工程力学试题与答案汇总.docx
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工程力学试题与答案汇总
工程力学试题及答案
一、填空题
1.物体的平衡是指物体相对于地面
或作运动的状态
2.平面汇交力系平衡的必要与充分条件是:
该力系中各力构成的力多边形
3.—物块重600N,放在不光滑的平面上,摩擦系数
f=0.3,在左侧有一推力150N,物块有向右滑动的趋势
Fmax=所以此物块处于静止状态,而其
F=
4.刚体在作平动过程中,其上各点的相同,每一
瞬时,各点具有的速度和加速度。
5.AB杆质量为m,长为L,曲柄OiA、O2B质量不计,且
OiA=O2B=R,OiO2=L,当沪60。
时,OiA杆绕Oi轴转动,角速度3为常量,则该瞬时AB杆应加的惯性力大
小为,方向为
6.使材料丧失正常工作能力的应力称为极限应力。
工程上
一般把为塑性材料的极限应力;对于脆性材
料,则把为极限应力。
7.称为主平面。
主平面上的正应力称为。
8.当圆环匀速转动时,环内的动应力只与材料的密度p和关,而与
无关。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填
在题干的括号内。
每小题3分,共i8分)
1•某简支梁AB受载荷如图所示关系为()。
A.Ra 现分别用Ra、Rb表示支座A、B处的约束反力,贝U它们的 B.Ra>Rb C.Ra=Rb D.无法比较 A、B间的摩擦系数 小力为() fi=0.25 物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2 拉动B物块所需要的最 P 7777777777777777777 2.材料不同的两物块A和B叠放在水平面上,已知物块A重0.5kN,物块B重0.2kN,物块 A.0.14kN B.0.265kN C.0.213kN D.0.237kN 3.在无阻共振曲线中 当激振力频率等于系统的固有频率时 振幅B趋近于( )。 A.零 B.静变形C.无穷大D.一个定值 4.虎克定律应用的条件是()。 A.只适用于塑性材料 B只适用于轴向拉伸 C.应力不超过比例极限 D.应力不超过屈服极限 5.梁的截面为T字型,Z轴通过横截面的形心,弯矩图如图所示,则有()。 a.最大拉应力和最大压应力位于同一截面C PQ B.最大拉应力位于截面C,最大压应力位于截面D C.最大拉应力位于截面D,最大压应力位于截面C D.最大拉应力和最大压应力位于同一截面D 6.圆轴扭转时,表面上任一点处于()应力状态。 A.单向B.二向C.三向D.零 三、简答题(每小题4分,共16分) 1.平面图形在什么情况下作瞬时平动? 瞬时平动的特征是什么? 2.一质点在铅垂平面内作圆周运动,当质点恰好转过一周时,其重力的功为零,对吗? 为什 么? 3.何谓纯弯曲和平面弯曲? 4.试述构件发生疲劳破坏时的主要特点。 四、计算题(共50分) 1.三铰拱刚架如图所示 受一力偶作用,其矩M=50kNm,不计自重,试求A、B处的约束 反力。 (8分) 2.杆AB的A端沿水平线以等速度v运动,运动时杆恒与一半圆周相切,半圆周的半径为R, 如图所示。 如杆与水平线间夹角为试以角9表示杆的角速度。 (8分) 3.重为P的物块A沿光滑斜面下滑,并通过一绕过光滑滑 轮的绳索带动重为Q的物块B运动,如图所示。 斜面与 水平夹角为a,滑轮和绳索质量不计,且绳索不可伸 长,求物块B的加速度a(10分) 4.如图所示为二杆桁架,1杆为钢杆,许用应力[刃i=160MPa,横截面面积Ai=6cm2;2杆为木杆,其许用压应力[刃2=7MPa,横截面面积A2=100cm2。 如果载荷 P=40kN,试校核结构强度。 (8分) 5.试作如图所示梁的剪力图和弯矩图。 (8分) 5.求图示应力状态的主应力和最大剪应力。 (8分) 浙江省2002年1月高等教育自学考试 工程力学 (一)试题参考答案 课程代码: 02159 、填空题(每空1分,共16分) 1.保持静止匀速直线 2.