江苏师范大学工程力学习题集.docx

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江苏师范大学工程力学习题集

工程力学习题集

第1章静力学基本概念和公理

选择题

1．加减平衡力系公理适用于（）

A.刚体B.变形体

C.任意物体D.由刚体和变形体组成的系统

2．图示杆的重量为P，放置在直角槽内。

杆与槽为光滑面接触，A、B、C为三个接触点，则该杆的正确受力图是（D）

3．如图所示，不计自重的杆AB，其A端与地面光滑铰接，B端放置在倾角为30°的光滑斜面上，受主动力偶M的作用，则杆AB正确的受力图为（C）

4．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B.去掉由二个力组成的力系

C.加上或去掉由二个力组成的力系D.加上或去掉另一平衡力系

填空题

5．物体相对于惯性参考系处于静止或作匀速直线运动，称为平衡或平衡状态。

改错题

6．二力构件上的两个力，其作用线沿该两个力作用点的连线。

（对）

修改：

______________________________________________________________________

7．在研究物体的静力平衡时，由于微小的变形是次要因素，故可把物体视为不变形的刚体（对）

修改：

______________________________________________________________________

8．力的可传原理只适用于刚体。

（对）

修改：

______________________________________________________________________

第2章平面汇交力系

选择题

1.若平面汇交力系中的各力在任意两个互相不平行的轴上投影的代数和为零，则此平面汇交力系一定处于（）。

A．平衡状态；B．不平衡状态；C．暂时平衡状态；D．相对平衡状态。

2．汇交力系如图所示，已知F1=F2=F3=2kN，则该力系合力R的大小为（）

A．R=4kNB．R=2（

+1）kN

C．R=2（

-1）kND．R=2kN

3．图示均质圆球放在光滑的斜面上，斜面的倾角为α=30

，圆球重P=10kN，受一与斜面平行的拉力

T作用而平衡，则斜面对圆球的约束反力的大小为（　　　）

A．

B．

C．

D．

4．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）

5．平面汇交力系、平面任意力系、空间汇交力系、空间任意力系的独立的平衡方程的数目分别为（）

A.2，3，3，6B.3，3，4，6

C.3，4，3，6D.2，3，4，5

填空题

6．已知力F的大小F=10kN，如果将该力沿图示斜坐标系的x、y轴分解，则在y方向上分力的大小为_10kN___。

7．不为零的力在某轴上的投影等于零，则该力与轴的夹角应为90_。

8．若三个不平行的力构成平面平衡力系，则其组成的力三角形__自行封闭______。

改错题

9．不为零的力在某轴上的投影等于零，则该力与轴的夹角应为90°（对）

修改：

______________________________________________________________________

10．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首尾相连。

（）

修改：

______________________________________________________________________

第3章力矩平面力偶系

选择题

1．图示平面直角弯杆OAB，B端受力

作用。

OA=a,AB=b,OA与水平线夹角为β，力

与水平线夹角为α，则力

对点O的力矩大小为（　　　）

A．F（a+b）sinα

B．F（a+b）cosα

C．F

D．F

2．某简支梁AB受载荷如图所示，现分别用RA、RB表示支座A、B处的约束反力，则它们的关系为（）。

A．RA

B．RA>RB

C．RA=RB

D．无法比较

3．图示中四个力F1、F2、F3、F4对B点之矩是（）

A.mB（F1）=0

B.mB（F2）=F2l

C.mB（F3）=F3lcos45°

D.mB（F4）=F4l

填空题

4．图示直角弯杆的A端作用一与水平线成60°夹角的力

，弯杆的几何尺寸如图所示，

则力

对O点的矩MO（

）=___Fa______。

5．直角弯杆OAB的AB段长度为1m，O端为光滑固定铰链支座，B端放置于倾角为30°的光滑斜面上。

在弯杆上作用一力偶，其力偶矩的大小为M=100N·m，弯杆的自重不计，则支座O处约束力的大小为__100___N.

