(完整版)材料力学4套模拟试题及答案

模拟试题一
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的。

1．静定杆件的内力与其所在截面的（）可能有关．
A．形状B．大小C．位置D．材料
2．图1阶梯形杆，AB段为钢，BC段为铝。

在P力作用下（）。

A．AB段轴力最大B．BC段轴力最大
C．CD段轴力最大D．三段轴力—祥大
3．对于水平梁某一指定的截面来说，在它（）的外力将产生正的剪力．
A．左侧向上或右侧向下B．左或右侧向上
C．左侧向下或右侧向上D．左或右侧向下
4．工字钢的一端固定、一端自由，自由端受集中力P的作用。

若梁的横截面和P力作用线如图2，则该梁的变形状态为（）。

A．平面弯曲B．斜弯曲+扭转C．平面弯曲+扭转D．斜弯曲
5．图3矩形截面，则m~m线以上部分和以下部分对形心抽z的两个静距的（）。

A．绝对值相等，正负号相同B．绝对值相等，正负号不同
C．绝对值不等，正负号相同D．绝对值不等，正负号不同
6．扭转应力公式适用于（）杆件。

A．任意截面形状B．任意实心截面形状
C．任意材料的圆截面D．线弹性材料的圆截面
7．在下列关于梁转角的说法中，（）是错误的。

A．转角是横截面绕中性轴转过的角位移
B．转角是变形前后同一横截面间的夹角
C．转角是横截面绕梁轴线转过的角度
D．转角是挠曲线之切线与轴拘坐标轴间的夹角
8．塑性较好的材料在交变应力作用下，当危险点的最大应力低于屈服极限时（）。

A．既不可能有明显塑性变形，也不可能发生断裂
B．虽可能有明显塑性变形，但不可能发生断裂
C．不仅可能有明显的塑性变形．而且可能发生断裂
D．虽不可能有明显的塑性变形，但可能发生断裂
二、作图题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）。

1．绘图4结构的轴力图。

图4
2．绘图5结构的扭矩图。

（Te=4kN·m；t=2kN/m；l=2m）
图5
3．绘图6桁梁组合结构中梁式杆的M图。

图6
三、计算题（本大题共3小题，第1题15分，第2题15分，第3题20分，共50分）。

（要求写出必要的步骤）
1．图7直径d＝2cm的受扭圆轴，今测得与轴线成45o方向的线应变ε45o＝520×10-6，已知E＝2.0×105MPa，μ＝0.3，试求扭转力矩T。

图7
2．图8铸铁制成的外伸梁。

已知截面形心到截面上边缘的距离y1＝46.7mm．整个截面对中性轴的惯性矩I＝8.64×106mm4。

铸铁的抗拉容许应力［σ］t＝50MPa，抗压容许应力［σ］c＝80MPa。

试校核梁的强度。

图8
3．试用莫尔定律求图9梁的截面D的挠度f和转角θ。

EI＝常数。

图9
模拟试题一答案
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）
1．C2．D3．A4．B
5．B6．D7．C 8．D
二、作图题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）。

1．N图（kN）1分
5分
2．T图（kN·m）1分
5分
3．M图（kN·m）1分
5分
三、计算题（本大题共3小题，第1题15分，第2题15分，第3题20分，共50分）。

1．解：
5分
5分
5分
2．解：
5分
5分
5分3．解：
根据对称性：
2分
（1）在B点加单位力
2分
AC段：0<x<1
CB段：0<x<1
BD段：0<x<1 4分
4分（2）在B点加单位力偶
根据平面力偶平衡：
2分
AC段：0<x<1
CB段：0<x<1
BD段：0<x<1 4分
4分
模拟试题二
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的。

1．均匀性假设认为，材料内部各点的（）是相同的。

A．应力B．应变C．位移D．力学性质
2．在下列关于轴向拉压杆轴力的说法中，（）是错误的。

A．拉压杆的内力只有轴力B．轴力的作用线与杆轴重合
C．轴力是沿杆轴作用的外力D．轴力与杆的横截面和材料无关
3．在图1悬臂梁的AC段上，各个截面上的（）。

图1 图2图3
A．剪力相同，弯矩不同B．剪力不同，弯矩相同
C．剪力和弯矩均相同D．剪力和弯矩均不同
4．在图2刚架中，（）段发生拉弯组合变形。

5．在下列关于平面图形的结论中，（）是错误的．
A．图形的对称轴必定通过形心B．图形两个对称轴的交点必为形心
C．图形对对称轴的静距为零D．使静矩为零的轴必为对称轴
6．根据圆轴扭转的平面假设．可以认为圆轴扭转时其横截面（）。

