工程力学Ⅰ静力学复习题
? 工程力学静力学部分复习题
? 一、是非题（正确用√，错误用×，填入括号内。）
1、二力构件的约束反力，其作用线是沿二受力点连线，方向相反，指向可任意假设。( √ )
? 2、一平面力系的主矢不为零，则此力系分别向A 、B 两点简化，主矩相同。(× ) ? 3、、一平面力系的主矢为零，则此力系分别向A 、B 两点简化，结果一定相同。(√ )
? 4、由于零力杆不承受力，所以是无用杆，它的存在与否对桁架结构没有影响。(× )
? 5、力偶各力在其作用平面内的任意轴上投影的代数和都始终等于零。( √ )
? 6、作用在同一平面内的四个力，它们首尾相连构成一封闭的四边形，则此力系一定是平衡力系。(× )
? 7.全反力与接触面公法线之间的夹角称作摩擦角。(× )
? 8、在保持力偶矩不变的前提下，力偶可在同一平面内，或相互平行的平面内任意移动，不改变力偶对刚体的作用效果。（√）
? 9、光滑铰链类约束反力，可以用任意两个相互垂直的分力表示。（√） ? 二、选择题（请将正确答案的序号填入括号内。）
1、图示两个平面汇交力系，力系中每个力都不等于 ? 零，其中(1)图中与共线，则(1)图( C )，(2)图( B ) ? A )平衡； B )不一定平衡； C )不平衡
?
? 2．以下所给四组平衡方程中，哪一组不是平面力系的平衡方程？（ C ） ? A ) ∑Fx =0 ∑F y=0 ∑M 0(F )=0
? B ) ∑Fx =0
? ∑M A(F )=0 (A 、B 两点连线与x 轴不垂直) ? ∑M B(F )=0
? C) ∑F x=0 D) ∑M A(F )=0
? ∑F y=0 ∑M B(F )=0 （A 、B 、C 三点不共线） ? ∑F z=0 ∑M C(F )=0
( 1 )
( 2 )
?3、空间力偶矩是（D）。
?A）代数量；B）滑动矢量；C）定位矢量；D）自由矢量。?4、一重W的物体置于倾角为的斜面上，若摩擦因数为f，且tan 体（A）。若增加物重量，则物体（A）；若减轻物体重量，则物体（A）。 ?A）静止不动； ?B）向下滑动；C）运动与否取决于平衡条件。 ?5、物块重5kN，与水平面间的摩擦角为φm=35°，今用与 ?铅垂线成60°角的力P推动物块， ?若P=5kN，则物块将（A ） ?A)不动B)滑动 ?C)处于临界状态D)滑动与否无法确定 ? ? ? 9.若矩形板受力偶矩为M=60N·cm 的力偶作用，则直角弯杆ABC 对平板的约束力为( A )； ? A)15N ； B)20N ； C)12N ； D)60N 。 ? D 铰处约束反力的方向为( C )。 ? A)水平方向； B)垂直方向； ? C)与AC 连线平行； ? D)无法确定，用二个正交分量表示。 ? ? 10、带有不平行二槽的矩形平板上作用一力偶M ，在槽内插入两个固定于地面的销钉，不计摩擦，则平板( B )。 ? A)平衡； B)不能平衡； C)无法确定。 2 A B 3 C D 4 4 M ? ? 11、关于平面任意力系的主矢和主矩，下述说法正确的是（ A ）。 ? （A ）主矢的大小、方向与简化中心无关； ? （B ）主矩的大小、转向一定与简化中心的选择有关； ? （C ）当平面任意力系对某点的主矩为零时，该力系向任何一点简化结果为一合力； ? （D ）当平面力系对某点的主矩不为零时，该力系向任一点简化的结果均不可能为一合力。 ? 12、已知刚体某平面O 点作用一力F ，此外在此平面上还作用一力偶矩为M 的力偶，若将此力和力偶简化，其最后结果是什么？（ C ） ? A)简化为一力偶。 ? B)简化为一合力（作用线通过O 点）。 ? C)简化为一合力（作用线不通过O 点）。 ? 13、如图所示,平面连杆机构中的AB ,CD 杆上作用 ? 等值,反向力偶M1，M2，此时BC 不平行于AD ，如 ? 不计杆重,则该机构处于(B) ? A ）平衡 B ）不平衡. C ）无法判断 三、填空题（请将答案填入划线内。） ? 1、图示由三个构件组成的结构，共有 9 个独立的平衡方程，? 未知量的数目为10 个， ? 此问题属于 静不定问题 。 ? 2、平面汇交力系有 2 个独立的平衡方程；平面力偶系有 1 个独立的平衡方程；平面任意力系有 3 个独立的平衡方程。 3.图示桁架结构中的零力秆件有(a)图：1、2、4、5；（b ）图：1、3、4、5、7。 ? 4.如何选择截面，使只用两个平衡方程就能求解出桁架中AB 杆内力。 ? 从红色线条处截开桁架，先取整体为研究对象，截开后取右半部为研究对象 AB ? 四、作图题（画出下列指定物体的受力图，假设接触处均为光滑的。除注明者外，各物体自重不计） A B ? 1．杆AB 2．AC 、BC 部分 3．杆BC ? 4．A 形构架挚体及AB 部分、 BC 部分、DE 杆、销钉B ? 5．二跨静定刚架整体、AD 部分 DBE 部分、EC 梁 ? 6．杆AB 、杆DC 、滑块D 二：综合运用 ? 1.已知：外伸梁ABC 的尺寸与载荷情况如图8所示，其中：m=2 kN.m ，P =3 kN ，q =1 kN/m 。4m2m m ABC qP ? 求：A 、B 两支座处的反力。 A ? 2、一端固定的悬臂梁AB 如图所示,梁上作用有均布载荷,载荷集度(梁的单位长度力的大小)为 ,在梁的自由端还受一集中力和一力偶矩为的力偶作用,梁的长度为 ,试求固定端处的约束反力。 F 0 x Ax F F ==∑解：取ABC 杆为研究对象，画受力图，列平衡方程 21 4640 2 6A B B M F P m q F KN =-+-??==∑0 401y Ay B Ay F F F P q F KN =+--==∑ ? 3、由直角曲杆ABC 、DE ，直杆CD 及滑轮组成的结构如图所示, AB 杆上作用有水平均布载荷q ．不计各构件的重量，在D 处作用一铅垂力F ，在滑轮上悬吊一重为P 的重物，滑轮的半径r =a ,且P =2F ，CO =OD ．求支座E 及固定端A 的约束反力 . 解：取AB 杆为研究对象，画受力图，列平衡方程 x Ax F F ==∑0 0y Ay Ay F F P ql F P ql =--==+∑22 1 2 1 2A A A M m Pl m q l m pl m ql =---??==++∑ 解：取CD杆+滑轮+曲杆DE为研究对象，画受力图，列平衡方程 3 0330 2 c ED ED a M F a F a P r Tr F ?? =??-?++= ? ?? = ∑ P q F ED cos450 6 x Ax ED Ax F F F F F qa = -?= =- ∑ o cos450 2 y Ay ED Ay F F P F F F F = --+?