该力系的合力为零自行封闭 3.180N150N 4.轨迹形状相同 5.Fgh=mR32过质心C平行0识指向向下 6.屈服点cs抗拉和抗压强度crb 7.剪应力为零的面主应力 8.转动线速度v横截面面积A 、单项选择题(每小题3分,共18分) 1.C2.A3.C4.C5.B6.B 三、简答题(每小题4分,共16分) 1•某瞬时,若平面图形的转动角速度等于零(如有两点的速度VaVb,而该两点的连线 AB不垂直于速度矢时)而该瞬时图形上的速度分布规律与刚体平动时速度分布规律 相同,称平面图形在该瞬时作瞬时平动。 瞬时平动的特征是: 平面图形在该瞬时的角速度为零; 平面图形在该瞬时的各点的速度相同; 平面图形在该瞬时的各点的加速度不相同。 2•对的 因为重力的功等于质点的质量与其始末位置的高度差的乘积,当高度差为零时,重力的功为零。 3•梁的横截面上只有弯矩而无剪力时称纯弯曲;梁上的外力作用在梁的纵向对称平面内 时,梁的轴线将在平面内弯成一条曲线 这种弯曲称之平面弯曲 p 4. (1)工作应力水平较低; (2)无明显塑性变形; (3)断面上明显分为光滑区和粗糙区四、计算题(共50分) 1•解: AC杆为二力杆受力图如⑻所示。 再画整体受力图,如(b)图所示。 RaAD=M -Ra=Rb= AD 3m=0 2•解: 3•解: 4•解: =—50=17.7kN 4丄 2 方向如图所示。 选A点作为基点, 则C点的速度有 VCVAVCA 由图中几何关系,可解得 vca=vasin 又vca=AC vca - AC B=vsin0 CO .2vsin Rcos 物块A、B均作平动 T2=Ta+Tb=IPV2 2g Ti=0 系统外力作功之和 3Wi2=PSsina-QS 由动能定理,得 J^2PSsin 2g v2=2(PsinQ)Sg V=— PQ 设物块 B移动S时的速度为v,系统的动能为 QS 对上式两边求导,并注意 dv dt ds a,=v dt 两杆均为二力杆,取结点A为研究对象, 受力图如图所示。 2y=0,N1sin30°-P=0 •••Ni=P/sin30°80kN 2<=0,-Nicos30°N2=0 •••N2=Nicos30°69.3kN 3 1杆: 灯二去8010=133MPa<[Ci 2 Ai610 3 2杆: b2=—269.3102=6.93MPa<2 A210010 两杆均满足强度。 5.RA=2qa,RB=qa 6. xy 2 y)2 解: 求主应力 maxmin 700丄,700、2 ±/2) 502 =26MPa 96 •(r=26MPa,02=0,o3=-96MPa, 13 Tmax==66MPa 2 工程力学复习资料 一、单项选择题(每小题2分,共20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,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1•三个刚片用三个铰两两相联,所得的体系() A.—定为几何不变体系 B.—定为几何瞬变体系 C.一定为几何常变体系 D.不能确定 2•图示体系是() A.无多余联系的几何不变体系 B.有多余联系的几何不变体系 C.瞬变体系 D.常变体系 3.图示三铰拱,已知三个铰的位置,左半跨受均 4.图示结构A端作用力偶m,则B端转角 A. ml 6EI C.曇 EI 5.图示桁架C点水平位移的值为() Pa EA 布荷载,其合理拱轴的形状为() A.全跨圆弧 B.全跨抛物线 C.AC段为园弧,CB段为直线 D.AC段为抛物线,CB段为直线 B. 1Pa 2EA 1Pa C.— 4EA 6.图示刚架的超静定次数为 I. A.1 B.2 C.3 D.4 7.图示超静定则架,用力法计算时, 不能选为基本体系的是图() 8.下列弯矩图中正确的是图( E1 嚣丄山亠亠^ FT I. _一T-rrTTI召几 9.图示结构中 学习参考 A. 矩分配系数等于() 10.图示结构截面K剪力影响线是图() (二杆结点)时, 二、填空题(每小题2分,共16分) 11.