A．形状尺寸不变，直径仍为直线B．形状尺寸改变，直径仍为直线
C．形状尺寸不变，直径不保持直线D．形状尺寸改变，直径不保持直线
7．图3悬臂梁受力。

其中（）。

A．AB段是纯弯曲，BC段是剪切弯曲B．AB段是剪切弯曲，BC段是纯弯曲；
C．全梁均是纯弯曲；D．全梁均为剪切弯曲
8．自由落体冲击时，当冲击物重量G增加一倍时，若其它条件不变，则被冲击物内的动应力（）。

A．不变B．增加—倍C．增加不足—倍D．增加—倍以上
二、作图题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）。

1．绘图4结构的轴力图。

图4
2．绘图5结构的扭矩图。

图5
3．绘图6结构的弯矩图。

图6
三、计算题（本大题共3小题，第1题15分，第2题15分，第3题20分，共50分）。

（要求写出必要的步骤）
1．矩形截面梁b×h=100×200mm受力及截面尺寸如图7。

试求梁中最大弯曲应力和剪应力。

图7
2．己知应力状态如图8，图中应力单位为MPa。

解析法求：
图8
（1）主应力大小，主平面位置；
（2）在单元体上给出主平面位置及主应力方向；
（3）最大剪应力。

3．试用卡式第二定律求图9梁的截面D的挠度f和转角θ。

EI＝常数。

图9
模拟试题二答案
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）
1．D 2．C3．A 4．B5．D 6．A7．B 8．C
二、作图题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）。

1．N图（kN）1分
5分
2．T图（kN·m）1分
5分
3．M图（kN·m）1分
5分
三、计算题（本大题共3小题，第1题15分，第2题15分，第3题20分，共50分）。

1．解
1分
1分
内力图如图：
4分
1分
4分
4分
2．解：单位：MPa
5分
2分
4分
4分
3．解：
（1）在B点加单位力
AC段：0<x<12分
CB段：0<x<12分BD段：0<x<12分
4分
（2）在B点加单位力偶
AC段：0<x<12分
CB段：0<x<12分BD段：0<x<12分
4分
模拟试题三
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的。

1．构件在外力作用下（）的能力称为稳定性。

A．不发生断裂B．不产生变形C．保持原有平衡状态D．保持静止
2．截面面积矩的取值情况是（）。

A．恒大于零B．恒为负值C．恒等于零D．可能为正、为负或为零
3．实心圆轴、两端扭矩作用。

直径为D时，设轴内的最大剪应力为τ，若轴的直径改为D/2，其它条件不变，则轴内的最大剪应力变为（）。

A．8τB．τ/8C．16τD．τ/16
4．等截面直杆承受拉力N作用，若选用三种不同的截面形状：圆形、正方形、空心圆，比较材料用量，则（）。

A．正方形截面最省料B．圆形截面最省料
C．空心圆截面最省料D．三者用料相同
5．单元体的应力状态如图1，则主应力σ1为（）MPa。

A．90B．10C．-90D．-10
6．图2（a）和（b）两梁抗弯刚度相同，荷载相同，则下列正确的是（）。

A．内力不同，位移相同B．内力相同，位移不同
C．两梁对应截面的内力、位移相同D．两梁对应截面的内力、位移不同
图1图2
7．长方形截面压杆，b/h＝1/2，如果将b改为h后仍为细长杆，临界力Pcr是原来（）倍。

A．2倍B．4倍C．8倍D．16倍
8．起重机起吊重物Q，由静止状态开始，以等加速度上升，经过时间t，重物上升高度为H。

则起吊过程中吊索内的拉力为（）
A．Q［1+2H/（gt2）］B．Q［1-2H/（gt2）］
C．Q［1+H/（gt2）］D．Q［1-H/（gt2）］
二、作图题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）。

