.显然广义坐标不一定是长度的量纲.在完整约束下，广义坐标数等于力学体系的自由度数；广义力明威力实际上不一定有力的量纲可以是力也可以是力矩或其他物理量，如压强、场强等等，广义力还可以理解为；若让广义力对应的广义坐标作单位值的改变，且其余广义坐标不变，则广义力的数值等于外力的功由W q r F s i ni i δδθδααα==⋅∑∑==11ρρ知，ααδθq 有功的量纲，据此关系已知其中一个量的量纲则可得到另一个量的量纲.若αq 是长度，则αθ一定是力，若αθ是力矩，则αq 一定是角度，若αq 是体积，则αθ一定是压强等.5.3 答 αp 与αq &不一定只相差一个常数m ，这要由问题的性质、坐标系的选取形式及广义坐标的选用而定。
(完整word版)武汉大学弹塑性力学简答题以及答案
弹塑性力学简答题2002年1 什么是偏应力状态？什么是静水压力状态？举例说明?P24静水压力状态时指微六面体的每个面只有正应力作用，应力大小均为平均应力。
偏应力状态是从应力状态中扣除静水压力后剩下的部分。
2 从数学和物理的不同角度，阐述相容方程的意义。
P48从数学角度看，由于几何方程是6个，而待求的位移分量是3个，方程数目多于未知函数的数目，求解出的位移不单值。
从物理角度看,物体各点可以想象成微小六面体，微单元体之间就会出现“裂缝”或者相互“嵌入",即产生不连续。
3 两个材料不同、但几何形状、边界条件及体积力（且体积力为常数)等都完全相同的线弹性平面问题，它们的应力分布是否相同？为什么?相同。
应力分布受到平衡方程、变形协调方程及力边界条件，未涉及本构方程，与材料性质无关。
4 虚位移原理等价于哪两组方程?推导原理时是否涉及到物理方程?该原理是否适用于塑性力学问题？P156平衡微分方程和静力边界条件。
不涉及物理本构方程。
适用于塑性力学问题。
5 应力状态是否可以位于加载面外？为什么?P239当应力状态从加载面上向加载面外变化时，将产生新的塑性变形，引起内变量增加，这时,加载面会随之改变，使得更新的应力状态处在更新的加载面上.6 什么是加载?什么是卸载？什么是中性变载?中性变载是否会产生塑性变形?P250加载：随着应力的增加，应变不断增加，材料在产生弹性变形的同时，还会产生新的塑性变形,这个过程称之为加载。
卸载:当减少应力时,应力与应变将不会沿着原来的路径返回，而是沿接近于直线的路径回到零应力，弹性变形被恢复,塑性变形保留,这个过程称之为卸载。
中性变载：应力增量沿着加载面，即与加载面相切.应力在同一个加载面上变化，内变量将保持不变，不会产生新的塑性变形,但因为应力改变，会产生弹性应变。
7 用应力作为未知数求解弹性力学问题时，应力除应满足平衡方程外还需要满足哪些方程？P93协调方程和边界条件。
8 薄板弯曲中，哪些应力和应变分量较大？哪些应力和应变分量较小？P121平面内应力分量（x y xy σστ、、）最大，最主要的是应力，横向剪应力（z y xz ττ、）较小，是次要的应力；z 方向的挤压应力z σ最小，是更次要的应力。
(完整版)材料力学试题及答案(2)
选择题 （20 分）1、图示刚性梁 AB 由杆 1 和杆 2 支承，已知两杆的材料相同，长度不 等，横截面积分别为 A 1和A 2，若载荷 P 使刚梁平行下移，则其横截面面积（ ）。
A 、A 1〈A 2B 、A 1 〉 A 2C 、A 1=A 2D 、A 1、A 2 为任意2、建立圆周的扭转应力公式τ ρ=M ρρ/I ρ时需考虑下列因素中的哪几个？答：（ ）（1）扭矩 M T 与剪应力τ ρ的关系 M T =∫A τρρdA （2）变形的几何关系（即变形协调条件） （3）剪切虎克定律（ 4）极惯性矩的关系式 I T =∫A ρ2dAA 、（1）B 、（1）（ 2）C 、（ 1）（2）（3）D 、全部 3、二向应力状态如图所示，其最大主应力σ A 、σ B 、2σ C 、3σD 、4σ 4、高度等于宽度两倍 （h=2b ）的矩形截面梁，承受垂直方向的载荷，若1=（ ）题一、 3题一、1仅将竖放截面改为平放截面，其它条件都不变，则梁的强度（）题 4A 、提高到原来的 2 倍B 、提高到原来的 4 倍C 、降低到原来的 1/2 倍D 、降低到原来的 1/4 倍 D 、16题图三、如图所示直径为 d 的圆截面轴，其两端承受扭转力偶矩 m的作用。
设由实验测的轴表面上与轴线成 450方向的正应变，试求力偶矩 m 之值、四、电动机功率为 9kW ，转速为 715r/min ，皮带轮直径D=250mm ， 主轴外伸部分长度为 l=120mm ，主轴直径 d=40mm ，5. 已知图示二梁的抗弯截面刚度 则 P 1/P 2= （ ）A 、2B 、4C 、8 EI 相同，若二者自由端的挠度相等，、作图示梁的剪力图、弯矩图。
１５分）材料的弹性常数 E 、μ均为已知。
（15 分）题一、 5三题第 2页共 41 页五、重量为Q的重物自由下落在图示刚架 C 点，设刚架的抗弯刚度为EI，试求冲击时刚架 D 处的垂直位移。
(完整word版)金属材料力学性能练习题
第二章第一节金属材料的力学性能一、选择题1.表示金属材料屈服强度的符号是（）。
A.σe B.σsC.σbD.σ-12.表示金属材料弹性极限的符号是（）。
A.σe B.σsC.σbD.σ-13.在测量薄片工件的硬度时，常用的硬度测试方法的表示符号是（）。
A.HBB.HRC.HVD.HS4.金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（）。
A.强度B.硬度C.塑性D.弹性二、填空1.金属材料的机械性能是指在载荷作用下其抵抗（）或（）的能力。
2.金属塑性的指标主要有（）和（）两种。
3.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（）和（）三个阶段。
4.常用测定硬度的方法有（）、（）和维氏硬度测试法。
5.疲劳强度是表示材料经（）作用而（）的最大应力值。
三、是非题1.用布氏硬度测量硬度时，压头为钢球，用符号HBS表示。
（）2.用布氏硬度测量硬度时，压头为硬质合金球，用符号HBW表示。
（）四、改正题1. 疲劳强度是表示在冲击载荷作用下而不致引起断裂的最大应力。
2. 渗碳件经淬火处理后用HB硬度计测量表层硬度。
3. 受冲击载荷作用的工件，考虑机械性能的指标主要是疲劳强度。
4. 衡量材料的塑性的指标主要有伸长率和冲击韧性。
5. 冲击韧性是指金属材料在载荷作用下抵抗破坏的能力。
五、简答题1.说明下列机械性能指标符合所表示的意思：σS 、σ0.2、HRC、σ-1。
2.说明下列机械性能指标符合所表示的意思：σb 、δ5、HBS、akv。
2.2金属材料的物理性能、化学性能和工艺性能一、判断题1.金属材料的密度越大其质量也越大。
（）2.金属材料的热导率越大，导热性越好。
（）3.金属的电阻率越小，其导电性越好。
