工程力学试题及答案80201

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一3.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。A 匸 S5.AB杆质量为m,长为L,曲柄OA、O2B质量不计，且 OA=O2B=R, O1O2=L，当 =60 时，O1A 杆绕 O1 轴转 动，角速度s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 般把作为塑性材料的极限应力；对于脆性材料，则把作为极限应力。7. 面称为主平面。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和有关，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1 8分）1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. RAvRBB. RaRb卜赂一c.Ra=RbD.无法比较 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、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. 0.265kNJfPC. 0.213kND. 0.237kN3. 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.个定值B.只适用于轴向拉伸D.应力不超过屈服极限4. 虎克定律应用的条件是（）。A. 只适用于塑性材料 C.应力不超过比例极限）。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CB. 最大拉应力位于截面C,最大压应力位于截面DC. 最大拉应力位于截面D,最大压应力位于截面CD. 最大拉应力和最大压应力位于同一截面D6.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）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e,试以角e表示杆的角速度。（8分）533.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）A4.如图所示为二杆桁架，1杆为钢杆，许用应力=160MPa, 横截面面积A=6cm2； 2杆为木杆,其许用压应力o2=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：02159一、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3.180N 150N4.轨迹形状相同5. Fgh=mR s 2过质心C平行OA指向向下6. 屈服点J 抗拉和抗压强度7. 剪应力为零的面主应力6.B8. 转动线速度 v 横截面面积 A二、单项选择题（每小题 3 分，共 18分）1. C2.A3.C4.C5.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VA VB，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(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(a)所示。 再画整体受力图，如(b )图所示。工m=ORa AD=M.RA=RB= A B AD=17.7kN24 x -2 方向如图所示。2. 解：选A点作为基点, 则C点的速度有VC = VA + VCA由图中几何关系，可解得vCA=vA sin 9 =vsin 9 又 vca=AC 3.3 =茲=v -sin2 eAC R cos e3解：物块A、B均作平动，设物块B移动S时的速度为v,系统的动能为T2=TA+TB=1v2 + 1Qv22 A B 2g2 gT1=0 系统外力作功之和工 W12=PS sin a -QS由动能定理，得:PQ v2 = PSsin a-QS2g2(Psin a-Q)Sgv2=对上式两边求导，并注意罟=a,dt=v 得 a= (Psina-Q)g寸=P + Q4解：两杆均为二力杆，取结点A为研究对象, 受力图如图所示。工 y=0,NSin30 -P=0.N=P/sin30 =80kN工 x=0,-NCos30 +N2=0. N2=N1cos30 =69.3kN1 杆：O 1 = N1 = 80 x 103 =133MPa o A16x 1022 杆： =N2 = 69皿2 A2100 X 102=6.93MPa20.计算图示刚架A、C两截面的相对转角ac。2EI题20图21.计算图示结构，并绘弯矩图，各杆EI=常数。22用力矩分配法计算图示结构，并绘弯矩图。EI=常数2m?.-.r4 23.计算图示结构，绘弯矩图、剪力图、轴力图。24用力法计算图示刚架，并绘弯矩图。（EI=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）1. D2.D3.B4.A5.A6.B7.B8.B9.D10.C二、填空题（本大题共8 小题，每小题2分，共16分）11. 112. 6 = 6 或 5 = 6ij ij 12 2113. Pa/2 14. 015. 13.62 16. 21.4三、计算题（本大题共7小题,19-22小题，每小题7分，2325小题，每小题12分，共 64分）19.N=20kN,N2=-10kN,N3=30t2kN20.（1）绘Mp图（2）作虚拟状态绘M图（3）计算AC21 r11Z1+R1p=0r11=8i Rip=-plZi=PM=MjZ + MpM 屋（kN-m-分配系数固罐弯矩结点车甲篦力矩 彷配Y传递杆端弯矮M图支座/丿丿阳图。蹩N图24. 8nXi +812X2 +Aip = 0 21X1 + 22X2 +人 2p = 0511 = 3EI = 5 22,511 =5 21l3ql4,A1 =, AEI 1p 6EI xpql4-6EI,X1 一(1)基本未知量(2)力法典型方程M,M2，Mp 图(3) 511,512,522A 1p,人 2pX1, X2值(5) M 图(2)建立方程r Z +R =011 1 1p(3)计算系数与自由项18ir =11 l2，R1P =-P(4)解方程：_Rip =Pl2(5)绘M图.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)工0。4.由平面假设所得到的轴向变形时，截面上的计算公式。=N/A中的。是,这个公式不仅适用于变形，而且也适用于变形。