1、1贵州交通职业技术学院2011-2012 第一学期工程力学考试卷 B适用班级：软件 31104 (考试时间：120 分钟，满分 100 分)题号 一 二 三 四 五 总分得分一、判断 (共 15 分，每空一分)1. 力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点，这三个因素称为力的三要素。2. 两物体相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向、共线，分别作用于两个物体。这两个力互为作用与反作用的关系。3. 常用的约束有柔性约束、光滑接触面约束、铰链约束、固定端约束。4力学将梁分为两大类：静定梁和超静定梁。根据约束情况的不同静定梁可分为：_、_、_三种常见形式。简支梁 外伸梁 悬臂梁5. 在力
2、的作用下，其物体内部任意两点之间的距离始终保持不变（即不发生形变） ，这样的物体成为_。 （刚体） 。6. 空心圆轴的内、外径为 d、D，刚其抗扭截面系数 WP 为：（ Dd16)(4二、判断（1*10）1力是物体之间的相互机械作用。 （）2刚体受三个共面但互不平行的力作用而平衡时，三力必汇交于一点。 （）3力矩的单位是 NM 或者 kNM。 （）4. 将轴的半径增大一倍，则其抗扭能力可增大到原来的 4 倍。 （ ）5. 若力系中各力的作用线在同一个平面内，该力系称为平面力系。 （）6. 物体的摩擦力方向总是与运动方向相反。 （）7. 剪应力互等定理仅适用于纯剪切状态，而不适用于复杂应力状态。
3、 （ ）8. 合力一定比分力大。 （ ）9. 力偶无合力，且力偶只能用力偶来等效。 （ ）10. 柔体约束特点是限制物体沿绳索伸长方向的运动，只能给物体提供拉力。 （ ） 三、选择（2*10）1. 静力学研究的对象是（ D ）A、物体 B、流体 C、物质 D、刚体2. 两个大小为 3N、4N 的力合成一个力时，此合力最大值为（ B ）A、5N B、7N C、12N D、1N3.以下关于截面上内力的大小的结论哪一个是正确的？（ A ）A、与截面的尺寸和形状无关 B、与截面的尺寸有关，但与截面的形状无关C、与截面的尺寸和形状有关 D、与截面的形状有关，但与截面的尺寸无关4. 等截面直杆受轴向拉力
4、F 作用发生拉伸变形。已知横截面面积为 A，以下给出的横截面上的正应力和 斜截面上的正应力的四种结果，正确答案是（ A ）45(A) ， ； (B) ， ； AF2A2(C) ， ； (D) ， 。F5. 在 A 和 B 两点连接绳索 ACB，绳索上悬挂物重 P，如图示。点 A 和点 B 的距离保持不变，绳索的许用拉应力为 。试问：当 角取何值时，绳索的用料最省？ 正确答案是（ C ）(A) ； (B) ； 030(C) ； (D) 。4566.悬臂梁所受的载荷如图所示，A 为坐标原点， ， ，下qaF2Me列选项中（ C ）是错误的。A、 qaFS3mxB、在 0,4S姓名： 班级： 学号：
5、 F F45aA BCP2C、 2max6qMD、在 0,7. 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（ C ） 。A.RARBC.RA=RB 8. 一传动轴如图所示，已知 MA=1.3 Nm，M B=3 Nm，M C=1 Nm，M D=0.7 Nm，按扭矩的正负号规定，横截面 1-1、2-2 和 3-3 上扭矩的正负号分别为（C ） 。A、正、负、负 B、正、负、正 C、负、正、正 D、负、正、负9. 如果一个构件发生弯曲变形，则该构件应受到（C）A、两个垂直于轴线平面内的力偶作用B、一对相距很近、等值反向的横向力作用C、垂直于
6、轴线的外力或外力偶矩的作用D、与杆件的轴线重合的外力（或外力的合力）的作用10. 一空间力系中各力的作用线均平行于某一固定平面，而且该力系又为平衡力系，则可列独立平衡方程的个数是 ( A )A6 个 B5 个C4 个 D3 个四 、画受力分析图(杆 AB 或小球)（2*5） (b)(b)(c)(c)(d) (d)3五、计算（15*3）1. 图 a 为三铰拱的示意图。拱上作用有 F1和 F2两个外力。设拱本身的重力不计，求支座 A、 B 及中间铰 C 处的约束力。解：（1）先取整个系统为研究对象，受力图如图 2-10a 所示。建立图示坐标系并以A、 B 为矩心，应用二矩式列出整个系统的平衡方程M
7、A(F)=0 F1a+F2(l-b)+FBy2l=0 得 lBy)得 lbFaFAy2)()(1Fx=0 FAx+FBx-F2=0 （2）再取 AC 半拱为研究对象，受力图如图 2-10 。建立图示坐标系，列 AC 半拱的平衡方程MC(F)=0 F1(l-a)+FAxl-FAyl=0 将 FAy =F1(2l-a)+F2(l-b)/2l 代入式，解得将 FAx的值代入式可得 laFBx2)(11Fx=0 FAx+FCx-F2=0 得Fy=0 FAy+FCy-F1=0 得 lbaCy2)(1注：受力分析图 a 占 2 分，b（或 c）占 3 分；步骤 1 占 4 分，步骤 2 占 6 分。2.
8、如图所示，一等截面直杆受到轴向外力作用，其中 F1 =15kN， F2=10kN，试计算各截面的轴力并画出其轴力图。(e) (e)lbAx2)lbaC)(14解（1）计算外力。解除约束，画出杆件的受力图，列平衡方程(3 分)Fx=0 FR-F1+F2=0 得 FR=F1-F2=15kN10kN=5kN（2）内力分析。杆件分为 AB 段和 BC 段，在 AB 段， （2 分）FN1= FR =-5kN (压力)在 BC 段， FN2= FR + F1= 5kN+15kN=10kN（拉力） （3）绘制轴力图。 （7 分）（4）确定杆件上最大的轴力 FNmax的大小和方向。 （3 分）|FN|max
9、= FN2=10kN 作用在 BC 段且为压力。3. 如图所示，一吊车梁用 22a 工字钢制成，将其简化为一简支梁，梁长 l =5m，自重不计。若最大起重载荷为 F=32kN(包括葫芦和钢丝绳)，许用应力=140MPa，试校核梁的强度。解：（1） 作梁的弯矩图并求最大弯矩。电葫芦移动到梁中点时，该处产生最大弯矩。梁的计算简图如图 b 所示。（2） 令 a=b=l/2 得弯矩图 c，从该图可以看出，梁轴线中点所在截面具有最大弯矩，为危险截面，即 453maxFlM（3） 校核梁的强度。查型钢表得 22a 工字钢的抗弯截面系数 Wz=309cm3，故3maxax 1094zWM所以梁的强度足够。