1．绘图3结构的轴力图。

图3
2．绘图4结构的剪力图。

图4
3．绘图5结构的弯矩图。

图5
三、计算题（本大题共3小题，第1题15分，第2题15分，第3题20分，共50分）。

（要求写出必要的步骤）
1．矩形截面梁b×h=50×100mm受力及截面尺寸如图6。

容许正应力［σ］＝170MPa，容许剪应力［τ］＝70MPa。

试校核梁的强度。

2．压杆截面如图7。

若绕x轴失稳可视为两端固定，若绕y轴失稳可视为两端铰支。

杆长2m，材料的弹
性模量E＝2×105MPa，σP＝200MPa。

求压杆的临界力和临界应力。

单位：mm 图6图7
3．图8为一简支梁，受q＝10kN／m均布线荷载作用。

求A点主应力的大小和剪应力的极值。

（计算结果保留三位小数）
图8
模拟试题三答案
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）
1．C2．D3．A4．D5．A6．B7．C8．A
二、作图题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）。

1．N图（kN）1分
5分
2．Q图（kN）1分
5分
3．M图（kN·m）1分
5分
三、计算题（本大题共3小题，第1题15分，第2题15分，第3题20分，共50分）。

1．解：
M图（kN·m）3分
Q图（kN·m）3分
2分
4分
3分
2．解：
4分
4分
2分
3分
2分
3．解：
依据对称性：2分
取图示隔离体分析
3分
2分
2分
3分
3分
3分
2分
模拟试题四
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的。

1．物体受力作用而发生变形，当外力去掉后又能恢复原来形状和尺寸的性质称为（）
A．弹性B．塑性C．刚性D．稳定性
2．截面极惯性矩的量纲是（）。

A．长度B．长度的二次方C．长度的三次方D．长度的四次方
3．在纯剪应力状态中，任意两相互垂直截面上的剪应力，必定是（）
A．均为正值B．均为负值C．一为正一为负D．均为零
4．广义虎克定律的适用范围是（）。

A．脆性材料B．塑性材料C．任何材料D．材料为各向同性且处于线弹性范围内5．四种梁的截面形状，从梁的正应力强度方面考虑，最合理的截面形状是（）。

A．圆形B．I字形C．长方形D．正方形
6．材料相同的悬臂梁图1（a）和（b），所受荷载及截面尺寸如图。

关于它们的最大挠度正确的是（）。

A．（a）梁最大挠度是（b）梁的1/4倍B．（a）梁最大挠度是（b）梁的1/2倍
C．（a）梁最大挠度与（b）梁的相等D．（a）梁最大挠度是（b）梁的2倍
图1
7．细长压杆，若长度系数增加一倍，临界压力（）
A．为原来的四分之一B．为原来的一半C．增加一倍D．为原来的四倍8．重力为Q的物体，以匀速v下降，当吊索长度为l时，制动器刹车、起运卷筒以等减速在t秒后停止转动，动荷系数为（）
二、作图题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）。

1．绘图2结构的轴力图。

图2
2．绘图3结构的扭矩图。

图3
3．绘图4结构的弯矩图。

图4
三、计算题（本大题共3小题，第1题15分，第2题15分，第3题20分，共50分）。

（要求写出必要的步骤）
1．有一重物G＝10kN的物体从h＝0.01m处自由下落，冲击在杆件上（图5）。

A1＝100mm2，A2＝200mm2。

材料的弹性模量E＝2×105MPa，不考虑杆件的自重。

求杆内产生的动应力。

（杆件为轴心受力杆。

）
2．求图6截面的形心位置和图形对形心轴z的惯性矩I z，面积矩S z。

图5图6
3．AB段为实心圆截面，直径100mm；BC段为实心圆截面，直径200mm；CD段为空心圆截面，外径200mm，内径100mm；所受外力偶矩见图7。

各杆材料的容许剪应力［τ］＝70MPa。

（1）校核该轴的强度；(2) 若G＝8×104MPa，求此轴总转角。

图7
模拟试题四答案
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分）
1．A2．D3．C4．D5．B6．A7．A8．C
二、作图题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）。

1．N图（kN）1分
5分
2．T图（kN·m）1分
5分
3．M图（kN·m）1分
5分
三、计算题（本大题共3小题，第1题15分，第2题15分，第3题20分，共50分）。

1．解：
5分
5分
1分
2分
2分
2．解：
建立图示Z’轴，将图型分解成上下两个矩形。

2分
5分
4分
4分
3．解：
T图（kN·m）4分
5分
2分
2分
2分
（与5kN·m的扭矩同向）5分。