= = ∑ o ( )2 2 1 0 5.56660 2 185 A A ED A M m P a F a q a F a m qa Fa =-?-?-??+?= =+ ∑ 再取整体为研究对象，画受力图，列平衡方程 F Ay F Ax m A F ED ? 4.直杆AB 、EG 和直角杆CD 铰接成如图所示构架．已知水平力P =5kN ，杆重不计，直角杆的D 端置于光滑水平面上，A 为固定铰链，求解C 点的反力． F Ax F Ay F D 解：取整体为研究对象，画受力图，列平衡方程 580 8A D D M F P F KN =?-?==∑0 2208E Cy D Cy M F F F KN =-?+?==∑再取CED 杆为研究对象，有 再取CED+EG 杆为研究对象，有 F D F Cx F By F Bx F Ex F Cy F Ey 422202.5B Cx Cy D Cx M F F F P F KN =?-?+?-?==∑ 1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 解： 1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。 (a) B (b) (c) (d) A (e) A (a) (b) A (c) A (d) A (e) (c) (a) 解： 1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。 解： (e) B B (a) B (b) (c) F B (a) (c) F (b) (d) (e) F 1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 拱ABCD ；(b) 半拱AB 部分；(c) 踏板AB ；(d) 杠杆AB ；(e) 方板ABCD ；(f) 节点B 。 解： (d) D (e) F Bx (a) (b) (c) (d) D (e) W (f) (a) D (b) B (c) B F D F 1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 结点A，结点B；(b) 圆柱A和B及整体；(c) 半拱AB，半拱BC及整体；(d) 杠杆AB，切刀CEF及整体；(e) 秤杆AB，秤盘架BCD及整体。 解：(a) (b) (c) (d) AT F BA F (b) (e) (c) (d) (e) C A A C ’C D D B 2-2 杆AC 、BC 在C 处铰接，另一端均与墙面铰接，如图所示，F 1和F 2作用在销钉C 上， F 1=445 N ，F 2=535 N ，不计杆重，试求两杆所受的力。 解：(1) 取节点C 为研究对象，画受力图，注意AC 、BC 都为二力杆， (2) 列平衡方程： 1 214 0 sin 60053 0 cos6005207 164 o y AC o x BC AC AC BC F F F F F F F F F N F N =?+-==?--=∴==∑∑ AC 与BC 两杆均受拉。 2-3 水平力F 作用在刚架的B 点，如图所示。如不计刚架重量，试求支座A 和D 处的约束 力。 解：(1) 取整体ABCD 为研究对象，受力分析如图，画封闭的力三角形： (2) F 1 F F D F F A F D 专科《工程力学》 一、（共75题,共150分） 1. 下列结论哪些是正确的( ) （2分） A.理论力学研究物体的位移，但不研究物体的变形； B.材料力学不仅研究物体的位移，同时研究物体的变形； C.理论力学研究的位移是刚体位移； D.材料力学研究的位移主要是伴随物体变形而产生的位移。 .标准答案：A,B,C,D 2. 悬臂桁架受到大小均为F的三个力的作用，如图所示，则杆1内力的大小为( )；杆2内力的大小为( )；杆3内力的大小为( )。 （2分） A.F B.； C.0； D.F/2。 .标准答案：A,C 3. 直杆受扭转力偶作用，如题4图所示。计算截面1-1和2-2处的扭矩，哪些是计 算不正确( )。 （2分） A. B. C. D..标准答案：A,C,D 4. 简支梁受集中力作用，如题5图，以下结论中( )是正确的。 （2分） A. B. C. D. .标准答案：A,B,D 5. 静力学把物体看做刚体，是（）（2分） A.物体受力不变形 B.物体的硬度很高 C.抽象的力学模型 D.物体的两点的距离永远不变。 .标准答案：C,D 6. 考虑力对物体作用的两种效应，力是( )。（2分） A.滑动矢量； B.自由矢量； C.定位矢量。 .标准答案：C 7. 梁AB因强度不足，用与其材料相同、截面相同的短梁CD加固，如图所示。梁AB在D 处受到的支座反力为( )。 （2分） A.5P/4 B.P C.3/4P D.P/2 .标准答案：A 8. 在图所示结构中，如果将作用于构件AC上的力偶m搬移到构件BC上，则A、 B、C三处反力的大小( )。 （2分） A.都不变； B.A、B处反力不变，C处反力改变； C.都改变； D.A、B处反力改变，C处反力不变。 .标准答案：C 9. 选择拉伸曲线中三个强度指标的正确名称为( )。 （2分） A.①强度极限，②弹性极限，③屈服极限 B.①屈服极限，②强度极限，③比例极限 C.①屈服极限，②比例极限，③强度极限 D.①强度极限，②屈服极限，③比例极限 .标准答案：D 10. 两根钢制拉杆受力如图，若杆长L２＝２Ｌ１，横截面面积A２＝２Ａ1，则两杆的伸长ΔＬ和纵向线应变ε之间的关系应为( )。 （2分） A. B. C. D. .标准答案：B 11. 图所示受扭圆轴，正确的扭矩图为图( )。 （2分） A.图A B.图B C.图C D.图D .标准答案：C 12. 梁在集中力作用的截面处，它的内力图为( )。 （2分） A.Q图有突变，M图光滑连续 B.Q图有突变，M图有转折 C.M图有突变，Q图光滑连续 D.M图有突变，Q图有转折 .标准答案：B 13. 梁的剪力图和弯矩图如图所示，则梁上的荷载为( )。 （2分） A.AB段无荷载，B截面有集中力 B.AB段有集中力，BC段有均布力 C.AB段有均布力，B截面有集中力偶 D.AB段有均布力，A截面有集中力偶 .标准答案：D 14. 平面力偶力系的独立平衡方程数目是。（2分） A.1； B.2； C.3； D.4； 《工程力学Ⅱ》期末考试试卷 （ A 卷） （本试卷共4 页） 一、填空题（每空2分，共12分） ? 1、强度计算问题有三种：强度校核， ，确定许用载荷。 2、刚度是指构件抵抗 的能力。 