（）二、简答题：1.什么是金属材料的工艺性能？它包括哪些？2.什么是金属材料的物理性能？它包括哪些？3.什么是金属材料的化学性能？它包括哪些？。
(完整word版)量子力学所有简答题答案
简答题1．什么是光电效应？光电效应有什么规律？爱因斯坦是如何解释光电效应的？答：光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，也就是光能量转换成电能。
这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。
或光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。
这类光变致电的现象被人们统称为光电效应。
光电效应规律如下：1．每一种金属在产生光电效应时都存在一极限频率（或称截止频率），即照射光的频率不能低于某一临界值。
当入射光的频率低于极限频率时，无论多强的光都无法使电子逸出。
2．光电效应中产生的光电子的速度与光的频率有关，而与光强无关。
3．光电效应的瞬时性。
实验发现，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的。
4.入射光的强度只影响光电流的强弱，即只影响在单位时间内由单位面积是逸出的光电子数目。
爱因斯坦认为：(1)电磁波能量被集中在光子身上，而不是象波那样散布在空间中，所以电子可以集中地、一次性地吸收光子能量，所以对应弛豫时间应很短，是瞬间完成的。
(2)所有同频率光子具有相同能量，光强则对应于光子的数目，光强越大，光子数目越多，所以遏止电压与光强无关，饱和电流与光强成正比。
(3)光子能量与其频率成正比，频率越高，对应光子能量越大，所以光电效应也容易发生，光子能量小于逸出功时，则无法激发光电子。
逸出电子的动能、光子能量和逸出功之间的关系可以表示成：221mv A h +=ν这就是爱因斯坦光电效应方程。
其中，h 是普朗克常数；f 是入射光子的频率。
2．写出德布罗意假设和德布罗意公式。
德布罗意假设：实物粒子具有波粒二象性。
德布罗意公式：νωh E == λhk P ==3．简述波函数的统计解释，为什么说波函数可以完全描述微观体系的状态。
几率波满足的条件。
波函数在空间中某一点的强度和在该点找到粒子的几率成正比。
因为它能根据现在的状态预知未来的状态。
波函数满足归一化条件。
4．以微观粒子的双缝干涉实验为例，说明态的叠加原理。
(完整版)金属材料的力学性能测试题(可编辑修改word版)
）
2.金属的力学性能是指在力作用下所显示的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力-应变关系的性能。（）
3.拉伸试验时，试样的伸长量与拉伸力总成正比。（）
4.屈服现象是指拉伸过程中拉伸力达到Fs时，拉伸力不增加，变形量却继续增加的现象。（）
5.拉伸试样上标距的伸长量与原始标距长度的百分比，称为断后伸长率，用符号A表示。（）
6.现有标准圆形截面长试样A和短试样B，经拉伸试验测得δ10、δ5均为25%，表明试样A的塑性比试样B好。( ) 7.常用的硬度试验方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。（
一、填空题（60分）
1.金属材料的性能的性能包括和。
2. 力学性能包括、、、、
。
3.圆柱形拉伸试样分为和两种。
4.低碳钢拉伸试样从开始到断裂要经过、
、、四个阶段。
5. 金属材料的强度指标主要有和
。
6. 金属材料的塑性指标主要有和
。
7. 硬度测定方法有、、
。
8.夏比摆锤冲击试样有和两种。
9.载荷的形式一般有载荷、载荷和载荷三种。
10. 钢铁材料的循环基数为，非铁金属循环基数为
。பைடு நூலகம்
11.提高金属疲劳强度的方法有和
。
12.50HRC表示用“C”标尺测定的硬度值为
。
13.150HRW10/1000/30表示用压头直径为的硬质合金球，在kgf试验力作用下，保持s时测得的布
氏硬度值为。
14.金属材料的工艺性能包括、、
、、。
二、判断题（25分）
专题04 动力学经典问题(Word版,含答案)
2020年高三物理寒假攻关---备战一模第一部分考向精练专题04 动力学经典问题1．已知物体的受力情况，求解物体的运动情况解这类题目，一般是应用牛顿第二定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件，应用运动学公式，求出物体的运动情况．2．已知物体的运动情况，求解物体的受力情况解这类题目，一般是应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而求出物体所受的某个力．可用程序图表示如下：3.解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；(2)一个“桥梁”——物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁。
4．连接体的运动特点轻绳——轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等．轻杆——轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比．轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变量最大时，两端连接体的速率相等．【例1】(2019·四川雅安一模)如图所示，质量为1 kg的物体静止于水平地面上，用大小为6.5 N的水平恒力F作用在物体上，使物体由静止开始运动50 m后撤去拉力F，此时物体的速度为20 m/s，物体继续向前滑行直至停止，g取10 m/s2。
求：(1)物体与地面间的动摩擦因数；(2)物体运动的总位移；(3)物体运动的总时间。
【思路点拨】(1)先做初速度为零的匀加速直线运动，再做匀减速直线运动直到速度为零。
(2)两段运动过程衔接处的速度相同。
【答案】(1)0.25(2)130 m(3)13 s【解析】(1)在拉力F作用下，物体的加速度大小为：a1＝v2 2x1对物体，由牛顿第二定律有：F－μmg＝ma1，联立解得：μ＝0.25。
(2)撤掉拉力F后的加速度大小为：a2＝μg＝2.5 m/s2撤掉拉力F后的位移为：x2＝v22a2＝80 m全程总位移为：x ＝x 1＋x 2＝50 m ＋80 m ＝130 m 。
地质与土力学简答计算题192-知识归纳整理
word 格式《工程地质与土力学》考试模拟题（一）一、 填空题（共10题，每题2分）1 根据冷凝环境的不同，岩浆岩可分为深成岩、浅成岩和 。
2 断层两盘沿断层走向方向发生位移的断层称为 ，其倾角通常很陡。