在具有一个自由度的体系上加上一个二元体 所得新体系的自由度为 aisa 12.位移互等定理的表达式是 13.图示对称结构,截面K弯矩的绝对值为 14.图示结构,作用荷载P,不计轴向变形时, 支座A的反力矩Ma等于 15.已知图示连续梁(a)的弯矩图(b),贝U A端剪力等于kN 16. B的结点不平 用力矩分配法计算图示连续梁时,算至放松结点C分配传递后,当前结点 衡力矩(约束力矩)等于kN.m 0.429 0.571 0.57] 0.429 0 L5O -100 100 0 0 *B 型出+■ --S7.1 f0 分耙系數 園端奪矩 (tN*m) 放松结血匸 聽18復 17.力P在梁ABC上移动过程中,截面K中产生的变矩(绝对值)的最大值为kNm 18.图中给出了截面K弯矩Mk影响线的形状,该影响线在截面K下面的纵标等于 三、计算题(19〜22小题,每小题7分,23〜25小题,每小题12分,共64分) 19.计算图示桁架指定杆件1、2、3的内力。 学习参考 题20團 20.计算图示刚架A、C两截面的相对转角ac。 21.计算图示结构, 并绘弯矩图,各杆EI= 题21图 22.用力矩分配法计算图示结构,并绘弯矩图。 EI=常数 23.计算图示结构,绘弯矩图、剪力图、轴力图。 题訂图 24.用力法计算图示刚架,并绘弯矩图。 (El=常数) 25.用位移法计算图示结构,并绘弯矩图。 全国2002年4月高等教育自学考试 结构力学 (一)试题参考答案 课程代码: 02393 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) I.D2.D3.B4.A5.A 6.B7.B8.B9.D10.C 二、填空题(本大题共8小题,每小题2分,共16分) II.112.3ij=Sij或§12=§21 13.Pa/214.0 15.13.6216.21.4 1, 17.2018.-l 3 三、计算题(本大题共7小题,19〜22小题,每小题7分,23〜25小题,每小题12分,共 64分) 19.N1=20kN,N2=-10kN,2=30.2kN 20. (1)绘Mp图 ⑶计算AC (2)作虚拟状态绘M图 21.r11Z1+R1p=0 rn=8iRip=-pl Zi= Pl 8 M=MjZ1Mp M图 分配系数固奉弯矩 结点不平為办矩 分配与传递杆甥弯柜 M图 23. 24.iiXi12X2ip0 21X122X22p0 4l3 l3 ql4 ql4X ql ii 22,ii 2i 5 ip,xp Xi X2 3El El 6EI 6EI i4 (1)基本未知量 (2)力法典型方程 Mi,M2,Mp图 ⑶ ii, i2, 22 ip, 2p (4) Xi, X2 值 (5)M图 ⑵建立方程riiZi+Rip=O (3)计算系数与自由项 「11=— 18i T2 rip (4)解方程: Rip xi=- 「ii Pl2 18i 工程力学复习资料 一、填空题(每空1分,共44分) 1.在分析两个或多个构件之间互相作用时,要注意力与力的关系。 2.作用于平面内A点的力F=10kN,如图示,向距A点为100cm的O点平移后,得到主矢 量的大小为和主矩大小为 3.设有一个力F,当力F与轴但时有力F在X轴上的投影Fx=0,力F 对x轴之矩mx(F)丸。 4.由平面假设所得到的轴向变形时,截面上的计算公式沪N/A中的晟这个公式不 仅适用于形,而且也适用于形。 5.已知主动轮A输入功率为80马力,从动轮B和C输出功率为30马力和50马力,传动轴 的转速n=1400转/分,那么,各轮上的外力偶矩的大小分别为mA=,mB= mc=。 6.图示结构中固定端A的反力为。 4pa 7.图示各结构是静定还是静不定,及其静不定次数。 图(a)是(b)是(c)是 8•力的可传原理只适用于体,而不适用于体,因此不适用于研究力对物体的 效应。 9•若截面对于y轴和z轴的惯性积lyz=O,则此对轴称为轴,若此对轴又通过形心 则称此对轴为轴。 对称图形中含有对称轴的一对坐标轴必为轴。 10.