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1、中南大学网络教育课程应用力学复习题及参考答案一、判断题：1.物体平衡就是指物体相对于地球处于静止状态。 2.在力的作用下，若物体内部任意两点间的距离始终保持不变，则称之为刚体。 3.约束反力的方向总是与物体运动的方向相反。 4.二力杆一定是直杆。 5.合力的大小一定大于每一个分力。 6.当力与某一轴平行时，在该轴上投影的绝对值等于力的大小。 7.力对点之矩与矩心位置有关，而力偶矩则与矩心位置无关。 8.力偶对物体只产生转动效应，不产生移动效应。 9.平面力系的二矩式方程和三矩式方程都是平面力系平衡的充要条件。 10.应用平面力系的二矩式方程解平衡问题时，两矩心位置均可任意选择，无任何限制。 1
2、1.应用平面力系的三矩式方程解平衡问题时，三矩心位置均可任意选择，无任何限制。 12.当物体系统平衡时，系统中的任一物体也必然处于平衡状态。 13.仅靠静力学平衡方程，无法求得静不定问题中的全部未知量。 14.摩擦力的方向不能随意假设，它只能与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。 15.静摩擦力的大小可随主动力的变化而在一定范围内变化。 16.摩擦在任何情况下都是有害的。 17.全反力与接触面公法线间的夹角称为摩擦角。 18.物体放在不光滑的支承面上，就一定受摩擦力作用。 19.空间的一个力F，在x轴上的投影等于零，则此力的作用线必与x轴垂直。 20.在分析杆件变形时，力的平移定理仍然适用。
3、 21.只要杆件受一对等值、反向、共线的外力作用，其变形就是轴向拉伸（或压缩）变形。 22.两根材料不同的等截面直杆，受相同的轴力作用，其长度和截面也相同，则这两根杆横截面上的应力是相等的。 23.无论杆件产生多大的变形，胡克定律都成立。 24.塑性材料的极限应力是指屈服极限。 25.塑性材料的极限应力是指强度极限。 26.剪切强度条件中的剪应力，实际上是剪切面上的平均剪应力。 27.只要圆截面杆的两端受到一对等值、反向的力偶作用，杆件就将发生扭转变形。 28.在截面面积相等的情况下，空心圆轴比实心圆轴的强度大、刚性好。 29.若在一段梁上没有载荷，则该段梁上的剪力图为水平直线。 30.若在一
4、段梁上作用着均布载荷，则该段梁的弯矩图为二次抛物线。 31.若在一段梁上作用着均布载荷，则该段梁的弯矩图为倾斜直线。 32.在集中力所在截面上，剪力图上将出现突变，且变化量等于该集中力的大小。 33.在集中力偶所在截面上，剪力图上将出现突变。 34.在集中力所在截面上，弯矩图上将出现转折。 35.在集中力偶所在截面上，弯矩图上将出现突变，且变化量等于该集中力偶的矩。 36.弯曲正应力在横截面上是均匀分布的。 37.弯曲正应力的最大值出现在距中性轴最远处。 38.从弯曲正应力强度考虑，在矩形、圆形及工字形截面中，以工字形截面最为合理。 39.纯弯曲的梁，横截面上只有剪力，没有弯矩。 40.构件只
5、要具有足够的强度，就可以安全、可靠的工作。 41.压杆的承载能力随其柔度的增大而减小。 42.在交变应力作用下，构件破坏时的最大应力低于静应力下的强度极限。 43.力偶可以用一个力等效代替。 44.在进行挤压强度计算时，挤压计算面积均按实际接触面积计算。 二、填空题：1.受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为_。2.物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为_。3.柔索的约束反力沿_离开物体。4.光滑接触面约束的约束反力沿_指向物体。5.固定端约束不仅能限制物体的移动，还能限制物体的_。6.只受两个力作用而处于平衡状态的构件，称为“_”7.合力在任一坐标轴上的投影等于_在同一轴上投影的代