3工程上常用土的 和曲率系数判定土的颗粒级配的优劣。
4 湿陷性黄土通常分为两类：自重湿陷性黄土和 。
5 某渗流场中一点的孔隙水压力为8kPa，则该点的压力水头为 。
6 河流的侵蚀作用按其侵蚀方向可分为： 作用和 作用。
7在地球物理勘探（物探）中，最常用的是电法和 。
8在土层中，经过土粒传递的粒间应力称为 。
9 如果地基中某点的莫尔应力圆与抗剪强度线相切，则该点处于 状态。
10当基底压力达到临塑荷载时，地基中塑性区的最大深度为 。
三、 简答题（共4题，每题5分）21 怎么确定岩浆岩的地质年代？22 什么是上层滞水? 对工程有何影响？23 简述泥石流形成的条件？24 简述分层总和法的基本步骤？四、 计算题（共5题，每题分数见题后）25 某饱和粘土层的厚度为10 m，地面作用大面积荷载p 0 = 150 kPa。
已知该粘土的压缩模量为Es=5Mpa，竖向固结系数C v = 12 m 2/a，求粘土层在双面排水条件下加荷1年时的沉降量。
26 一地下水位以下的正常固结粘土层，内部某点的应力状态为kPa250z =σ，kPa 100x =σ，kPa 40xz =τ。
土的有效应力强度指标'c 为0，'φ为30，试分别在如下两种事情下判断土体是否破坏：(1)存在50kPa 超孔隙水压力时；（2）假设超孔隙水压力为0时。
27 已知某挡土墙高5 m，墙背竖直、光滑，墙后填土面水平，填土的物理力学性质指标如图所示。
试计算挡土墙墙背上的主动土压力合力，并绘出分布图。
知识归纳整理word 格式28 对某土样举行室内渗透试验，土样长度为25cm，试验水头差为40cm，土粒比重65.2s=G ，孔隙比4.0=e 。
完整word版,(最新)工程力学试题库(1)
《工程力学》试题库第一章静力学基本观点4.试计算图中力 F 对于 O点之矩。
解： M O(F)=07.试计算图中力 F 对于 O点之矩。
解：M O(F)= -Fa8.试计算图中力 F 对于 O点之矩。
解：M O(F)= F(l＋r)19.画出杆 AB的受力争。
24.画出销钉 A 的受力争。
物系受力争26.画出图示物系统中杆 AB、轮 C、整体的受力争。
29.画出图示物系统中支架AD、 BC、物体 E、整体的受力争。
30.画出图示物系统中横梁AB、立柱 AE、整体的受力争。
32.画出图示物系统中梁AC、CB、整体的受力争。
第二章平面力系3.图示三角支架由杆 AB，AC铰接而成，在 A 处作用有重力 G，求出图中 AB，AC所受的力（不计杆自重）。
解:（1）取销钉 A 画受力争如下图。
AB、 AC杆均为二力杆。
（2）建直角坐标系，列均衡方程：∑F x＝0，-F AB+F AC cos60°＝ 0∑F y＝0，F AC sin60 ° -G＝0（3）求解未知量。
F AB＝（拉）F AC＝（压）4.图示三角支架由杆 AB，AC铰接而成，在 A 处作用有重力 G，求出图中 AB， AC所受的力（不计杆自重）。
解（1）取销钉 A 画受力争如下图。
AB、 AC杆均为二力杆。
（2）建直角坐标系，列均衡方程：∑F x＝0，F AB-F AC cos60°＝ 0∑F y＝0，F AC sin60 ° -G＝ 0（3）求解未知量。
F AB＝（压）F AC＝（拉）6.图示三角支架由杆 AB，AC铰接而成，在 A 处作用有重力 G，求出图中 AB，AC所受的力（不计杆自重）。
解（1）取销钉 A 画受力争如下图。
AB、 AC杆均为二力杆。
（2）建直角坐标系，列均衡方程：∑F＝0，-FAB sin30 ° +F sin30 °＝ 0x AC∑F y＝0， F AB cos30° +F AC cos30° -G＝ 0（3）求解未知量。
(完整word版)工程力学题库
工程力学科理论试题库适用层次：适用专业：适用班级：本学期总学时数：考试类别：考试编写题库执笔人：一、填空题：（应出100空，实出100空）2．杆件变形的基本形式有：轴向拉伸或压缩、（剪切）、（扭转）、（弯曲）。
3．力的基本单位名称是（牛顿），单位符号是（N）。
6．力对物体的作用效应决定于力的（大小）、（方向）和（作用点）三个要素。
8．大小（相等）、方向（相反）、作用线（平行）的二力组成的力系，称为力偶。
10．若力系中的各力作用线在（同一平面内），且相互（平行），称为平面平行力系。
它是（平面一般力系）的特殊情况。
15．变形固体的变形可分为（弹性变形）和（塑性变形）。
16．构件安全工作的基本要求是：构件必须具有足够的（强度）、（刚度）和（稳定性）。
17．正应力的正负号规定与（轴力）相同，（拉伸）时的应力为（拉应力），符号为正；18．剪切时的内力称为（剪力）；剪切时的截面应力称为（切应力），用字母（τ）表示。
20．连接件的失效形式主要包括（剪断）和（挤压破坏）。
21．两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向（相反），沿着（同一条）直线、并分别作用在（两个）物体上。
26．应力的符号规定：（压缩）时的应力为（压应力），符号为负。
29．平面汇交力系平衡的解析条件为：力系中（所有力）在任意两坐标轴上投影的代数和（均为零）。
31．在试验时通常用（低碳钢）代表塑性材料，用（灰铸铁）代表脆性材料。
32．内力是（外力）作用引起的，不同的（外力）引起不同的内力。
33．吊车起吊重物时，钢丝绳的变形是（拉伸），汽车行驶时，传动轴的变形是（扭转），教室中大梁的变形是（弯曲）。
34．力矩的大小等于（力）和（力臂）的乘积，单位是（N·m）38．截面法是计算内力的（基本）方法。
39．力系是指作用在物体上的（一组力）。
41．力是具有大小和方向的量，所以力是（矢量）。
42．在两个力作用下处于平衡的构件称为（二力构件）。
(完整word版)工程力学习题
1—1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。
与其它物体接触处的摩擦力均略去.解：1—2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。
(a)B(b)(c)(d)(e)A(a)(b) A(c)A(d)(e)(c)(a)(b)解：1—3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。
解:(e)B B(a) B(b)(c)F B(a) (c)F (b)(d)(e)F WA1—4 试画出以下各题中指定物体的受力图.(a) 拱ABCD；(b）半拱AB部分；(c) 踏板AB;（d）杠杆AB；(e）方板ABCD;（f) 节点B。
解：(d)D(e)F Bx(a) (b) (c)(d) (e)W(f)(a)D(b) CB(c)BF DF CBFF BC1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。
