工程力学B试题及答案

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2012/2013学年第 1 学期考试试卷( B )卷

课程名称 工程力学 适用专业/年级

本卷共 6 页，考试方式 闭卷笔试 考试时间 120 分钟

一、 判断题（共10分，每题1分）

1. 若作用在刚体上的三个力汇交于一点，则其一定能平衡。 ( )

2. 力系的合力一定比各分力大。 ( )

3. 固定铰链约束与滚动铰链约束的约束反力均通过铰链中心。 ( )

4. 平面汇交力系的合力仍作用在汇交点，其大小和方向与合成秩序无关。( )

5. 力偶的矩与矩心的选择有关。 ( )

6. 平面任意力系向一点简化后，主矩与简化中心无关。 ( )

7. 用截面法计算构件内力时，选取截面两边不同的研究对象，得到的内力是相同

的。 ( ) 8. 主动轮和从动轮的不同安装位置不会影响轴的最大扭矩。 ( ) 9. 在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。 ( ) 10. 平面图形的静矩可为正，可为负，也可为零。 ( )

二、单项选择题（共20分，每题2分）

1. 设杆件某截面的面积为A ，轴力为F ，该横截面上的正应力为σ，则下列结论中

哪些是正确_________。

(1)F A σ=⎰；(2)若横截面上应力σ为均布，则F A σ=；(3)若0F =，则必定0σ=。 A ． (1)(2)； B ． (2)(3)； C ． (1)(3)； D ．全对。 2. 图示平面上A 、B 、C 三点分别受到力P 作用，∆ABC 为正 三角形，则该力系 。

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A ．平衡

B ．不平衡

C ．主矢和主矩均不为零

D ．主矢不为零，主矩为零

3. 关于连接件设计以下说法正确的是_________。

A 对连接件应该作挤压的强度校核

B 挤压强度校核的计算面积是连接件接触面的面积

C 连接件剪切面上切应力是均匀分布的

D 连接件只发生剪切破坏 4．以下说法错误的是_________。

A ．弹性模量E 的量纲与应力的量纲相同

B ．E 、G 、 是三个互相独立的材料常数

C ．各种牌号钢材的E 值的差异不大

D ．应力的单位是Pa 5．圆轴扭转切应力 。

A . 与扭矩和极惯性矩都成正比

B . 与扭矩成反比，与极惯性矩成正比

C . 与扭矩成正比，与极惯性矩成反比

D ．与扭矩和极惯性矩都成反比 6．以下关于图示AC 杆的结论中，正确的是 。

A ．BC 段有变形，没有位移；

B ．B

C 段没有变形，没有位移； C ．BC 段有变形，有位移

D ．BC 段没有变形，有位移；。 7．图示圆截面悬臂梁，若其它条件 不变，而直径增加一倍，则其最 大正应力是原来的_____倍。

A ．8

B ．81

C ．2

D ．2

1

8. 平面弯曲变形时，其横截面上的正应力分布规律正确的为：（ ）。

9．则结论 正确。

A ．梁的承载能力相同

B ．梁的应力情况不相同

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C ．梁的强度条件相同

D ．梁的内力情况相同 10．梁发生平面弯曲时，其横截面绕_________旋转

A ．梁的轴线

B ．截面形心

C ．截面对称轴

D ．中性轴

三、填空题（共15分，每题5分）

1. 如图所示，在正方体的顶角A 处，作用力F 。则

（1）此力在x 、y 、z 轴上的投影；

=x F _ _____；=y F __ ___；=z F _ _____。 （2）此力对x 、y 、z 轴的矩；

=)(F m x ____ __；=)(F m y __ ___； 题1图

2. 图示传动轴直径d ＝50mm ，用平键传递力偶。已知键材料的许用切应力[τ]=110MPa ，许用挤压应力[σbs ]=250MPa ，几何尺寸b =16mm ，h ＝10mm ，l ＝45mm 。则该平键能传递的许可力偶矩[m ]= N·m 。

3. T 形截面尺寸如图所示，其形心C 坐标为Yc = （2分），Zc = ,（1

分）且截面对过形心的主轴Zc 轴的惯性矩Iz = （2分）。（单位毫米）

x

?

题2图

题3图

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四、计算题（共55分）

1．某传动轴，转速n =300 r/min(转/分），轮1

为主动轮，输入的功率P 1=50 kW ，

轮2、轮3与轮4为从动轮，输出功率分别为P 2=10 kW ，P 3=P 4=20 kW 。 (1) 试画轴的扭矩图，并求轴的最大扭矩。

(2) 若将轮1与论3的位置对调，轴的最大扭矩变为何值，对轴的受力是否有利。（10分）

2. 图示阶梯形圆截面杆，承受轴向载荷F 1=50 kN 与F 2作用，AB 与BC 段的直径

分别为d 1=20 mm 和d 2=30 mm ，如欲使AB 与BC 段横截面上的正应力相同，试求载荷F 2之值。（10分）

3．图示悬臂梁,承受载荷F 1与F 2作用，已知F 1=800 N ，F 2=1.6 kN ，l =1 m ，许用应力[σ] =160 MPa,试分别在下列两种情况下确定截面尺寸。 (1) 截面为矩形，h =2b ； (2) 截面为圆形。（15分）

1

4

P