东财22春《建筑力学B》综合作业二答案参考67

东财22春建筑力学B综合作业二答案参考1. 在相同跨度及竖向荷载下，拱脚等高的三铰拱，其水平推力随矢高减小而增大。( )A.正确B.错误参考答案：A2. 图示桁架杆1的内力FN1=2Fp。( )A.正确B.错误参考答案：A3. 刚度是结构构件在外力作用下，材料抵抗( )的能力。A.破坏B.倾覆C.变形D.弯曲参考答案：C4. 当力在物体上平行移动时，其对物体的作用效果( )。A.不变B.改变C.增强D.减弱参考答案：B5. 力学相似的条件是( )。 A几何相似、动力相似、物性相似 B几何相似、运动相似、物性相似 C几何相似、运动相力学相似的条件是()。A几何相似、动力相似、物性相似B几何相似、运动相似、物性相似C几何相似、运动相似、动力相似D运动相似、动力相似、物性相似msg:,data:,voicepath:6. 材料抵抗破坏的能力称为( )A.强度B.稳定性C.承载能力D.刚度参考答案：A7. 证明在规范变换下几率密度、几率流密度以及机械动量的平均值即 =* (7.20) (7.21) (7.22) 都不变证明在规范变换下几率密度、几率流密度以及机械动量的平均值即=*(7.20)(7.21)(7.22)都不变规范变换即将体系的波函数以及规范场(A，)作以下变换 (7.23) 将(7.23)式代入(7.20)式等号有方，变换后几率密度为 (7.24) 可见=又设变换后几率流密度是j，将(7.23)式代入(7.21)式右方得 (7.25) 对于任意的可微函数f(x)，有，现取上式中则有这样 (7.26) 将(7.26)式代入(7.25)式等号右方第一项、第二项，则(7.25)式化为： (7.27) 现证明第(7.22)式的规范不变性，设变换后的v是v写出规范变换后该式右方平均值的显式，再用(7.23)式的波函数蛮换及矢势的变换式代入 对前式第一个积分再代以(7.26)式，得 得证 8. (河海大学2007年考研试题)为测定某梯形断面渠道的糙率系数(n道)，选取l=100m长直的均匀流段进行测(河海大学2007年考研试题)为测定某梯形断面渠道的糙率系数(n道)，选取l=100m长直的均匀流段进行测量渠道底宽b=16m边坡系数m=15，正常水深hf=10m，两断面的水面高差x=30cm，流量Q=152m3s，求出该渠道的糙率n值。正确答案：9. 图示结构1杆的轴力和K截面弯矩为：FN1=102kN，MK=20kNm(内侧受拉为正)。( )A.正确B.错误参考答案：A10. 从同一高度自由落下的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在软泥地上不易碎，是因为( )A.掉在水泥地上玻璃杯的动量大B.掉在水泥地上玻璃杯的动量变化大C.掉在水泥地上玻璃杯受到的冲量大，作用时间短，受到水泥地的作用力大D.掉在水泥地上与掉在软泥地上玻璃杯受到的冲量一样大，但与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大参考答案：D11. 衡量脆性材料强度的唯一指标是( )。A.比例极限B.强度极限C.屈服极限D.弹性极限参考答案：B12. 对于两个1/2自旋的粒子体系，定义算符 其中1、2分别为两个粒子的Pauli算符，对于两个1/2自旋的粒子体系，定义算符其中1、2分别为两个粒子的Pauli算符，由Pauli算符的代数关系ij=ij+iijkk，以及属于不同2个粒子的Pauli算符互相对易的性质可得 =1$，同样，这样 $由第(2)小题的结论，得 因而S=1时，；S=0时，故$利用Pauli算符的代数关系， 1i(12)=1i1j2j=(ij+iijk1k)2j=2i-i(12)i， 或者 1(12)=2-i12 (8.73) 同理得 (12)2=1-i12 (8.74) 这样 (8.75) 由于(8.73)式，P12的自逆性质(8.75)式两边左乘或者右乘P12即得 P121P12=2，P122P12=1 它也可写为 ，$第(3)小题S=1和S=1分别对2个电子的自旋交换是对称和反对称，据此P12是两个电子态的自旋交换算符第(4)小题又指出，P12是两个电子自旋算符的交换算符总之，P12是两个电子的自旋交换算符 13. 可提高梁弯曲强度的有效措施有( )。A.增大梁的抗弯截面模量B.选择高弹性模量的材料C.调整加载方式减小弯矩值D.加大梁的高度E.