3、由等值、反向、作用线不重合的二平行力所组成的特殊力系称为 ，它对物体只产生转动效应。 4、确定杆件内力的基本方法是： 。 5、若钢梁和铝梁的尺寸、约束、截面、受力均相同，则它们的内力 。 6、矩形截面梁的横截面高度增加到原来的两倍，最大正应力是原来的 倍。 二、单项选择题（每小题5分，共15分） 1、实心圆轴直径为d,所受扭矩为T ，轴内最大剪应力多大？（ ） A. 16T/πd 3 B. 32T/πd 3 C. 8T/πd 3 D. 64T/πd 3 2、两根拉杆的材料、横截面积和受力均相同，而一杆的长度为另一杆长度的两倍。下面的答案哪个正确？（ ） A. 两杆的轴向变形都相同 B. 长杆的正应变较短杆的大 C. 长杆的轴向变形较短杆的大 D. 长杆的正应力较短杆的大 3、梁的弯曲正应力（ ）。 A 、与弯矩成正比 B 、与极惯性矩成反比 C 、与扭矩成正比 D 、与轴力正比 三、判断题（每小题3分，共15分） 1、平面一般力系向一点简化，可得到主失和主矩。（ ） 2、力偶在坐标轴上的投影不一定等于零。（ ） 3、材料的弹性模量E 和泊松比μ都是表征材料弹性的常量。（ ） 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 得分 阅卷人 得分 阅卷 得分 阅卷人 4、杆件变形的基本形式是：轴向拉伸、压缩、扭转、弯曲（ ） 5、外伸梁、简支梁、悬臂梁是静定梁。（ ） 四、计算题（本题满分20分） 矩形截面木梁如图所示，已知P=10kN ，a =，木材的许用应力 [ ]=10MPa 。设梁横截面的高宽比为h/b =2，试：（1）画梁的弯矩图； (2)选择梁的截面尺寸b 和h 。 五、计算题（本题满分20分） 传动轴AB 传递的功率为Nk=, 轴的转速n=360r/min.轴的直径D=3cm,d=2cm. 试：(1)计算外力偶矩及扭矩； (2)计算AC 段和BC 段轴横截面外边缘处剪应力； (3)求CB 段横截面内边缘处的剪应力。 得分 阅卷人 得分 阅卷 人 《工程力学》第二学期期末试题 （一）已知：梁AB 与BC ，在B 处用铰链连接，A 端为固定端，C 端为可动铰链支座。 试画: 答： （二）已知：结构如图所示，受力P 。 DE 为二力杆， B 为固定铰链支座， A 为可动铰链支座， C 为中间铰链连接。 A 试分别画出ADC 杆和BEC 杆的受力图。 （三）已知：实心圆截面轴，两端承受弯矩M 和扭矩T 的联合作用，轴 的转速n=100 r/min ，传递N P ＝10马力，弯矩M ＝200 Nm 。许用应力［σ］＝6 0 MPa 。 试求: 按第三 强度理论确定轴的直径d 。 解：对于实心圆截面轴有：32 3 d W P π= M M 同时由书中公式知：m KN n N T P ?=? =702.002.7； cm 99.460 10027.02.032][32d ][32 /)d (33 223 3r 3 2 2 max 3r 3 =??+?=?+==πσπσπσM M M W M C Z r （四）已知：梁ABC 受均布力q 作用。试求：铰链支座A 的反力和拉杆BD 的拉力。 四题图 （五）已知：梁ABC 受均布力q 作用,钢质压杆BD 为圆截面，直径d ＝4 0 mm ， BD 杆长L ＝800 mm , 两端铰链连接，稳定安全系数n st =3 , 临界应力的欧拉公式为σcr =π2 E / λ2 ， 经验公式为σcr = 304–1.12 λ ， E = 2 0 0 GPa ，σp =2 0 0 MPa ，σs =2 3 5 MPa 。 试求：根据压杆BD 的稳定性，计算分布载荷的许可值[q]。 提示：先求分布载荷q 与压杆BD 的静力关系，再求BD 杆的稳定许可压力 答：将BD 杆件截开，以上半部分为研究对象进行受力分析，假设BD q 工程力学 静力学与材料力学 (单辉祖 谢传锋 著) 高等教育出版社 课后答案 1-1试画出以下各题中圆柱或圆盘的受力图。与其它物体接触处的摩擦力均略去。 解： 1-2 试画出以下各题中AB 杆的受力图。 (a) B (b) (c) (d) A (e) A (a) (b) A (c) A (d) A (e) (c) (a) (b) 工程力学 静力学与材料力学 (单辉祖 谢传锋 著) 高等教育出版社 课后答案 解： 1-3 试画出以下各题中AB 梁的受力图。 (d) (e) B B (a) B (b) (c) F B (a) (c) F (b) (d) (e) 解： 1-4 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 拱ABCD ；(b) 半拱AB 部分；(c) 踏板AB ；(d) 杠杆AB ；(e) 方板ABCD ；(f) 节点B 。 解： (a) F (b) W (c) (d) D (e) F Bx (a) (b) (c) (d) D (e) W (f) (a) D (b) C B (c) B F D 1-5 试画出以下各题中指定物体的受力图。 (a) 结点A ，结点B ；(b) 圆柱A 和B 及整体；(c) 半拱AB ，半拱BC 及整体；(d) 杠杆AB ，切刀CEF 及整体；(e) 秤杆AB ，秤盘架BCD 及整体。 解：(a) (d) F C (e) W B (f) F F BC (c) (d) AT F BA F (b) (e) (b) (c) (d) (e) F AB F A C A A C ’C D D C’ B 如图所示的三根压杆，横截面面积及材料各不相同，但它们的（）相同。 收藏A.相当长度 B.柔度 C.临界压力 D.长度因数 正确答案： A 第一强度理论是指（） 收藏 A. 最大切应力理论 B. 最大拉应力理论 C. 畸变能密度理论 最大伸长线理论 回答错误!正确答案： B 对于抗拉强度明显低于抗压强度的材料所做成的受弯构件，其合理的截面形式应使：（） 收藏 A. 中性轴与受拉及受压边缘等距离； B. 中性轴平分横截面面积。 C. 中性轴偏于截面受压一侧； D. 中性轴偏于截面受拉一侧； 回答错误!正确答案： D 图示交变应力的循环特征r、平均应力σm、应力幅度σa分别为（）。 收藏 A. -10、20、10； B. C. 30、10、20； D. 回答错误!正确答案： D 两根受扭圆轴的直径和长度均相同，但材料不同，在扭矩相同的情况下，它们的最大切应力和扭转角之间的关系 （） 收藏 A. B. C. D. 回答错误!正确答案： B 材料和柔度都相等的两根压杆（） 收藏 A. 临界应力和压力都一定相等 B. 临界应力一定相等，临界压力不一定相等 C. 临界应力和压力都不一定相等 D. 临界应力不一定相等，临界压力一定相等 回答错误!