2022年工程力学试卷及答案详解.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载高等训练自学考试全国统一命题考试工程力学（一）试卷及答案详解一、单项挑选题（本大题共第一部分挑选题10 小题,每道题2 分,共 20 分）在每道题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内；错选、多项或未选均无分；1已知 为作用于刚体上的平面汇交力系,其力系关系如下列图,由此可知2一平面任意力系向 O点简化后,得到如下列图的一个力 一个矩为 MO的力偶,就该力系的最终合成结果是A一个合力偶 B作用在 O点的一个合力C作用在 O点右边某点的一个合力 D作用在 O点左边某点的一个合力题 2 图名师

2、归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载题 3 图3小物块重P=lOkN,用 F=40kN 的力把物块压在铅垂墙面上,如下列图,力与水平线成300 夹角,物块与墙面之间的静摩擦因数 A. lOkN B. 15kN C. 20kN D. 20 kN 就作用在物块上的摩擦力大小等于4动点 A 作曲线运动,某瞬时A 点所在处的曲率半径为 ,速度大小为 ,就此时 A点加速度的大小为5工程上区分塑性材料和脆性材料的标准是看其延长率大于等于仍是小于A1% B 3% C5% D 10% 6直径和长度相同而材料不同的圆

3、轴,在相同扭矩作用下,它们的A最大切应力相同,而扭转角不同 B最大切应力相同,扭转角也相同C最大切应力不同,而扭转角相同 D最大切应力不同,扭转角也不同7梁在弯曲变形时,其中性层的曲率 A与弯矩成反比,与抗弯刚度成正比B与弯矩成正比,与抗弯刚度成反比C与弯矩及抗弯刚度均成正比名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载D与弯矩及抗弯刚度均成反比8图示矩形截面对x、y,两形心轴的惯性矩分别为A. IZ=1/12bh2, Iy=1/12 hb2B. IZ=1/12 hb2, Iy=1/12bh2C. IZ=

4、1/12 hb3, Iy=1/12bh3D. IZ=1/12bh3, Iy=1/12 hb3题 8 图 9用积分法求一悬臂梁受力后的变形时,边界条件为：在梁的固定端处A挠度为零,转角也为零 B挠度为零,转角不为零C挠度不为零,转角为零 D挠度不为零,转角也不为零10. 影响构件疲惫强度的三个主要因素是：构件的 A外形、尺寸大小、残余应力 B残余应力、尺寸大小、表面加工质量 C外形、残余应力、表面加工质量 D外形、尺寸大小、表面加工质量 其次部分 非挑选题二、填空题本大题共 15 小题,每道题 2 分,共 30 分）请在每道题的空格中填上正确答案；错填、不填均无分；名师归纳总结 11. 已知力的

5、大小 F= 10kN,假如将该力沿图示斜坐标系的x、y 轴分解,就在y 方向上分第 3 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载力的大小为 _；题 11 图12. 同一平面内二力偶等效的条件是它们的 _相等；13. 空间平行力系的独立平稳方程个数是 _；14. 如下列图作定轴转动的刚体上某点A的速度、加速度均不等于零,就该刚体角速度大小增大时, 角的取值范畴为 _；题 14 图15. 在图示摆式运输机构中,摆杆 O1A=O2B=10cm,O1O2=AB,已知当 O1A 与 O1O2成 =60 角时,铰接在摆杆上的平板CD

6、的端点 D的加速度大小aD=lOcm/s2,方向平行于AB向左,就该瞬时杆 O1A的角加速度大小为 =_；题 15 图16. 均质瘦长直杆 AB的质量为 m,长度为 l ,可在铅垂面内绕水平固定轴 A转动,杆在图示位置时,其角速度为 ,就该瞬时杆 AB的动能 T= _ ；题 16 图名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载题, l7 图17. 图示处于铅垂平面内的单摆,摆绳的长度为 Z,且不行伸长,质量不计；小球 A 的质量为 m,就关于摆角 p 的运动微分方程为 _；18. 杆件基本的变形有拉伸与

7、压缩、_ 、扭转、弯曲；19. 求解超静定问题,除静力平稳方程外,仍须建立与超静定次数相同数目的补充方程,这些补充方程可依据杆件变形之间的 _以及物理关系得到；20. 已知连接件剪力 Fs 和剪切面面积 A,就该连接件的剪切强度条件 _ ；21. 试验说明,在小变形条件下,圆轴扭转时各横截面的外形、大小及间距不变,半径保持为_；22. 单元体在纯剪切受力状态下,各侧面上只有_而无正应力；23. 梁纯弯曲时,横截面上最大正应力发生在距离 _最远的各点处；24. 度量梁弯曲变形的两个基本量是挠度和 _；25. 工程上常采纳增大构件_的方法来削减冲击载荷,提高构件抗冲击才能；三、运算题（本大题共5

8、小题,每道题6 分,共 30 分）q=2kN/m,力偶矩26. 如下列图直角刚杆ABCD 上的集中力,均布载荷集度M=4kNmCD =3m；不计刚杆的莺量和各处摩擦试求A、B处的约束反力；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载A 的质量17. 图示处于铅垂平面内的单摆,摆绳的长度为Z,且不行伸长,质量不计；小球为 m,就关于摆角 的运动微分方程为 _；18. 杆件基本的变形有拉伸与压缩、_ 、扭转、弯曲；19. 求解超静定问题,除静力平稳方程外,仍须建立与超静定次数相同数目的补充方程,这些补充方程可