（a）结点A，结点B；(b) 圆柱A和B及整体；（c) 半拱AB，半拱BC及整体；(d）杠杆AB，切刀CEF 及整体；（e) 秤杆AB，秤盘架BCD及整体.解：（a)(b)(c）(c) (d)ATF BAF(b)D(e)(d)（e)’CB2—2 杆AC 、BC 在C 处铰接,另一端均与墙面铰接,如图所示，F 1和F 2作用在销钉C 上，F 1=445 N,F 2=535 N ，不计杆重，试求两杆所受的力。
解:(1) 取节点C 为研究对象，画受力图，注意AC 、BC 都为二力杆，（2） 列平衡方程：12140 sin 600530 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N=⨯+-==⨯--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。
2—3 水平力F 作用在刚架的B 点，如图所示.如不计刚架重量，试求支座A 和D 处的约束力。
解:（1） 取整体ABCD 为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形:（2）F 1F FDF F AF D211 1.122D A D D A F F FF F BC AB AC F F F F F =====∴===2—4 在简支梁AB 的中点C 作用一个倾斜45o的力F ，力的大小等于20KN ，如图所示。
理论力学精选80题
图示机构由四根杆组成，已知：各杆重均为P，长均为L，弹簧原长为L。，弹性系数为K，B端在光滑水平面上。没弹簧受压时不会失隐，试用虚位移原理求系统的平衡位置θ。
计算题
图示结构由ＡＣ、ＣＥ、ＥＤ三个刚杆组成，已知：Ｐ＝３ＫＮ，Ｍ＝１ＫＮ·m，Ｌ＝１m，用虚位面刚架中，自重不计，已知：q1=10KN，m，q2=20KN/m，P=16KN。试求：支座A、B、E的反力。
计算题：
计算题
构架由AC、CD、DB三根杆用铰链C和D连接，其他支承和载荷如图所示。在杆DB的中点E作用集中力F=8kN，均布载荷集度q=4kN/m，力偶矩M=10kN•m，尺寸a=1m。如果不计杆件重，求固定端A的约束力。
理论力学精选80题
北京科技大学理论力学课程组编
计算题
平面结构如图，A、B为固定铰支座，已知：а=1m，α=30o,在铰链D处作用一铅直载荷Q＝１ＫＮ，在AC杆的中点作用一水平载荷Ｐ＝０.4KN，各构件自重不计，试求支座A、B的反力及杆CB，杆CD的内力。
计算题
构架如图，在水平杆ＡＤ的中点Ｅ和Ｄ点，各铰接一直杆ＥＧ及ＤＧ，此二杆在Ｇ点与ＧＨ杆铰接，ＧＨ杆为铅直方向，其在Ｈ点又与水平直杆ＢＨ及直角弯杆ＣＨ铰接，在Ｄ、Ｇ铰上各装一个定滑轮Ⅰ及Ⅱ，半径相同，一无重绳跨过此二滑轮，其一端固于ＢＨ杆的Ｋ点，另一端挂一重为Ｐ的重物，细绳ＬＫ与ＢＨ垂直，已知：Ｐ＝１００Ｎ，q＝２００Ｎ/m，Ｒ＝０.４m，a＝１m，b＝0.6m，滑轮及各杆重不计，求固定铰支座Ａ、Ｂ、Ｃ的反力。
计算题
在平面机构中，已知：ＡＢ＝ＣＤ＝ＥＨ＝r，ＡＣ＝ＢＤ＝ r， Ｋ、Ｅ分别是ＡＣ、ＢＤ的中点，图示瞬时，Ｄ点正好在ＫＨ的连线上，且ＤＨ＝ r，不计自重及摩擦。已知 ，用虚位移原理求平衡时力偶Ｍ的大小。
(完整word版)工程力学课程试题库及参考答案
工程力学课程试题库及参考答案一、判断题：1.力对点之矩与矩心位置有关，而力偶矩则与矩心位置无关。
[ ]2.轴向拉压时无论杆件产生多大的变形，正应力与正应变成正比。
[ ]3.纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。
[ ]4.弯曲正应力在横截面上是均匀分布的。
[ ]5.集中力所在截面上，剪力图在该位置有突变，且突变的大小等于该集中力。
[ ]6.构件只要具有足够的强度，就可以安全、可靠的工作。
[ ]7.施加载荷使低碳钢试件超过屈服阶段后再卸载，材料的比例极限将会提高。
[ ]8.在集中力偶所在截面上，剪力图在该位置有突变。
[ ]9.小柔度杆应按强度问题处理。
[ ] 10.应用平面任意力系的二矩式方程解平衡问题时，两矩心位置均可任意选择，无任何限制。
[ ] 11.纯弯曲梁横截面上任一点，既有正应力也有剪应力。
[ ] 12.最大切应力作用面上无正应力。
[ ] 13.平面平行力系有3个独立的平衡方程。
[ ] 14.低碳钢试件在拉断时的应力为其强度极限。
[ ] 15.若在一段梁上作用着均布载荷，则该段梁的弯矩图为倾斜直线。
[ ] 16.仅靠静力学平衡方程，无法求得静不定问题中的全部未知量。
[ ] 17.无论杆件产生多大的变形，胡克定律都成立。
[ ] 18.在集中力所在截面上，弯矩图将出现突变。
[ ]二、单项选择题：1.图1所示杆件受力，1-1、2-2、3-3截面上轴力分别是 [ ]图1A.0，4F ，3FB.-4F ，4F ，3FC.0，F ，0D.0，4F ，3F2.图2所示板和铆钉为同一材料，已知bs []2[]στ=。
为充分提高材料利用率，则铆钉的直径应该是[ ]图2A.2d δ=B.4d δ=C.4d δπ=D.8d δπ=3.光滑支承面对物体的约束力作用于接触点，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，为压力D.背离受力物体，为拉力4.一等直拉杆在两端承受轴向拉力作用，若其一半为钢，另一半为铝，则两段的 [ ] A.应力相同，变形相同 B.应力相同，变形不同 C.应力不同，变形相同 D.应力不同，变形不同5.铸铁试件扭转破坏是 [ ] A.沿横截面拉断 B.沿45o 螺旋面拉断 C.沿横截面剪断 D.沿45o 螺旋面剪断6.图2跨度为l 的简支梁，整个梁承受均布载荷q 时，梁中点挠度是45384Cql w EI，图示简支梁跨中挠度是[ ]图2A.45768ql EIB.45192ql EIC.451536ql EID.45384ql EI7.塑性材料冷作硬化后，材料的力学性能变化的是 [ ] A.比例极限提高，弹性模量降低 B.比例极限提高，塑性降低 C.比例极限不变，弹性模量不变 D.比例极限不变，塑性不变8.铸铁试件轴向拉伸破坏是 [ ] A.沿横截面拉断 B.沿45o 斜截面拉断 C.沿横截面剪断 D.沿45o 斜截面剪断9.各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的 [ ] A.外力 B.变形 C.位移 D.力学性质10.材料不同的两根受扭圆轴，其直径和长度均相同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力和相对扭转角之间的关系正确的是 [ ] A.最大切应力相等，相对扭转角相等 B.最大切应力相等，相对扭转角不相等C.最大切应力不相等，相对扭转角相等D.最大切应力不相等，相对扭转角不相等11.低碳钢试件扭转破坏是 [ ] A.沿横截面拉断 B.沿45o 螺旋面拉断 C.沿横截面剪断 D.沿45o 螺旋面剪断12.整根承受均布载荷的简支梁，在跨度中间处 [ ]A.剪力最大，弯矩等于零B.剪力等于零，弯矩也等于零C.剪力等于零，弯矩为最大D.剪力最大，弯矩也最大三、填空题：1.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。
