工程力学试题及答案

工程力学试题及答案

一、填空题(每空1分，共16分)

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=O2B=R，O1O2=L，当θ=60°时，O1A杆绕O1轴转

动，角速度ω为常量，则该瞬时AB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ρ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.RA<RB

B.RA>RB

C.RA=RB

D.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、计算题(共50分)

1. 三铰拱刚架如图所示，受一力偶作用，其矩M=50kN²m，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θ，试以角θ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α，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［ζ］1=160MPa，

横截面面积A1=6cm2；2杆为木杆，其许用压应力［ζ］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=mRω2 过质心C平行O1A指向向下

6.屈服点ζs 抗拉和抗压强度ζb

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vA vB，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。

Σm=0

RA²AD=M

∴RA=RB=

=50

4 2

2M AD=17.7kN

方向如图所示。

2.解：选A点作为基点，

则C点的速度有

vC vA vCA

由图中几何关系，可解得

vCA=vA²sinθ=vsinθ

又vCA=AC²ω

VCAv sin2 ∴ω= ACRcos

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=1p21Q2v v 2g2g

T1=0

系统外力作功之和

ΣW12=PS²sinα-QS

由动能定理，得

P Q2 v PSsin QS 2g

v2=2(Psin Q)Sg P Q

dvds a,=v dtdt 对上式两边求导，并注意

得a=(Psin Q)g P Q

4.解：两杆均为二力杆，取结点A为研究对象，

受力图如图所示。

Σy=0,N1sin30°-P=0

∴N1=P/sin30°=80kN

Σx=0,-N1cos30°+N2=0

∴N2=N1cos30°=69.3kN

1杆：ζ1=N180 103 =133MPa<［ζ］1

2A16 10

N269.3 103

2杆：ζ2= =6.93MPa<［ζ］2 A2100 102

两杆均满足强度。

5.RA=2qa,RB=qa

6.解：求主应力

max =

min x y2±( x y

2)2 2x

= 70 02 70 0) 502 ±(22 96 =26MPa

∴ζ1=26MPa,ζ2=0,ζ3=-96MPa,

η

max= 1 3 =66MPa 2

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