6、数和。8.力对点之矩为零的条件是力的作用线_。9.力偶对其作用面内任一点之矩都等于_。10.在计算力对点之矩时，若力臂不易直接求得，可应用_定理求解。11.平面任意力系向一点简化的结果有三种情形，即合力、_ 或_。12.平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心_的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。13.在列力矩方程求解未知量时，应将矩心取在_点，以减少方程中的未知量。14、全反力与接触面公法线间所能形成的最大夹角称为_。15.摩擦角与静摩擦因数的关系为_。16.摩擦力的方向总是与物体相对运动方向或_的方向相反。17.静摩擦力的大小应由_确定。18.力对轴之矩为零的条件是_。19.构件抵
7、抗_的能力称为强度，抵抗_的能力称为刚度。20.确定内力的基本方法是_。21.胡克定律在ss _时才成立。22.塑性材料的极限应力为 ，脆性材料的极限应力为_。23.材料的塑性指标有_和_。24.在进行挤压强度计算时，若挤压面为半圆柱面，应以_作为挤压计算面积。25.圆轴扭转时，横截面上只有_应力，没有_应力。26.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成_比。27.梁的常见形式有简支梁、_和_。28.梁的中性层与横截面的交线称为“_”。29.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为_，弯矩图为_。30.度量梁的变形的基本量是_和_。31.偏心压缩为_与_的组合变形。32.临界
8、应力的欧拉公式只适用于_杆。33.构件在交变应力作用下发生破坏时，其断口明显地分为两个区域，即_区和_区。34.影响构件疲劳极限的主要因素有_、_和_。三、作图题：1.作出下列杆件的轴力图 (a) (b)2.作出下列圆轴的扭矩图 (a) (b)3.作出下列各梁的剪力图和弯矩图 (a) (b) (b) (d) (e) (f)四、计算题：1.起重机（不含平衡锤）重量为P=500kN，其重心在离右轨1.5m处，如图所示。若起重量为P1=250kN，突臂伸出离右轨10m，跑车本身重量略去不计，欲使跑车满载或空载时起重机均不致翻倒，求平衡锤的最小重量P2及平衡锤到左轨的最大距离x。2.起重构架如图所示，
9、载荷P=10kN，A处为固定端，B、C、D处均为铰链。试求杆BD及A、C处的约束反力。3.组合梁由AC和CD两段铰接构成，起重机放在梁上，如图所示。已知起重机重P1=50kN，重心在铅直线EC上，起重载荷P2=10kN。如不计梁重，求支座A、B、和D三处的约束反力。4.图示为一连续梁，已知q、a及q ，不计梁的自重，求A、B、C三处的约束反力。5.水平梁AB由铰链A和杆BC所支持，如图所示。在梁上D处用销子安装半径为r=0.1m 的滑轮。有一跨过滑轮的绳子，其一端水平地系于墙上，另一端悬挂有重P=1800N的重物，如AD=0.2m，BD=0.4m，j=45，且不计当梁、杆、滑轮和绳的重量，求铰
10、链A和杆BC对梁的约束反力。6.图示为凸轮机构，已知推杆（不计自重）与滑道间的摩擦因数为fs，滑道宽度为b。设凸轮与推杆接触处的摩擦忽略不计，问a为多大，推杆才不致被卡住。7.攀登电线杆的脚套钩如图所示。设电线杆直径d=300mm，A、B间的铅直距离b=100mm。若套钩与电线杆之间摩擦因数fs=0.5，求工人操作时，为了安全，站立处距电线杆轴线间的最小距离l。8.两块厚度为10mm的钢板，用直径为17mm的铆钉搭接在一起，如图所示。已知钢板拉力FP=60kN,铆钉的t =40 MPa，sc =280 MPa，试确定所需的铆钉数（假设每个铆钉的受力相等）。9.宽度b=0.1mm的两矩形木杆互相