(完整word版)钢筋混凝土结构设计原理试题库及其参考答案(完美版)
第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“×"。
每小题1分。
）第1章钢筋和混凝土的力学性能1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。
（）2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。
（）3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。
（)4．钢筋经冷拉后,强度和塑性均可提高.（）5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋.（）6．C20表示f cu=20N/mm。
（）7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。
( ）8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大.（）9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下,抗剪强度随拉应力的增大而增大。
（）10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。
（）11．线性徐变是指压应力较小时,徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时,徐变增长与应力不成正比。
（）12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（）13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响.（)第1章钢筋和混凝土的力学性能判断题答案1。
错;对；对;错；对；2。
错;对；对;错；对；对;对；对；第3章轴心受力构件承载力1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好.（ ）2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
( )3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。
( ）4．轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。
（ ）5．轴心受压构件计算中,考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。
（ ）6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。
（ ）第3章 轴心受力构件承载力判断题答案1．错;对;对；错；错；错；第4章 受弯构件正截面承载力1．混凝土保护层厚度越大越好.（ )2．对于'f h x ≤的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁，所以其配筋率应按0'h b A f s =ρ来计算。
(完整word版)机械基础简答题
简答题：1。
机器与机构的主要区别是什么？答：机构不能作为传递能量的装置。
2。
构件与零件的主要区别是什么?答：构件运动的最小单元,而零件是制造的最小单元。
3。
何谓标准件？它最重要的特点是什么?试列举出五种标准件。
答：是按国家标准(或部标准等）大批量制造的常用零件。
最重要的特点是:具有通用性。
例如：螺栓、螺母、键、销、链条等。
4。
什么叫二力杆？答：一个杆件所受二力大小相等、方向相反、作用在两铰中心连线上。
5。
某刚体受平面力系作用，问哪一图是平衡力系?哪一图有合力？合力是哪一个？(题2—11)答:b）、d) 平衡，c）力系的合力为Ｆ3。
6。
什么是自锁？答:当主动力位于摩擦锥范围内，不论增加多少，正压力和摩擦力的合力与主动力始终处于平衡状态，而不会产生滑动,这种现象称为自锁。
7。
何谓“截面法”，它与静力学中的“分离体"有何区别?答:截面法是揭示和确定杆件内力的方法。
分离体是取消约束后的实物,用以画出所受全部主动力和约束反力的受力图.8。
杆件有哪些基本变形?答:杆件有四种基本变形:拉伸和压缩、剪切、扭转、弯曲。
9。
杆件在怎样的受力情况下才会发生拉伸（压缩)变形?答:杆件在轴向拉（压）力作用下才会发生拉伸(压缩)变形。
10. 根据构件的强度条件，可以解决工程实际中的哪三方面的问题？答：①校核强度、②确定截面尺寸、③确定载荷。
11。
圆轴扭转时，横截面上产生什么应力？怎样分布？怎样计算?答：扭转剪应力。
剪应力沿半径分布,与到圆心的距离成正比,圆心处剪应力为零，最大应力发生在周边,剪应力方向与半径垂直。
12. 何谓中性层、中性轴？答:中性层：在伸长和缩短之间必有一层材料既不伸长也不缩短。
这个长度不变的材料层称为中性层。
中性轴：中性层与横截面的交线称为中性轴。
13. 直梁弯曲时，横截面上产生什么应力?怎样分布?怎样计算？答：直梁弯曲时，横截面上由弯矩产生弯曲正应力。
中性轴把截面分成两部分，梁弯曲的外凸部分受拉应力，内凹部分受压应力。
质量检测人员考试：水泥物理力学性能检验测试题
质量检测人员考试：水泥物理力学性能检验测试题1、单选（江南博哥）混凝土和砂浆用再生细骨料根据MB值≥1.40或不合格的试验结果，II类再生细骨料的微粉含量技术要求是（）？A、＜1.0%B、＜3.0%C、＜5.0%D、＜7.0%正确答案：B2、单选粉煤灰含水量试验中，应称取粉煤灰试样（）g，准确至0.01g。
A.50B.100C.105D.200正确答案：A3、多选水泥跳桌安装时正确的有（）A、跳桌只要底板在已硬化的水平砼基座上B、跟桌须通过膨胀螺栓安装在已硬化的水平砼基座上C、基部为400*400见方D、跳桌推杆应保持清洁，并稍涂润滑油正确答案：B, C, D4、单选水泥采用分割法取样，对袋装水泥，每1/10编号从一袋中取至少（）kg。
A、2B、4C、6D、8正确答案：C5、判断题 P．S．B类矿渣硅酸盐水泥中可以掺加大于50%的粒化高炉矿渣。
