山东交通学院2021年普通专升本统一考试工程力学综合题题库

密级★启用前 考试类型：专业综合能力
山东省2021年普通高等教育专升本考试专业综合能力测试题库及参考答案
院校科目及题型：山东交通学院《工程力学》综合题
该题库为本校专升本专业综合能力测试题库的一个题型的题库，该考试科目有多个常见题型题库。

该科目为闭卷考试，时间120分钟，考试后需要将试卷和答题卡一并上交。

注意事项:
1.答题前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、考生号、座号填写到试卷规定的位置上，并将姓名、考生号、座号填(涂)在答题卡规定的位置；
2.答题必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不能使用涂改液、胶带纸、修正带。

不按以上要求作答的答案无效。

一、综合题
1． 作用于半径为120 mm 的齿轮上的啮合力F 推动皮带绕水平轴AB 作匀速转动。

已知皮带紧边拉力为200 N ，松边拉力为100 N ，尺寸如图所示。

试求力F 的大小以及轴承A 、B 的约束力。

（尺寸单位mm ）。

答:（1） 研究整体，受力分析，画出受力图（空间任意力系）；
（2） 选坐标系Axyz ，列出平衡方程；
()()0: cos20120200100800
70.9 N o z M F F F =−⨯+−⨯==∑
()()0: sin 201002001002503500
207 N
o
x By By M F F F F =−⨯++⨯−⨯==∑
()0: cos201003500
19 N
o
y
Bx Bx M
F F F F =−⨯+⨯==∑ 0: cos200
47.6 N
o
x
Ax Bx Ax F
F F F F =−+−==∑
()0: sin 201002000
68.8 N
o y
Ay By Ay F
F F F F =−−−++==∑
约束力的方向如图所示。

2． 图示桁架，杆1为圆截面钢杆，杆2为方截面木杆，在节点A 处承受铅直方向的载荷F 作用，试确定钢杆的直径d 与木杆截面的边宽b 。

已知载荷F=50 kN ，钢的许用应力[σS] =160 MPa ，木的许用应力[σW] =10 MPa 。

答:（1） 对节点A 受力分析，求出AB 和AC 两杆所受的力；
270.7 50AC AB F F kN F F kN ====
（2） 运用强度条件，分别对两杆进行强度计算；
[][]321
32
25010160 20.014
70.71010 84.1AB AB
S AC AC
W F MPa d mm
A d F MPa b mm A b σσπσσ⨯==≤=≥⨯==≤=≥
所以可以确定钢杆的直径为20 mm ，木杆的边宽为84 mm 。

3． 1.所述桁架，若杆AB 与AC 的横截面面积分别为A1=400 mm2与A2=8000 mm2，杆AB 的长度l=1.5 m ，钢与木的弹性模量分别为ES=200 GPa 、EW=10 GPa 。

试计算节点A 的水平与铅直位移。

答:（1） 计算两杆的变形；
31313232501015000.938 20010400
270.71021500 1.875 10108000AB S AC W F l l mm
E A
F l l mm
E A ⨯⨯∆===⨯⨯⨯∆===⨯⨯
1杆伸长，2杆缩短。

（2） 画出节点A 的协调位置并计算其位移；
水平位移： 10.938 A l mm ∆=∆=
铅直位移：
0001221'sin 45(cos 45)45 3.58 A f A A l l l tg mm ==∆+∆+∆=
4． 试画出以下各题中AB 杆的受力图 答:
5． 图示接头，承受轴向载荷F 作用，试校核接头的强度。

已知：载荷F=80 kN ，板宽b=80 mm ，板厚δ=10 mm ，铆钉直径d=16 mm ，许用应力[σ]=160 MPa ，许用切应力[τ] =120 MPa ，许用挤压应力[σbs] =340 MPa 。

板件与铆钉的材料相等。

答:（1） 校核铆钉的剪切强度；
[]2
1499.5 120 14Q
S F F MPa MPa A d ττπ===≤=
（2） 校核铆钉的挤压强度；
[]14125 340 b bs bs b F
F MPa MPa
A d σσδ===≤=
（3） 考虑板件的拉伸强度；
对板件受力分析，画板件的轴力图；。