1、工程力学试题及答案一、填空题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、O 2B 质量不计，且O1A=O2B=R，O 1O2=L，当 =60时，O 1A 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
2、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 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、R B 表示支座 A、B 处的约束反力，则它们的关系为( )。A.RARBC.RA=RBD.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
3、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.0.14kNB.0.265kNC.0.213kND.0.237kN3.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 CB.最大拉应力位于截
4、面 C，最大压应力位于截面 DC.最大拉应力位于截面 D，最大压应力位于截面 CD.最大拉应力和最大压应力位于同一截面 D6.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=50kNm，不计自重，试求 A、B 处的约束反力。(8 分)2. 杆
5、 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
6、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)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 150N4.轨迹形状 相同5.Fgh=mR 2 过质心 C 平行 O1A 指向向下6.屈服点 s 抗拉和抗压强度 b7.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.C 2.A 3.C 4.C 5.B 6.B三、简答题(每小题 4 分，共 16 分)1.某瞬时，
7、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vABAB 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
8、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。m=0RAAD=MR A=RB= MD= =17.7kN 5042方向如图所示。 2.解：选 A 点作为基点，则 C 点的速度有v由图中几何关系，可解得vCA=vAsin=vsin又 vCA=AC= VCRsinco23.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= 12pgvQT1=0系统外力作功之和W 12=PSsin-QS 由动能定理，得PQgvS2sinv2= ()g对上式两边求导，并注意 =vdvtast,得 a=
9、(sin)PQg4.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,N 1sin30-P=0N 1=P/sin30=80kN x=0,-N 1cos30+N2=0N 2=N1cos30=69.3kN 1 杆： 1= =133MPa bd,KadKbdB. ad bd,KadKbd三、计算题(每小题 5 分，共 40 分)1. 图示三铰拱，G=2kN,l=1.15m,h=0.173m，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=3
10、20MPa，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。G 1=G2=20kN,W1=W2=10kN,试求 A、B 的反力和杆、杆的内力。5. 悬臂梁 AB 上作用集中力 P 及集中力偶 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l2S=0.01mm,梁长 l =2
11、m,梁截面直径 D=80mm,弹性模量 E=2.0105MPa,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。8.已知平面应力状态中的 x=50MPa， y=30MPa， xy=40MPa，试求其单元体的主应力及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)=5kNm3. x 垂直 不相交4. 常量 拉伸 压缩5. m
12、A=7024 =401.4Nm mB=150.5Nm mC=250.86Nm 80146. 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=-R Ax+12qx2 yA=0 yB= ql 2c13. 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)1.A 2.B 3.D 4.D 5.B6.B 7.B 8.C 9.B 10
13、.B 11.B 12.B 13.B 14.D 15.D 16.A三、计算题(每小题 5 分，共 40 分)1.YA=G/2=1kN YB=1kN xB=3.32kN xA=3.32kN 2.=P/5=40kN Pbs=P/5=40kN d =19.1mm bs= bs=320 4013 401 d83d15.63mm 取 d=20mm 3.N1=15.1 N2=0.79P N2=P/19.1 P=1214.3kN 钢 =90MPa 4.RBX=0 RBy=35kN RA=25kN S1=-30kN S2=25.98kN26kN 5.6.=510 -4=E=510 -42105106=100MPa 100106 18q3203-9q= 101- 6=10.05KN/m 7.fBq= qaEIqaI44872fBRB= -3fBq+fBRB=0 RB= qa 7648. = MPa minax1238. 1=81.23MPa, 2=0, 3=-1.23MPa r3=82.46MPa