6．若三个不平行的力构成平面平衡力系，则其组成的力三角形_自行封闭_．

7．.同一平面内二力偶等效的条件是它们的_力偶矩_相等。

改错题

8．作用于刚体同一平面内两个力偶等效的充要条件为力偶矩相等。

（对）

修改：

______________________________________________________________________

9.力偶可在其用作面内移动，而不会改变它对刚体的效应。

（对）

修改：

______________________________________________________________________

第4章平面任意力系

选择题

1．小物块重P=lOkN，用F=40kN的力把物块压在铅垂墙面上，如图所示，力

与水平线成300夹角，物块与墙面之间的静摩擦因数

则作用在物块上的摩擦力大小等于（）

A.lOkNB.15kN

C.20kND.20kN

2.在平面力系中，固定端的约束反力的画法是（）

A.一个约束反力B.一个约束力偶

C.二个正交的约束反力D.二个正交的约束反力和一个约束力偶

3．若平面任意力系为平衡力系，则该力系向任意一点A简化的结果一定是（）

A．主矢R＇≠0，主矩MA=0B．主矢R＇=0，主矩MA=0

C．主矢R＇=0，主矩MA≠0D．主矢R＇≠0，主矩MA≠0

4．图示物块重量为Q，与水平面之间的摩擦系数为f=0.35，则拉动物块所需水平力P的最小值为（）

A．P=0.3QB．P=0.35Q

C．P=0.5QD．P=Q

5.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、B间的摩擦系数f1=0.25，物块B与地面间的摩擦系数f2=0.2，拉动B物块所需要的最小力为（）。

A．0.14kNB．0.265kN

C．0.213kND．0.237kN

6．图示ABC杆，固定端A的反力是（）

A．XA=P,YA=0B．YA=P，mA=Pa

C．.XA=P,YA=0D．XA=P,YA=0,mA=Pa

7．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

C.力系的简化求未知力D.力系的合成或分解求未知力

8．在平面力系中，固定端的约束反力的画法是（）

A.一个约束反力B.一个约束力偶

C.二个正交的约束反力D.二个正交的约束反力和一个约束力偶

填空题

9．当平面任意力系有合力时，合力对作用面内任意点的矩等于力系中各力对该点的矩的代数和．

10．图示结构中固定端A的反力为0、__0___、__Pa___。

改错题

11.当平面任意力系的主矢和对任一点的主矩均等于零时，则该力系为汇交力系。

（）

修改：

______________________________________________________________________

计算题

12．图示平面结构中两构件ABC和CD铰接于C，其所受载荷和几何尺寸如图所示，其中F=5qa，M=9qa2.若不计各构件自重和各接触处摩擦，试求固定铰链支座A、D处的约束力。

13．图示构架，已知

，不计各杆自重，试求

杆受力与铰链

处的约束力。

解答：

选取构架整体为研究对象，作出其受力图。

取图示投影轴系，建立平衡方程

其中，

，

。

联立上述平衡方程，解得

杆受力

（压）

铰链

处的约束力

14．已知重量为P的圆管用AB杆和绳BC固定在铅垂墙壁上，如图所示，AB杆与墙面间的夹角为α，求AB杆对圆管的支承力。

15．T形杆的AB段水平，并与斜杆CD在C处铰接，在杆AB的B端作用有一主动力偶，其力偶矩的大小为MO=100N·m．若不计各杆的重量和各接触处摩擦，试求固定铰支座A的约束反力及连杆CD的内力。

解：

利用物体系的平衡问题求解

AE=AC·sin30°=0.25m

∑M=0:

