工程力学试题及答案汇总.doc

工程力学试题与答案一、填空题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_3.一物块重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_的速度与加速度。5.AB杆质量为m，长为L，曲柄O1A、O2B质量不计，且O1A=O2B=R，O1O2=L，当=60°时，O1A杆绕O1轴转动，角速度为常量，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与_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18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<RBA>RBA=RB2.材料不同的两物块A与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( ) kN3.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( )。4.虎克定律应用的条件是( )。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( )。 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C6.圆轴扭转时，表面上任一点处于( )应力状态。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.何谓纯弯曲与平面弯曲?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=50kN·m，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，滑轮与绳索质量不计，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1=160MPa，横截面面积A1=6cm2；2杆为木杆，其许用压应力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与弯矩图。(8分)5. 求图示应力状态的主应力与最大剪应力。(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 150N 4.轨迹形状 相同gh=mR2 过质心C平行O1A指向向下s 抗拉与抗压强度b 7.剪应力为零的面 主应力 8.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)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，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。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。 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与粗糙区。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。 m=0 RA·AD=M RA=RB= =17.7kN 方向如图所示。 2.解：选A点作为基点， 则C点的速度有 由图中几何关系，可解得 vCA=vA·sin=vsin 又vCA=AC· = 3.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= T1=0 系统外力作功之与 W12=PS·sin-QS 由动能定理，得 v2= 对上式两边求导，并注意=v 得a= 4.解：两杆均为二力杆，取结点A为研究对象， 受力图如图所示。 y=0,N1sin30°-P=0 N1=P/sin30°=80kN x=0,-N1cos30°+N2=0 N2=N1cos30°=69.3kN 1杆：1= =133MPa<1 2杆：2= =6.93MPa<2 两杆均满足强度。 5.RA=2qa,RB=qa 6.解：求主应力 =MPa 1=26MPa,2=0,3=-96MPa, max= =66MPa 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( )2.图示体系是( )3.图示三铰拱，已知三个铰的位置，左半跨受均 布荷载，其合理拱轴的形状为( ) C.AC段为园弧，CB段为直线 D.AC段为抛物线，CB段为直线4.图示结构A端作用力偶m，则B端转角的值为( ) A B. C. D. A B C D07.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( )9.图示结构中，BA杆B端的力 矩分配系数等于( )10.图示结构截面K剪力影响线是图( )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(二杆结点)时， 所得新体系的自由度为_。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)，则 A端剪力等于_kN。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_kN·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(1922小题，每小题7分，2325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。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=常数。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。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)二、填空题(本大题共8小题，每小题2分，共16分) 11. 1 12. ij=ij或12=21 13. Pa/2 14. 0 15. 13.62 17. 20 18. l三、计算题(本大题共7小题，1922小题，每小题7分，2325小题，每小题12分，共64分)1=20kN, N2=-10kN， N3=30kN20.(1)绘Mp图 (2)作虚拟状态绘图 (3)计算AC21r11Z1+R1p=0r11=8i Rip=-plZ1=M=24.(1) 基本未知量(2) 力法典型方程 图（4）X1，X2值（5）M图(2)建立方程r11Z1+R1p=0 (3)计算系数与自由项令ir11=(4)解方程：x1=(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_与主矩大小为_。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)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与C输出功率为30马力与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，与其静不定次数。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。yz=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。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=_。=，其中S*z是所求剪应力的点，画平行于中性轴的横线_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_与边界条件_、_。注：B点为弹簧支撑，已知弹簧的位移=,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_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与铅垂力P2，请分别写出各段的变形，AB段为_变形，BC段为变形，CD段为_变形。15.压杆稳定的欧拉公式适用于_范围内，用柔度来表示则_。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)1、F2、F3、F4对B点之矩是( )B(F1)=0B(F2)=F2lB(F3)=F3lcos45°B(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。4.图示ABC杆，固定端A的反力是( )A=P, YA=0A=P， mA=PaA=P, YA=0A=P, YA=0,mA=Pa5.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 C.力系的简化求未知力 A=20kN·m,mB=5kN·m,mC=10kN·m,mD=5kN·m,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( )8.由AB与CD两杆组成，现有低碳钢与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，其惯性矩IZ=( )A. B. C. D. 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.A=B=0 B.A=0，B=maxD.A=B=13.图示应力圆，其主应力与用第三强度理论求得相当应力r3( )，题中应力单位均为MPa。A.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r4为( )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.1 C.弹性范围内 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d与动荷系数Kd的比较应为( )A.ad>bd,Kad>KbdB.ad<bd,Kad<KbdC.ad>bd,Kad<KbdD.ad<bd,Kad>Kbd三、计算题(每小题5分，共40分)1. 图示三铰拱，G=2kN,l=,h=，试求A、B处的反力。2. 两块钢板各厚t1=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=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l，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。G1=G2=20kN,W1=W2=10kN,试求A、B的反力与杆、杆的内力。5. 悬臂梁AB上作用集中力P与集中力偶Pa，试作梁的剪力图与弯矩图，并在图中注明各特征点值。6. 圆截面简支梁中间处，梁的下边缘，用标距S=20mm的应变仪测得纵向伸长S=,梁长l =2m,梁截面直径D=80mm×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。x=50MPa，y=30MPa，xy=40MPa，试求其单元体的主应力与第三强度理论的相当应力r3。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)=5kN·m3. x 垂直 不相交4. 常量 拉伸 压缩5. mA=7024×·m mB·m mC·m 6. xA=0 YA=0 mA=Pa7. 图(a)为一次静不定 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=P MC=2Pa11. 以外部分 变量 中性轴12. EIy=-RAx+12qx2 yA=0 yB=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 116.时间 时间 胡克二、单项选择题(每小题1分，共16分) 6.B 7.B 8.C 9.B 10.B 三、计算题(每小题5分，共40分)A=G/2=1kN YB=1kN xB=3.32kN xA=3.32kN 2.=P/5=40kN Pbs=P/5=40kN d= bs=bs=320 d 取d=20mm 1 N2=0.79P N2=P/19.1 P=1214.3kN 钢=90MPa BX=0 RBy=35kN RA=25kN S1=-30kN S226kN 5.6.=5×10-4 =E=5×10-4×2×105×106=100MPa 100×106 q=Bq= fBRB= fBq+fBRB=0 RB=qa 8.=MPa 1=81.23MPa, 2=0, 3=-1.23MPa r3=82.46MPa 第 21 页