(最新)工程力学试题库(1).docx

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1、工程力学试题库第一章静力学基本概念4 .试计算图中力F对于O点之矩。解：MO(F)=07 .试计算图中力F对于O点之矩。解：M o(F)= -Fa8 .试计算图中力F对于O点之矩。4解：MO(F)= F(l +r)19.画出杆AB的受力图24.画出销钉A的受力图物系受力图26.画出图示物体系中杆AR轮C整体的受力图前土司力西的束反力BD商主动力而均承发力G29.画出图示物体系中支架AD面主动力可的家玩力BG物体E、整体的受力图。面主动力西约送反力国主动力画均束反力面约束五力面主动力画均第反力30.画出图示物体系中横梁 AB立柱AE、整体的受力图呵主动力画妁束反力32.画出图示物体系中梁 AG

2、CB整体的受力图画主动力画约束反力画主动力 画约束反力型主动力画约束反力第二章平面力系3.图示三角支架由杆 AB AC较接而成，在A处作用有重力 G求出图中AB AC所受的 力(不计杆自重)。解：(1)取销钉A画受力图如图所示。AB AC杆均为二力杆(拉) F ac= 1.155G (压)AB, AC较接而成，在A处作用有重力G,求出图中AB,AC所受的(2)建直角坐标系，EFx=0,-FEFy=0,F(3)求解未知量。Fab= 0.577G4.图示三角支架由杆列平衡方程：ab+Faccos60 = 0Acsin60 -G=0力(不计杆自重)。B30解(1)取销钉A画受力图如图所示。AB AC

3、杆均为二力杆。FacMb60(2)建直角坐标系，EFx=0, FEFy=0,F(3)求解未知量。列平衡方程:AB-F AQOS60A（sin60 =0-G=0F ab= 0.577G （压）ac= 1.155G （拉）AC所受的6.图示三角支架由杆 AB AC较接而成，在A处作用有重力 G求出图中AB 力(不计杆自重)。(1)取销钉A画受力图如图所示AB AC杆均为二力杆Fab FacfC(2)建直角坐标系，列平衡方程：EFx=0,-F ab sin30 +Fac sin30 = 0EFy=0,F ab cos30 +Fa(cos30 -G = 0(3)求解未知量。F ab= Fac= 0.5

4、77G (拉)17.上料小车如图所示。 车和料共重 G=240kN C为重心，a=1m b=1.4m, e=1m d=1.4m, a =55 ,求钢绳拉力F和轨道A, B的约束反力。解(1)取上料小车画受力图如图所示。(2)建直角坐标系如图，列平衡方程：EFx=0,F-Gsin a=0Zj Fy = 0,F na+Fnb-GC0S a = 0EMC(F) =0,-F x ( d e) -F naX h+FnbX b= 0(3)求解未知量。将已知条件 G=240kN a=1m, b=1.4m, e=1rqd=1.4m , a =55代入平衡方程，解得：F na= 47.53kN; Fnb= 90

5、.12kN; F=196.6kN18.厂房立柱的一端用混凝土砂浆固定于杯形基础中，其上受力F=60kN,风荷q=2kN/m,自重G=40kN a=0.5m, h=10mi试求立柱 A端的约束反力。解(1)取厂房立柱画受力图如图所示。A端为固定端支座。(2)建直角坐标系如图，列平衡方程：EFx = 0, q xhFax= 0EFy=0, F AyG- F= 0EMA(F) =0,qXhxh/2 FX a+ MA= 0(3)求解未知量。将已知条件 F=60kNl q=2kN/m, G=40kN a=0.5m, h=10m弋入平衡方程，解得:Fax= 20kN (一) ; FAy= 100kN(T)

6、 ; M= 130kN- m()27.试求图示梁的支座反力。已知 F=6kN, q=2kN/m, M=2kN m，a=1mta 一口解：求解顺序：先解 CD部分再解ABC部分解CD分(1)取梁CD画受力图如上左图所示。(2)建直角坐标系，列平衡方程：22 Fy=0,FC-qXa+FD=0EMC(F) =0, - qx ax 0.5a +F DXa=0(3)求解未知量。将已知条件q=2kN/m, a=1m代入平衡方程。解得： Fc= 1kN; Fd= 1kN (T) 解ABC部分(1)取梁ABC画受力图如上右图所示。(2)建直角坐标系，列平衡方程：Z2Fy=0,-F/(+Fa+Fb-F = 01

7、2M(F)=0,-F /cX 2a+FBXa-F Xa-M=0(3)求解未知量。将已知条件 F=6kN, M=2kN m a=1m F/c = F c=1kN代入平衡方程。解得：Fb= 10kN(T) ; Fa= -3kN (，)梁支座 A, B, D的反力为：Fa= -3kN (，)； FB=10kN(T) ; Fd= 1kN(T)29.试求图示梁的支座反力。已知q=2kN/m, a=1m)解：求解顺序：先解 BC段，再解AB段。Q1、解BC段(1)取梁BC画受力图如上左图所示。(2)建直角坐标系，列平衡方程：EFy=0,F c-q x a+FB=0EMB(F)=0 ,-q x ax 0.5