正确答案： B 大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点c，试比较四个力对平面上点o的力矩，哪个力对点o的矩最大（）。 收藏 A. 力P4 B. 力P2 C. 力P1 D. 力P3 回答错误!正确答案： B 在研究拉伸与压缩应力应变时我们把杆件单位长度的绝对变形称为( ) 收藏 A. 正应力 B. 应力 C. 线应变 D. 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.如图所示的平面汇交力系中，F 1=4kN ，F 2，F 3=5kN ，则该力系在两个坐标轴上的投影为( ) A.X= 12B. X=12, Y=0 D. X=-12 2.如图所示，刚架在C 点受水平力P 作用，则支座A 的约束反力N A 的方向应( ) A.沿水平方向 B.沿铅垂方向 C.沿AD 连线 D.沿BC 连线 3.如图所示，边长a=20cm 的正方形匀质薄板挖去边长b=10cm 的正方形，y 轴是薄板对称轴，则其重心的y 坐标等于( ) A.y C =1123 cm B.y C =10cm C.y C = 712 cm D.y C =5cm 4.如图所示，边长为a 的正方体的棱边AB 和CD 上作用着大小均为F 的两个方向相反的力，则二力对x 、y 、z 三轴之矩大小为 ( ) A.m x (F )=0，m y (F )=Fa ，m z (F )=0 B.m x (F )=0，m y (F )=0，m z (F )=0 C. m x (F )=Fa ，m y (F )=0，m z (F )=0 D. m x (F )=Fa ，m y (F )=Fa ，m z (F )=Fa 5.图示长度为l 的等截面圆杆在外力偶矩m 作用下的弹性变形能为U ，当杆长为2l 其它条件不变时，杆内的弹性变形能为( ) A.16U B.8U C.4U D.2U 6.图示结构为( ) 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 7.工程上，通常脆性材料的延伸率为( ) A.δ<5％ B. δ<10％ C. δ<50％ D. δ<100％ 8.如图，若截面图形的z轴过形心，则该图形对z轴的( ) A.静矩不为零，惯性矩为零 B.静矩和惯性矩均为零 C.静矩和惯性矩均不为零 D.静矩为零，惯性矩不为零 9.图示结构，用积分法计算AB梁的位移时，梁的边界条件为( ) A.y A≠0 y B=0 B.y A≠0 y B≠0 C.y A=0 y B≠0 D.y A=0 y B=0 10.图示为材料和尺寸相同的两个杆件，它们受到高度分别为h和2办的重量Q的自由落体的冲击，杆1的动荷系数K d1和杆2的动荷系数K d2应为( ) A.K d2>K d1 B.K d1=1 C.K d2=1 D.K d2 一、判断 1、任意两个力都可以简化为一个合力。× 2、力偶可以从刚体的作用平面移到另一平行平面,而不改变它对刚体的作用效应。× 3、平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩,等于力系各力对同一点的矩的代数和。√ 4、如果作用在刚体上的力系的主矢等于零,即力多边形自行封闭,则此力系平衡。× 5、作用与反作用力是一对等值、反向、共线的平衡力。√ 6若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于同一个点,则该刚体必处于平衡状态。× 7、力是滑移矢量,力沿其作用线滑移不改变对物体的作用效果。√ 8、力系向一点简化的理论依据是力的平移定理。√ 9、由Eε σ=(胡克定律可知,应力与应变成正比,所以应变愈大,应力愈大。× 10、平面任意力系的主矢的大小和方向与简化中心无关,主矩的大小及转向与简化中心的位置有关。√11、当力与某坐标轴平行或相交时,则力对该轴之矩为零。√ 12、两拉杆轴力,材料和横截面面积分别相等,一为圆形截面,另一为方形截面,则两杆的强度相同。√13、平面任意力系平衡的必要与充分条件是:主矢为零,对任意点简化的主矩为零(√ 14、计算名义切应力用公式τ=Q/A,说明实际联接构件剪切面上的切应力是均匀分布的。( × 15、轴向拉(压杆的抗拉刚度用E来衡量。(× 16、一般情况下挤压常伴随着剪切同时产生.但挤压应力与切应力是有区别的。(√ 17、只要两个力偶的力偶矩相等,则此两力偶就是等效力偶。(× 二、填空题 1、平面汇交力系平衡的几何条件是( 。 2、力偶的三要素是( 、( 和( 。 3、平面力系二矩式平衡方程的附加条件是( 。 4、静力学四大公理中只适用于刚体的公理是( 。 5、作用在刚体上的两个力偶的等效条件是( 。 6、作用在刚体上的三个力使刚体处于平衡状态,则这三个力必然( 。 一、单项选择题 1.一个物体上的作用力系,满足(A条件,就称这种力系称为平面汇交力系。 A.作用线都在同一平面内,且汇交于一点 B.作用线都在同一平面内,但不交于一点 C.作用线在不同一平面内,且汇交于一点 D.作用线在不同一平面内,且不交于一点 一、判断题（正确的在括号中打“√”，错误的在括号中打“×”。） 1、加减平衡力系公理一般不适用于一个变形体。（√） 2、合力一定比分力大。（×） 3、物体相对于地球静止时，它一定平衡；物体相对于地球运动时，它一定不平衡。（×） 4、约束力的作用位置在约束与被约数物体的相互接触处。（√） 5、凡是只受到两个力作用的杆件都是二力杆件。（×） 6、汇交力系中各个力的作用点为同一点。（×） 7、力偶矩的单位与力矩的单位是相同的。（√） 8、力偶不能够合成为一个力，也不能用一个力来等效替代。（√） 9、平面一般力系的主矢与简化中心无关。（√） 10、平面力系与其作用面内的两个不同点简化，有可能得到主矩相等，但力系的主矢和主矩都不为零。（×） 11、平面汇交力系中各力在任意轴上投影的代数和分别等于零，则该力系平衡。（√） 12、一个汇交力系如果不是平衡力系，则必然有合力。（√） 13、在应用平面汇交力系的平衡方程解题时，所选取的两个投影轴必须相互垂直。（×） 14、平面力系的平衡方程可以是三个彼此独立的投影式的平衡方程。（×） 15、材料力学的任务是尽可能保证构件的安全工作。（√） 16、作用在刚体上的力偶可以任意平移，而作用在变形固体上的力偶一般不能平移。（√） 17、线应变是构件中单位长度的变形量。（√） 18、若构件无位移，则其内部不会产生内力。（×） 19、用圆截面低碳钢试件做拉伸试验，试件在颈缩处被拉断，断口呈杯锥形。（√） 20、一般情况下，脆性材料的安全系数要比塑性材料取得小些。（×） 21、胡克定律只适用于弹性变形范围内。