工程力学试题及答案.docx
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工程力学试题及答案
工程力学试题及答案
工程力学试题及答案
一、填空题（每空1分，共16分）
1.物体的平衡是指物体相对于地面__________或作________运动的状态。
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__________的速度和加速度。
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φ=60°时，O1A杆绕O1轴转动，角速度ω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ρ和_____________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.RAB.RA>RB
C.RA=RB
D.无法比较
2.材料不同的两物块A和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（）。
A.0.14kN
B.0.265kN
C.0.213kN
D.0.237kN
3.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（）。
A.零B.静变形C.无穷大D.一个定值
4.虎克定律应用的条件是（）。
A.只适用于塑性材料B.只适用于轴向拉伸
C.应力不超过比例极限D.应力不超过屈服极限
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（）。
A.最大拉应力和最大压应力位于同一截面C
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C
D.最大拉应力和最大压应力位于同一截面D
6.圆轴扭转时，表面上任一点处于（）应力状态。
A.单向B.二向C.三向D.零
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.何谓纯弯曲和平面弯曲?
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θ，试以角θ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α，滑轮和绳索质量不计，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［σ］1=160MPa，横截面面积A1=6cm2；2杆为木杆，其许用压应力［σ］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和弯矩图。
（8分）
5.
求图示应力状态的主应力和最大剪应力。
（8分）
工程力学（四）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
3.180N150N
4.轨迹形状相同
5.Fgh=mRω2过质心C平行O1A指向向下
6.屈服点σs抗拉和抗压强度σb
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）
1.C2.A3.C4.C5.B6.B
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。
2.对的
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和粗糙区。
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。
Σm=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·sinθ=vsinθ
又vCA=AC·ω
∴ω=
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
系统外力作功之和
ΣW12=PS·sinα-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。
Σy=0,N1sin30°-P=0
∴N1=P/sin30°=80kN
Σx=0,-N1cos30°+N2=0
∴N2=N1cos30°=69.3kN
1杆：
σ1=
=133MPa<［σ］1
2杆：
σ2=
=6.93MPa<［σ］2
两杆均满足强度。
5.RA=2qa,RB=qa
6.解：
求主应力
=
±
=
±
=
MPa
∴σ1=26MPa,σ2=0,σ3=-96MPa,
τmax=
=66MPa
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