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、 O2B 质量不计，且O1A=O2 B=R， O1O2=L，当 =60时， O1 A 杆绕 O1 轴转动，角速度为常量，则该瞬时 A
2、B 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.RARB C.RA=RB D.无法比较 2.材料不同的两
3、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
4、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
5、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，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
6、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 150N 4.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
7、强度 b 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.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，若平面图形的转动角速度等于零 (如有两点的速度 v vA B ，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
8、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。 m=0 RA AD=M RA=RB= MAD = 504 22=17.7kN 方向如图所示。 2.解：选 A 点作为基点， 则 C 点的速度有 v v vC A CA 由 图中几何关系，可解得
9、vCA=vA sin =vsin 又 vCA=AC = VAC vRCA sincos2 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= 12 122 2pg v Qg vT1=0 系统外力作功之和 W12=PS sin -QS 由 动能定理，得 P Qg v PS QS 2 2 sin v2= 2( sin )P Q SgP Q对上式两边求导，并注意 dvdt a dsdt , =v 得 a= ( sin )P Q gP Q4.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,N1sin30 -P=0 N1=P/
10、sin30 =80kN x=0,-N1cos30 +N2=0 N2=N1cos30 =69.3kN 1 杆： 1= NA11 3280 106 10 =133MPa 1 2 杆： 2= NA 22 3269 3 10100 10 .=6.93MPa 2 两杆均满足强度。 5.RA=2qa,RB=qa 6.解：求主应力 maxmin= x y2 ( ) x yx 2 2 2= 7002 ( ) 70 02 502 2=2696MPa 1=26MPa, 2=0, 3=-96MPa, max= 1 32 =66MPa 工程力学复习资料 一、单项选择题 (每小题 2 分，共 20 分 )在每小题列出的
11、四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.三个刚片用三个铰两两相联，所得的体系 ( ) A.一定为几何不变体系 B.一定为几何瞬变体系 C.一定为几何常变体系 D.不能确定 2.图示体系是 ( ) A.无多余联系的几何不变体系 B.有多余联系的几何不变体系 C.瞬变体系 D.常变体系 3.图示三铰 拱，已知三个铰的位置，左半跨受均 布荷载，其合理拱轴的形状为 ( ) A.全跨圆弧 B.全跨抛物线 C.AC 段为园弧， CB 段为直线 D.AC 段为抛物线， CB 段为直线 4.图示结构 A 端作用力偶 m，则 B 端转角 B 的值为 ( ) A mlE
12、I6 B. mlEI3 C. mlEI2 D. mlEI 5.图示桁架 C 点水平位移的值为 ( ) A PaEA B 12 PaEA C 14 PaEA D 0 6.图示刚架的超静定次数为 A.1 B.2 C.3 D.4 7.图示超静定则架，用力法计算时， 不能选为基本体系的是图 ( ) 8.下列弯矩图中正确的是图 ( ) 9.图示结构中， BA 杆 B 端的力 矩分配系数等于 ( ) 10.图示结构截面 K 剪力影响线是图 ( ) 二、填空题 (每小题 2 分，共 16 分 ) 11.在具有一个自由度的体系上加上一个二元体 (二杆结点 )时， 所得新体系的自由度为 _。 12.位移互等定理
13、的表达式是 _。 13.图示对称结构，截面 K 弯矩的绝对值为 _。 14.图示结构，作用荷 载 P，不计轴向变形时， 支座 A 的反力矩 MA 等于 _。 15.已知图示连续梁 (a)的弯矩图 (b)，则 A 端剪力等于 _kN。 16.用力矩分配法计算图示连续梁时，算至放松结点 C 分配传递后，当前结点 B 的结点不平衡力矩 (约束力矩 )等于 _kN.m 17.力 P 在梁 ABC 上移动过程中，截面 K 中产生的变矩 (绝对值 )的最大值为 _kN m 18.图中给出了截面 K 弯矩 MK 影响线的形状，该影响线在截面 K 下面的纵标等于 _。 三、计算题 (19 22 小题，每小题
14、7 分， 23 25 小题，每小题 12 分，共 64 分 ) 19.计算图示桁架指定杆件 1、 2、 3 的内力。 20.计算图示刚架 A、 C 两截面的相对转角 AC。 21.计算图示结构，并绘弯矩图，各杆 EI=常数。 22.用力矩分配法计算图示结构，并绘弯矩图。 EI=常数 23.计算图示结构，绘弯矩图、剪力图、轴力图。 24.用力法计算图示刚 架，并绘弯矩图。 (EI=常数 ) 25.用位移法计算图示结构，并绘弯矩图。 全国 2002 年 4 月高等教育自学考试 结构力学 (一 )试题参考答案 课程代码： 02393 一、单项选择题 (本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20
15、分 ) 1.D 2.D 3.B 4.A 5.A 6.B 7.B 8.B 9.D 10.C 二、填空题 (本大题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 分 ) 11. 1 12. ij= ij或 12= 21 13. Pa/2 14. 0 15. 13.62 16. 21.4 17. 20 18. 13 l 三、计算题 (本大题共 7 小题， 19 22 小题，每小题 7 分， 23 25 小题，每小题 12 分，共64 分 ) 19.N1=20kN, N2=-10kN， N3=30 2 kN 20.(1)绘 Mp 图 (2)作虚拟状态绘 M 图 (3)计算 AC 21 r11Z1+R1p=0
