工程力学试题四及答案

工程力学试题四及答案

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. 单元体上（ ）与材料无关。

A 最大剪应力；

B 体积应变；

C 体积改变比能；

D 形状改变比能

3. 两个力在同一轴上投影相等，此两力的大小（ ）。

A 一定相等；

B 一定不相等；

C 不一定相等；

D 以上答案均不对

4. 梁产生弯曲变形时，凡是挠度为零的截面，其转角是（ ）为零的。

A 一定；

B 一定不；

C 不一定

5. 指出图示简支梁（如图所示）m -n 截面上的弯矩及其符号是（ ）

A －Pac /L ；

B Pac /L ；

C -Pbc/L ；

D Pbc/L

6. 在弹性范围内，把弹簧伸长加倍，则拉力作的功（ ）。

A 不变；

B 加倍；

C 增加了3倍；

D 增加了4倍

7. 平面任意力系平衡的必要和充分条件也可以用三力矩式平衡方程

()()()0,0,0A

B

C

M M M ===∑∑∑F F F 表示，这组平衡方程在使用中的附加

条件为（ ）

A 投影轴x 轴不垂直于A 、

B 或B 、

C 连线 B 投影轴y 轴不垂直于 A 、B 或B 、C 连线

C 投影轴x 轴垂直于y 轴

D A 、B 、C 三点不在同一直线上

8. 如图所示，已知物体自重G =100N ，压力F P =100N ，物体与固定平面间的摩擦

因数为f =0.5，则物体与固定面间的摩擦力为：（ ）

A

F =100N ；B F

=50N (a)；C F

=25N (b) ；D F =86.6N (c)

9. 在圆轴扭转变形时，其它条件不变，若轴的长度增加一倍，扭转角是原来的

（

）。

A 1倍；

B 2倍；

C 3倍；

D 4倍；

10. 图示应力状态，用第一强度理论校核时，其相当应力为：

A

B

C

D

二、判断题(每题1分)

1. 两个点沿同一圆周运动，全加速度较大的点，其法向加速度一定较大。（ ）

2. 将力沿空间坐标轴分解，所得的结果应看作是代数量。（ ）

3. 摩擦力的方向总是与物体的运动或运动趋势方向相反。（ ）

4. 点的法向加速度与速度大小成正比。（ ）

5. 速度瞬心位置不断变换的过程就是刚体平面运动的过程。（ ）

6. 双曲柄连杆机构中的连杆属于平动，连杆上各点轨迹为相同的曲线，而且是

平行。（ ）

7. 两个点沿同一圆周运动，若两个点的法向加速度大小相等，则在这段时间内

两点的全加速度大小必相等。（ ）

1r σ=1r στ

=1r σ=12r στ

=

8. 扭矩的正负号可按如下方法来规定：运用右手螺旋法则，四指表示扭矩的转

向，当拇指指向与截面外法线方向相同时规定扭矩为正；反之，规定扭矩为负。（ ）

9. 如微元体处于纯剪切应力状态，因而微元体内任何方向的斜截面上均没有正

应力。（ ）

10. 凡是平面运动都可以分解为平动加转动。反过来，凡是平动与转动合成的结

果都一定是平面运动。（ ）

三、简答题(每题5分)

1. 何谓惯性半径？何谓柔度？

2. 两电线杆之间的电缆中间总是下垂，能不能将电缆拉成直线？为什么？

3. 能否将作用于三角架 AB 杆上的力 F ，沿其作用线移到 BC 杆上，而使 A 、

B 、

C 铰链处的约束反力 保持不变？

4. 在平面汇交力系的平衡方程中，可否取两个力矩方程，或一个力矩方程和一

个投影方程？这时，其矩心和投影轴的选择有什么限制？

四、计算分析题(每题10分)

1. 齿轮A 以转速30 n r/min 旋转，带动另一齿轮B ，刚连于齿轮B 的鼓轮D 亦

随同转动并带动物体C 上升。半径1r 、2r 与3r 各为0.3 m 、0.5 m 与0.2 m 。试求C 上升的速度。

2. 如图所示三种情况中，已知P 200N,100N,30G F α===︒，物块与支承面间的

静摩擦因数0.5s f =。试求哪种情况下物体能运动。

3. 图示矩形截面简支梁，材料容许应力[σ]＝10MPa ，已知b ＝12cm ，若采用截

面高宽比为h/b ＝5/3，试求梁能承受的最大荷载。

4. 如图a 所示简支梁，载荷F 可沿粱轴移动。试问：

（1）载荷位于何位置时，梁的最大剪力值最大，并确定该剪力之值； （2）载荷位于何位置时，梁的最大弯矩最大，并确定该弯矩之值。

五、图解题(每题5分)

1. 画出图示各梁的剪力图和弯矩图。

(a)(b)(c)

q

A

B

2. 如图所示凸轮顶杆机构，试画出图中顶杆的受力图，未画重力的物体均不计

重量，所有接触处均为光滑接触。

A

(a)

(b)