土木专升本材料力学试题集锦.docx

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土木专升本材料力学试题集锦

1-1下列结论中是正确的。

(A)材料力学主要研究各种材料的力学问题。

(B)材料力学主要研究各种材料的力学性质。

(C)材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。

(D)材料力学主要研究各类杆件中力与材料的关系。

1-2下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)为保证构件能正常工作,应尽量提高构件的强度。

(2)为保证构件能正常工作,应尽量提高构件的刚度。

(3)为保证构件能正常工作,应尽量提高构件的稳定性。

(4)为保证构件能正常工作,应尽量提高构件的强度、刚度和稳定性。

(A)

(1),

(2),(3)。

(B)(4)。

(C)全对。

(D)全错。

1-3下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)外力是作用在物体外部的力。

(2)杆件的自重不属于外力。

(3)支座约束反力不属于外力。

(4)运动杆件的惯性力不属于外力。

(A)

(1),

(2)。

(B)

(1),(4)。

(C)全对。

(D)全错。

1-4下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)截面法是分析杆件内力的方法。

(2)截面法是分析杆件应力的方法。

(3)截面法是分析杆件截面上内力与应力关系的基本方法。

(A)

(1)。

(B)

(2)。

(C)(3)。

(D)全错。

1-5下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)杆件的某个横截面上,若轴力N=0,则各点的正应力σ也为零(既σ=0)。

(2)杆件的某个横截面上,若各点的正应力σ均为零(既σ=0),则轴力必为零(既N=0)。

(3)杆件的某个横截面上,若各点的正应力σ均为零(既σ=0),则弯矩必为零(既M=0)。

(A)

(1)。

(B)

(2)。

(C)(3)。

(D)

(2),(3)。

1-6下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)杆件的某个横截面上,若轴力N为正(既为拉力),则各点的正应力σ也均为正(既均为拉应力)。

(2)杆件的某个横截面上,若各点的正应力σ均为正,则轴力N也必为正。

(3)杆件的某个横截面上,若轴力N不为零,则各点的正应力σ也均不为零。

(4)杆件的某个横截面上,若各点的正应力σ均不为零,则轴力N也必定不为零。

(A)

(1)。

(B)

(2)。

(C)(3),(4)。

(D)全对。

1-7若采用Oxyz座标系,并使x轴与杆轴重合,则下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)杆件横截面上一点处,总应力p可分解为正应力σ和剪应力τ,它们之间存在下列关系:

p2=σ2+τ2。

(2)杆件横截面上一点处,剪应力τ可分解为y方向的分量τy和z方向的分量τz,且τ2=τy2+τz2。

(3)设横截面面积为A,则该截面上的轴力N=∫AσdA,剪力Q=∫AτdA。

(4)设横截面面积为A,则该截面上的剪力分量Qy=∫AτydA,Qz=∫AτzdA。

(A)

(1),

(2)。

(B)(3),(4)。

(C)

(1),

(2),(3)。

(D)

(1),(3),(4)。

1-8下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)若物体产生位移,则必定同时产生变形。

(2)若物体各点均无位移,则该物体必定无变形。

(3)若物体产生变形,则物体内总有一些点要产生位移。

(A)

(1),

(2)。

(B)

(2),(3)。

(C)全对。

(D)全错。

1-9下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)应变分为线应变ε和角应变γ。

(2)应变为无量纲量。

(3)若物体各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零。

(4)若物体内各点的应变均为零,则物体无位移。

(A)

(1),

(2)。

(B)(3),(4)。

(C)

(1),

(2),(3)。

(D)全对。

1-10下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)杆件变形的基本形式有四种,既拉伸(或压缩)、剪切、扭转、弯曲。

(2)当杆件产生拉伸变形时,杆件横截面只产生线位移。

(3)当杆件产生扭转变形时,杆件横截面只产生角位移。

(4)当杆件产生弯曲变形时,杆件横截面可能同时产生线位移和角位移。

(A)

(1)。

(B)

(2),(3)。

(C)

(1),

(2),(3)。

(D)全对。

2-1下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)轴力是轴向拉(压)杆横截面唯一的内力。

(2)轴力必垂直于杆件的横截面。

(3)非轴向拉(压)的杆件,横截面上无轴力。

(4)轴力作用线必通过杆件横截面的形心。

(A)

(1),(3)。

(B)

(2),(3)。

(C)

(1),

(2),(3)。

(D)全对。

2-2图示杆件中,哪些杆件或杆段属于轴向拉(压)?