（√） 22、塑性材料的应力-应变曲线中，强化阶段的最高点所对应的应力为强度极限。（√） 23、发生剪切变形的构件都可以称为剪切构件。（×） 24、在剪切构件中，挤压变形也是一个次要的方面。（×） 25、构件的挤压面和剪切面一般是垂直的。（√） 26、针对剪切和挤压，工程中采用实用计算的方法，是为了简化计算。（×） 27、受扭杆件的扭矩，仅与杆件受到的外力偶矩有关，而与杆件的材料及其横截面的大小和形状无关。（√） 28、根据平面假设，圆轴扭转时，横截面变形后仍保持平面。（√） 29、轴的受力特点是受到一对大小相等、转向相同、作用面与杆的轴线垂直的力偶的作用。（×） 30、若两梁的跨度、承受载荷及支撑相同，但材料和横截面面积不同，则两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。（×） 31、最大弯矩必然发生在剪力为零的横截面上。（×） 32、控制梁弯曲强度的主要因素是最大弯矩值。（×） 33、在等截面梁中，正应力绝对值的最大值必然出现在弯矩值最大的截面上。（√） 34、力偶在任一轴上投影为零，故写投影平衡方程时不必考虑力偶。（√） 工程力学试题及答案 一、 选择题（每题4分，共20分） （abc ）1.工程设计中工程力学主要包含以下内容： 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 （ a ）2下列说法中不正确的是： 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 （ab ）3平面汇交力系向汇交点以外的一点简化，其结果可能是： A 一个力 B 一个力和一个力偶 C 一个合力偶 D 一个力矩 （abcd ）4.杆件变形的基本形式： A 拉伸与压缩 B 剪切 C 扭转 D 平面弯曲 （ ad ）5.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（ ）提高： A 比例极限 B 塑性 C 强度极限 D 屈服极限 二．填空题（每空1.5分，共36分） 6.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____。 7.由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔体约束，这种约束的特点：只能承受___拉力_____不能承受__ 压力______，约束力的方向沿__柔体约束拉紧______的方向。 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。 9 .平面一般力系的平衡方程的基本形式：___ ∑==n i Fix 10 ∑==n i F i y 10 ∑==n i F Mo 10)(_____、________、________。 10.根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：________连续性假设________、____均匀 性假设____________、___各向同性假设_____________。 11.拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：___弹性阶段_______轴力指向截面外部为正 ______________。 12.塑性材料在拉伸试验的过程中，其σ—ε曲线可分为四个阶段，即：___弹性阶段 屈服阶段 强化阶 段 局部变形阶段________、___________、___________、___________。 13.构件在工作过程中要承受剪切的作用，其剪切强度条件____[]ττ≤=A F Q Max _______. 14.扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：_______.四指指向扭 矩的转向，若大拇指指向截面的外部，则扭矩为正_______________________________________________。 15．力学将两分为两大类：静定梁和超静定梁。根据约束情况的不同静定梁可分为：___.简支梁 外伸梁 悬 臂梁________、___________、__________三种常见形式。 一．最新工程力学期末考试题及答案 1．(5分) 两根细长杆，直径、约束均相同，但材料不同，且E1=2E2则两杆临界应力的关系有四种答案: (A)(σcr)1=(σcr)2；(B)(σcr)1=2(σcr)2； (C)(σcr)1=(σcr)2/2；(D)(σcr)1=3(σcr)2. 正确答案是. 2．(5分) 已知平面图形的形心为C，面积为A，对z轴的惯性矩为I z，则图形对z1轴的惯性矩有四种答案: (A)I z+b2A；(B)I z+(a+b)2A； (C)I z+(a2-b2)A；(D)I z+(b2-a2)A. 正确答案是. z z C z 1 二．填空题（共10分） 1．(5分) 铆接头的连接板厚度t=d，则铆钉剪应力τ=，挤压应力σbs=. P/2 P P/2 2．(5分) 试根据载荷及支座情况，写出由积分法求解时，积分常数的数目及确定积分常数的条件. 积分常数 个， 支承条件 . A D P 三．(15分) 图示结构中，①、②、③三杆材料相同，截面相同，弹性模量均为E ，杆的截面面积为A ，杆的长度如图示.横杆CD 为刚体，载荷P 作用位置如图示.求①、②、③杆所受的轴力. ￠ù C D 四．(15分) 实心轴与空心轴通过牙嵌离合器相连接，已知轴的转速n=100r/min，传递的功率N=10KW，[τ]=80MPa.试确定实心轴的直径d和空心轴的内外直径d1和D1.已知α=d1/D1=0.6. D 1 五．(15分) 作梁的Q、M图. qa2/2 六．(15分) 图示为一铸铁梁，P 1=9kN ，P 2=4kN ，许用拉应力[σt ]=30MPa ，许用压应力[σc ]=60MPa ，I y =7.63?10-6m 4，试校核此梁的强度. P 1 P 2 80 20 120 20 52 (μ ￥??:mm) 工程力学复习题 一、选择题 1、刚度指构件（ ）的能力。 A. 抵抗运动 B. 抵抗破坏 C. 抵抗变质 D. 抵抗变形 2、决定力对物体作用效果的三要素不包括（ ）。 A. 力的大小 B. 力的方向 C. 力的单位 D. 力的作用点 3、力矩是力的大小与（ ）的乘积。 A.距离 B.长度 C.力臂 D.力偶臂 4、题4图所示AB 杆的B 端受大小为F 的力作用，则杆内截面上的内力大小为（ ）。 