图示是梁的左段,A点力2P为反力,B点作用力P,C点作用力偶Pa,此时截面C的剪 力Qc=弯矩Mc=。 11.矩形截面弯曲剪应力公式为 * 「Z: ,其中Sz是所求剪应力的点,画平行于中性轴的横 线面面积对中性轴的面积矩,因此S*z是量,截面上的最大剪应力发生 在 12.用积分法求图示梁的变形时,以A为原点写出AB梁的微分方程及边界条件 P —_—_注: B点为弹簧支撑,已知弹簧的位移x=-,p为作用在弹簧上的力,C为弹簧的刚性系数。 13.单元体是由三对面组成,由于单元体极其微小,可以认为它的每个面上的应力 分布的 ,而且在 的面上。 14.图示折杆ABCD, BC段为变形,CD段为 在自由端A作用水平力 15.压杆稳定的欧拉公式适用于范围内,用柔度X来表示则入》_ 16.动荷载、动应力是指荷载随不断地变化,或构件在荷载作用下随不断运 动。 但只要应力不超过材料的比例极限,律仍适用于动应力、动应变的计算 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题干的括 号内。 每小题1分,共16分) 1•图示中四个力Fi、F2、F3、F4对B点之矩是() A.mb(Fi)=O B.mB(F2)=F2l C.mB(F3)=F3lcos45 D.mB(R)=F4l 2.图示中力多边形自行封闭的是 A.图(a) B.图(b) C.图(c) D.图(d) 3. 物体在一个力系作用下,此时只能()不会改变原力系对物体的外效应 A.加上由二个力组成的力系 C.加上或去掉由二个力组成的力系 4.图示ABC杆,固定端A的反力是( A.Xa=P,Ya=0 B.Ya=P,mA=Pa C.Xa=P,Ya=0 D.Xa=P,YA=0,mA=Pa B.去掉由二个力组成的力系 D.加上或去掉另一平衡力系 5.构件在外力作用下平衡时,可以利用() A.平衡条件求出所有未知力B.平衡条件求出某些未知力 6.图示传动轴中各轮的外力偶矩分别为 C.力系的简化求未知力D.力系的合成或分解求未知力 mA=20kNm,mB=5kNm,mc=10kNm,mD=5kNm,那么四个轮子布局中最合理的是 () A.图(a) B.图(b) C.图(c) D.图(d) 7•关于轴力() A.是杆件轴线上的荷载 C.与杆件的截面面积有关 B.是杆件截面上的内力 D.与杆件的材料有关 8.由AB和CD两杆组成,现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择,正确的选择是() A.AB杆为铸铁,CD杆为铸铁 B.AB杆为铸铁,CD杆为低碳钢 C.AB杆为低碳钢,CD杆为铸铁 D.AB杆为低碳钢,CD杆为低碳钢 9.图示截面,在圆截面中挖去一正方形, nD4 a4 32 12 nD4 a4 64 12 nD4 a4 32 6 nD4 2a4 16 12 性矩|Z=( A. B. C. D. 其惯 10.弯曲梁,当某截面的剪力Q=0时,() A.此截面上弯矩有突变 B.此截面上弯矩有极值 C.此截面上弯矩一定为该梁的最大值 D.此截面上的弯矩一定为零 11.为了合理的利用钢材,在梁的弯曲问题中,在同样面积情况下,以下四种截面形状钢 梁,使用哪种较为合理( A.(a) B.(b) C.(c) D.(d) 12.图示悬臂梁,其梁截面转角关系为( A.0A=0B=0 B.仏=0,九=Bmax C从A到B各截面的转角均相等 fB D.0A=0B=— l 13.图示应力圆,其主应力及用第三强度理论求得相当应力r3(),题中应力单位均为MPa。 A.6=70,02=70,03=0,0T3=35 —.01=0,6=0,O3=-70,63=70 C.01=0,6=0,03=-70,63=-70 E.01=-70,o2=-70,o=0,03=70 14.竖立的折杆ABC,C端固定,A端作用一垂直于AB的水平力P=500N,BC杆为空心圆 杆,外径D=80mm,内径d=70mm,用第四强度理论计算相当应力(0-4为() A. 64MPa B.25.45MPa C.101.8MPa D.50.9Mpa 15.