1、优秀文档，精彩无限！优质文档，精彩无限！工程力学（一）试卷及答案详解第一部分 选择题一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）在每小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、多选或未选均无分。1已知 为作用于刚体上的平面汇交力系，其力系关系如图所示，由此可知2一平面任意力系向 O 点简化后，得到如图所示的一个力 一个矩为 MO 的力偶，则该力系的最后合成结果是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 图优秀文档，精彩无限！优质文档，精彩无限！题 3 图3
2、小物块重 P=lOkN，用 F=40kN 的力把物块压在铅垂墙面上，如图所示，力 与水平线成300 夹角，物块与墙面之间的静摩擦因数 则作用在物块上的摩擦力大小等于A. lOkN B. 15kNC. 20kN D. 20 kN4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 ，则此时 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伸率 大于等于还是小于A1% B3%C5% D10%6直径和长度相同而材料不同的圆轴，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
3、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 优秀文档，精彩无限！优质文档，精彩无限！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=(1/12)bh2, Iy=(1/12) hb2B. IZ=(1/12) hb2, Iy=(1/12)bh2C. IZ=(1/12) hb3, Iy=(1/12)bh3D. IZ=(1/12)bh3, 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
4、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.影响构件疲劳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、表面加工质量第二部分 非选择题二、填空题本大题共 15 小题，每小题 2 分，共 30 分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。11.已知力 的大小 F= 10kN，如果将该力沿图示斜坐标系的 x、y 轴分解，则在 y 方向上优秀文档，精彩无限！优质文档，精彩无限！分力的大小为_。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衡方程
5、个数是_。14.如图所示作定轴转动的刚体上某点 A 的速度、加速度均不等于零，则该刚体角速度大小增大时， 角的取值范围为_。题 14 图15.在图示摆式运输机构中，摆杆 O1A=O2B=10cm，O 1O2=AB，已知当 O1A 与 O1O2成 =60角时，铰接在摆杆上的平板 CD 的端点 D 的加速度大小 aD=lOcm/s2，方向平行于 AB 向左，则该瞬时杆 O1A 的角加速度大小为 =_。题 15 图16.均质细长直杆 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 ，则该瞬时杆 AB 的动能 T= _。题 16 图优秀文档，精彩无限！优
6、质文档，精彩无限！题，l7 图17.图示处于铅垂平面内的单摆，摆绳的长度为 Z，且不可伸长，质量不计；小球 A 的质量为 m，则关于摆角 p 的运动微分方程为_。18.杆件基本的变形有拉伸与压缩、_ 、扭转、弯曲。19.求解超静定问题，除静力平衡方程外，还须建立与超静定次数相同数目的补充方程，这些补充方程可根据杆件变形之间的_以及物理关系得到。20.已知连接件剪力 Fs 和剪切面面积 A，则该连接件的剪切强度条件_ 。21.实验表明，在小变形条件下，圆轴扭转时各横截面的形状、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
7、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.工程上常采用增大构件_的方法来减少冲击载荷，提高构件抗冲击能力。三、计算题（本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分）26.如图所示直角刚杆 ABCD 上的集中力 ，均布载荷集度 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。优秀文档，精彩无限！优质文档，精彩无限！17.图示处于铅垂平面内的单摆，摆绳的长度为 Z，且不可伸长，质量不计；小球 A 的质量为 m，则关于摆角 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
8、静定问题，除静力平衡方程外，还须建立与超静定次数相同数目的补充方程，这些补充方程可根据杆件变形之间的_以及物理关系得到。20.已知连接件剪力 Fs 和剪切面面积 A，则该连接件的剪切强度条件_ 。21.实验表明，在小变形条件下，圆轴扭转时各横截面的形状、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.工程上常采用增大构件_的方法来减少冲击载荷，提高构件抗冲击能力。三、计算题（本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分）26.如图所示直角刚
9、杆 ABCD 上的集中力 ，均布载荷集度 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。优秀文档，精彩无限！优质文档，精彩无限！27.如图所示，均质圆盘的质量为 m，半径为 r，可绕通过边缘 O 点且垂直于盘面的水平轴转动，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 ，若不计轴承 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.变截面直杆如图所示，F l=12kN，F 2= 60kN；横截面面积 Al=400mm2，A 2= 250mm2；长度l1=2m， l2=lm；材料的弹性模量 E=
10、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.图示钢质圆截面细长压杆，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，每小题 10 分，共 20 分）31.如图所示的两根水平梁 AB 和 BC 由铰链 B 连接，A 为固定端约束，D 为滚动支座。已知优秀文档，精彩无限！优质文档，精彩无限！作 用在梁上的载荷 F=lOkN，q=2kN/m，M=4kNm，不计梁重和各处摩擦，试求 A 和 D 处的约束反力。32.图示传动轴 AB，已知电动机通过
11、联轴器作用在 A 截面上的力偶矩 M1=lkNm。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，F 2=12. 5kN。轴用钢制成，许用应力=160MPa， l=200mm，W z= 9000mm3，试按第三强度理论校核轴的强度。2008 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。3A 解析利用滑动摩擦时的平衡问题求解。4B 解析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。优秀文档，精彩无限！优质文档，精彩无限！6A 解析】
12、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劳强度的主要因素求得。二、11. lOkN 12. 力偶矩13. 3 14090.1516. (1/6)ml2 21718. 剪切19 几何关系（或协调条件） 20 =F s/A21 直线 22. 切应力23. 中性轴 24. 转角25. 静变形三、26.取刚杆为研究对象。受力如图所示（1 分） ，列写平衡方程。F x=0,FBx+ Fsin45=0,FBx=4kN(I 分)M B=0,M+
13、q2lF A4+Fsin453+Fcos452=0,FA=7kN(2 分)优秀文档，精彩无限！优质文档，精彩无限！F y=0，F A+Fcos45F Byq 2 =0,.F By=7kN(2 分)27取圆盘为研究对象。受力与运动分析如图所示。 （1 分）动力学方程MaCn= mrw2= FOx（1 分）maC = mr= mgF Oy（1 分）JO=(1/2)mr 2+mr2=mgr（1 分）解得：角加速度 =2g/3r（1 分）FOx=(4/3)mg, FOy =(1/3)mg(1 分)28(1)轴力 FNAB =48kN,FNBC =60kN(1 分)(2)AB 段伸长 lAB=FNABl1/EA1（1 分）=(481032)/(20010940010-6)m=1.210-3m (1 分)BC 段伸长 lBC=FNBCl1/EA2（1 分）=(601031)/(20010925010-6)m=1.210-3m (1 分)(3)总伸长 lAC= lAB + lBC=(1.210-3+1.210-3)m=2.410-3（1 分）