答:

(A)杆A1B1。

(B)杆A1B1,杆A2B2。

(C)杆A1B1,杆A2B,B3C3段,C4B4段,D4A4段。

(D)杆A1B1,杆A2B2,B3C3段,D3A3段,B4C4段,D4A4段。

2-3图示为等直杆AB受自重作用,杆件的容重为г,横截面积为A,下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)杆AB的重心在截面C上。

(2)在杆的AC段,各横截面上的轴力为零。

(3)在杆的CB段,各横截面上的轴力为-гAL。

(4)在截面C上,轴力为-1/2гAL。

(A)

(1)。

(B)

(2),(3)。

(C)

(1),(4)。

(D)全对。

2-4

图示两等直杆,荷载均为集中力P(不计自重)。

设杆的横截面积分别为A1和A2,杆内轴力分别为N1和N2,则下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)两杆的轴力图均为一矩形。

(2)两杆的轴力图完全相同。

(N1=N2)。

(3)若A1≠A2,则两杆的轴力图不同(N1≠N2)。

(A)

(1)。

(B)

(1),

(2)。

(C)

(1),(3)。

(D)全错。

2-5

等直杆AB在水平面内绕A端作匀速转动,角速度为ω,如图所示。

设杆件的横截面积为A,容重为г,则下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)B端处的轴力NB=0。

(2)A端处的轴力NA=г/2gALω。

(3)截面C处的轴力NC=г/2gAx2ω2。

(A)

(1),

(2)。

(B)

(2),(3)。

(C)

(1),(3)。

(D)全对。

2-6

变截面杆AD受集中力作用,如图所示。

设NAB、NBC、NCD分别表示该杆AB段,BC段和CD段的轴力,则下列结论中哪些是正确的?

答:

(A)NAB>NBC>NCD。

(B)NAB=NBC=NCD。

(C)NAB=NBC>NCD。

(D)NAB

2-7图示桁架,α=30o设NAB和NBC分别表示AC和杆BC中的轴力,则下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)

若P2=0,则NAC=NBC=

(2)若P1=0,则NAC=P2,NBC=-P2。

(3)若P1≠0,P2≠0,则NAC=

+P

NBC=

-P

(A)

(1),

(2)。

(B)

(2),(3)。

(C)

(1),(3)。

(D)全对。

2-8

变截面杆如图示,设F1、F2、F3分别表示杆件中截面1-1,2-2,3-3上的内力,则下列结论中是正确的。

(A)F1≠F2,F2≠F3。

(B)F1=F2,F2>F3。

(C)F1=F2,F2=F3。

(D)F1=F2,F2

2-9轴向拉伸(或压缩)杆件的应力公式σ=N/A在什么条件下不适用?

答:

(A)杆件不是等截面直杆

(B)杆件(或杆段)各横截面上的内力不仅有轴力,还有弯矩。

(C)杆件(或杆段)各横截面上的轴力不相同。

(D)作用于杆件的每一个外力,其作用线不完全与杆件轴线相重合。

2-10

变截面杆AC如图所示。

设NAB,NBC分别表示AB段和BC段的轴力,σAB和σBC分别表示AB段和BC段的横截面上的应力,则下列结论中是正确的。

(A)NAB=NBC,σAB=σBC。

(B)NAB≠NBC,σAB≠σBC。

(C)NAB=NBC,σAB≠σBC。

(D)NAB≠NBC,σAB=σBC。

2-11变截面杆AC受两个集中力作用,如图所示。

设AB段和BC段的横截面和许用应力分别为AAB,ABC和[σAB],[σBC],则下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)若[σBC]=[σAB],则必定ABC≧AAB,(AAB=P/[σAB])

