工程力学试题

工程力学试题工程力学班级姓名座号得分一、单选题(每题2分)1.在材料相同的条件下，随着柔度的增大（）A 细长杆的临界应力是减小的，中长杆不是B 中长杆的临界应力是减小的，细长杆不是C 细雨长杆和中长杆的临界应力均是减小的D 细长杆种中长杆的临界应力均不是减小的2.如图所示的机车车轴所受交变应力的循环特征r=（）。

A -1；B 0 ；C 0.5；D 1(a)(b)3.用叠加法求梁横截面的挠度、转角时，需要满足的条件是（）A 材料必须符合胡克定律B 梁截面为等截面C 梁必须产生平面弯曲D 梁是静定的4. 某一圆形截面杆，当其截面面积增加一倍时，从稳定性观点来看，其承载能力将等于原来的： A 1倍；B 2倍；C 4倍；D 8倍5.矩形截面的木拉杆的接头尺寸如图所示，两端受拉力F 作用，已知剪切许用应力为[]τ，则联结件的剪切强度条件为（ ）A []2F ab τ≤；B []F ab τ≤；C []F b l τ≤⨯；D []2F blτ≤ 二、判断题(每题1分) 1. 牵连运动是动系的绝对运动。

2.平动刚体上各点的轨迹一定是直线。

3. 一正方形横截面的压杆，若在其上钻一横向小孔（如图所示），则该杆与原来相比稳定性降低。

（ ）4. 牵连点的位置不是固定不变的，不同瞬时有不同的牵连点。

5.由扭转试验可知，铸铁试件扭转破坏的断面与试件轴线成45°的倾角，而扭转断裂破坏的原因，是由于断裂面上的切应力过大而引起的。

6.同平面内的一个力和一个力偶可以合成为一个力，反之，一个力也可分解为同一平面内的一个力和一个力偶。

7.装有电动机的梁作强迫振动时，梁上各点的正应力不是非对称循环交变应力。

8.由于弯曲正应力公式是由矩形截面梁推导出的，所以用于非矩形截面梁时，则不能满足工程所需要的精度。

（）9.一平面任意力系对其作用面内某两点之矩的代数和均为零，而且该力系在过这两点连线的轴上投影的代数和也为零，因此该力系为平衡力系。

10.若在结构对称的梁上，作用有对称载荷，则该梁具有反对称的剪力图和对称弯矩图。

三、填空题(每题2分)1.两个相互接触的物休间有相对滑动或有相对（）时，在接触面之间产生的彼此阻碍其相对滑动的切向力，称为（）。

2.梁弯曲时，任意一截面的转角近似地等于挠曲线方程)(x fy 对X的（）。

3.静应力可视为交变应力的一个特例，其应力循环特性r =( )。

4.平面任意力系只要不平衡，则它就可以简化为一个（ ）或者简化为一个（ ）。

5.平面任意力系向作用面内任一点简化结果是：主矢不为零，而主矩为零，说明力系与通过简化中心的一个（ ）等效。

四、简答题(每题5分) 1. 何谓惯性半径？何谓柔度？2.约束反力与主动力有何区别？主动力与约束反力的关系与作用力和反作用力的关系有什么不同？五、计算分析题(每题10分) 1.图示水平杆AD ，A 端为固定铰链支座，C 点用绳子系于墙上，已知铅直力 1.2kN G =，不计杆重，求绳子的拉力及铰链A 的约束反力。

2.图示物体受两力偶1122(,)(,)''、F F F F 作用，已知125kN,3kN,=30,=60F F a b ==（单位mm ），试求其简化的最后结果？3. 有一支撑管道的悬臂梁，由两根槽钢组成，两根管道作用在悬臂梁上的重量均为W ＝5.39kN ，尺寸如图所示（单位为mm ）。

求（1）绘悬臂梁的弯矩图。

（2）选择槽钢的型号。

设材料的许用应力［σ］＝130MPa 。

x4. 车辆制动缸的活塞杆如图所示。

制动时，空气压力 1.2MPa p =。

已知活塞直径40cm D =，活塞杆直径6cm d =，材料的许用应力[]50MPa σ=，试校核活塞杆的强度。

六、图解题(每题10分)1. 如图所示受力图中是否有错误？如有，请画出正确的受力图。

A G AGB F NA B F NBG A BB GA F NA(b)(a)F NBAB C FFC A BF A F B ABF AxF AyF NBBFFA(c)(d)2.已知图中A 点的加速度大小和方向，试画出B点及C 点的速度的方向。

工程力学（多学时） 1 A 卷答案一、单选题(每题2分) 1.A 2.B 3.A 4.C 5.C二、判断题(每题1分) 1.正确 2.错误 3.错误 4.正确 5.错误 6.正确7.错误 8.错误 9.正确 10.正确三、填空题(每题2分) 1. 相对滑动趋势 滑动摩擦力 2. 一阶导数 3. 14. 力偶 合力5.力四、简答题(每题5分) 1.细长压杆的临界应力为2222()cr cr F E E A L A ππσμλ===其中li iμλ==。