A 、F B 、F/2 C 、0 D 、不能确定 5、如题5图所示，重物G 置于水平地面上，接触面间的静摩擦因数为f ，在物体上施加一力F 则最大静摩擦力最大的图是（ B ）。 (C) (B)(A) 题4图 题5图 6、材料破坏时的应力，称为（ ）。 A. 比例极限 B. 极限应力 C. 屈服极限 D. 强度极限 7、脆性材料拉伸时不会出现（ ）。 A. 伸长 B. 弹性变形 C. 断裂 D. 屈服现象 8、杆件被拉伸时，轴力的符号规定为正，称为（ ）。 A.切应力 B. 正应力 C. 拉力 D. 压力 9、下列不是应力单位的是（ ）。 A. Pa B. MPa C. N/m 2 D. N/m 3 10、构件承载能力的大小主要由（ ）方面来衡量。 A. 足够的强度 B. 足够的刚度 C. 足够的稳定性 D. 以上三项都是 11、关于力偶性质的下列说法中，表达有错误的是（）。 A.力偶无合力 B.力偶对其作用面上任意点之矩均相等，与矩心位置无关 C.若力偶矩的大小和转动方向不变，可同时改变力的大小和力偶臂的长度，作用效果不变 D.改变力偶在其作用面内的位置，将改变它对物体的作用效果。 12、无论实际挤压面为何种形状，构件的计算挤压面皆应视为（） A.圆柱面 B.原有形状 C.平面 D.圆平面 13、静力学中的作用与反作用公理在材料力学中（）。 A.仍然适用 B.已不适用。 14、梁剪切弯曲时，其横截面上（）。A A.只有正应力，无剪应力 B. 只有剪应力，无正应力 C. 既有正应力，又有剪应力 D. 既无正应力，也无剪应力 15、力的可传性原理只适用于（）。 A.刚体 B. 变形体 C、刚体和变形体 16、力和物体的关系是（）。 A、力不能脱离物体而独立存在 B、一般情况下力不能脱离物体而独立存在 C、力可以脱离物体 17、力矩不为零的条件是（）。 A、作用力不为零 B、力的作用线不通过矩心 C、作用力和力臂均不为零 18、有A，B两杆，其材料、横截面积及所受的轴力相同，而L A=2 L B，则ΔL A和ΔL B 的关系是（） A 、ΔL A=ΔL B B、ΔL A=2ΔL B C、ΔL A=（1/2）ΔL B 19、为使材料有一定的强度储备，安全系数的取值应（）。 A 、=1 B、＞1 C、＜1 20、梁弯曲时的最大正应力在（）。 《工程力学》综合练习题1．试分别画出下列各物体系统中指定物体的受力图。 2．求图示静定刚架的支座反力。 3．画出下列简支梁的剪力图及弯矩图。 4．梁的尺寸、荷载及截面尺寸如图。试求梁中的最大剪应力。 5．试作出下图中杆AB（连同滑轮）、杆CD及整体的受力图。 6．均质球重P 、半径为r ，放在墙与杆CB 之间，杆长为l ，其与墙的夹角为α， B 端用水平绳BA 拉住。不计杆重，求绳索的拉力。 7．图示三角形托架。已知：杆AC 是圆截面钢杆，MPa 170][=σ；杆BC 是正 方形截面木杆，容许压力 MPa a 12][=σ；P=60KN 。试选择钢杆的直径d 和木 杆的截面边长a 。 8．直径50mm 的钢圆轴，其横截面上的扭矩MT =1.5kN ?m ，求横截面上的最大 剪应力。 9．试分别画出下列各物体系统中指定物体的受力图。 10． 求图示静定刚架的支座反力。 11．圆截面轴心拉压杆的直径及荷载如图所示。由钢材制成，容许应力[σ]=170MPa。试校核该杆的强度。 12．画出下列简支梁的剪力图及弯矩图。 13．用数解法对下列单元体进行应力状态分析：求出主平面位置；并在单元体图上表示出主应力和主平面。并画出应力图。 14．试作出下图中重物、杆DE、杆BC、杆AC（连同滑轮）及整体的受力图。 15．圆柱O重G=1000N放在斜面上用撑架支承如图；不计架重，求铰链A、 B 、 C 处反力。 16． 起重机装在三轮小车ABC 上，机身重G=100KN ，重力作用线在平面 LMNF 之内，至机身轴MN 的距离为0.5m ；已知AD=DB=1m ，CD=1.5m ， CM=1M ；求当载重P=30KN ，起重机的平面LMN 平行于AB 时，车轮对轨 道的压力。 17． 简易起重设备的计算简图如图所示。已知斜杆AB 用两根不等边角钢 63×40×4组成。如钢的容许应力MPa 170][=σ，问这个起重设备在提起重量 为W=15KN 的重物时，斜杆AB 是否满足强度条件？ 18． 圆轴的直径d=50mm ，转速为每分钟120转。若该轴横截面上的最大剪 应力等60Mpa ，问所传递的功率是多少千瓦？ 19． 试作出下图外伸梁的剪力图和弯矩图。 20． 由木材制成的矩形截面悬臂梁，在梁的水平对称面内受到P1=1.6KN 的 作用，在铅直对称面内受到P2=0.8KN 作用如图所示。已知：b=90mm ，2m 2m 2m 5KN ?m 10KN A C B D 页脚内容 2012/2013学年第 1 学期考试试卷( A )卷 课程名称 工程力学 适用专业/年级 本卷共 6 页，考试方式 闭卷笔试 考试时间 120 分钟 一、 判断题（共10分，每题1分） 1. 实际挤压应力在挤压面上是均匀分布的。 ( ) 2. 纯弯曲梁的横截面上只有正应力。 ( ) 3. 横截面面积相等，实心轴的承载能力大于空心轴。 ( ) 4. 力偶在任意坐标轴上的投影恒等于零。 ( ) 5. 梁发生弯曲变形，挠度越大的截面，其转角也越大。 ( ) 6. 在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。 ( ) 7. 当低碳钢试件的试验应力 p σσ<时，试件将产生局部颈缩。 ( ) 8. 圆轴扭转时其切应力的最大值仅可能出现在横截面的外边缘。 ( ) 9. 作用力与反作用力不是一对平衡力。 ( ) 10. 临界应力越小的受压杆，其稳定性越好。 ( ) 二、单项选择题（共20分，每题2分） 1. 下右图中杆AB 的变形类型是 。 A ．弯曲变形 B ．拉（压）弯组合变形 页脚内容 C ．弯扭组合变形 D ．拉（压）扭组合变形 2. 下图矩形截面梁受F 和Me 作用，Me =Fl 。则以下结论中错误的是 。 A ．0A σ= B ．0B σ= C ．0D σ= D ．0E σ= 3. 力偶对物体的运动效应为 。 A ．只能使物体平动 B ．只能使物体转动 C ．既能使物体平动又能使物体转动 D ．它与力对物体的运动效应有时相同，有时不同 4. 关于低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是 。 A ．比例极限p σ B ．屈服极限s σ C ．强度极限b σ D ．许用应力[σ] 5．在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高 能力。 