(2)若[σBC]=2[σAB],则可取ABC=AAB,(AAB=P/[σAB])

(3)若[σBC]<2[σAB],则必定ABC>AAB,(AAB=P/[σAB])

(A)

(1),

(2)。

(B)

(2),(3)。

(C)

(1),(3)。

(D)全对。

2-12

桁架如图所示。

杆1和杆2的材料相同,许用应力为[σ],横截面积分别为A1和A2,横截面上的轴力分别为N1和N2。

下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)N1sinα=N2sinβ。

(2)N1cosα+N2cosβ=P。

(3)A1≥N1/[σ],A2≥N2/[σ]。

(A)

(1),

(2)。

(B)(3)。

(C)全对(D)全错。

2-13

桁架如图所示。

杆1和杆2的面积均为A,许用应力均为[σ]。

设N1和N2分别表示杆1和杆2的轴力,则下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)荷载P=N1cosα+N2cosβ。

(2)最大许可荷载Pmax=[σ]A(osα+cosβ)。

(3)若α=β,则最大许可荷载Pmax=2[σ]Acosα。

(A)

(1),

(2)。

(B)

(2),(3)。

(C)

(1),(3)(D)全对

2-14桁架如图所示。

杆1和杆2的面积均为A,许用应力均为[σ](拉,压相同)。

设荷载P可在横梁DE上移动,则下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)当荷载P为于横梁中央时,必须使P≤2[σ]A。

(2)当荷载P为于结点A或B处时,必须使P≤[σ]A。

(3)当荷载P为于梁的端部D或E处时,必须使P≤2/3[σ]A。

(4)当荷载P在DE间自由移动时,最大许可荷载Pmax=2[σ]A。

(A)

(1)。

(B)

(1),

(2)。

(C)

(1),

(2),(3)。

(D)全对。

2-15矩形截面杆两端受荷载P作用,如图所示。

设杆件的横截面积为A,则下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)在截面m-m上的法向内力N=Pcosα。

(2)在截面m-m上的切向内力(剪力)Q=Psinα。

(3)在截面m-m上的正应力σ=P/Asinα。

(4)在截面m-m上的剪应力τ=P/Acosα。

(A)

(1),

(2)。

(B)(3),(4)。

(C)全对。

(D)全错

2-16矩形截面杆两端受荷载P作用,如图所示。

设杆件的横截面积为A,则下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)杆件横积面上的正应力σ0=-P/A,剪应力τ0=0。

(2)在截面m-m上的正应力σα=P/Acosα。

(3)在截面m-m上的剪应力τα=P/Asinα。

(A)

(1)(B)

(1),

(2)。

(C)

(2),(3)。

(D)全对。

2-17矩形截面杆两端受荷载P作用,如图1-13所示。

设杆件的横截面积为A,σα和τα分别表示截面m-n上的正应力和剪应力,σα1和τα1分别表示截面m-n1上的正应力和剪应力,则下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)σα=P/Acos2α,τα=P/Asinαcosα。

(2)σα1=P/Asin2α,τα1=-P/Asinαcosα。

(3)无论α取何值,τα=-τα1。

(A)

(1)(B)

