东财22春《建筑力学B》离线作业二及答案参考5

东财22春建筑力学B离线作业二及答案参考1. 在平面杆系中的铰接( )为几何不变体系。A.多边形B.三角形C.四边形D.平行四边形参考答案：B2. 在利用积分法计算梁位移时，待定的积分常数主要反映了( )A.剪力对梁变形的影响B.对近似微分方程误差的修正C.梁截面形心轴向位移对梁变形的影响D.支承情况对梁变形的影响参考答案：D3. 对于矩形截面梁，以下结论正确的有( )。A.出现最大正应力的点上，剪应力必为零B.出现最大剪应力的点上，正应力必为零C.梁横截面上最大正应力和最大剪应力必出现在同一点上D.梁横截面上剪应力和正应力不同时出现E.梁横截面上中性层只有正应力参考答案：AB4. 考虑谐振子升、降算符a+、a的线性变换 b=a+a+， b+=a+a+ (1) 、为实数，并满足关系2-2=1试证明：对于考虑谐振子升、降算符a+、a的线性变换b=a+a+，b+=a+a+(1)、为实数，并满足关系2-2=1试证明：对于算符b的任何一个本征态，xp=h/2利用a与a+的基本对易式a，a+=1，可得 b，b+=(2-2)a，a+=2-2=1 (2) 式(1)的逆变换为 a=b-b+， a+=-b+b+ (3) 根据关系 ， (4) ， (5) 容易将Q、P表示成b和b+： (6) (7) 设|为算符b的本征态，满足本征方程 b|=| (8) 取共轭，即得 |b+=*| (8) 在|态中计算Q、Q2、P、P2平均值，即得 (9) Q、P的统计涨落为 (10) 由式(4)即得 (11) (12) 证明完毕 注意，x和p虽与之值无关，但与、的取值有关在条件2-2=1下调节、的取值，可以使x任意缩小(p则相应增大)这一点和算符a的本征态不同，后者x和p均为常数当然，|也可表示成谐振子能量本征态的线性叠加，称为相干压缩态 5. ( )是指杆件在外力作用下发生变形，外力卸除后能完全恢复的变形。A.塑性变形B.拉伸变形C.弹性变形D.弹塑性变形参考答案：C6. 水流经过一渐缩圆管，若已知直径比d1/d2=2，其雷诺数之比Re1/Re2_。水流经过一渐缩圆管，若已知直径比d1/d2=2，其雷诺数之比Re1/Re2_。1:27. 作用力与反作用力不是一对平衡力。( )A.错误B.正确参考答案：B8. 平面悬臂式桁架在垂直向下的竖向荷载作用下，受力特点是( )A.无法判定B.上弦杆受拉，下弦杆受压C.上弦杆受拉，下弦杆受弯D.上弦杆受压，下弦杆受拉参考答案：B9. 下列属于材料基本变形的有( )。A.拉伸与压缩B.弯扭C.剪切D.扭转E.偏心受压参考答案：ACD10. 力的作用线都汇交于一点的力系称为平面汇交力系。( )A.正确B.错误参考答案：B11. 作用在刚体上的力，可沿其作用线任意移动，而不改变该力对刚体的作用效果，这一定律为( )A.力的可传性原理B.力的平行四边形法则C.作用力与反作用力公理D.二力平衡公理参考答案：A12. 若某力在某轴上的投影绝对值等于该力的大小，则该力在另一任意共面轴上的投影为( )。A.也等于该力的大小B.一定等于零C.不一定等于零D.一定不等于零参考答案：C13. 在下列关于单元体的说法中，正确的( )A.单元体的三维尺寸必须为无穷小B.单元体的各个面必须包含一对横截面C.单元体的形状必须是正六面体D.单元体的各个面中必须有一对平行面参考答案：A14. 梁的刚度校核是为了保证梁的正常使用。( )A.错误B.正确参考答案：B15. 一矩形截面杆，横截面长h=90mm，宽b=60mm，承受扭矩Mn=2.5kNm。