－MO+FCD·AE=0

FCD=400N

FA=FCD=400N

16．图示平面直角框架，受水平力

和集度为q的铅垂均布载荷作用，且F＝qa。

尺寸如图所示，不计自重。

试求支座A、B处的约束反力（A1）。

17．按图示结构尺寸及荷载求支座A、B的约束反力

（1）．

18．结构尺寸及荷载如图所示，求固定端支座A和链杆支座C的约束反力

（1）．

m=0.5Pa

19．如图所示的两根水平梁AB和BC由铰链B连接，A为固定端约束，D为滚动支座。

已知作用在梁上的载荷F=lOkN，q=2kN/m，M=4kN·m，不计梁重和各处摩擦，试求A和D处的约束反力（B1）。

（1）先取BC梁为研究对象。

受力如图所示。

（1分）

（a）图

（2）再取整体为研究对象。

受力如图所示。

（2分）

（b）图

∑Fx=0,FAx－Fcos60°=0,FAx=5kN（l分）

第11章材料力学的基本概念

选择题

1.根据均匀性假设，可认为构件的（）在各点处相同。

A．应力B.应变C.位移D.材料的弹性系数

2.构件的强度是指（）。

A在外力作用下构件抵抗变形的能力

B在外力作用下构件保持其原有平衡态的能力

C在外力作用下构件抵抗破坏的能力

D在外力作用下构件保持原样的能力

填空题

3．杆件基本的变形有拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲。

4．在工程设计中，构件不仅要满足强度、刚度和稳定性的要求，同时还必须符合经济方面的要求。

改错题

5.构件的承载能力主要包括强度、刚度和硬度。

（）

修改：

______________________________________________________________________

6．在工程设计中，构件不仅要满足强度、刚度和稳定性的要求，同时还必须符合美观方面的要求。

（）

修改：

______________________________________________________________________

第12章轴向拉伸和压缩

选择题

1．在平板和受拉螺栓之间增加一个垫圈，可以提高（）

A.螺栓的拉伸强度B.螺栓的挤压强度C.螺栓的剪切强度D.平板的挤压强度

2．塑性材料的极限应力是（）

A.比例极限

B.弹性极限

C.屈服极限

D.强度极限

3．正应力计算公式σ=

适用范围是（）

A.材料的比例极限之内B.材料的屈服极限之内

C.材料的弹性极限之内D.直杆的轴向拉伸与压缩

4．工程上区分塑性材料和脆性材料的标准是看其延伸率δ大于等于还是小于（）

A．1%B．3%C．5%D．10%

5．低碳钢的极限应力是（）

A.σeB.σpC.σsD.σb

6．轴向拉伸时，杆的伸长量（）

A.与轴力和抗拉刚度均成正比B.与轴力和抗拉刚度均成反比

C.与轴力成反比，与抗拉刚度成正比D.与轴力成正比，与抗拉刚度成反比

7．轴向拉伸或压缩时，直杆横截面上的内力称为轴力，表示为（　　　）

A．

B．TC．

D．

8．低碳钢冷作硬化后，材料的（　　　）

A．比例极限提高而塑性降低B．比例极限和塑性均提高

C．比例极限降低而塑性提高D．比例极限和塑性均降低

9．图示轴向受力杆件中n-n截面上的轴力为（）

A.-3PB.-4PC.+4PD.+8P

10．一般情况下图所示结构中二杆的合理选材方案是（）

A.1杆用钢材，2杆用铸铁B.1杆用铸铁，2杆用钢材

C.二杆均用钢材D.二杆均用铸铁

11．图示结构为（）

A．一次超静定结构

B．二次超静定结构

C．三次超静定结构

D．静定结构

12．图示受轴向荷载作用的等截面直杆ABC，EA为常数，杆件的轴向总变形Δl为（）

A．

B．

C．

D．

13．横截面面积相等、材料不同的两等截面直杆，承受相同的轴向拉力，则两杆的（）

A.轴力相同，横截面上的正应力不同

B.轴力相同，横截面上的正应力也相同

C.轴力不同，横截面上的正应力相同

D.轴力不同，横截面上的正应力也不同

14．①、②、③、④四种材料的应力应变图分别如图所示，材料的弹性模量E值最大者为（）

A.①

B.②

C.③

D.④

15．脆性材料的许用应力[

]小于（　　　）

A．

eB．

pC．

sD．

b

16．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

17．关于轴力（）

A.是杆件轴线上的荷载B.是杆件截面上的内力