(1),

(2)。

(C)(3)。

(D)全对。

2-18阶梯杆ABC受到拉力P作用,如图所示。

AB段的横截面积为A1,BC段的横截面积

为A2,各段杆长均为L,材料的弹性模量为E,此杆的最大线应变εmax为。

(A)P/EA1+P/EA2。

(B)P/2EA1+P/2EA2。

(C)P/EA2。

(D)P/EA1。

2-19

如图所示两杆,其中杆1为变截面圆杆,杆2为等截面圆杆。

两杆材料相同。

则下列结论中是正确的。

(A)杆1的伸长小于杆2的伸长。

(B)杆1的伸长等于杆2的伸长。

(C)杆1的伸长为杆2的伸长的2.5倍。

(D)杆1的伸长为杆2的伸长的2倍。

2-20

如图所示结构中,梁AB的变形及重量可忽略不计。

杆1,2的横面积均为400mm2,材料的弹性模量均为200Gpa。

已知L=2m,l1=1.5m,l2=1m,为使梁AB在加载后仍保持水平,荷载P的作用点C与点A的距离x应为m。

(A)1.2。

(B)1.10。

(C)1.00。

(D)0.80。

2-21阶梯形杆AC如图所示。

设AB段、BC段的轴力分别为Nl和N2,应力分别为σ1和σ2,则

(A)N1=N2,σ1=σ2;(B)N1≠N2,σ1≠σ2;

(C)N1=N2,σ1≠σ2;(D)N1≠N2,σ1=σ2。

2-22轴向拉伸杆,正应力最大的截面和剪应力最大的截面

(A)分别是横截面、45o斜截面;(B)都是横截面;

(C)分别是45o斜截面、横截面;(D)都是45o斜截面。

2-23对于低碳钢,虎克定律σ=Eε成立,则单向拉伸应力不大于

(A)比例极限σp;(B)弹性极限σe;(C)屈服极限σs;(D)强度极限σb。

2-24现有钢、铸铁两种棒材,其直径相同。

从承载能力和经济效益两方面考虑,图示结构中的两杆的合理选材方案是

(A)1杆为钢,2杆为铸铁;

(B)1杆为铸铁,2杆为钢;

(C)两杆均为钢;

(D)两杆均为铸铁。

2-25图示简单桁架,杆1和杆2的横截面面积均为A,许用应力均为[σ],设N1、N2分别表示杆1和杆2的轴力,则在下列结论中,错误的是:

(A)载荷P=N1cosα+N2cosβ;

(B)N1sinα=N2sinβ;

(C)许可载荷[P]=[σ]A(cosα十cosβ);

(D)许可载荷[P]≤[σ]A(cosα十cosβ)。

3-1“齿形”穕连接件尺寸如图所示,两端受拉力P作用。

已知挤压许用应力为[σC],则连接件的挤压强度条件为。

(A)2P/(h-e)b≤[σC].(B)P/eb≤[σC].(C)P/(h-e)b≤[σC].(D)2P/eb≤[σC].

3-2如图所示“齿形”穕连接件两端受拉力P=40KN作用。

设=120mm,b=80mm,a=350mm,e=50mm,则下列结论中是正确的。

(1)挤压应力σC=10Mpa.

(2)挤压应力σC=14.3Mpa.

(3)剪切应力τC=0.71Mpa.(4)剪切应力τC=1.43Mpa.

(A)

(1),(3)。

(B)

(1),(4)。

(C)

(2),(3)。

(D)

(2),(4)。

3-3

图2-2所示矩形截面的低碳钢板状拉伸试件,在上下端部开有圆孔,孔内插入销钉,荷载通过销钉作用于试件。

试件与销钉的材料相同,许用剪应力为[τ],许用挤压应力为[σC],试件的拉伸强度极限为σb。

为使试件被拉断时,断裂面出现在AB段,上下端部不破坏,则下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)销钉直径d≥

(2)销钉直径有d≥

及d≥

两式确定。

(3)试件端部宽度c≥

(4)a≥

(A)

(1),

(2).(B)(3),(4).

(C)

(1),

(2),(3).(D)

(2),(3),(4).

3-4图示铆接件,荷载为P,铆钉直径为d,上部板件的形状尺寸如图所示。

下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)铆钉在剪切面上的剪应力τ=4P/3πd2.