增大截面宽度参考答案：ACD14. 两截面相同，材料不同的拉杆，受到相同的轴力作用时则其( )。A.内力相同B.应力相同C.应变相同D.应变不同E.应力不同参考答案：ABD15. 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：BCDE16. 内力可以用静力学平衡方程求解的是( )。A.静定结构B.超静定结构C.任何结构D.瞬变结构参考答案：A17. 对于矩形截面梁，以下结论正确的是( )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：AB18. 质点系相对于( )的动量矩对时间的导数，等于作用于( )的外力对( )的主矩。A.质点、质点系、质点B.质点、质心、质点C.质心、质点系、质心D.质心、质点、质心参考答案：C19. 图示结构两个状态中的反力互等定理r12=r21，r12和r21的量纲为下图，对此说法正确的是( )。A.力B.无量纲C.力/长度D.长度/力参考答案：C20. 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：A21. 桁架中的二杆结点，如无外力作用，如果二杆( )，则此二杆都是零杆。不共线 共线 互相垂直A.B.C.D.、参考答案：A22. 平衡是指物体处于静止状态。( )A.正确B.错误参考答案：B23. 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 24. 讨论下列算符是否存在如存在，将其表示成I、x、y、z的线性叠加(a)(1+x)1/2；(b)(1+x+iy)1/2；(c)(1+x)-1讨论下列算符是否存在如存在，将其表示成I、x、y、z的线性叠加(a)(1+x)1/2；(b)(1+x+iy)1/2；(c)(1+x)-1(a)(1+x)1/2x的本征值为1，对每一个本征值，(1+x)1/2都给出明确的值(规定取正根)，因此可以判断，(1+x)1/2存在，而且是x的函数根据论证，可令 (1+x)1/2=C0+C1x (1) 上式取平方，得到 因此 2C0C1=1 两式相加、减，得到 (C0+C1)2=2 (C0-C1)2=0 如规定(C0+C1)取正值，就可解出 代入式(1)，即得 (2) 容易验证，对于x的任何一个本征值(1)，上式确定成立 (b)试令 (1+x+iy)1/2=C0+C1x+C2y+C3z (3) 两端取平方，得到 因此 C3=0 2C0C1=1 2C0C2=i 将后两式代入第二式中，即得，如规定C0取正值，即得 C0=1，C3=0 代入式(3)，即得 (4) (c)(1+x)-1不存在因为当x取本征值-1，(1+x)-1变成无限大为了证实这个判断，不妨先试令 (1+x)-1=C0+C1x+C2y+C3z 以(1+x)左乘和右乘上式，再相加，得到 1=C0+C1+(C0+C1)x+C2y+C3z 因此 C2=0，C3=0 C0+C1=1，C0+C1=0 后面两式矛盾，无解这表明(1+x)-1确实不存在 25. 下列说法错误的有( )。A.物体受到两大小相等、方向相反的力时就处于平衡状态B.力的合成只能有一种结果，力的分解也只能有一种结果C.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D.力的三要素为力的大小、方向、作用面E.力的三要素为力的大小、方向、作用点参考答案：ABD26. 纯剪应力状态中最大剪应力与最大正应力的值相等。( )A.错误B.正确参考答案：B27. 扭转变形的变形特点是各截面绕杆轴发生相对转动。( )A.错误B.正确参考答案：B28. 力矩的大小，反映了力使刚体绕某点转动的能力，它取决于( )。A.力的大小B.力的方向C.力臂的长短D.力的作用时间E.力的作用点参考答案：ACE29. 动点的牵连速度是指该瞬时牵连点的速度，它所相对的坐标系是( )A.动坐标系B.定坐标系C.不必确定的D.定或动坐标系都可以参考答案：B30. 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：B31. 扭转变形的变形特点是各截面绕杆轴发生相对转动。( )A.正确B.错误参考答案：A32. 图示结构中，AD杆上B截面的内力MB=Fpd，下面受拉。FQB(右)=Fp，FQB(左)=0。( )A.