1、 第 1 页 共 20 页 工程力学复习题一、 单项选择题： 解题要求：根据工程力学的基本概念和理论，从每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的字母填写在相应的括号内。1 若（ ）中各分力对任意点之矩的矢量和为零，则该力系一定为平衡力系。（A）汇交力系； （B）力偶系； （C） 平面一般力系； （D）空间一般力系。2 应力是指（ ） 。（A）受力物体截面上内力的分力， （B）受力物体截面上内力的分布集度，（C）受力物体截面上每一点的内力， （D）受力物体内部对外力的响应力。（A）比例极限 ； （B）弹性极限 ； （C）屈服极限 ； （D）强度极限 。Pesb3 用公式 确定材料
2、的许用应力值时，通常脆性材料是以其（ ）作为极限nu应力（式中的 ） 。（A）比例极限 ； （B）弹性极限 ； （C）屈服极限 ； （D）强度极限 。Pe s b4 杆件内力矢量沿其轴线的分量，称为（ ） 。（A）轴力， （B）剪力， （C）扭矩， （D）弯矩。5 关于扭弯组合： 公式 是用（ ）强度理论，为扭弯组合下的圆轴所建立的强度WTM2条件计算式。 公式 是用（ ）强度理论，为扭弯组合下的圆轴所建2275.0立的强度条件计算式。（A）第一 ； （B）第二； （C）第三； （D）第四6 题图所示四个力系中，各力大小均为 F，分别以不同方式作用在边长为 a 的正方形的四个顶点，其中一个力系
3、的最简结果是一个力偶之矩 MFa 且逆时针转动的合力偶，该力系是（ ） 。 第 2 页 共 20 页 （A） （B ） （C） （D）一、6 题 图7 如图（a）所示，重为 G 的均质圆柱在夹板 AB 与墙壁 AC 之间，夹板 A 端有固定铰链支座与墙壁连接，B 端用绳索 CB 拉住，CB 垂直于墙壁，若不计夹板 AB 的自重和各接触处的摩擦。从图（b）所示的四个受力图中找出图（a）中 AB 杆的正确受力图（ ） 。支架结构图 （A） （ B） （C ） （D）（a） （b）受力图一. 7 题 图8 图（a）所示的受力图，是（ ）图所示受力系统中 AB 杆的受力图。（A） （B ） （ C）
4、（D）（a）受力图 （b）四种不同结构系统一. 8 题 图9 一均质三棱柱重为 P，横截面为直角三角形 ABD，其斜边 AB2r ，锐角 30，如图置于半径为 r 的水平圆筒内。若不计摩擦，三棱柱处于平衡位置时，根据平衡的基本原理，无需计算可知 D 处的约束力 FD（ ） 。（A）0.5P； （B）0.5 P； （C）P； （D）3P3 一、9 题 图第 3 页 共 20 页 10 如图所示，物重 W，用两根钢索 AB、BC 悬挂。已知，不计钢索自重，欲使两钢索拉力相等；则 （ ）60 （A） ；15； （B）30； （C）45 ； （D）60一 10 题 图11 图示拉杆 斜截面上的拉应力4
5、5和剪应力 分别为（ ） 。4545一、11 题 图（A） ；（B） ；（C ） ；（D ）0;45FAF45;0AF2;454524512 截面和长度等结构尺寸完全相同的两根直干，受力情况也相同（如题图所示） ，如果两杆材料不同，则以下关于两根杆件横截面上的正应力 和伸长量 的正确说法是（ ）l一 12 题 图（A）：两杆的 相同， 也相同 （B）：两杆的 不同， 也不同ll（C）：两杆的 相同， 不相同 （D ）：两杆的 不相同， 相同13 以下四个图样是金属材料试样的四种断口形状；（A） （ B） （C） （D）一、13 题 图 其中铸铁试件扭转破坏后的断口形状是（ ） ， 其中铸铁试件
6、压缩破坏后的断口形状是（ ）14 铸铁扭转的破坏现象是沿与轴线成 45的螺旋面断裂的的主要原因是断口截面上有最大（ ）应力。而铸铁压缩时的破坏现象是沿与轴线成 45的斜截面断裂，造成这种破坏形式的主要原因之一是在该方向面上有最大（ ） 。（A）拉应力 （B）压应力 （C ）剪应力 （）畸变比能15 图示受扭圆轴表面上一点点 I 的应力状态是哪一种？（ ） （A） （B） （ C） （D）一、5 题 图第 4 页 共 20 页 16 已知空心圆轴横截面上的扭矩为 T，以下四个图中，哪一个正确地表达了该截面铅垂直径上的应力分布情况。答：（ ） 。 （A） （B） （C） （D）一.16 题图17