正确答案：对6、填空题雷氏夹高（），内径（），开口宽不大于1mm环模壁厚（）。
正确答案：30±1mm；30±1mm；0.50±0.05mm7、多选进行水泥安定性检测时，调整好沸煮箱内的水位，放入试件，保证在（）内加热至（）并恒沸。
A、30min±5minB、45min±5minC.180min±5minD.240min±5min正确答案：A, C8、问答题试述安定性（标准法）的测定方法。
正确答案：（1）测定前的准备工作每个试样需成型两个试件，每个雷氏夹需配备质量约75g~85g的玻璃板两块，凡与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹内表面都要稍稍涂上一层油。
（2）雷氏夹试件的成型将预先准备好的雷氏夹放在已稍擦油的玻璃板上，并立即将已制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹，装浆时一只手轻轻扶持雷氏夹，另一只手用宽约10mm的小刀插捣数次，然后抹平，盖上稍涂油的玻璃板，接着立即将试件移至湿气养护箱内养护24h±2h。
(完整word版)《理论力学》试卷集
中国矿业大学06-07学年第2学期《理论力学》试卷（A卷）考试时间：100分钟考试方式：闭卷学院班级姓名学号题号一二三四五总分得分阅卷人一．填空题（40分，每题4分。
请将简要答案填入划线内）1．已知A物块重500N，B物块重200N，A物与地面间摩擦系数为0。
20，A块与B块间的摩擦系数为0.25。
则拉动物块A的最小力P= ，A块与B块间的摩擦力大小= 。
2．两直角刚杆AC、CB支承如图，在铰C处受力F作用,则A处约束反力大小= .方向与x轴正向所成夹角= 。
3．平面桁架及载荷如图所示，则受力为零的杆的标号为 .4．在边长为a的正方体的顶角A处，作用一力F，则力F对O点之矩的大小为。
5．图示机构中,刚性板AMB与杆O1A、O2B铰接，若O1A=O2B=r，O1O2=AB=l,在图示瞬时，O1A的角速度为,角加速度为，则M点的速度大小= 。
6．图示机构中，已知O1A=O2B，当O1A//O2B时,O1A与O2B 杆转动的角速度、角加速度分别为1、1与2、2，则该瞬时相互间的大小关系为12；12。
（请填等于或不等于）7．质量为m，长度为l的均质细杆AB,绕其距端点A为l/3并垂直于杆的轴O以匀角速度转动,此时AB杆的动量大小= ，对轴O的动量矩大小8．如图所示，一质量为m，半径为r的钢管放在光滑的具有分枝的转轴上，为使钢管不滑动，则分枝转轴的角速度应满足 .9．质量为m、长为l的均质杆静止地放在光滑的水平面内，若某瞬时在杆的一端施加一冲量，大小为I，方向与杆垂直，则冲击结束时杆的角速度= 。
10．在图所示的平面机构中,试用OA杆的虚位移表达套筒B的虚位移y B= 。
二．计算题(本题15分）图示平面支架,直角弯杆BE与水平杆AD在C点铰接，AD杆的D端铰接一半径为r=0.3m的滑轮。
跨过滑轮的绳子，一端水平地系于弯杆的E点，另一端悬挂有重为Q=100kN的物块.设AB=AC=CD=1m，不计摩擦及其余各构件重量，试求系统平衡时，支座A和B处的约束力.三．计算题（本题15分）机构如图所示，已知：b，OA=e。
(word完整版)理论力学习题解答第九章
9－1在图示系统中，均质杆OA 、AB 与均质轮的质量均为m ，OA 杆的长度为1l ,AB 杆的长度为2l ，轮的半径为R ,轮沿水平面作纯滚动。
在图示瞬时，OA 杆的角速度为ω，求整个系统的动量.ω125ml ,方向水平向左题9－1图 题9－2图9－2 如图所示，均质圆盘半径为R ,质量为m ，不计质量的细杆长l ，绕轴O 转动，角速度为ω，求下列三种情况下圆盘对固定轴的动量矩： (a ）圆盘固结于杆；（b ）圆盘绕A 轴转动，相对于杆OA 的角速度为ω-； (c ）圆盘绕A 轴转动，相对于杆OA 的角速度为ω。
（a ）ω)l R (m L O 222+=;(b ）ω2ml L O =；（c ）ω)l R (m L O 22+= 9－3水平圆盘可绕铅直轴z 转动，如图所示，其对z 轴的转动惯量为z J 。
一质量为m 的质点,在圆盘上作匀速圆周运动，质点的速度为0v ，圆的半径为r ,圆心到盘中心的距离为l 。
开始运动时,质点在位置0M ，圆盘角速度为零。
求圆盘角速度ω与角ϕ间的关系，轴承摩擦不计。
9－4如图所示，质量为m 的滑块A ，可以在水平光滑槽中运动,具有刚性系数为k 的弹簧一端与滑块相连接，另一端固定。
杆AB 长度为l ,质量忽略不计,A 端与滑块A 铰接，B 端装有质量1m ，在铅直平面内可绕点A 旋转.设在力偶M 作用下转动角速度ω为常数.求滑块A 的运动微分方程。
t l m m m x m m kxωωsin 2111+=++9－5质量为m，半径为R的均质圆盘，置于质量为M的平板上，沿平板加一常力F。
设平板与地面间摩擦系数为f，平板与圆盘间的接触是足够粗糙的,求圆盘中心A点的加速度。
9－6均质实心圆柱体A 和薄铁环B 的质量均为m ，半径都等于r ，两者用杆AB 铰接，无滑动地沿斜面滚下，斜面与水平面的夹角为θ，如图所示。
如杆的质量忽略不计，求杆AB 的加速度和杆的内力.θsin 74g a =； 9－7均质圆柱体A 和B 的质量均为m ，半径为r ，一绳缠在绕固定轴O 转动的圆柱A 上，绳的另一端绕在圆柱B 上，如图所示.摩擦不计。
(物理)物理力学常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
（物理）物理力学常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、力学1．下列哪个单位不是SI制基本单位A．牛顿 B．秒 C．米 D．千克【答案】A【解析】在国际单位制中共有七个基本量：长度，质量，时间，电流，热力学温度，物质的量和发光强度。
物理学各个领域中的其他的量，都可以由这七个基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出。
故A符合题意。
选A。
2．如图所示，厦门公共自行车绿色标志由人、自行车和道路三个元素组成，寓意绿色出行．关于人在水平路面上骑车时三者间的相互作用，以下说法正确的是（）A. 路面受到人的压力B. 人受到路面的支持力C. 自行车受到路面的支持力D. 人和自行车都受到路面的摩擦力【答案】C【解析】【解答】根据题意知道，路面受到压力是自行车施加的，A不符合题意；人受到的支持力是自行车施加的，B不符合题意；自行车对路面的压力和路面对自行车的支持力是一对相互作用力，C符合题意；人受到的摩擦力是自行车施加的，D不符合题意，故答案为：C。