C.与杆件的截面面积有关D.与杆件的材料有关

18．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

填空题

19．标矩为100mm的标准试件，直径l0mm，拉断后测得伸长后的标距为123mm，颈缩处的最小直径为6.4mm，则该材料的延伸率δ=___23%____．

20．剪切实用计算中，假定切应力在剪切面上是__均匀___分布的。

21．由平面假设所得到的轴向变形时，截面上的计算公式σ=N/A中的σ是常量，这个公式不仅适用于__拉伸__变形，而且也适用于__压缩__变形。

改错题

22．使构件发生脆性断裂的主要原因是压应力。

（×）

修改：

__________________________________拉_________________________________

23.使材料丧失正常工作能力的应力称为破坏应力。

（×）

修改：

______极限应力__________________________________________________________

计算题

24．图示轴向拉伸等直杆，长l=1m，正方形横截面边长a=10mm，材料弹性模量E=210GPa，泊松比μ=0.3.今测得拉杆表面任一点K的横向应变

=-2×10-4.试求直杆的总伸长量。

25．刚性梁ACB由圆杆CD悬挂在D点，B端作用集中载荷F=50kN，已知a=1m，杆CD的许用应力[

]=160MPa，试设计圆杆CD的直径d.

26．图示结构中，杆①和杆②的抗拉刚度均为EA，水平杆为刚性杆，试求杆①和杆②的内力。

（10分）

27．变截面直杆如图所示，Fl=12kN，F2=60kN；横截面面积Al=400mm2，A2=250mm2；长度l1=2m，l2=lm；材料的弹性模量E=200GPa.试求杆AB和BC段的轴力及杆的总伸长。

（1）轴力FNAB=48kN,FNBC=60kN（1分）

（2）AB段伸长

△lAB=FNABl1/EA1（1分）

=[（48×103×2）/（200×109×400×10-6）]m=1.2×10-3m（1分）

BC段伸长

△lBC=FNBCl1/EA2（1分）

=[（60×103×1）/（200×109×250×10-6）]m=1.2×10-3m（1分）

（3）总伸长

△lAC=△lAB+△lBC=（1.2×10-3+1.2×10-3）m=2.4×10-3（1分）

第13章剪切

选择题

1．挤压强度条件是，挤压应力不得超过材料的（）

A.许用挤压应力B.极限挤压应力

C.最大挤压应力D.破坏挤压应力

2.在平板和受拉螺栓之间增加一个垫圈，可以提高（）

A.螺栓的拉伸强度B.螺栓的挤压强度C.螺栓的剪切强度D.平板的挤压强度

填空题

3．同一点的、位于两个互相垂直的面上且垂直于两面交线的两剪应力，其__大小_相等，其方向指向两面的交线或背离两面的交线．

4．已知连接件剪力Fs和剪切面面积A，则该连接件的剪切强度条件

。

5．剪切实用计算中，假定切应力在剪切面上是_均匀_分布的。

6．在联接件挤压强度计算中，挤压应力不得超过构件材料的许用挤压应力。

改错题

7.在联接件挤压强度计算中，挤压应力不得超过构件材料的最大挤压应力。

（）

修改：

________________________________许用_______________________________

计算题

8．已知钢板厚度δ=10mm，其剪切极限应力为[τ]=300MPa。

若用冲床将钢板冲出直径d=25mm的孔，问需要多大的冲剪力F？

解：

剪切面是钢板被冲头冲出的圆饼体的柱形侧面，其面积为：

m2所需要的冲剪力为：

9．如图，用两个铆钉将

的等边角钢铆接在立柱上，构成托架。

已知托架中央承受压力

，铆钉直径

，铆钉材料的许用切应力

、许用挤压应力

，试校核铆钉强度。

解：

（1）校核铆钉的剪切强度

两个铆钉，每个铆钉平均承受的剪力

，由剪切强度条件

≤

知，铆钉剪切强度符合要求。

（2）校核铆钉与托架的挤压强度

两个铆钉，每个铆钉与托架之间的挤压力

，托架厚度

，由挤压强度条件

≤

知，铆钉挤压强度符合要求。

所以，铆钉强度足够。

第14章扭转

选择题

1.对于受扭的圆轴，有如下结论：

则正确的是（）

最大剪应力只出现在横截面上；

在横截面上和包含杆件的纵向截面上均无正应力；

圆轴内最大拉应力的值和最大剪应力的值相等。

A.