7、根据图示工字形截面上的弯矩 M 和剪力 FS。判断下列哪个单元体表示了截面上点 5 的应力状态。 （ ） （A） （B） （ C） （D） 一、17 题 图18 矩形横截面的简支梁 AB 受力如图（a）所示，指出图（b）所示四个图中，哪一个是该梁 1-1 截面上的正应力沿高度（ y 轴）的分布图。 （ ）（a）梁的受力简图 （A） （B） （C） （D）（b）应力沿高度（y 轴）的分布图一. 18 题图19 简支梁，受力如图（a）所示，为了提高承载能力，在不增加材料用量的前提下， 若用水泥（抗压强度极限远大于抗拉强度极限的材料）制作该简支梁，梁横截面的形状和放置位置在图（b）所示的四种选项中，
8、最好的选项是（ ） 。 若用碳钢（抗压强度极限等于抗拉强度极限的材料）制作该简支梁，梁横截面的形状和放置位置在图（b）所示的四种选项中，最好的选项是（ ） 。（A） （B） （C） （D）（a）梁的受力简图 （b）一、19 题 图二、 多项选择题： 解题要求：根据工程力学的基本概念和理论，从每小题的备选答案中选出正确的答第 5 页 共 20 页 案，并将正确答案的字母填写在相应的括号内。1. 下列各力系中，：能列三个独立平衡方程的力系有（ ） 。：最多能列两个独立平衡方程的力系有。 （ ） 。（A）平面力偶系；（B）平面汇交力系；（C）平面平行力系；（D）平面一般力系；（E）空间力偶系；（F）
9、空间汇交力系；（G）空间平行力系；（H）空间一般力系；2. 不需计算，判断下列三个桁架中的零力杆。 二、2 题 图3. 根据图示圆轴横截面上的应力分部图，可知该截面上不为零的内力有：（ ）（A） 轴力 FN； （B ）剪力 FSx； （C ）剪力 FSy；（D）弯矩 Mz； （E）弯矩 My； （F）扭矩 T。二 3 题 图4. 木榫接头的受力 F 及相关结构尺寸如图所示，校核该接头的名义剪切应力 和名义挤压应力 分别为。 （ ）bs二 4 题 图（A） ； （E） ；babaFs（B） ； （F） ；ccs（C） ； （G） ；ddbs（D） ； （H） ； ；bees5. 拉杆直径 d，头
10、部直径为 D、高度为 h，受力拉力 F 作用，校核该拉杆时的最大拉应力 、名义剪切应力 、名义挤压应力 分别为。bs以下那几个算式。答：（ 、 、 ）分别对应以下算式（ ）bs（A） ； （B ） ； （C） ；24dF24DF)(42d第 6 页 共 20 页 （D） ； （E） ； dhFdHF二 5 题 图6. 对同一点的破坏效果来说，从一下四个应力状态（数值单位均为 MPa）中。找出两对等价的单元体。答：（ ） 。（A） 1 与 2 等价； （B ）1 与 3 等价； （C）1 与 4 等价； （D） 2 与 3 等价； （E ）2 与 4 等价； （F）3 与 4 等价；1 2 3
11、4二、6 题 图7. 若根据刚体静力学中力偶可在平面内移动的原理，将图（a）中的力偶 M 从 B 处移到 E 处，变为图（b）所示，则这种移动将会改变哪几段的内力情况。答：将会改变（ ） 。（A）AB 段；（ B）CB 段；（C）DC 段；（D）ED段。ACDEBMACEBM（a ） （b）二、7 题 图8. 用公式 或 校核图示WTr23Tr22475.0钢制圆轴时（图中 T 为扭矩，M 为弯矩） ，两公式计算出的相当应力 和 是那几个点的相当应力。 （ ）3r4答：（A）A 点； （B）B 点； （C）C 点； （D）D 两点。 二、8 题 图三、 简单计算题解题要求：根据题意，将正确的计
12、算式及计算结果填写在相应的括号内（本题不用将计算步骤写在试卷中） 。1. 如图所示，飞机沿与水平成仰角的直线匀速飞行。已知发动机推力为 F1，飞机重量为 G，试求飞机的升力F 和阻力 F2。答： F（ ） ； F2（ ）三、1 题图第 7 页 共 20 页 2. 吊环受力如图所示，求吊环所受合力 FR 的大小以及 FR 与 y 轴的夹角 。答： FR（ ）kN （ ）三、2 题 图3. 四连杆机构在图示位置平衡，已知AC60cm，BD40cm ，作用在 BD 上的 M22Nm ，求作用在 AC 上的 M1 和 CD 杆的受力 FCD。答：M1 （ ）Nm ； FCD（ ）N 三、3 题 图4.
