工程力学练习题.docx
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工程力学练习题
工程力学——静力学部分习题第一章静力学公理与物体的受力分析
一、判断题
1■力是滑动矢量，可沿作用线移动。
（）2.凡矢量都可用平行四边形法则合成。
（）3•凡是在二力作用下的约束成为二力构件。
（）4•两端用光滑较链连接的构件是二力构件。
（）5•凡是合力都比分力大。
（）6•刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件.而非充分条件。
（）7•若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于一点.则该刚体必处于平衡状态。
（）二、填空题
1■作用力与反作用力大小，作用在。
2.作用在同一刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是这两个力，，。
3•在力的平行四边形中，合力位于。
三、选择题
1■在下述公理、法则、定理中，只适用于刚体的有（）。
A•二力平衡公理B力的平行四边形法则C•加减平衡力系原理D力的可传性E作用与反作用定律
2•图示受力分析中，G是地球对物体A的引力，T是绳子受到的拉力，则作用力与反作用力指的是（）。
AF与GBT与GCG与G，DT，与G，
FB,若满足FA=-FB的条件，则该二力可能是（）。
3•作用在一个刚体上的两个力FA、A作用力与反作用力或一对平衡力B—对平衡力或一个力偶C—对平衡力或一个力或一个力偶D作用力与反作用力或一个力偶四、作图题
1•试画出下列各物体的受力图。
各接触处都是光滑的。
（a）（b
）
A
P
B
30o
（d）
（e）
（f）
2.试画出图示系统中系统及各构件的受力图。
假设各接触处都是光滑的，图中未画出
重力的构件其自重均不考虑。
P1
A
P2
（a）
2
b）
3
第二章平面汇交力系与平面力偶系
一、判断题
1.两个力Fl、F2在同一轴上的投影相等，则这两个力大小一定相等。
（）
2.两个力Fl、F2大小相等，则它们在同一轴上的投影大小相同。
（）3.力在某投影轴方向的分力总是与该力在该轴上的投影大小相同。
（）4.平面汇交力系的平衡方程中，选择的两个投影轴不一定要满足垂直关系。
（）5.力偶各力在其作用平面上任意轴上投影的代数和都等于零。
（）6.因为构成力偶的两个力满足F=-F；所以力偶的合力等于零。
（）7•在图7中圆轮在力偶矩为M的力矩和力F的共同作用下保持平衡，则说明一个力偶可由一适合的力平衡。
（）
题10图
二、填空题
1.平面汇交力系平衡的几何条件是平衡的解析条件是。
2.平面内两个力偶等效的条件是件是。
3.如图所示，AB杆自重不计，在5个已知力作用下处于平衡，则作用于B点的四个力的合力FR的大小FR二，方向沿。
4.作用于刚体上的四个力如图所示，则：
1）图a中四个力的关系为，其矢量表达式为2）图b中四个力的关系为.其矢量表达式为3）图c中四个力的关系为，其矢量表达式为
三、选择题
1•—刚体受到两个作用在统一直线上、方向相反的力F1和F2作用，它们之间的大小关系是F1二2F2,则该两力的合力矢R可表示为（）
题14图
4
abc
题11图
A.R=F1-F2B.R=F2-F1C.R=F1十F2D.R=F2
2.OA构件上作用一力矩为M1的力偶，BC构件上作用一力矩为M2的力偶.如图所示，若不及各处摩擦，则当系统平衡时.两力偶矩应满足的关系为
A.M1=4M2B.M1=2M2C.M1=M2D.M1=O.5M2
3.某力F在某轴上的投影的绝对值等于该力的大小，则该力在另一任意与之共面的轴上的投影为：
（）A.—定等于零；B.不一定等于零；C.—定不等于
D.仍等于该力的大小。
四、计算题
1.图示四个平面共点力作用于物体的0点。
已知Fl=F2=200KN,F3=300KNt
F4=400KN力F1水平向右。
试分别用几何法或解析法求它们的合力的大小和方向。
42•梁AB的支座如图所示，在梁的中点作用一力P=20KN,力与梁的轴线成
45角。
如梁的重量略去不计，试求梁的支座反力。
5
3.—力偶矩为M的力偶作用在直角曲杆ADB上。