对B.

对C.

对D.全对

2.影响圆轴扭转角大小的因素是（）

A.扭矩、材料、轴长B.扭矩、轴长、抗扭刚度

C.扭矩、材料、截面尺寸D.扭矩、轴长、截面尺寸

3．两根长度相同的圆轴，受相同的扭矩作用，第二根轴直径是第一根轴直径的两倍，则第一根轴与第二根轴最大切应力之比为（　　　）

A．2:

1B．4:

1

C．8:

1D．16:

1

4．圆形截面杆受扭如图所示，杆中的最大剪应力为（）

A.

B.

C.

D.

5．圆轴受扭时，内力偶矩称为扭矩，表示为（　　　）

A．FNB．FQC．TD．M

填空题

6．圆轴扭转角

的正负号规定与对____扭矩___的规定相同。

7．实验表明，在小变形条件下，圆轴扭转时各横截面的形状、大小及间距不变，半径保持为__直线_。

8．圆轴扭转时，横截面上任意点处的切应力

沿半径成__线性__变化。

9．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=_401.4Nm_,mB=_150.5Nm_,mC=250.86Nm_。

计算题

10．有一轴其结构如图所示，各齿轮盘上的扭矩分别为MA=4500Nm，MB=2500Nm，MC=2000Nm，试画出该轴的扭矩图。

解：

11．已知一直径d=50mm、长为l的钢制圆轴，一端固定、一端自由，自由端受外扭转力偶矩M0=2.2kN·m作用时，其扭转角为6°，材料的剪切弹性模量G=80GPa，试求该圆轴的长度l.

12．图示传动轴，已知主动轮的转矩MA＝30kN·m，从动轮的转矩分别为MB＝15kN·m，MC＝10kN·m，MD＝5kN·m。

（1）试作轴的扭矩图；

（2）传动轴上主动轮和从动轮如何安置最合理？

AB互换较为合理。

13．受扭圆杆如图所示，已知杆的直径d=80mm、材料的容许剪应力[τ]=40MPa，试校核该杆的强度

（1）．

第15章弯曲内力

选择题

1．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

填空题

2．梁剪切弯曲时，在集中力偶作用处，__弯矩___图发生突变。

3．剪力等于零的截面上弯矩具有__极值__．

改错题

4.在梁的集中力偶作用处，梁的弯矩图不发生改变。

（）

修改：

_____发生突变_________________________________

计算题

5．已知图示简支梁的剪力图，试画出该梁的弯矩图。

6．试画出图示简支梁的剪力图和弯矩图。

7．试画出图示外伸梁的剪力图和弯矩图，并写出|Fs|max和|M|max。

（1）作剪力图（2分）

|F|max=M0/l（1分）

（2）作弯矩图（2分）

|M|max=M0（1分）

8．试计算图示简支梁横截面C的剪力和弯矩。

9．ABC梁的支座反力值已算出，如图所示。

试绘出该梁的剪力图和弯矩图。

第16章弯曲应力

选择题

1.圆形截面梁剪切弯曲时，横截面上最大切应力发生在（）

A.中性轴上，方向平行于剪力B.中性轴上，方向垂直于剪力

C.距中性轴最远处，方向平行于剪力D.距中性轴最远处，方向垂直于剪力

2．图示矩形截面对x、y，两形心轴的惯性矩分别为（）

A.IZ=（1/12）bh2,Iy=（1/12）hb2B.IZ=（1/12）bh3,Iy=（1/12）hb3

C.IZ=（1/12）hb3,Iy=（1/12）bh3D.IZ=（1/12）hb2,Iy=（1/12）bh2

3．当水平梁上某横截面的弯矩为负值时，则该横截面上正应力的正确分布图是（A）

4．一等截面铸铁梁的弯矩图如图所示，设计梁的截面时，最合理的截面应该是图（　D　）

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

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．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）

填空题

7．矩形截面梁横力弯曲时，横截面上最大切应力发生在__中性轴__上。

8．梁纯弯曲时，