试求(1)横截面上最大切应力；(2)若改用横截面面一矩形截面杆，横截面长h=90mm，宽b=60mm，承受扭矩Mn=2.5kNm。试求(1)横截面上最大切应力；(2)若改用横截面面积相同的圆截面杆，其最大切应力为多少?(1)矩形截面杆的最大切应力 ,查表得=0.231 所以 (2)圆形截面杆最大切应力 矩形截面面积：A=hb=9060=5400mm2 圆形截面面积：A=R2=5400mm2 圆形截面的半径：R=41.5mm 最大切应力： 可以看出，在同样面积情况下，矩形截面的最大切应力比圆形截面的最大切应力大。矩形截面杆扭转时，不能用圆杆扭转切应力公式。计算切应力时，其系数可查阅教科书或有关手册。 16. 力对物体的作用效果是使物体移动。( )A.正确B.错误参考答案：B17. 力偶矩的大小与矩心位置有关。( )A.正确B.错误参考答案：B18. 根据荷载的作用时间的性质，将荷载分为( )A.集中荷载B.分布荷载C.恒载D.移动荷载E.活载参考答案：CE19. 空间平行力系的平衡方程为三个。( )A.对B.错参考答案：A20. 试用弹性力学方法求圆截面直杆扭转时的剪应力(体力不计)，并用材料力学中圆截面直杆扭转的剪应力公式进行校试用弹性力学方法求圆截面直杆扭转时的剪应力(体力不计)，并用材料力学中圆截面直杆扭转的剪应力公式进行校核，式中M为扭矩，R为半径，为径向坐标。解法一：考察在两端承受扭矩M且不计体力的圆柱体。 先按材料力学的方法，在圆柱体扭转时，截面上发生与半径垂直且与该点到圆心的距离成正比例的剪应力，即： =G (1) 其中，为单位长度的扭转角。将剪应力沿坐标x轴和y轴分解，可得： (2) 同时，假定其他应力分量均为零，从而得到一组应力分量： xz=-Gy，yz=Gx，x=y=z=xy=0 (3) 容易验证，在体力为零时，式(3)满足平衡微分方程和以应力表示的相容力程，即： (4) 现在校核它们是否满足边界条件。对于应力边界条件： (5) 在圆柱体的侧面上，面力分量，外法线的方向余弦，将式(3)代入式(5)中，侧面处的边界条件显然是满足的。 在圆柱体的两个端面上，由于外力为静力等效的扭矩M，因此，需按圣维南原理进行放松，即在边界z=0，h处： (6) 将式(3)代入式(6)中，由于坐标原点位于横截面的形心，故式(6)的前二式自然满足，第三式变为： (7) 于是 (8) 其中，I为横截面的极惯性矩。将式(8)代入式(1)中，得到圆柱体扭转时的剪应力为： (9) 其中，R为横截面的半径。显然，这与材料力学方法获得的结果是一致的。 解法二：用半逆解法求解，因为圆的方程为： x2+y2=R2 而应力函数在横截面的边界上为零，所以，可假设应力函数为： (x，y)=A(x2+y2-R2) (10) 其中，A为待定常数。 将式(10)代入方程2(x，y)=C中，可得： A=C/4 于是，应力函数为： 由应力函数在端部边界上满足的方程，即： 可求得待定常数为： 所以，应力函数为： (11) 从而，应力分量为： 故横截面上的剪应力为： 21. 下列属于材料的基本变形的是( )A.弯扭B.偏心受压C.剪切D.扭转E.拉伸与压缩参考答案：CDE22. 无荷载的三杆结点，若两杆在一直线上，则第三杆为零杆。( )A.正确B.错误参考答案：A23. 平面汇交力系的力多边形如下图，正确的是( )。A.AB.BC.CD.D参考答案：C24. 在力偶中的力越大，力偶臂越大，力偶矩就越小。( )A.错误B.正确参考答案：A25. 