如果这曲杆用不同方式支承如图a和b,不计杆重，求每种支承情况下支座A,B对杆的约束反力。
4.图示多轴钻床在水平工作台上钻孔时.每个钻头的切削刀刃作用于工件的力在水平面内构成一力偶。
已知切削力力偶矩大小分别为ml=m2=m3=10kN-m,求工件受到的合力偶的力偶矩。
若工件在A,B两处用螺栓固定，L=200miii.求螺栓所受的水平力。
第三章平面任意力系
一、判断题
1.作用于刚体上的力沿力线滑移或平移改变力线位置都不会改变力对刚体的作用效应。
（）
2•根据力的平移定理，可以将一个力分解成一个力和一个力偶，反之，共面内一个力和一个力偶肯定能合成为一个力。
3•平面任意力系对其面内某点主矩为零，则该力系必可简化成一个合力。
（）
4•平面任意力系向平面内某点简化得到的主矢一定就是该力系的合力。
（）
5•平面任意力系向某点简化得一合力，则一定存在适当的简化中心使该力系简化成一力偶。
（）
6•平面任意力系主矢f*r=xf=o.则该力系必可简化成一个合力偶。
（）
7•平面任意力系向某点简化为力偶时，如向另一点简化则结果相同。
（）
8•平面任意力系向0点简化，主矢、主矩均不为零，则
适当选择简化中心可使主矢为零.主矩不为零。
0适当选择简化中心可使主矩为零.主矢不为零。
（）
9.平面汇交力系不可能合成为一个合力偶，平面力偶系也不可能合成为一个合力，因此平面汇交力系不可能与平面力偶系等效。
（）
二、计算题
1•求下列各梁的支座反力，长度单位为m。
1.5fc
C（a）
2•水平梁AB（视为均质杆）重为P,长为2a,其A端插入墙内，B端与重量为Q的均质杆BC餃接，C点靠在光滑的铅直墙上，ZABC=a，试求A、C两点的反力。
e
rrrr
3•图示平面结构，各杆自重不计，已知，q、a。
求支座A、B、处D的约束反力和BC杆的内力。
第四章摩擦
一、判断题
1.摩擦力属于未知的约束反力，它的大小、方向完全可以由平衡方程确定。
（）
2.摩擦力作为未知的约束反力，它的方向和其他类型的约束反力一样可任意假定，所定方向是否正确，可由数值正负判定。
（）
3•临界平衡状态的摩擦力，其大小和方向已经确定，因此它的指向不能任意假定。
（）
4.当一个物体上有几处与周围物体接触时，这几个接触面上的摩擦力同时达到临界状态。
（）
5•只要接触面间有正压力存在，就必然会产生滑动摩擦力。
摩擦角是指全反力与支承面法线的夹角。
（）
6.若作用在物体上的主动力的合力的作用线落在摩擦锥以内，则无论主动力的合力有多大，物体总能保持平衡。
（）
7.轮子纯滚动时静摩擦力一定等于fFN。
（）
二、计算题
1■物块放于粗糙的水平面上，如图所示。
已知力G=100N,P=200N,摩擦系数f=0.3o试求下列两种情况下的摩擦力。
（a）
（c）
2.重为W的轮子放在水平面上，并与垂直墙壁接触，已知各接触面的摩擦系数均为f,使轮子开始转动时所需的力偶矩M。
3.如图所示为一折梯放在水平面上，它的两脚A、B与地的摩擦系数分别为fA=0.2,fB=0.6,AC—边的中点放置重物Q=500N,梯子重量不计。
求
（1）折梯能否平衡？
（2）若平衡，计算两脚与地面的摩擦力。
第九章弯曲内力
选择题
1•梁在集中力作用的截面处.它的内力图为（）。
（A）Q图有突变，M图光滑连续；（B）Q图有突变，M图有转折;
（C）M图有突变，Q图光滑连续；（D）M图有突变，Q图有转折。
2•梁在集中力偶作用的截面处，它的内力图为（）。
（A）Q图有突变，M图无变化；（B）Q图有突变，M图有转折;
（C）M图有突变，Q图无变化；（D）M图有突变，Q图有转折。
3•梁在某一段内作用有向下的分布力时，则在该段内M图是一条（）。
（A）上凸曲线；（B）下凸曲线；（C）带有拐点的曲线；（D）斜直线。
4•如图示悬臂梁上作用集中力F和集中力偶M,若将M在梁上移动时，将（）o
（A）对剪力图大小、形状均无影响；
（B）对弯曲图形状无影响，只大小有影响；
（C）对剪力图、弯矩图的形状及大小均有影响；
（D）对剪力图、弯矩图的形状及大小均无影响。
计算题
5•试列图示梁的剪力方程与弯矩方程，并作剪力图和弯矩图。
u
U
■M
1
4
1M电=Fb
Uu
M—Z7人
F
6.作梁的剪力图和弯矩图
2^7
第十一章弯曲应力
填空题1・应用公式o=M
IZy时.必须满足的两个条件是.