11、联接如图所示，若载荷FP=50kN，木杆的许用切应力t =1.5 MPa，许用挤压应力sc=12 MPa，试求a和d 的大小。10.一传动轴的受力如图所示，已知材料的许用切应力t =40 MPa，许用单位长度扭转角q =0.5/m，材料的切变模量G=80GPa，试设计该轴的直径。11.轴AB如图所示，转速n=120r/min，由传动带带动，输入的功率P1=40kW，由齿轮和联轴器输出的功率相等，为P2= P3=20kW。设d1=100mm，d2=80mm，t =20 MPa，试校核该轴的扭转强度。12.实心圆轴和空心圆轴通过牙嵌式离合器联接，如图所示。已知轴的转速n=100r/min，传递的功
12、率P=7.5kW，材料的许用切应力t =40 MPa，。试通过计算确定：（1）实心圆轴的直径d1；（2）空心圆轴（a =0.5）的外径D2。13.图示简支梁为矩形截面，已知b=50mm，h=150mm，FP=16kN。试求：（1）截面1-1上D、E、F、H点的正应力；（2）梁的最大正应力；（3）若将梁的截面翻转90（图c），则梁内的最大正应力成为原来的几倍。（a） （b） （c）14.剪刀机构如图所示，AB和CD杆的截面均为圆形，材料相同，许用应力s =100MPa。设FP=200kN，试确定AB与CD杆的直径。15.型截面铸铁梁的尺寸和载荷如图所示。如材料的许用拉应力s+=40 MPa，许用
13、压应力s -=80 MPa，截面对z轴的二次轴矩为Iz=10180mm，h1=96.4mm，试计算该梁的许用载荷FP。16.卷扬机结构尺寸如图所示，已知l=0.8m，R=0.18m，AB轴直径d=0.03m，电动机功率P=2.2kW，轴AB的转速n=150r/min，轴材料的许用应力s =90 MPa，试按第三强度理论校核AB的强度。17.带轮轴AB作匀速转动，如图所示。B轮直径D1=800mm，传动带拉力沿铅垂方向；C轮直径D2=400mm，传动带拉力沿水平方向。已知轴材料的许用应力s =60MPa，直径d=90mm。试用第四强度理论校核轴的强度。参考答案一、判断题：1. 2. 3. 4.
14、5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44.二、填空题：1.刚体 2.平衡 3.柔索中心线 4.接触面公法线5.转动 6.二力构件（或二力杆） 7.力系中各力 8.通过矩心9.力偶矩 10.合力矩定理 11.合力偶、平衡 12.不在一条直线上13.两个或多个未知力的汇交点上 14.摩擦角 15.16.相对运动趋势 17.平衡条件 18.力与
15、转轴共面（力与转轴平行或相交）19.破坏、变形 20.截面法 21.比例极限sp 22.屈服极限、强度极限23.断后伸长率、断面收缩率 24.直径投影面 25.切、正26.正 27.外伸梁、悬臂梁 28.中性轴 29.倾斜直线、二次抛物线30.挠度、转角 31.压缩、弯曲 32.大柔度 33.光滑、粗糙34.构件外形、构件尺寸、构件表面质量三、作图题：（略）四、计算题：1.P2=333.3kN；x=6.75m 2.FA=-48.33kN，FB=100kN，FD=8.33kN3. FBD=25kN；FAx=0；FAy=10kN；MA=60kNm；FCx=20kN；FCy=25kN4. ；5.FBC=848.5N；FAx=2400N；FAy=1200N 6. 7.lmin=100mm8.n=7 9.a=333mm，d=41.7mm 10.d63mm11.CD段：；EC段：；轴的强度足够12.d145mm；D246mm；13.（1）sD=34.1MPa（压）；sE=18.2MPa（压）；sF=0；sH=34.1MPa（拉）；（2）smax=40.96MPa；（3）3倍14.dCD=5.76mm；dAB=23mm 15.FP44.2kN16.sr3=79.1MPas ，强度足够 17.sr4=58.4MPas ，强度足够11