8、a +F cX 2a=0(3)求解未知量。将已知条件q=2kN/m, a=1m代入平衡方程。解得：F C=0.5kN (T) ; FB=1.5kN2、解AB段(1)取梁AB画受力图如图所示。(2)建直角坐标系，列平衡方程：EFy=0,F A-q x a-F/B=0/ M(F)=0 ,-q x ax 1.5a +M-F/BX2a=0(3)求解未知量。将已知条件q=2kN/m, M=2kN m a=1ml F/B=FB=1.5kN代入平衡方程，解得:F A=3.5kN ；M=6kN m ()。梁支座A,C的反力为：FA=3.5kN ( T ) ; M=6kN m ( ) ; F=0.5kN ( T

9、 )第三章重心和形心1 .试求图中阴影线平面图形的形心坐标。建立直角坐标系如图，根据对称性可知，了广卜只需计算无。根据图形蛆合情况，将该阴影线平面图形分割成一个大矩形减 去一个小矩形。采用负面积法口两个矩形的面积和坐标分别是；7 =g A 4 + 4105mm9000mm2 + 135。0 mm9000mm k 15mm + 13500mm2 xll55mm第四章轴向拉伸与压缩1 .拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。解：(1)分段计算轴力杆件分为2段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得:F n=F (拉)；FN2=-F (压)(2)画轴

10、力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。2 .拉杆或压杆如图所示。试用截面法求各杆指定截面的轴力，并画出各杆的轴力图。1”13解：(1)分段计算轴力杆件分为3段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得:F N1=F (拉)；Fn2=0; Fn3=2F (拉)(2)画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。解：（1）计算A端支座反力。由整体受力图建立平衡方程：EFx=0, 2kN-4kN+6kN-F a= 0FA=4kN（ 一）（2）分段计算轴力杆件分为3段。用截面法取图示研究对象画受力图如图，列平衡方程分别求得:FNi=-2kN （压）；FN2=2kN （拉）；Fn3=-4kN

11、（压）（3）画轴力图。根据所求轴力画出轴力图如图所示。4kN9.用绳索吊起重物如图所示。已知F=20kN,绳索横截面面积 A=12.6cm：许用应力（r=10MPa。试校核a =45及a =60两种情况下绳索的强度。Fi Fi解:当a二45.(l)求绳索的拉力由取节点A分析受力，列平衡方程，ZFk=Os-Fl sin45c+Fj sin45e = 0 F?= 口，-Fj cos450+Fj cos450+F= 0将后20kN代入方程解得；Fi=Fi=14,14kN校核绳索的强度。(7=5- = - =:里4 ,口, _1122 MPa M =1 QMP外 强度不足。A A 12r6xl02mm

12、3当 a=60(1)求冕索的拉力。取节点A分析受力，列平衡方程：SFO, -Fi sm30fr+F2 sin 300= 0E /= 口，-Fi cosSO+Fj cos3O9+F= 0将阳20kN代入方程解得；Fi=比=1135kN校核蝇索的强度= 1155x10 N n 1(jMPa|；aj=10MFa3 强度满足“A A 12.6xl02mma11.如图所示AC和BC两杆较接于C,并吊重物 G已知杆BC许用应力(ri=160MPa, 杆AC许用应力(T2=100MPa,两杆横截面面积均为 A=2cm20求所吊重物的最大重县 里。1G解：(1)求AC和BC两杆轴力中取节点C分析受力，列平衡方

13、程：Z Fk= 0，T尴 S1I145C+FHL sin300=OZ%= 口，Fm cos45&+F2cos30&-G=0解得：Fni=0 732GFin=0J17G(2)求满足CB杆强度条件的最大起重量G。即CT = Ik = -0 732G. cril =160MPa 解得 G43kNA 200mnia(3)求满足ca杆强度条件的最大起重量Gq即仃=包=1? SEdTOOMPa 解得GS3M.窕kNA 200mm2比较可知整个结榭所吊重物的最大重量为非通khk第五章剪切与挤压1.图示切料装置用刀刃把切料模中中12mm勺料棒切断。料棒的抗剪强度r b=320MPa试计算切断力。艇，ffiT

