工程力学试卷A答案

一、单选题（每小题1分，满分10分）

1．力F作用在边长为a的正方形侧表面CDEG的对角线EC上，该力在x轴上的投影X及对x轴之矩mx(F)应等于 (D )

2．如图所示。物块均重为P，作用力F=P，物块与支承面间的摩擦角φ=30°，则这两种情况中 (C ) A．(a)平衡，(b)不平衡 B．(a)不平衡，(b)平衡

C．(a)平衡，(b)平衡 D．(a)不平衡，(b)不平衡

3．图示结构为 ( B )

A．静定结构 B．一次超静定结构

C．二次超静定结构 D．三次超静定结构

4．设矩形截面对其一对称轴z的惯性矩为lz，则当长宽分别为原来的2倍时，该矩形截面对z的惯性矩将变为 (D )

A．2Iz B．4Iz C．8Iz D．16Iz

5．图示中四个力F1、F2、F3、F4对B点之矩是(A )

A．mB(F1) =0

B．mB(F2)=F21

C．mB(F3)=F31cos45°

D．mB(F4)=F44

6下列说法中不正确的是：（A ）

A力使物体绕矩心逆时针旋转为负

B平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和

C力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡

D力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关

7. 细长杆件受压，破坏形态一般是（ D）。

A .受压破坏

B .受弯破坏

C .受剪破坏

D .失稳破坏

8. 不同强度等级的钢材，（ B）相等。

A .极限强度

B .弹性模量

C .极限应变

D .屈服台阶

9. 固定铰支座对于结构不会产生（D ）。

A .垂直力约束

B .水平力约束

C .斜向力约束

D .力矩约束

10．材料力学中的内力是指（C ）

A. 物体内部的力

B. 物体内部各质点间的相互作用力

C. 由外力作用引起的各质点间相互作用力的改变量

D. 由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量

二、多选题（每小题2分，满分10分）

1.工程设计中工程力学主要包含以下内容：（ABC ）

A分析作用在构件上的力，分清已知力和未知力。

B选择合适的研究对象，建立已知力和未知力的关系。

C应用平衡条件和平衡方程，确定全部未知力

D确定研究对象，取分离体

2平面汇交力系向汇交点以外的一点简化，其结果可能是：（AB ）

A一个力 B一个力和一个力偶 C一个合力偶 D一个力矩

3构件的强度、刚度、稳定性分别指（要求按顺序选择）( CAB )。

(A)在外力作用下构件抵抗变形的能力 (B) 在外力作用下构件保持原有平衡态的能力(C) 在外力作用下构件抵抗破坏的能力 (D) 在外力作用下构件抵抗弯曲的能力

4．作用在刚体上仅有二力、，且，则此刚体（ C ）；

作用在刚体上仅有二力偶，其力偶矩矢分别为，且，则此刚体（ A ）。

A 一定平衡；

B 一定不平衡；

C 平衡与否不能判断。

D 平衡与不平失衡交替出现

5. 四个强度理论分别称为最大拉应力理论、最大拉应变理论和（AC ）。

A 畸变能密度理论

B 畸变能量场理论

C 最大切应力理论 D最小切应力理论

三、填空题（每空1

分，满分10分）

1.在剪切实用计算中，假定切应力在剪切面上是__均匀___ 分布的。

2.圆轴扭转角φ的正负号规定与对__扭矩的规定相同。

3.图示轴向受拉杆中，P、a、杆的抗拉

刚度EA均为已知，

该杆的总伸长量△l=Pa/EA。

4.衡量梁的弯曲变形程度的两个基本量是挠度和_转角___。

5.铆钉在工作时，可能的破坏形式有两种：___剪切_ ___破坏和挤压破坏。

6．若构件内的应力随时间作交替变化，则该应力称为___交变应力_ ___ ，构件长期在此应力作用下，会发生无明显塑性变形的骤然断裂，这种破坏现象称为___疲劳破坏____。

7.工程中遇得到的物体，大部分是非自由体，那些限制或阻碍非自由体运动的物体称为__约束______。

8.力矩是使物体产生_转动_______效应的度量，其单位_N·M ________，用符号M表示，力矩有正负之分，_逆时针_______旋转为正。

四、画图题（每题10分，满分20分）

1. 如图所示，三铰拱桥又左右两拱铰接而成，在BC作用一主动力。忽略各拱的自重，分别画出拱AC、

BC的受力图。

.解：（1）选AC拱为研究对象，画分离体，AC杆为二力杆。受力如图

（2）选BC拱为研究对象，画出分析体，三力汇交原理。

F NC F

C C

F NC’

F NA B F NB

2.如图所示，等直杆AD，左端固定，F1=100KN，F2=80KN，F3=60KN,求各段杆的轴力，做出轴力图。 F1F2F3

Ａ B C D

1m3m1.5m

解：即F N+F1-F2+F3=0 得F N= -F1+F2-F3=-100+80-60=-80kN

结果为负号，说明支座反力水平向左。

（2）分段计算轴力。AB段，取左段为隔离体：

即N1-F N=0 N1=F N=80kN(内力为拉力)

BC段，取左段为隔离体：

即N2+F1-F N=0 N2=F N-F1=-20kN(内力为拉力)

CD段，取右段为隔离体：

即-N3+F3=0 N3=F3=60kN

（3）做轴力图。

+ +

-

五、计算题（第1题15分，第2题15分，第3题20，满分50分）

1.已知作用在A点的力F的大小为100 N，其方向如图示。试计算该力对x、y、z轴之矩

解：力F在坐标轴上的投影为

2.如图所示一三绞架，杆AB为圆钢杆，[σ]1=120MPa．直径d=24mm。杆BC为正方形截面木杆，[σ]2=60MPa，边长a=20mm。求该三角架的许可荷载[P]。

解：通过平衡条件得到N1=N1=P 由l号杆：[P] 1=[N] 1=[σ] 1•A1=34.6kN

由2号杆：[P] 2=[N] 2=[σ] 2•A2=24kN

取[P] =24kN

3.一带槽钢板受力如图，已知钢板宽度 b=8cm, 厚度=1cm, 槽半径 r=1cm, P=80kN, 钢板许用应力[σ]=140MPa。试对此钢板进行强度校核。

解：由于钢板在截面1-1处有一半圆槽，因而外力P对此截面为偏心拉伸，其偏心矩之值为

截面1-1的轴力和弯矩分别为

轴力N 和弯矩在半圆槽底部的 a 点处都引起拉应力（图b)，a点即为危险点。最大应力为

计算结果表明，钢板在截面1-1处的强度不够。