A ．螺栓的抗拉伸 B ．螺栓的抗剪切 C ．螺栓的抗挤压 D ．平板的抗挤压 6. 若实心圆轴①和空心圆轴②的材料、横截面积、长度和所受扭矩均相同，则两轴的最大扭转角之间的关系为 。 A ．φ1<φ2 B ．φ1=φ2 C ．φ1>φ2 D ．无法比较 7. 低碳钢试件扭转破坏形式是 。 A ．沿横截面拉断 B ．沿横截面剪断 C ．沿450螺旋面拉断 D ． 沿450螺旋面剪断 材料力学习题册解答 模拟试题7参考解答 测7-1多项选择题 （共4个小题） 测Q 7-1-1（ 4分）图为低碳钢试件的拉伸实验的应力 应变图形。 在以下结论中， A B D 是正确的。 A .加载到 B 点前卸载，当应力消失为零时，应 变也消失为零。 B .加载到 C 点卸载，当应力消失为零时，应变 并不消失为零。 C ?加载到C 点卸载，再次加载，构件的屈服强 度提高了。 D ?在C 点处卸载的卸载曲线，与在 D 点处卸载的卸载曲线几乎是平行的。 E .在C 点处卸载的残余应变，与在 D 点处卸载的残余应变几乎是相等的。 测Q 7-1-2 （ 3分）下列各种情况中，重物均可以在梁上沿水平方 向自由移动。重物所处的 位置已经使所在的梁具有最大弯矩的情况有 BC D A .单向应力状态 C .三向应力状态 B ?双向应力状态 D .纯剪应力状态 测7-1-4 （4分）在下列措施中， A B D 将明显地影响压杆失稳临界荷载。 A .改变杆件的长度 B .改变杆件两端的约束形式 O O A A a i a J a i a J ,a a a / 2 r A *1 r B o A a j a ? a ? a J K a 1 a I a / 2 r C 叩 r l 1* D 测 7-1-2 图 测Q 7-1-3 （ 3分）圆轴扭转时，其表面各点所处于的应力状态属 于 测7-1-1图 模拟试题C ?在不改变横截面两个主惯性矩的前提下改变横截面形状 材料力学习题册解答 D .在不改变横截面形状的前提下改变横截面尺寸 E.在杆件上沿垂直于轴线方向上开孔 测7-2填空题（共4个小题） 测7-2-1（3分）直径为d的圆轴两端承受转矩m的作用而产生扭转变形，材料的泊松 比为，其危险点的第一强度理论的相当应力 eq1 16m n d3,第二强度理论的相当 应力eq2 宅（1 ），第三强度理论的相当应力 n d 32 m eq3 n d 测Q 7-2-2 （2分）承受均布荷载q的悬臂梁的长度为L,其横截面是宽度为b,高度为h 的矩形，该梁横截面上的最大弯曲切应力为3qL 2bh Q 7-2-3 （4分）题图中左、右两杆的抗拉刚度分别是EA和 20EA，则A点的竖向位移为 2Pa 2EA 测7-2-4 （6分）图示单元体所有应力分量均为50 MPa，材 料的弹性模量E 210 GPa，泊松比0.25。应将应变片贴 在与x轴成45 度的方向上，才能得到最大拉应变读数；在此方向 上的正应变 476 ，切应变_0 测7-3计算题（共5个小题） 7-3-1 （14分）图示水平刚性梁由杆①和杆②悬挂。两杆材料和横截面面积相同。L 1.5 m , a 2 m , b 1 m。由于制造误差，杆① 的长度做 短了 1.5 mm。材料常数E 200 GPa , 试求装配后杆①和杆②横截面上的应力。 解：设①、②号杆分别承受拉力F N1和F N2，则有 1 r— 平衡条件：F N1^ —■-:2F N2b 。 2 测7-2-3图 第一阶段测试卷 考试科目:《工程力学》静力学 （总分100分）时间：90分钟 __________学习中心（教学点） 批次： 层次： 专业： 学号： 身份证号： 姓名： 得分： 一、单项选择题：（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1．物块重G ，在水平推力P 作用下平衡。接触面间的静滑动摩擦因素数为 s f 。，则物块与铅垂面间的摩擦力为（ ）。 A ．P f F s =； Ｂ．G F =； Ｃ．G f F s =； Ｄ．P F =。 2．一等边三角形薄板置于水平光滑面上，开始处于静止状态。当沿其三边AB 、BC 、CA 分别作用力F 1、F 2、F 3后，若该三力相等，方向如图，则（ ）。 A ．板仍然保持平衡； Ｂ．板既发生移动，又会发生转动； Ｃ．板只会产生移动； Ｄ．板只会产生转动。 3. 二力平衡公理适用的范围是（ ）。 A ．刚体； Ｂ．刚体系统； Ｃ．变形体； Ｄ．任何物体或物体系统。 4．图示结构中，如果将作用在AC 上的力偶移动到BC 上（图中虚线所示），则（ ）。 A ． 支座A 的反力不会发生变化； B ． 支座B 的反力不会发生变化； C ． A 、B 支座的反力都会有变化； 题4图 G P 题1图 题 2 D ． 铰链C 所受的力不会有变化。 5．力F 作用于长方体BCDH 侧平面内，如图所示。该力在ox 、oy 、oz 轴上的投影为（ ）。 A ．;0,0,0≠≠≠z y x F F F B ．;0,0,0≠=≠z y x F F F C ．;0,0,0≠==z y x F F F D ．0, 0,0==≠z y x F F F 。 二、 填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1． 平面汇交力系，有 个独立的平衡方程，空间一般力系有 个独立的平衡方程 2． 平面一般力系平衡的必要与充分条件是： 。 3． 力在正交坐标轴上投影的大小与力沿这两根轴的分力的大小 。 4． 同平面内的两个力偶，只要 相同，对刚体作用的效应就相同。 5． 图示AB 杆自重不计，在五个已知力作用下处于平衡。则作 用于B 点的四个力的合力R 的方向沿 。 三、 作图题（每小题 10 分，共 20分）图中所有接触都为光滑的，物体重量不计。 1．画出物体系统中构件ACB 及整个物体系统的受力图。 y z C B F o H x D 题5图 B A F F 4 F 3 题5图 《工程力学A （Ⅱ）》试卷（答题时间100分钟） 班级 姓名 班级序号 一、单项选择题（共10道小题，每小题4分，共40分） 1．关于下列结论的正确性： ①同一截面上正应力 σ 与切应力 τ 必相互垂直。 ②同一截面上各点的正应力 σ 必定大小相等，方向相同。 ③同一截面上各点的切应力 τ 必相互平行。 现有四种答案： A ．1对； B ．1、2对； C ．1、3对； D ． 2、3对。 正确答案是： 。 2．铸铁拉伸试验破坏由什么应力造成？破坏断面在什么方向？以下结论哪一个是正确的？ A ．切应力造成，破坏断面在与轴线夹角45o方向； B ．切应力造成，破坏断面在横截面； C ．