正确B.错误参考答案：A33. 抗弯截面模量越大，则梁的抗弯曲能为越小。( )A.错误B.正确参考答案：A34. 光滑接触面的约束反力方向是沿着接触表面的( )指向受力物体。A.公法线B.公切线C.公共面D.不一定参考答案：A35. 2工程造价有哪些特点?2工程造价有哪些特点?2工程造价具有以下特点：(1)大额性；(2)个别性；(3)动态性；(4)层次性；(5)兼容性。36. 既有( )的物理量称为矢量。A.大小B.比例C.方向D.单位E.作用方式参考答案：AC37. 物体在平面汇交力系作用下平衡的必要与充分条件是( )。A.各力在x轴的投影等于零B.各力在y轴的投影等于零C.合力等于零参考答案：C38. 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：B39. 对任何运动的物体，用一不变的力使它停下来，所需的时间决定于物体的( )A.速度B.加速度C.动量D.质量参考答案：C40. 角速度、长度l、重力加速度g的无量纲组合是_。角速度、长度l、重力加速度g的无量纲组合是_。41. 我们把( )的两个力称为力偶。A.大小相等B.作用线在同一直线上C.方向相反D.作用线互相平行E.方向相同参考答案：ACD42. 受均布垂直荷载作用的悬臂梁，下列哪些说法是正确的?( )A.自由端部截面剪力为零B.支座根部截面弯矩最大C.自由端部截面弯矩最大D.支座根部截面剪力为零E.支座根部截面剪力最大参考答案：ABE43. 既有( )的物理量称为矢量A.作用方式B.单位C.大小D.比例E.方向参考答案：CE44. 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：AB45. 研究物体在力的作用下平衡规律的科学是( )。A.建筑学B.静力学C.建筑力学D.材料力学参考答案：B46. 平面汇交力系的平衡方程数目为( )。A.一B.二C.三D.四参考答案：B47. 平衡是指物体相对于地球保持( )状态。A.静止B.匀速运动C.加速运动D.不转动E.周期运动参考答案：AB48. 一个刚体受不平行的三个力的作用而平衡时，此三力的作用线必然共面且汇交于一点，这一定理为( )A.加减平衡力系公理B.三力汇交定理C.力的平行四边形法则D.作用力与反作用力公理参考答案：B49. 当梁横截面上的剪力为零时，所对应横截面上的弯矩也为零。( )A.错误B.正确参考答案：A50. 剪切变形的受力特点有( )。A.外力等值B.方向相反C.平行且相距很近D.在同一直线上E.方向相同参考答案：ABC51. 图示桁架杆1的内力FN1=Fp/24。( )A.正确B.错误参考答案：B52. (西安建筑科技大学2008年考研试题)文字描述牛顿内摩擦定律。(西安建筑科技大学2008年考研试题)文字描述牛顿内摩擦定律。正确答案：流体的内摩擦力与其速度梯度成正比与液层的接触面积A成正比与流体的性质有关而与接触面积的压力无关即F=。流体的内摩擦力与其速度梯度成正比,与液层的接触面积A成正比,与流体的性质有关,而与接触面积的压力无关,即F=。53. 研究一点应力状态的任务是( )。A.了解不同横截面上的应力变化情况B.了解横截面上的应力随外力弯化的情况C.找出同一截面上应力变化的规律D.找出一点在不同方向截面上的应力变化规律参考答案：D54. 某木杆的截面积为A=100cm2，在FP=20KN的外力作用下，木杆横截面上的正应力为( )。A.0.2N/mm2B.2N/mm2C.20N/mm2D.0.2kN/mm2参考答案：B55. 内力可以用静力学平衡方程求解的是( )A.任何结构B.静定结构C.超静定结构D.瞬变结构参考答案：B56. 两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，沿着同一直线，且同时分别作用在这两个物体上。这就是作用与反作用定律，它只适合于静平衡的物体。( )A.对B.错参考答案：B57. 图示结构为几何瞬变体系，有一个多余约束(CD杆为多余约束)。( )A.正确B.错误参考答案：B58. 简支梁上在均布荷载作用下，最大弯矩值发生在跨中。( )A.错误B.正确参考答案：B59. 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： 60. 梁的刚度校核是为了保证梁的正常使用。( )A.正确B.错误参考答案：A