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、。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Iyz=0，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。*11. 矩形截面弯曲剪应力公式为T=Z，其中S*是所求剪应力的点，画平行于中性轴的横Izbz线截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、。注：B点为弹簧支撑，已知弹簧的位移入= P,P为作用在弹簧上的C力， C 为弹簧的刚性系数。13. 单元体是由三对的面组成，由于单元体极其微小，可以认为它的每个面上的应力是分布的，而且在的面上。14图示折杆ABCD，在自由端A作用水平力P1及铅垂力P2，请分别写出各段的变形，AB 段为变形，BC段为变形，CD段为 形。15. 压杆稳定的欧拉公式适用于范围内，用柔度入来表示则入三。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， 定律仍适用于动应力、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）C. mB(F3)=F3lcos45D. mB(F4)=F4l2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4图示ABC杆，固定端A的反力是(A. Xa=P, YA=0B. Ya=P， mA=PaC. Xa=P, Ya=0D. Xa=P, 丫人=0,皿人=卩3A ， A ， A5.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6.图示传动轴中各轮的外力偶矩分别为mA=20kN m,mB=5kN m,mC=10kN m,mD=5kN m,ABC那么四个轮子布局中最合理的是(图图图图A.B c D7.关于轴力()A.是杆件轴线上的荷载B.是杆件截面上的内力A.B.C.D.矩 Iz=(jiD432jiD464jiD432JIa412a412a4D4v2a41612C. 与杆件的截面面积有关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，已知圆截面的直径为D,正方形的边长为a,其惯性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 9 = 0 =0A BA/B. 0 A=O，0 B= 0AB maxC. 从A到B各截面的转角均相等D.0A=0B=fBA. 1=70,。2=70,。3=0, r3=35B. 1=0, 2=0, 3=-70, r3=70C. 1=0, 2=0, 3=-70, r3=-70E. 1=-70, 2=-70, 3=0, r3=7014.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也为（）A. 64MPaB. 25.45MPaC. 101.8MPaD. 50.9Mpa15. 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.入三入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，两根梁三、计算题（每小题5 分，共40分）1.图示三铰拱，G=2kN,l=1.15m,h=0.173m,试求A、B处的反力。2.两块钢板各厚t=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,bs=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1,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力。=6MPa，试求P值, 混设钢筋与混凝土的弹性模量之比为E钢：E混=15。钢混,PY.4.图示桁架。G1=G2=20kN,W1=W2=10kN,试求A、B的反力和杆、杆的内力。J?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。6.圆截面简支梁中间2处,梁的下边缘,用标距S=20mm的应变仪测得纵向伸长S=.01mm，梁长l=2m，梁截面直径D=80mm,弹性模量E=2.0X 105MPa，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。x=50MPa, oy=30MPa, t xy=40MPa,试求其单元体的主应力及第 三强度理论的相当应力or3o7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 m0(F)=5k Nm3. x 垂直 不相交4. 常量 拉伸 压缩805. mA=7024X =401.4N mmB=150.5N mmC=250.86N mA1400BC6. xA=0YA=0mA=Pa7.图(a)为次静不定图(b)为静定图(c)为静定8. 刚体变形体内效应9. 主轴形心主轴主轴10. QC=PMC=2Pa11. 以外部分 变量中性轴13. 互相垂直均匀互相平行14. 弯曲变形压、弯、扭变形 拉、弯、扭变形15. 弹性入116. 时间时间胡克12. Ely =-RAx+12qx2yA=OyB=入=牛二、单项选择题（每小题 1 分，共 16分）1.A2.B3.D4.D5.B6.B7.B8.C9.B10.B11.B12.B13.B14.D15.D三、计算题（每小题5分，共40分）1.YA=G/2=1kNYB=1kNAB16.AxB=3.32kNBxA=3.32kNA2. 9 =P/5=40kNPb =P/5=40kNbsd：4皿 X4 =i9.immn 14040X103O =bs d - 8O bs=320d 三 15.63mm取 d=20mm3. N1=15.1N2=0.79PN2=P/19.1P=1214.3kNo 钢=90MPa4. RBX=0RBy=35kNRA=25kNAS1=-30kNS2=25.98kN26kN5.6. e =5X10-4O = e E=5X 10-4 X 2X 105X 106=100MPaqX 228100X106 1-nX803 X10-932q=100X106 XnX8O3 X10-916=10.05KN/m 7 曲+ qa4 =泌Bq 8EI 6EI 24EIfBRB=8RBa33EIfBq+fBRB=0R 7RB=qaB 648.o max = 81，2| MPamm -1.23O=81.23MPa, o 2=0,。3=-1.23MPa o 3=82.46MPar3