；矩形截面梁横截面上剪应力沿高度是按.
分布的。
3•矩形截面梁若最大剪应力、最大弯矩和截面宽度不变，而将高度增加一
倍.则最大弯曲正应力为原来的倍，最大弯曲剪应力为原来的
倍。
；xA
4.下面所示的梁跨中截面上A、B两点的应力oA=
；tB=
A—
（A）（B）（C）（D）
（omaxa/（omaxb5.梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大应力之比为：
（）。
（A）1/4；（B）1/16；（C）1/64；（D）16。
p
（a（b计算题
6・铸铁倒T字型截面梁的许用应力分别为：
许用拉应力[ot]=50MPa,许用压应力
[oc]=200MPao则上下边缘距中性轴的合理比值yl/y2为多少？
（C为形心）
Z
7•铸铁制梁的尺寸及所受载荷如图所示。
试求最大拉应力和最大压应力。
（I
Zc=2.98x10-51114）
■ru
第十二章弯曲变形
选择题
1•跨度和荷载相同的两根简支梁，其截面形状不同，但抗弯刚度EI相同，则两梁的0o
（A）内力不同，挠度相同；（B）内力不同，挠度不同；
（C）内力相同，挠度不同；（D）内力相同，挠度相同。
2..等截面直梁弯曲时，挠曲线的曲率最大发生在（）。
（A）挠度最大处；（B）转角最大处；
（C）剪力最大处；（D）弯矩最大处。
3•应用静力学中“力的等效原理”将作用在梁上的分布荷载化为集中荷载时，正确答案是：
（）O
（A）不会改变梁的内力；（B）不会改变梁的支座反力；
（C）不会改变梁的变形；（D）不会改变梁的位移。
4.应用叠加原理求梁位移时的条件是：
（）。
（A）必须是等截面的梁；（B）必须是静定的梁；
（C）必须是小变形的梁；（D）必须是平面弯曲的梁。
填空题
5•挠曲线近似微分方程为，它的应用条件是。
6•根梁尺寸，受力和支承情况完全相同，但材料不同，弹性模量分别为E1
和E2,且E1=7E2,则两根梁的挠度之比yl/y2为。
计算题
7.图示梁的抗弯刚度EI为常数。
试计算自由端截面的转角和挠度。
B
a
U
hJdS
■.
1
第十六章压杆稳定
是非判断题
1压杆失稳的主要原因是由于外界干扰力的影响。
（）
2同种材料制成的压杆，其柔度愈大愈容易失稳。
（）
3细长压杆受轴向压力作用，当轴向压力大于临界压力时，细长压杆不可能保持平衡。
（）4若压杆的实际应力小于欧拉公式计算的临界应力，则压杆不失稳
（）5压杆的临界应力值与材料的弹性模量成正比。
（）
6两根材料、长度、截面面积和约束条件都相同的压杆.则其临界力也必定相同。
（）7若细长杆的横截面面积减小，则临界压力的值必然随之增大。
（）
8压杆的临界应力必然随柔度系数值的增大而减小。
（）
9对于轴向受压杆来说，由于横截面上的正应力均匀分布，因此不必考虑横截面的合理形状问题。
（）
填空题
10对于不同柔度的塑性材料压杆，其最大临界应力将不超过材料的。
11提高压杆稳定性的措施有，，以及和。
12细长杆的临界力与材料的有关，为提高低碳钢压杆的稳定性，改用高强度钢不经济.原因时。
13图示材料相同，直径相等的细长杆中，杆能承受压力最大；杆能承受的压力最小。
（a（b（c
选择题
14方形截面压杆，b「h=l:
2；如果将b改为h后仍为细长杆，临界力Pci•是原来的多少倍？
（
（A）16倍；（B）8倍；（C）4倍；（D）2倍。
计算题15图示简单托架，其撑杆AB为圆截面木杆，若架上受集度为q=24KN/m的均布荷载作用，AB两端为餃支，木材的E=10GPa,op=20MPa,规定的稳定安全系数nst=3,试校核AB杆的稳定性。
2.4m0.8mqC300BA33
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