14、由料棒的剪切强度条件有工工=殳_- tb=320MPa解得：F36.2kN第六章圆轴的扭转1.试画出图示轴的扭矩图。3kN *m 2kN*m lkN*m解：(1)计算扭矩。将轴分为 2段，逐段计算扭矩。 对AB段：12Mx= 0, T 1-3kNI- m= 0可得：T1 = 3kN - m对BC段：EMX；= 0, T 2-1kNI- m= 0可得：T2= 1kNI - m(2)画扭矩图根据计算结果，按比例画出扭矩图如图3kMiII12.试画出图示轴的扭矩图4,5k+ni L5kN-m2kNm解：(1)计算扭矩。将轴分为3段，逐段计算扭矩。对 AB段：EM x=0,T i + 4.5kN mr

15、 1.5kN mr 2kN- m 0可得：Ti=-1kN-m对 BC段：E M=0,T 21.5kN rnr2kN- m 0可得：T2= 3.5kN , m对 BC段：E M=0,T 3-2kN- m 0可得：T3=2kN-m(2)画扭矩图。根据计算结果，按比例画出扭矩图如图。第七章平面弯曲内力1.试求图示梁指定截面上的剪力和弯矩。设q,a均为已知解：取1一1截面右边为斫究对莪，得 Mi=-(2 x 1 5a=-l .5qa3取22截面右边为研究对算，得F2=9aj Mj=-ip x0.5a=-D3qa2 取33截面右边为研究对戴，得F$产里TM产-野乂口一5口=-0、9门,取4一4截面右边为

16、研究对莪，得F8二口M4=-qX0a X 0 25a=-0.1254.试求图示梁指定截面上的剪力和弯矩。设 q,a均为已知2a解：(D求支座反力*由平衡方程Ely=。，ZMa(F)=O可求得I FA=4qi3(t)，Fe = 0求指定截面的翦力和弯矩 取1一1截面左边为研究对象, 取22截面右边为研究对象, 取33截面右边为研究对象, 取4一4截面右边为研究对象,得 Fsi=-F=-2；3?得 F&-q口； 得 FmkF；Fi72q由得F*产0；Mi=D=-F x a=-2qa;Ms=-F xa=-2qaM产口Me均为已知。6 .画剪力图和弯矩图，并求出Fs, max和Mnaxd设F均为已知。

17、7 .画剪力图和弯矩图，并求出FS, max和MU。设l8 .画剪力图和弯矩图，并求出FS, max和MU。设q, F,l均为已知。Mmaxo 设 q,9 .试列出图示梁的剪力方程和弯矩方程，画剪力图和弯矩图，并求出Fs, max和l均为已知。0,1251第八章 梁的强度与刚度1.矩形截面简支梁受载如图所示，试分别求出梁竖放和平放时产生的最大正应力F=20kNH c | n 丁 5111rl . 1.5温/M/kKm八ISA 5=85.cma:矩形截面节省材料口10 .由N20b工字钢制成的外伸梁，在外伸端C处作用集中力F,已知(r=160MPa,尺寸如图所示，求最大许可荷载F。解：画出梁的弯

18、矩图加图所示，最大弯矩在B截面，大小为 查型钢表可得W=25km3根据弯曲正应力强度条件有dMK竺=2*如? W=160MPa Wz 250 xlOm3解得F20kWF=20kN第九章强度理论1 .直径d=20mm勺拉伸试样，当与杆轴线成45斜截面的切应力 p=150MPa时，杆表面 将出现滑移线，求此时试样的拉力F。由乙二色仙2值代入已知条件得行二300Mpa由tr = g代入已知条件得刃=94 2小2 .拉杆的某一斜截面，正应力为50MPa切应力为50MPa求最大正应力和最大切应力。 解由斜截面应力计算公式有 Ccr-iTCas a c = sin 2a虫250 = cr cos2 0:5

19、0 = sin 2a2解得：a= lOOMPa a: = 45则 =100 MPa = 50 MPa一、 判断题1、力的三要素是大小、方向、作用线。（错）2、工程中所说的平衡是指物体相对于地球保持静止的状态。（对 ）3、两个力只能合成唯一的一个力， 故一个力也只能分解为唯一的两个力。（错）4、凡是两端用较链连接的直杆都是二力杆。（错）5、力偶对其作用面内任意一点之矩恒等于力偶矩，与矩心位置无关。（对）6、平面力偶系平衡的充要条件是：各力偶矩的代数和为零。（对 ）7、作用于一刚体上的一个力 F,可以平移到刚体上的任一点，但必须同时附加一个力偶。（对）8、作用力和反作用力必须大小相等、方向相反，且

20、作用在同一直线上和同一物体上。（错）9、物体的形心不一定在物体上。（对 ）10、杆件的基本变形有四种：轴向拉伸或压缩、剪切、挤压和弯曲。（错）11、静力学和材料力学的研究对象都是刚体。（错）12、延伸率是材料的弹性指标。（错 ）13、当作用于杆件两端的一对外力等值、反向、共线时，则杆件产生轴向拉伸或压缩变形。（错 ）14、轴力的大小与杆件的横截面面积有关。（错）15、在拉（压）杆中，轴力最大的截面一定是危险截面。（错）16、拉（压）杆中，横截面上的内力只与杆件所受外力有关。（对 ）17、轴力的大小与杆件的材料无关。（对）（ ）19、为提高圆轴的抗扭刚度，采用优质钢代替普通钢的做法并不合理，增大