压杆稳定的欧拉公式适用的范围,以下四种情况哪种是错误的() A.细长杆B.入入 C.弹性范围内D.屈服极限范围内 16. ) (a),(b)二根简支梁,E、I、W均同,同样的重物Q从h高度自由落下冲击梁,两根梁的动应力cd与动荷系数Kd的比较应为( A.oad>obd,Kad>Kbd B.Ccd C.cad>Obd,Kad D.oad 三、计算题(每小题5分,共40分) 1. 试求A、B处的反力。 图示三铰拱,G=2kN,l=1.15m,h=0.173m 2.两块钢板各厚ti=8mm,t2=10mm,用5个直径相同的铆钉搭接,受拉力P=200kN的作用,如图所示。 设铆钉的许用应力分别为〔T=140MPa,〔es〕=320MPa,试求铆钉的直径 d。 3.一正方形的混凝土短柱,受轴向压力P的作用,如图示,柱高为I,截面边长为a=400mm,柱内埋有直径d=30mm的钢筋四根。 已知柱受压后混凝土内的应 .学习参考. 力0混=6MPa,试求P值,设钢筋与混凝土的弹性模量之比为E钢E混=15。 4.图示桁架。 Gi=G2=20kN,Wi=W2=10kN,试求A、B的反力和杆①、杆②的内力。 5.悬臂梁AB上作用集中力P及集中力偶Pa,试作梁的剪力图与弯矩图,并在图中注明各特 征点值。 7 1 A1 C A』 a * ■ =—» 6.圆截面简支梁中间扌处,梁的下边缘,用标距S=20mm的应变仪测得纵向伸长△ S=0.01mm,梁长I=2m,梁截面直径D=80mm,弹性模量E=2.0xi05MPa,试求均布荷载q的 大小。 7.梁AB,A端为固定端,B端为动铰支座,AC段作用均布荷载q,已知抗弯刚度EI,求B点 的支座反力Rb。 8.已知平面应力状态中的ox=50MPa,cy=30MPa,Txy=40MPa,试求其单元体的主应力及 第三强度理论的相当应力皿。 浙江省2002年4月高等教育自学考试 工程力学 (二)试题参考答案 课程代码: 02391 一、填空题(每空1分,共44分) 1.作用反作用 2.主矢F'=F=10kN主矩m°(F)=5kNm 3.x 垂直 不相交 4.常量拉伸压缩 80 5.ma=7024X=401.4NmmB=150.5Nmmc=250.86Nm 1400 6.xa=0Ya=0mA=Pa 7. 图(a)为一次静不定 图(b)为静定 8. 刚体 变形体 内效应 9. 主轴 形心主轴 主轴 1O. .Qc=P MC=2Pa 11. .以外部分 变量 中性轴 12. .Ely"=-RAX+12qx yA=OyB= 13. .互相垂直 均匀 互相平行 弯、扭变形 14. .弯曲变形 压、 15. .弹性 16.时间 时间 胡克 拉、 ql_ 2c 图(c)为静定 弯、 扭变形 YB=1kN Pbs=P/5=4OkN 、单项选择题(每小题1分,共16分) 1.A 2.B 3.D 4.D 5.B 6.B 7.B 8.C 9.B 1O.B 11.B 12.B 13.B 14.D 15.D 16.A 三、计算题(每小题5分,共40分) ▽3 _40X10 Obs=— d-8 3 八]40X103X4“ d>.=19.1mm Yn^140 d>15.63mm取d=20mm 3.Ni=15.1N2=0.79P N2=P/19.1 P=1214.3kN o钢=90MPa 4.Rbx=0RBy=35kN RA=25kN S1=-30kN S2=25.98kN~26kN 5. 100X106 12 qX2 8 13_9nX803X109 32 q= 100X106XnX803x10_9 16 =10.05KN/m 44 7f=qaqa7.TBq= 8EI6EI 7qa4 24EI TbRb= 8Rca3 3EI fBq+fbRb=0 7 Rb=64qa max8123 8.bmin=1.23MPa ch=81.23MPa,02=0,o3=-1.23MPa or3=82.46
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