9、依据杆件变形之间的 _以及物理关系得到；20. 已知连接件剪力 Fs 和剪切面面积 A,就该连接件的剪切强度条件 _ ；21. 试验说明,在小变形条件下,圆轴扭转时各横截面的外形、大小及间距不变,半径保持为_；22. 单元体在纯剪切受力状态下,各侧面上只有_而无正应力；23. 梁纯弯曲时,横截面上最大正应力发生在距离 _最远的各点处；24. 度量梁弯曲变形的两个基本量是挠度和 _；25. 工程上常采纳增大构件_的方法来削减冲击载荷,提高构件抗冲击才能；名师归纳总结 三、运算题（本大题共5 小题,每道题6 分,共 30 分）第 6 页,共 12 页26. 如下列图直角刚杆ABCD 上的集中力,均

10、布载荷集度q=2kN/m,力偶矩M=4kNmCD=3m；不计刚杆的莺量和各处摩擦试求A、B 处的约束反力；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 27. 如下列图, 均质圆盘的质量为优秀学习资料欢迎下载O点且垂直于盘面的水平轴转m,半径为 r ,可绕通过边缘动,已知当圆盘中心 C与轴 O的连线经过水平位置的瞬时,圆盘的转动角速度,如不计轴承 O处摩擦,试求该瞬时圆盘的角加速度,以及轴承 O处的约束反力；28. 变截面直杆如下列图,Fl=12kN,F2= 60kN；横截面面积 Al =400mm 2,A2= 250mm 2；长度 l 1=2m,l2=lm；材料

11、的弹性模量 E=200GPa.试求杆 AB和 BC段的轴力及杆的总伸长；29. 试画出图示外伸梁的剪力图和弯矩图,并写出 |Fs| max和|M| max；30. 图示钢质圆截面瘦长压杆,直径d=25mm,材料的弹性模量E=200Gpa,试求杆的临界压力；四、综合题（本大题共2 小题,每道题10 分,共 20 分）31. 如下列图的两根水平梁AB和 BC由铰链 B 连接, A 为固定端约束, D为滚动支座； 已知作名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 用在梁上的载荷优秀学习资料欢迎下载A 和 D处的约束F=lOkN,q

12、=2kN/m,M=4kN m,不计梁重和各处摩擦,试求反力；32. 图示传动轴AB,已知电动机通过联轴器作用在A 截面上的力偶矩M1=lkN m；皮带轮直径 D =400mm,自重不计,紧边与松边的拉力分别为F1=7. 5kN ,F2=12. 5kN ；轴用钢制成,许用应力 =160MPa,l =200mm, Wz= 9000mm 3,试按第三强度理论校核轴的强度；20XX年（下）工程力学（一）试卷答案详解一、 1C 解析 利用平面汇交力系几何法求合力求得；2D 解析 利用平面任意力系简化结果分析求解；名师归纳总结 3A 解析 利用滑动摩擦时的平稳问题求解；第 8 页,共 12 页4B 解析

13、利用点作曲线运动时,加速度公式求解；5C 解析】利用工程上区分塑性材料和脆性材料的标准求得；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载6A 解析】利用圆轴扭转时最大切应力公式和扭转角公式求得；7B 解析 l 利用公式矗 =爱求得；8D 解析 利用矩形截面的惯性矩公式求得；9A 解析】利用积分法求挠度和转角的固定端边界条件求得；10.D 解析 利用影响构件疲惫强度的主要因素求得；二、 11. lOkN 12. 力偶矩13. 3 140 90 .1516. 1/6ml221718. 剪切19 几何关系（或和谐条件） 20 =Fs/A 21 直

14、线 22. 切应力23. 中性轴 24. 转角25. 静变形三、 26. 取刚杆为讨论对象；受力如下列图（Fx=0,FBx+ Fsin45 =0,FBx= 4kNI 分 1 分）,列写平稳方程；名师归纳总结 MB=0,M+q 2 l FA 4+Fsin45 3+Fcos45 2=0,F A=7kN2 分 第 9 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载Fy=0, FA+Fcos45 FByq 2 =0,.F By=7kN2 分 27取圆盘为讨论对象；受力与运动分析如下列图；（1 分）动力学方程MaC n= mrw2= F

15、 Ox（1 分）maC = mr = mgFOy（ 1 分）JO =1/2mr 2+mr 2 =mgr（1 分）解得：角加速度 =2g/3r （1 分）FOx=4/3mg, F Oy =1/3mg1 分 28 1 轴力 FNAB =48kN,F NBC =60kN1 分 2AB 段伸长 lAB=FNABl1/EA1（1 分）=48 103 2/200 109 400 10-6m=1.2 10-3m 1 分 BC段伸长 l BC=FNBCl 1/EA 2（1 分）=60 103 1/200 109 250 10-6m=1.2 10-3m 1 分 3 总伸长名师归纳总结 l AC= l AB +

16、l BC= 1.2 10-3 +1.2 10-3m=2.4 10-3（1 分）第 10 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载答 28 图 29 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）答 29 图 30. 临界压力四、 311 先取 BC梁为讨论对象；受力如下列图；（1 分）答 31a 图2 再取整体为讨论对象；受力如下列图；（2 分）名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载答 31b 图Fx=0,FAxFcos60 =0,F Ax=5kNl 分 32 1 外力分析F=F1+F2=7.5+12.5kN=20kNl 分 2 内力分析名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页