13、 图示半径 r =a 的 14 圆弧杆 AB 与直角拐杆 BC 在 B 端铰接，A 、 C 为固定铰链支座，直角拐杆 BC 上受一个力偶矩为 M 的力偶作用，若不计各杆自重和各接触处的摩擦，求：A 、 C 两支座的约束反力 FA 和 FC 的大小。答：FA（ ） ； FC（ ） 三、4 题 图5. 刚性直角拐杆 ABC，如图所示，A 端与固定支座铰接，在F1、F 2 以及 M 的作用下，拐杆 ABC 在图示位处于平衡状态，若已知：F 1=F2=F， 不计摩擦，求力偶矩 M 及支座 A 的约束反力（合力）F A 的大小。答： M（ ）FA（ ）三 5 题 图6. 求出图示桁架两杆的内力，已知作用
14、在节点 C 的两个力F1445N ，F 2535N，不计杆重，求两杆的内力。答: FAC （ ）N；FBC （ ）N三、6 题 图第 8 页 共 20 页 7. 求图示皮带轮轴 AA 横截面上的各内力分量。答：A 处横截面上共有（ ）种内力分量，分别是：.（ ） （ ） .（ ） （ ）.（ ） （ ）. 三、7 题 图8. 求出图示构件在 1-1 截面上的各内力分量。 答：1-1 截面上共有（ ） 种内力分量，分别是：.（ ） （ ） .（ ） （ ）. 三、8 题图9. 判断图示构件在 m-m 截面上有何种内力分量？各内力分量的大小是多少？ 。答：m-m 截面上共有 （ ）种内力分量，分别
15、是：.（ ） （ ） .（ ） （ ）. 三.9 题 图10. 图示矩形截面杆，在偏心拉力 F 作用下，其横截面上的正应力沿截面高度线性分布，截面顶边各点正应力均为=100 MPa，底边各点正应力均为零。确定 F 及偏心距maxe 的大小。答：F（ ）kN e（ ）mm三、10 题图11. 阶梯形杆件 BD 受力如图所示，其中 F20kN，杆件两段的横截面面积和杆长分别为： A12A 2100mm 2 、 l1l 2 300mm，杆件材料相同，其弹性模量 E200GPa。求杆内的最大正应力 和轴向总变形量 。maxl答： 三、11 题 图（ ）MPa； （ ）max lmm；第 9 页 共 2
16、0 页 12. 阶梯圆受力如图所示。已知外力偶矩M1=1500Nm，M 2=1000Nm，轴径d1=70mm，d 2=50mm。轴长 l1=700mm，l 2=500mm，材料的剪切弹性摸量 G=80GPa。求轴内最大剪应。力及A、C 两端面的相对扭转角 AC三、12 题 图答：（ ）MPa； （ ）max AC13. 空心轴受力如题图所示，已知轴的：l2.7m，D 100mm ，d50mm ，两端面间的相对扭转角 1.8，材料的剪切弹性模量 G80GPa。求： 轴内最大剪应力 。max 当此轴转速 n80 r min 时，求所传递的功率P。答： 三 13 题 图 （ ）MPamax P （
17、）kW14. 图示桁架题图平面桁架，由材料、面积相同的两杆构成，两杆横截面积均为 A=200mm，材料的弹性模量 E=200GPa。在节点 C 处载荷 F 作用下测得杆 1、杆 2 的纵向线应变分别为、 ，求载荷 F 及其方位角 ，410.420. 答：F（ ）kN （ ） 三、14 题图15. 单元体如图所示（图中各应力单位均为 MPa） 。 用图解法求出图示单元体三个主应力 、 、123 算出各单元体的最大剪应力 ，max 用第三强度理论算出图示各单元体的相当应力 3r 三.15 题 图16. 指出以下三个单元体的主应力，直接算出各单元体的最大剪应力 ，并用第三强max度理论算出图示各单元
18、体的相当应力 3r /aa 三.16 题 图四、 综合计算题第 10 页 共 20 页 解题要求：本题必须写出有效分析和解题步骤，评分时将按步骤评定。1 平面桁架的结构及受力如图所示，已知：节点 E处有一铅垂力 F2kN，不计各杆自重。求：杆1、2、3 及杆 4 的内力。四、1 题 图2 求出图示桁架中标号为 1、3、4、5 的四根杆件的内力大小，并表明拉、压四、2 题 图3 活动梯子置于光滑水平面上，并在铅垂面内，梯子两部分 AC 和 AB 各重 Q200N，重心在中点，彼此用铰链 A 和绳索 DE 连接。一人重 P600N 立于 H 处.。若图中相关尺寸分别为：l6m ， h5m ， a5m ， 。绳索材料的许用拉应力 ，70MPa10求绳索 DC 的最小直径 d。四、3 题 图4 直径为 d =1m，重量 G=10 kN 的圆柱体支承在 AB、CD 两杆构成的支架上，H 处为铰接，有关尺寸如图所示。若拉绳 EF 的许用拉应力 40 MPa ，试设计拉绳 EF的直径。