21、轴的直径，或采用空心轴代替实心轴的做法较为合理。（对）20、由同一材料制成的压杆，其柔度愈大，就愈容易失稳。（对）21、两根材料和柔度都相同的压杆，则两者的临界应力相等，临界力也相同。（错 ）22、当压杆横截面上的工作应力大于、等于材料的比例极限时，压杆就丧失稳定。（错 ）23、满足强度条件的压杆不一定满足稳定性条件；满足稳定性条件的压杆也不一定满足强度条件。（对）24、两根材料、杆件长度、截面面积和约束条件都相同的压杆，则其临界力也必定相同。（错）二、选择题1、影响杆件工作应力的因素有（）；影响极限应力的因素有（）；影响许用应力的因素有（）。A、载荷； B 、材料性质；C、截面尺寸；D、工作

22、条件。7、工程中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料的？ （ C ）A弹性模量；B、强度极限；C、比例极限；Ds 延伸率。2、图示为作用在三角形板上汇交于三角形板底边中点的平面汇交力系。如果各力大小均不等于零，则图示力系（ B ）。A、能平衡fB、一定不平衡1 FlC、一定平衡口不能确定二/ .3、关于力偶与力偶矩的论述，其中（ D ）是正确的F乙F3A 只有大小相等，方向相反，作用线平行的两个力称为力偶B、力偶对刚体既产生转动效应又产生移动能够效应C、力偶可以简化为一个力，因此能与一个力等效D.力偶对任意点之矩都等于力偶矩4、设计构件时，从强度方面考虑应使得（ B ）A、工作应力小于等于

23、极限应力B、工作应力小于等于许用应力C、极限应力小于等于工作应力D,极限应力小于等于许用应力5、材料的塑性指标有（C ）A、 by和 BB、 by和乎C、 B和乎DK by, B和乎6、一等直拉杆在两端承受拉力作用，若其一段为钢，另一段为铝，则两段的（D ）A、应力相同，变形不同B、应力相同，变形相同C、应力不同，变形相同 口应力不同，变形不同7、对于没有明显屈服阶段的韧性材料，工程上规定（ A ）为其条件屈服应力。A、产生0.2 %塑性应变时的应力值B、产生2 %塑性应变时的应力值C、其弹性极限口其强度极限8、以下关于力的结论中，哪个是正确的？ （ C ）A、合力一定大于分力B、三力平衡的充

24、分必要条件是“三力平衡必汇交于一点”C、作用于刚体上的力可沿其作用线移动而不改变它对刚体的作用效应口 平面任意力系的主矢就是该力系的合力9、在工程设计中，对受轴向压力的直杆，以下结论哪个正确？ （ A ）A.、当入 入p时，主要校核其稳定性B、当人 入p时，主要校核其强度C、当入入p时，主要校核其稳定性口当入二入p时，主要校核其强度10、工程中一般是以哪个指标来区分塑性材料和脆性材料的？ （ C ）A弹性模量 B强度极限 C比例极限 D延伸率填空题1、力的三要素是：、。答案：力的大小、力的方向、力的作用点2、力对物体的作用效应有两种：一种是外效应，也叫 ;另一种是内效应, 也叫。答案：运动效应

25、、变形效应3、力的常用单位有 N和kN, 1kN= N 。答案：10004、在力的图示中，箭头的长短表示力的： ;箭头的方位和指向表示力的： ；而通常用箭头的起点或终点表示力的： 。答案：大小、方向、作用点6、力对某点之矩的大小等于力的大小和 的乘积，通常规定力矩逆时针为，顺时针为。答案：力臂、正、负8、杆件有四种基本变形，它们分别是： 、0答案：轴向拉压、剪切和挤压、扭转、弯曲9、构件承受外力时，抵抗破坏的能力称为： ;构件承受外力时，抵抗变形 的能力称为：。答案：强度、刚度11、应力的单位有 Pa （帕），kPa （千帕），MPa （兆帕），GPa （吉帕），1GPa= MPa= kPa= Pa 。答案：103、106、10912、力偶在任意轴上的投影都等于 ;力偶在对其作用面内任意点之矩都等于。答案：零、其力偶矩（图中T为该截面的扭矩）15、试分析下图中所示圆轴扭转时的切应力分布是否正确?（a） :、（b） :。ab答案：正确、错误16、杆件有轴向拉压、剪切、扭转、弯曲四种基本变形，下面各图分别属于哪种基本变形：答案：扭转、弯曲、轴向拉压、剪切