(2)铆钉的挤压应力σC=P/3dt.

(3)上部板件在截面1-1处拉应力σ1=P/3(b1-d)t.

(4)上部板件在截面3-3处拉应力σ3=P/(b3-d)t.

(A)

(1),

(2).(B)(3),(4).(C)全对。

(D)全错

3-5插销穿过水平放置的平板上的圆孔,在其下端受有一拉力P.该插销的剪切面面积和挤压面积分别等于

(A)πdh,πD2/4;

(B)πdh,π(D2-d2)/4;

(C)πDh,πD2/4;

(D)πDh,π(D2-d2)/4。

3-6在图中,若板和铆钉为同一材料,且已知[σbs]=2[τ],为了充分提高材料的利用率。

则铆钉的直径d应该为

(A)d=2t;(B)d=4t;(C)d=4t/π;(D)d=8t/π。

4-1左端固定的直杆受扭转力偶作用,如图所示。

在截面1-1和2-2处扭矩为。

(A)M1-1=12.5kNm,M2-2=-3kNm。

(B)M1-1=-2.5kNm,M2-2=-3kNm。

(C)M1-1=-2.5kNm,M2-2=3kNm。

(D)M1-1=2.5kNm,M2-2=-3kNm。

4-2图示传动轴的转速n=300r/min,主动轮A的输入功率NA=500kW,从动轮B,C,D的输出功率分别为NB=NC=150kW,ND=200kW(不计轴承摩擦所耗的功率)。

下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)各轮转动的方向与轮作用于轴的扭矩方向一致。

(2)TB=4.78kNm。

(3)轴内最大扭矩

出现在CA段。

(4)轴内最大扭矩

=9.56kNm。

(A)

(1),(3)。

(B)

(2),(4)。

(C)

(1),

(2),(3)。

(D)

(2),(3),(4)。

4-3

圆轴AB的两端受扭转力偶矩TA和TB作用,如图所示。

假想将轴在截面C处截开,对于左右两个隔离体,截面C上的扭矩分别用Mn和Mn1表示,下列结论中哪些是正确的?

答:

(A)Mn为正,Mn1为负。

(B)Mn为正,Mn1为负。

(C)Mn和Mn1均为正。

(D)Mn和Mn1均为负。

4-4如图所示,传动轴的转速n=200r/min,主动轮A的输入功率为NA=40kW,从动轮B,C,D,E的输出功率分别为NB=20kW,NC=5kW,ND=10kW,NE=5kW,下列结论中哪些是正确的?

答:

(1)轴上最大扭矩

出现的部位在BA段。

(2)轴上最大扭矩

出现的部位在AC段。

(3)轴上BC段的扭矩与AC段的扭矩大小相等,符号相反。

(4)轴上最大扭矩

=0.955kNm。

(A)

(1),(3)。

(B)

(1),(4)。

(C)

(2),(4)。

(D)(3),(4)。

4-5

下列单元体的应力状态中哪些属于正确的纯剪状态?

答。

(A)

(1),

(2)。

(B)(3)。

(C)(4)。

(D)

(1),

(2),(3),(4)。

4-6下列结论中哪些是正确的?

答:

——。

(1)剪应力互等定理是根据平衡务件导出的。

(2)剪应力互等定理是在考虑平衡、几何、物理三方面因素的基础上导出的。

(3)剪应力互等定理只适用于受扭杆件。

(4)剪应力互等定理适用于各种受力杆件。

(A)

(1),(3)。

(B)

(1),(4)。

(C)

(2),(3)。

(D)