平移刚体的惯性力系可以简化为通过质心的( )，其大小等于刚体的( )与加速度的乘积，合力方向与加速度的方向( )。A.合力、质点、相反B.合力、质量、相反C.合力、质点、相同D.合力、质量、相同参考答案：B26. 对于静定结构，有变形就一定有内力。( )A.错误B.正确参考答案：A27. 对于静定结构，有变形就一定有内力。( )A.正确B.错误参考答案：B28. 轴向受拉压杆件截面上的应力是( )。A.均匀分布B.不均匀分布C.间断性分布D.线性分布参考答案：A29. 在力偶中的力越大，力偶臂越大，力偶矩就越小。( )A.正确B.错误参考答案：B30. 低碳钢试件在整个拉伸过程中，应力应变曲线变化分为( )阶段。A.比例B.颈缩C.屈服D.强化E.弹性参考答案：BCDE31. 下列水流中，属于非恒定有压流的是( )。 A堰流 B水跃 C水击 D闸孔出流下列水流中，属于非恒定有压流的是()。A堰流B水跃C水击D闸孔出流C32. 设半径为r0的有压圆管的流速分布u=a+br+cr2，若过流断面上的最大流速为umax，试求系数a、b、c。设半径为r0的有压圆管的流速分布u=a+br+cr2，若过流断面上的最大流速为umax，试求系数a、b、c。考虑粘性流体的定解条件。 (1)由r=0时，u=umax，可得：a=umax (2)由r=0时，可得：b=0 (3)由r=r0时，u=0，可得： 33. 要使物体处于平衡状态，则作用在物体上的力系应是一组( )A.等效力系B.平衡力系C.一般力系D.空间力系参考答案：B34. 桁架中的每个杆件都是二力杆。( )A.正确B.错误参考答案：A35. 单元体最大正应力面上的剪应力恒等于零。( )A.正确B.错误参考答案：A36. 梁在弯曲时，一般情况下，梁的横截面上会产生的内力有( )。A.轴力B.剪力C.弯矩D.扭矩E.力偶矩参考答案：BC37. 汽车左转弯时，已知车身作定轴转动，汽车左前灯A的速度大小为vA，汽车右前灯的速度大小为vB。A、B之间的距离为b，则汽车定轴转动的角速度的大小为( )。A.vAbB.vBbC.(vA+vB)bD.(vA-vB)b参考答案：D38. 可提高梁弯曲强度的有效措施是( )A.调整加载方式减小弯矩值B.选择高弹性模量的材料C.增大截面宽度D.增大梁的抗弯截面模量E.加大梁的高度参考答案：ADE39. ( )是指杆件在外力作用下发生变形，外力卸除后能完全恢复的变形。A.弹性变形B.塑性变形C.弹塑性变形D.拉伸变形参考答案：A40. 验证下列应变分量、位移分量是否可能在弹性体中发生?验证下列应变分量、位移分量是否可能在弹性体中发生?检验一组应变分量是否可能在弹性体中发生，需要检验这组应变分量及相应的应力分量是否能分别满足6个相容方程(即圣维南方程)和3个平衡微分布程，若6个相容方程和3个平衡微分方程都能满足，则这组应变分量是可能存在的；若其中任意一个方程不能满足，则这组应变分量就一定不能在弹性体中存在。 将应变分量x=Axy2，y=Ax2y，z=Axy，xy=0，yz=Az2+By，xz=Ax2+By2代入相容方程： 容易验证，因A、B为非零常数，第一个式子不能满足，故该组应变分量不可能在弹性体中发生。$验证一组位移分量是否可能在弹性体中发生，需验证这组位移分量是否满足所有的拉梅方程，若全部满足，则这组位移分量可能在弹性体内发生，否则不能发生。将位移分量代入拉梅方程： (1) (2) (3) 其中， 由于，为单位体积自重，沿z轴负方向，故fx=fy=0,fz=-同时u、E为弹性常数，l为任意常数。 