【分析】一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的.3．列关于弹力的说法中，正确的是（）A. 相互接触的物体之间一定存在弹力作用B. 只有受弹簧作用的物体才受到弹力作用C. 只有相互接触并发生形变的物体间才存在弹力作用D. 弹簧的弹力总是跟弹簧的长度成正比【答案】 C【解析】【解答】A、相互接触的物体如果不发生弹性形变，物体间不存在弹力作用，故A 不符合题意；B、只要两物体直接接触且发生弹性形变，两物体间就会产生弹力作用，弹力的产生并不只局限于弹簧，故B不符合题意；C、根据产生弹力的条件可知，要产生弹力，物体间相互接触并发生弹性形变，故C符合题意；D、弹性限度内，弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，故D不符合题意。
故答案为：C【分析】物体受力且发生弹性形变，在恢复原状时，对接触的物体产生的力，就是弹力。
4．某弹簧的一端受到100N的拉力作用，另一端也受到100N的拉力的作用，那么该弹簧测力计的读数是（）A. 200NB. 100NC. 0ND. 无法确定【答案】 B【解析】【解答】弹簧测力计两端沿水平方向各施加100N的拉力，两个拉力在一条直线上且方向相反，所以是一对平衡力。
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第四部分力学性质（问答题）（一）高弹性1.在橡胶下悬一砝码，保持外界不变，升温时会发生什么现象？解：橡胶在张力（拉力）的作用下产生形变，主要是熵变化，即卷曲的大分子链在张力的作用下变得伸展，构象数减少。
熵减少是不稳定的状态，当加热时，有利于单键的内旋转，使之因构象数增加而卷曲，所以在保持外界不变时，升温会发生回缩现象。
2.橡胶高弹性的特点是什么？其弹性本质和普通固体物质有什么不一样？答：弹性模量小，形变量大；弹性模量随温度升高而升高；泊松比较大，接近0.5；形变过程有热效应，拉伸放热，回缩吸热；形变有时间依赖性即形变具有松弛特性。
由橡胶的热力学分析可知，橡胶形变后的张应力可以看成是由熵的变化和内能的变化两部分组成的，其中橡胶拉伸时内能几乎不变，而主要是熵的变化，即只有熵的变化对弹性体的弹性起主要贡献，因此具有熵弹性本质。
普弹性的本质是能弹性，即普弹形变由鍵长、鍵角的变化引起，造成体系的内能变化。
3.分别在尺寸相同的交联和未交联顺丁橡胶样条上悬挂一个质量相同的砝码，之后升高温度，两个橡胶条的长度如何变化？为什么？答：未交联的橡胶条将被继续拉长，长度增加；而交联的橡胶条则会回缩，长度减小。
因为未交联的橡胶，分子之间没有化学键连接，在外力作用下会产生分子间滑移而发生黏性流动，温度升高，分子运动速度加快，黏度减小，分子之间更容易产生黏性流动，因此形变增大，橡胶条伸长。
而交联的橡胶条由于分子之间有化学键连接，不能产生分子间的滑移，在外力作用下，由于网链的伸长而产生形变。
温度升高，分子链内各部分的热运动比较激烈，产生的回缩力也要增大，因此橡胶条回缩，长度减小。
4.为什么顺式聚丁二烯可以用作橡胶，而反式聚丁二烯却不能？答：室温下不能或不易结晶是聚合物具有高弹性的前提条件之一。
顺式聚丁二烯分子链的重复周期长，分子链对称性较差，分子链与分子链之间的距离较大，不容易结晶，因此常温下是一种弹性很好的橡胶。
而反式聚丁二烯分子链的对称性好，重复周期短，分子链结构更加归整，分子链间的距离也较小，常温下很容易结晶，在室温下是一种弹性很差的塑料。
5.今有B-S-B型、S-B-S型及S-I-S型、I-S-I型四种嵌段共聚物，问其中那两种可用作热塑性橡胶，为什么？（I代表异戊二烯）解：只有S-B-S和S-I-S两种嵌段共聚物可作热塑性橡胶，而其余两种不行。
因为前两种的软段在中间，软段的两端固定在玻璃态的聚苯乙烯中，相当于用化学键交联的橡胶，形成了对弹性有贡献的有效链——网链。
而余下两种软段在两端，硬段在中间。
软段的一端被固定玻璃态的聚苯乙烯中，相当于橡胶链的一端被固定在交联点上，另一端是自由活动的端链，而不是一个交联网。
由于端链对弹性没有贡献，所以，这样的嵌段共聚物不能作橡胶使用。
（二）粘弹性1.举例说明聚合物的蠕变、应力松弛、滞后及内耗，以及它们对高分子材料的使用存在的利弊。
答：蠕变就是指在一定温度和较小的恒定外力作用下，材料的形变时间随时间增加而逐渐增大的现象。
例如，软PVC 丝悬挂一定重量的砝码，就会慢慢地伸长，解下砝码后，又会慢慢缩回去，这就是典型的蠕变现象。
对于工程塑料，要求蠕变越小越好，对于蠕变严重的材料，使用时需采取必要补救措施。
如硬PVC 有良好的抗腐蚀性能，可用于加工化工管道、容器等设备，但它容易蠕变，使用时必须增加支架以防止蠕变。
PFTE 是塑料中摩擦系数最小的，由于其蠕变现象严重，所以不能用作机械零件，但却是很好的密封材料。
应力松弛是在恒定温度和形变保持不变的情况下，高聚物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。
应力松弛的存在对于材料的使用有时会带来不利的影响，例如用塑料绳捆扎物品，开始捆的很紧，时间长了，由于应力松弛，就会变得很松。
为了减小应力松弛，橡胶制品必需经过交联。
高分子材料在交变应力作用下，形变落后于应力变化的现象称为滞后。
高分子材料在交变应力作用下，由于形变落后于应力的变化，因此在每一个循环变化中都要消耗功，称为力学损耗，也称内耗。
例如行驶中的汽车轮胎会发热，其原因之一就是内耗。
研究高分子的力学损耗有重要的实际意义。
滞后现象所伴随的力学损耗，使一部分机械能转化为热能，此时材料会发热，从而加速橡胶制品的老化。
因此，对于在交变应力作用下进行工作的轮胎和传动带等橡胶制品来说，希望内耗越小越好，这样可以延长使用寿命。
但是，作为抗震、隔音的聚合物材料则要求具有较高的内耗。
（三）固体力学性能1.试讨论提高高分子材料抗张强度的途径。
答 提高高分子材料抗张强度的途径有：（1）从高分子的结构入手：在主链引入芳杂环，增加分子之间的相互作用，交联，增大聚合物的相对分子质量等，都有利于提高抗张强度。
（2）对于结晶性的聚合物，提高结晶度可以提高抗张强度。
（3）通过取向。
（4）加入填料进行增强。
（5）与高抗张强度的其他聚合物共混。
2.提高高分子材料冲击强度的途径？提高聚合物冲击强度的途径主要有：提高聚合物的相对分子质量，取向，适度交联，增塑，共混等。
3.画出聚合物的典型应力—应变曲线，并在曲线上标出下列每一项：a ．抗张强度；b 伸长率；c ．屈服点，d ．模量． 解：4. 说明下列不同聚合物的应力—应变曲线的基本类型，并列举具有代表性聚合物．ε σ（1）软而弱，例如聚合物凝胶（2）硬而脆，例如PS ，PMMA ，固化酚醛树脂 （3）硬而强，例如硬PVC 和PS 共混体，硬PVC （4）软而韧，例如橡皮，增塑的PVC ，PE ，PTFE （5）硬而韧，尼龙，醋酸纤维素，PC ，PP5.研究玻璃态高聚物的大形变常用什么实验方法，说明高聚物中两种断裂类型的特点并画出两种断裂的典型应力—应变曲线．解：研究玻璃态高聚物的大形变常用拉力机对高聚物样品进行拉伸实验。