正应力造成，破坏断面在与轴线夹角45o方向； D ．正应力造成，破坏断面在横截面。 正确答案是： 。 3．截面上内力的大小： A ．与截面的尺寸和形状有关； B ．与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关； C ．与截面的尺寸和形状无关； Ｄ．与截面的尺寸无关，但与截面的形状有关。 正确答案是： 。 4．一内外径之比为D d /=α的空心圆轴，当两端承受扭转力偶时，横截面上的最大切应力为τ，则内圆周处的切应力为 A ．τ B ．ατ Ｃ．τα)1(3- Ｄ．τα)1(4- 正确答案是： 。 9．图示矩形截面拉杆，中间开有深度为 2 h 的缺口，与不开口的拉杆相比，开口处最 A．2倍； B．4倍； C．8倍； D．16倍。 正确答案是：。 10.两根细长压杆的横截面面积相同，截面形状分别为圆形和正方形，则圆形截面压 试用叠加法求图示悬臂梁自由端截面B 的转角和挠度，梁弯曲刚度EI 为常量。 2F a a A B C Fa 四、计算题（本题满分10分） 已知材料的弹性模量 GPa E 200=，泊松比25.0=ν，单元体的应力情况如图所示，试求该点的三个主应力、最大切应力及沿最大主应力方向的主应变值。 MPa 一、选择题（每题4分，共20分） （abc ）1.工程设计中工程力学主要包含以下内容： 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 （ a）2下列说法中不正确的是： 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（ab ）3平面汇交力系向汇交点以外的一点简化，其结果可能是： A一个力 B一个力和一个力偶C一个合力偶 D一个力矩（abcd ）4.杆件变形的基本形式： A拉伸与压缩 B 剪切 C 扭转 D平面弯曲 （ ad）5.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（）提高： A比例极限 B塑性 C强度极限 D屈服极限二．填空题（每空1.5分，共36分） 6.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____。 7.由链条、带、钢丝绳等构成的约束称为柔体约束，这种约束的特点：只能承受___拉力_____不能承受__压力______，约束力的方向沿__柔体约束拉紧______的方向。 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。 nn 9 .平面一般力系的平衡方程的基本形式：___ Fix0 Fiy0 i 1 i 1 n Mo(F)0_____、________、________。 i 1 10.根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：________连续性假设________、____均匀性假设____________、___各向同性假设 _____________。 - 210 -word 版本可编辑.欢迎下载支持. 模拟试题7参考解答 测7-1 多项选择题 （共4个小题） 测7-1-1（4分）图为低碳钢试件的拉伸实验的应力 应变图形。在以下结论中， A B D 是正确的。 A ．加载到 B 点前卸载，当应力消失为零时，应变也消失为零。 B ．加载到 C 点卸载，当应力消失为零时，应变并不消失为零。 C ．加载到C 点卸载，再次加载，构件的屈服强度提高了。 D ．在C 点处卸载的卸载曲线，与在D 点处卸载的卸载曲线几乎是平行的。 E ．在C 点处卸载的残余应变，与在D 点处卸载的残余应变几乎是相等的。 测7-1-2（3分）下列各种情况中，重物均可以在梁上沿水平方向自由移动。重物所处的 位置已经使所在的梁具有最大弯矩的情况有 BC D 。 测7-1-3（3 。 A C ．三向应力状态 D ．纯剪应力状态 测7-1-4（4 A C D ．在不改变横截面形状的前提下改变横截面尺寸 E ．在杆件上沿垂直于轴线方向上开孔 测7-2 填空题（共4个小题） 测7-2-1（3分） 直径为d 的圆轴两端承受转矩m 的作用而产生扭转变形，材料的泊松 比为ν，其危险点的第一强度理论的相当应力 =eq1σ 3 π16d m ，第二强度理论的相当应力= eq2σ)(ν+1π163 d m ，第三强度理论的相当应力 =eq3σ 3 π32d m 。 测7-2-2（2分）承受均布荷载q 的悬臂梁的长度为L ，其横 A B C D 测 7-1-2 图 测 7-1-1 图 - 211 -word 版本可编辑.欢迎下载支持. 截面是宽度为b ，高度为h 的矩形，该梁横截面上的最大弯曲切应力为 bh qL 23 。 测7-2-3（4分）题图中左、右两杆的抗拉刚度分别是EA 和EA 20，则A 点的竖向位移 为 EA Pa 22 。 测7-2-4（6分）图示单元体所有应力分量均为MPa 50，材料 的弹性模量GPa 210=E ，泊松比25.0=ν。应将应变片贴在与x 轴成 45 度的方向上，才能得到最大拉应变读数；在此方向上的正应变 =αε 476 με，切应变 =αγ 0 。 测7-3 计算题 ( 共5个小题 ) 测7-3-1 （14分）图示水平刚性梁由杆 ① 和杆 ② 悬挂。两杆材料和横截面面积相同。 m 5.1=L ，m 2=a ，m 1=b 。由于制造误差，杆 ① 的长度做短了mm 5.1=δ。材料常数 GPa 200=E ，试求装配后杆 ① 和杆 ② 横截面上的应力。 解：设 ①、② 号杆分别承受拉力N1F 和N2F ，则有 平衡条件： b F a F N2N122 1=。 物理条件： EA L F N11=δ，EA L F N222= δ。 协调条件： δδδ=+212b a 。 可解得 L b a EAb F )24(22 22N1+=δ ， L b a EAab F )24(222N2+=δ。 故有 L b a Eb )24(22 22(1)+=δ σ， L b a Eab )24(222(2)+=δσ。 代入数据可得 MPa 16.2)1(=σ，MPa 45.9)2(=σ。 测7-3-2 （12分）如图结构中kN 5=F ，螺栓许用切应 力MPa 110][=τ，刚架变形很小，试根据切应力强度设计 螺栓尺寸d 。 解：螺栓群承受竖直向下的力，每个螺栓相应的剪力（方向 测 7-2-4 图 120 120120 测 7-3-1 图工程力学_静力学与材料力学课后习题答案
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