容易验证式(1)、式(2)及式(3)都是成立的，故该组位移分量可能在弹性体中发生。 41. 在力的大小保持不变的情况下，力臂越大，力矩就越小。( )A.正确B.错误参考答案：B42. 图示结构固定支座的竖向反力FyA=30kN。( )A.正确B.错误参考答案：A43. 在保持力偶矩的大小和转向不变的情况下，可任意改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不改变对刚体的转动效果。( )A.正确B.错误参考答案：A44. 下列材料中属于脆性材料的有( )。A.混凝土B.低碳钢C.铸铁D.石材E.木材参考答案：ACD45. 不考虑自旋，原子中的电子状态可以表示为 nlm=Rnl(r)Ylm(，) 对于初态为s态(能级Enl，l=0)，终态为p态(能不考虑自旋，原子中的电子状态可以表示为nlm=Rnl(r)Ylm(，)对于初态为s态(能级Enl，l=0)，终态为p态(能级Enl，l=1)的电偶极自发跃迁，求终态磁量子数m=1，0，-1的分支比终态磁量子数m=1，0，-1的分支比为1:1:1，即由s态跃迁到三种p态的概率相等46. 塑性材料的典型代表是( )A.低碳钢B.铸铁C.木材D.钢筋棍凝土参考答案：A47. 平面图形绕速度瞬心转动的角速度等于绕任意基点转动的角速度。( )A.对B.错参考答案：A48. 刚体绕定轴转动，消除东约束力的条件是，此转轴是中心惯性主轴。( )A.对B.错参考答案：A49. 在纯剪切应力状态中，说法正确是( )。A.主应力均为正值B.最大主应力等于最大剪应力，最小主应力等于负的最大正应力C.最大剪应力为零D.最小主应力为零值参考答案：B50. 已知等截面直梁在某一段上的挠曲线方程为w(x)=Ax2(4|x-6|2-x2)，则该段梁上( )。A.分布载荷是x的二次函数B.无分布载荷作用C.有均布载荷作用D.分布载荷是x的一次函数参考答案：C51. 在刚体上作用的三个相互平衡力必然汇交于一点。( )A.正确B.错误参考答案：B52. 图示体系是几何不变体系。( )A.正确B.错误参考答案：A53. 以下哪些说法是正确的( )A.杆件的强度越大，则刚度也越大B.提高杆件材料的刚度能提高压杆的稳定性C.提高杆件材料的强度能提高杆件的承载力D.提高杆件材料的强度能提高杆件的刚度E.提高杆件材料的强度能提高杆件的承载力参考答案：BE54. 简支梁上在均布荷载作用下，最大弯矩值发生在跨中。( )A.正确B.错误参考答案：A55. 对于任何结构，没有荷载一定没有内力。( )A.错误B.正确参考答案：A56. 已知等截面直梁在某一段上的挠曲线方程为w(x)=Ax2(4|x-6|2-x2)，则该段梁上( )。A.无分布载荷作用B.有均布载荷作用C.分布载荷是x的一次函数D.分布载荷是x的二次函数参考答案：B57. 下列哪些一说法是错误的( )A.力的三要素为力的大小、方向、作用点B.作用在物体上的平面汇交力系，如果合力为零，则物体处于平衡状态C.物体受到两大小相等、方向相反的力时就处于平衡状态D.力的合成只能有一种结果，力的分解也只能有一种结果E.力的三要素为力的大小、方向、作用面参考答案：CDE58. 图示结构A截面转角(设顺时针为正)为( )。A.2FPa2/EIB.-FPa2/EIC.5FPa2/(4EI)D.-5FPa2/(4EI)参考答案：C59. 脆性材料的典型代表是( )。A.混凝土B.铸铁C.木材D.碳钢参考答案：B60. 挤压变形是发生在局部受压接触面上的变形。( )A.错误B.正确参考答案：B