高聚物的破坏有两种形式，脆性断裂和韧性断裂。
脆和韧是借助日常生活用语，只能根据应力-应变曲线和断面的外貌来区分。
若深入研究，二者有以下不同：（1）韧性断裂特点：断裂前对应塑性；沿长度方向的形变不均匀，过屈服点后出现细颈；断裂伸长（b ）较大；断裂时有推迟形变；应力与应变呈非线性，断裂耗能大；断裂面粗糙，一般有外延形变；断裂发生在屈服点后，一般由剪切分量引起；对应的分子运动机理是链段的运动。
（2）脆性断裂：断裂前对应弹性；沿长度方向形变均匀，断裂伸长率一般小于5％；断裂时无推迟形变，应力-应变曲线近线性，断裂能耗小；断裂面平滑；断裂发生在屈服点前；一般由拉伸分量引起的；对应的分子机理是化学键的破坏。
脆性断裂与韧性断裂的应力-应变曲线见上图。
（2）（1） （4）（5）脆化断裂ε σ εσ韧性断裂 （3）6.下列几种高聚物的冲击性能如何？如何解释？（T <g T ）（1）聚异丁烯；（2）聚苯乙烯；（3）聚苯醚；（4）聚碳酸酯；（5）ABS ；（6）聚乙烯。
解：（1）聚异丁烯：在T <g T 时，冲击性能不好。
这是因为聚异丁烯是柔性链，链段活动容易，彼此间通过链段的调整形成紧密堆积，自由体积少。
（2）聚苯乙烯：因主链挂上体积庞大的侧基苯环，使之成为难以改变构象的刚性链，使得冲击性能不好，为典型的脆性聚合物。
（3）聚苯醚：链节为，因主链含有刚性的苯环，故为难以改变构象的刚性链，冲击性能不好。
（4）聚碳酸酯：链节为，由于主链中在-120℃可产生局部模式运动，称之为β转变。
在T <g T 时，由于外力作用，β转变吸收冲击能，使聚合物上的能量得以分散，因此冲击能好，在常温下可进行冷片冲压成型，即常温塑性加工。
（5）ABS ：聚苯乙烯很脆，引进A （丙烯腈单体）后使其抗张强度和冲击强度得到提高，再引进B （丁二烯单体），进行接枝共聚，使其冲击强度大幅度提高。
因ABS 具有多相结构，枝化的聚丁二烯相当于橡胶微粒分散在连续的塑料相中，相当于大量的应力集中物，当材料受到冲击时，它们可以引发大量的裂纹，从而能吸收大量的冲击能，所以冲击性能好。
（6）聚乙烯：由于聚乙烯链节结构极为规整和对称，体积又小，所以聚乙烯非常容易结晶，而且结晶度比较高。
由于结晶限制了链段的运动，使之柔性不能表现出来，所以冲击性能不好。
高压聚乙烯由于支化多，破坏了链的规整性，结晶度低些，冲击性能稍好些。
第四部分 力学性质（计算题）1.一橡胶试样在25℃，应力为1.5×106N/㎡时的伸长比为2.5，试计算： （1）每立方厘米中的网络数目，假定橡胶为理想网络； （2）在25℃伸长比为1.5时所需的应力； （3）在100℃伸长比为2.5时所需的应力。
解：橡胶的状态方程为)1(20λλσ-=kT N（1）已知T ＝25℃＝298.15K ，σ＝1.5*106N/m 2，λ＝2.5326223-62010*558.1)5.215.2(*15.298*10*1.3810*1.5)1(-=-=-=m kT N λλσ32010*558.1-=cm（2）当T ＝25℃＝298.15K ，λ＝1.5时)1(20λλσ-=kT N )5.115.1(*15.298*10*38.1*10*558.122326-=-＝6.76*105N/m 2 (3)当T ＝100℃＝373.15K ，λ＝2.5时)1(20λλσ-=kT N )5.215.2(*15.298*10*38.1*10*558.122326-=-＝1.88*106N/m 22. 已知丁苯橡胶未交联时数均分子量n M =3×104, 交联后当c M =104时,问在低拉伸倍率（1→λ）下的杨氏模量为多大? 又当c M =5×103时杨氏模量为多大? 设拉伸均在298K 下进行, 此时SBR 的密度32109-⋅⨯=m kg ρ. 解: 由)21)(1(2nccM M M RT--=λλρσ 拉伸(杨氏)模量)21)(21(3ncc M M M RT E -+=∂∂=λρλσ 由题意低拉伸率下,即1→λ即 )1031021(108.91029831.81093443421⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-E241027.2-⋅⨯=m kg)10310521(108.910529831.81093433322⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-E 241009.9-⋅⨯=mkg3.一交联橡胶试片，长2.8cm ，宽1.0cm ，厚0.2cm ，重0.518g ，于25℃时将它拉伸一倍，测定张力为1.0公斤，估算试样的网链的平均相对分子质量。
解：由橡胶状态方程21c RT M ρσλλ⎛⎫=-⎪⎝⎭21c RT M ρλσλ⎛⎫=- ⎪⎝⎭∵5241 4.9100.2110f kg m A σ-===⨯⨯⨯ 3360.518109250.21 2.810W kg m V ρ--⨯===⨯⨯⨯K mol cm g k mol J R ⋅⋅⨯=⋅=41048.8/314.8∴(或通过牛顿转化得来)4.将某种硫化天然橡胶在300K 进行拉伸，当伸长一倍时的拉力为7.25×105N·m -2，拉伸过程中试样的泊松比为0.5，根据橡胶弹性理论计算： (1)10-6m 3体积中的网链数N;(2)初始弹性模量E 0和剪切模量G 0 ;(3)拉伸时每10-6m 3体积的试样放出的热量? 解：（1）根据橡胶状态方程21NkT σλλ⎛⎫=-⎪⎝⎭已知玻兹曼常数 231.3810k J K -=⨯527.2510N m σ=⨯， 2,300T K λ==︒∴()52317.2510 1.381030024N -⎡⎤=⨯÷⨯⨯⨯-⎣⎦=1×1026 个网链/m 3（2）剪切模量 21G NkT σλλ⎛⎫==÷-⎪⎝⎭()5217.251024N m =⨯÷-524.1410N m =⨯ （3）拉伸模量 ()21E G ν=+ ∵ ν＝0.5∴ 623 1.2410E G N m ==⨯（4）Q T S =∆， 21232S Nk λλ⎛⎫∆=-+- ⎪⎝⎭ ∴21232Q NkT λλ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭ 代入N ，k ，T ，λ的数值，得734.1410Q J m --=-⨯⋅ （负值表明为放热）5.一块理想弹性体，其密度为9.5×102 kg·cm -3，起始平均相对分子质量为105，交联后网链相对分子质量为5×103，若无其它交联缺陷，只考虑链末端校正．试计算它在室温(300K)时的剪切模量。