i =仅与截面的形状及尺寸有关，称为截面的惯性半径；l i μλ=综合反映了压杆的长度、支承方式与截面几何性质对临界应力的影响，称为柔度。

2.约束反力是限制物体运动或可能运动的力而主动力是使物体产生运动或可能运动的力。

主动力和约束反力都是同一物体所受的外力，它们的大小、方向没有直接的关系，对于平衡物体来说主动力和约束反力组成了平衡力系。

作用力和反作用力分别作用在两个物体上，它们大小相等、方向相反、作用在一条直线上，但两者不能平衡。

五、计算分析题(每题10分) 1.解题过程与步骤：1．取ABD 杆研究，画受力图； 2．选坐标系x 、y ；矩心为A ； 3．建立平衡方程求解；()TTT0cos 4500sin 4500sin 450ix AxiyAyAF F F F F FG M F AB G AD =-︒==+︒-==︒⨯-⨯=∑∑∑F 解得：()T 3.39kN 2.4kN 1.2kN Ax AyFF F ===-↓2.解题过程与步骤：简化的最后结果为一合力偶：12125kN 30mm 3kN 60mm =330kNmm =0.33kNm(M M M F a F b =+=-⋅-⋅=-⨯-⨯--顺时针方向）3.解题过程与步骤：解：（1）弯矩图如图所示（2）悬臂端A 处的弯矩最大，为危险截面，其上的弯矩为max (300300510)1110M W W=-++=- 所以 ：[]maxmax 2zM W σσ=≤则[]()3max 6111023.01cm 2213010z M WW σ≥==⨯⨯选两个8号槽钢： ()3225.350.6cm z W =⨯=max max 61110118.2MPa 50.610z M W W σ-==≈⨯ ＜[]σ=130 MPa4.解：1、计算轴力2222400mm 60mm 1.2MPa 147.33kN44N F p A ππ⎛⎫⨯⨯=⋅=⨯-= ⎪⎝⎭2、校核活塞杆的强度322147.3310N 452.1MPa 60mmN F A σπ⨯⨯===⨯＜[]σ答：活塞杆的强度足够六、图解题(每题10分) 1.解题过程与步骤：1．（a ）图中F NA 错误，正确如图2．（b ）图中F NB 错误，正确如图3．（c ）图中F A 、F B 错误，正确如图4．（d ）图中F NB 错误，正确如图计算的最后结果数字：G GABF NBF NAF NB FCAB F A F BFBF AxA F AyF NB2.解题过程与步骤： （提示：定轴转动刚体上各点的全加速度与半径夹角相同，加速度大小与半径成正比。

）工程力学班级姓名座号得分一、单选题(每题2分)1.关于平衡力系，以下各种说法中正确的是：（）A 平衡力系在任何轴上投影的代数和都等于零B 平衡力系在任何轴上投影的代数和一定不等于零C 平衡力系只在两相互垂直的坐标轴上投影代数和才分别等于零D 平衡力系在任何轴上投影的代数和不一定不等于零2.细长杆承受轴向压力N F的作用，其临界压力与（）无关。

A 杆的材质B 杆的长度C 杆承受压力的大小D 杆的横截面形状和尺寸3.列出梁ABCDE（如图所示）各梁段的剪力方程和弯矩方程，其分段要求应是分为（）A AC和CE段B AC、CD和DE段C AB、BD和DE段D AB、BC、CD和DE段4.点作圆周运动，如果知道法向加速度越变越大，则点的运动速度（）A 越变越大B 越变越小C 保持不变D 变化趋势不定5. 倒T形等直梁，两端承受力偶矩M作用，翼缘受拉。

以下结论中，（）是错误的。

A 梁截面的中性轴通过形心B 梁的最大压应力出现在截面的上边缘C 梁的最大压应力与梁的最大拉应力数值不等D 梁的最大压应力的绝对值小于最大拉应力二、判断题(每题1分)1. 在临界载荷作用下，压杆既可在直线状态保持平衡，也可在微弯状态下保持平衡。

（）2.互成平衡的两个力对于同一点O之矩的代数和为零。

3.提高压杆稳定性的措施，实际上就是如何增大柔度的措施。

（ ）4. 动能是标量。

5.矩形截面梁的纯弯曲段内，甘横截面上各点的剪应力均等于零。

（ ）6.梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面任一侧（左侧或右侧）梁上所有外力的代数和。

（ ）7.图中轮O 以角速度ω在水平地面上作纯流动，CD 线上的速度分布图为图示的画法。

8. 有一简支梁，手均布载荷作用，现改为与此均布载荷合力相等的集中力作用，其作用点位于均布载荷的合力作用点处。

梁在这两种情况下所产生的变形，即挠度和转角读是一样的。

（ ）9.若点的运动方程为2s btc=+（b ，c 为常数），则点的运动轨迹一定为一条曲线。

10.因等直圆轴扭转变形时，横截面上没有正应力而只有切应力存在，所以扭转变形与剪切变形是相同的。

三、填空题(每题2分) 1.作用于定轴转动刚体上常力矩的功，等于（ ）乘积。

2.工程上用的鱼腹梁、阶梯轴等,其截面尺寸随弯矩大小而变,这种截面变化的梁,往往就是近似的（ ）梁。

3.金属拉伸试件在屈服时会表现出明显的（ ）变形，如果金属零件有了这种变形就必然会影响机器正常工作。

4. 圆轴产生扭转变形的受力特点是（ ）的外力偶矩作用；变形特点是（ ）。

5.A 船以1v =的速度向南航行，B 船以230v =km/h 的速度向东南航行，则B 船相对于A船的速度（ ），（ ）。

四、简答题(每题5分)1. 弯矩的正负对挠曲线的形状有什么影响？2. 图示刚体在A 、B 、C 三点各受一力作用，已知123F FF F===、△ABC 为一等边三角形，问此力系简化的最后结果是什么？此刚体是否平衡？五、计算分析题(每题10分) 1.图示物体受两力偶1122(,)(,)''、F F F F 作用，已知125kN,3kN,=30,=60F F a b ==（单位mm ），试求其简化的最后结果？2. 试求图示杆1-1，2-2，3-3截面的轴力，并作轴力图。

3. 如图所示简易起重机梁，用工字钢制成。

若载荷20kN F =，并可沿梁轴移动(0)l η<<，试选择工字钢型号。