(2),(4)。

4-7空心圆轴受扭转力偶作用,横截面上的扭矩为Mn,下列四种(横截面上)沿径向的应力分布图中是正确的。

4-8实心圆轴受扭转力偶作用,横截面上的扭矩为Mn,下列四种(横截面上)沿径向的应力分布图中是正确的。

4-9直径为D的实心圆轴,两端受扭转力偶矩T作用,轴内的最大剪应力为τ。

若轴的外径为D/2,内径改为d/2,则轴内的最大剪应力变为。

(A)2τ。

(B)4τ。

(C)8τ。

(D)16τ。

4-10外径为D,内径为d的空心圆轴,两端受扭转力偶矩T作用,轴内的最大剪应力为τ。

若轴的外径为D/2,内径改为d/2,则轴内的最大剪应力变为。

(A)2τ。

(B)4τ。

(C)8τ。

(D)16τ。

4-11外径为D,内径为众d=0.5D的空心圆轴,两端受扭转力偶矩T作用,轴内的最大剪应力为τ。

若轴的外径不变,内径改为d1=0.8D,则轴内的最大剪应力变为。

(A)1.82τ。

(B)1.59τ。

(C)1.35τ。

(D)1.14τ。

4-12有两根圆轴,一根是实心轴,直径为D1,另一根是空心轴,内径为d2,外径为D2,d2/D2=0.8若两轴横截面上的扭矩相同,且轴内的最大剪应力相等,则它们的外径之比D2/D1为。

(A)1.19。

(B)1.25。

(C)1.50。

(D)1.81。

4-13设空心圆轴的内径为d,外径为D,d/D=α,则其横截面的极惯性矩Ip和抗扭截面模量Wt的表达式为.

(A)Ip=1/64πD4(1-α4),Wt=1/32πD3(1-α3).

(B)Ip=1/32πD4(1-α4),Wt=1/16πD3(1-α3).

(C)Ip=1/32πD4(1-α4),Wt=1/16πD3(1-α4).

(D)Ip=1/32π(D4-d4),Wt=1/16π(D3-d3).

4-14材料相同的两根圆轴,一根为实心抽,直径为D1,另一根为空心轴,内径为d2,外径为D2,d2/D2=α。

若两轴横截面上的扭矩Mn和最大剪应力τmax均相同,则两轴横截面积之比A1/A2为。

(A)1-α2。

(B)(1-α4)2/3。

(C)(1-α2)(1-α4)2/3。

(D)(1-α4)2/3/(1-α2)。

4-15等截面的空心圆轴,两端受扭转力偶矩T=2kNm作用。

若圆轴内外径之比α=d/D=0.9,材料的许用剪应力[τ]=50MPa,则根据强度条件,轴的外径D应为mm。

(A)106mm。

(B)95mm。

(C)84mm。

(D)76mm。

4-16图示变截面圆轴,d1=60mm,d2=40mm,若T1=2kNm,T2=1kNm,则轴内的最大剪应力为Mpa。

(A)79.6(B)70.7(C)64.5(D)53.8

4-17一根空心轴的内、外径分别为d、D。

当D=2d时.其抗扭截面模量为

(A)7πd3/16;(B)15πd3/32;(C)15πd4/32;(D)7πd4/16。

4-18当实心圆轴的直径增加1倍时,其抗扭强度、抗扭刚度分别增加到原来的

(A)8和16倍;(B)16和8倍;(C)8和8倍;(D)16和16倍。

5-1

简支梁受集中力作用,如图所示,以下结论中是错误的。

AAC段,剪力表达式Q(x)=Pb/L。

BAC段,弯矩表达式M(x)=Pb/Lx。

CCB段,剪力表达式Q(x)=Pa/L。

DCB段,弯矩表达式M(x)=Pa/L(L-x)。

5-2

简支梁受三角形分部的荷载作用,如图所示,以下结论中是错误的。

(A)支座A的反力RA=1/6q0L(✍)。

(B)支座B的反力RB=1/3q0L(✍)。

(C)梁截面的剪力表达式Q(x)=1/6q0L-q0x2/2L。

(D)梁截面的弯矩表达式M(x)=1/6q0Lx-q0x3/3L。

5-3

外伸梁受载情况如图,以下结论中是错误的。

(A)梁上各截面的剪力Q(

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