力法
思考题
1.超静定结构与静定结构在几何组成上有何区别？解法上有什么不同？
2.力法中超静定结构的次数是如何确定的？
3.力法方程及方程中各系数和自由项的物理意义是什么？
4.应用力法计算时，对超静定结构作了什么假定？
5.在超静定桁架和组合结构中，切开或撤去多余链杆的基本结构，两者的力法方程是否相同？
6.举例说明用力法解超静定结构的步骤。
7.力法方程中为什么主系数必为正值，而副系数可为正值、负值或为零？
8.如何判定结构是否为对称结构？在分析对称结构时，应如何简化计算？
习题
1.试确定图示各结构的超静定次数。
题1图
2.试用力法计算图示超静定梁，并绘出内力图。
题2图
3.用力法计算图示连续梁，并绘弯矩图，EI为常量。
题3图
4.用力法计算图示刚架，并作出内力图。
题4图
5.用力法计算图示刚架，并作出内力图。
题5图
6.用力法计算图示刚架，并作出弯矩图。
题6图
7.试求图示超静定桁架各杆的内力。各杆EA均相同。
题7图
8.作图示结构中CD梁的弯矩图，各杆EI=常数，立柱AB截面面积A=
思考题
1.用位移法计算结构时，为什么能够用结点位移作为基本未知量？
2.举例说明用位移法解超静定结构的步骤。
3.为什么一个刚结点只有一个转角作为基本未知量？为什么铰处的转角不作为基本未知量？
4.位移法能否用于求解静定结构，为什么？
习题
1.试确定图示各结构用位移法计算时的基本未知量数目。
题1图
2.用位移法计算图示刚架，并作出内力图。
题2图
3.用位移法计算图示刚架，并作出内力图。
题3图
4.用位移法计算图示刚架，并作出弯矩图。
题4图
5.作图示结构的弯矩图，各杆EI=常数。
题5图
6.用位移法计算图示刚架，绘出弯矩图。
题6图
力矩分配法
思考题
1．什么是转动刚度？影响转动刚度确定的因素是什么？
2．分配系数与转动刚度有什么关系？为什么一刚结点处各杆端的分配系数之和等于1？
3．何为固端弯矩与不平衡力矩？如何计算不平衡力矩？为何将它反号才能进行分配？
4．当结构发生已知的支座移动时结点是有线位移的，可否用力矩分配法计算？
5．力矩分配法的计算过程为何是收敛的？
6．在力矩分配法的计算过程中，若仅是传递弯矩有误，杆端最后弯矩能否满足结点的力矩平衡条件？为什么？
习题
1.试用力矩分配法计算图示连续梁，绘出内力图，并求支座的反力。
题1图
2.试用力矩分配法计算图示刚架，并给出弯矩图。
题2图
3.试用无剪力分配法计算图示单跨对称刚架，作出弯矩图。
题3图
4.试作图示对称刚架的弯矩图。
题4图
5.试作图示连续连在支座移动时结构的弯矩图。
题5图
影响线
思考题
1.什么是影响线？它的横坐标和纵坐标各代表什么物理意义？
2.说明弯矩影响线和弯矩图的区别
3.试述如何用静定法作静力梁上某截面的弯矩影响线。
4.试述如何用机动法作静定梁某量值的影响线。
5.从静定多跨梁的传力特点说明附属部分的内力影响线在基本部分的纵标为零。
6.什么叫临界荷载和临界位置？
7.什么叫内力包络图？它与内力图有什么区别？
8.简支梁的绝对最大弯矩与跨中截面的最大弯矩有什么区别？
习题
1.静力法作图示悬臂梁、和、的影响线
2.分别用静力法和机动法作图示外伸梁的支座反力和截面C的弯矩
、剪力影响线。
题1图题2
图
3.用机动法作图示多跨梁的反力、和弯矩的影响线
4.用机动法作图示多跨静定梁、影响线
题3图题4
图
5.利用影响线求图示外伸梁的、、的值
6.利用影响线求图示外伸梁的、、的值。
题5图题6
图
7.求图示简支梁在所给移动荷载作用下截面C的最大弯矩。
题7图
8.求图示简支梁在移动荷载作用下的绝对最大弯矩。
9.图示简支梁在单个集中移动荷载作用下，试画出其弯矩包络图和剪力包络图。
题8
图题
9图
2012/2013学年第1 学期考试试卷( A )卷课程名称工程力学适用专业/年级 本卷共 6 页，考试方式闭卷笔试考试时间 120 分钟 一、判断题（共10分，每题1分） 1.实际挤压应力在挤压面上是均匀分布的。 ( ) 2.纯弯曲梁的横截面上只有正应力。 ( ) 3.横截面面积相等，实心轴的承载能力大于空心轴。( ) 4.力偶在任意坐标轴上的投影恒等于零。 ( ) 5.梁发生弯曲变形，挠度越大的截面，其转角也越大。 ( ) 6.在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图均要跳跃。 .1
.2 ( ) 7. 当低碳钢试件的试验应力p σσ<时，试件将产生局部颈缩。 ( ) 8. 圆轴扭转时其切应力的最大值仅可能出现在横截面的 外边缘。 ( ) 9. 作用力与反作用力不是一对平衡力。 ( ) 10. 临界应力越小的受压杆，其稳定性越好。 ( ) 二、单项选择题（共20分，每题2分） 1. 下右图中杆AB 的变形类型是 。 A ．弯曲变形 B ．拉（压）弯组合变形 C ．弯扭组合变形 D ．拉（压）扭组合变形 2. 下图矩形截面梁受F 和Me 作用，Me =Fl 。则以下结论中错误的是 。 A ．0A σ= B ．0B σ= C ．0D σ= A B F
D．0 σ= E 3.力偶对物体的运动效应为。 A．只能使物体平动 B．只能使物体转动 C．既能使物体平动又能使物体转动 D．它与力对物体的运动效应有时相同，有时不同 4. 关于低碳钢材料在拉伸试验过程中，所能承受的最大应力是。 A．比例极限pσ B．屈服极限sσ C．强度极限bσ D．许用应力[σ] 5．在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高能 力。 A．螺栓的抗拉伸 B．螺栓的抗剪切 C．螺栓的抗挤压 D．平板的抗挤压 6.若实心圆轴①和空心圆轴②的材料、横截面积、长度和所受扭矩均相同，则两轴的最大扭转角之间的关系为。 A．φ1<φ2B．φ1=φ2 C．φ1>φ2 D．无法比较 7. 低碳钢试件扭转破坏形式是。 A．沿横截面拉断 B．沿横截面剪断 C．沿450螺旋面拉断 D．沿450螺旋面剪断 8. 塑性材料经过硬化处理后，它的_________得到提高 A．强度极限 B．比例极限 C．延伸率 D．截面收缩率 .3
北京科技大学远程与成人教育学院 2013学年模拟试卷 《 工程力学 》试题（A 卷） 学习中心 专业 学号 姓名_________ 一 计算题（20分）A 端固定的悬臂梁AB 受力如图示。梁的全长上作用有集度为q 的均布载荷；自由端B 处承受一集中力和一力偶M 的作用。已知F P ＝ql ，M=ql 2；l 为梁的长度。试求固定端处的约束力。求：固定端处的约束力。 题1图 二 计算题（20分）图示圆截面轴，AB 与BC 段的直径分别为d 1与d 2，且d 1=4d 2/3，试求轴内 的最大切应力与截面C 的转角，设材料的切变模量为G 。 题2图 三 计算题（10分）矩形截面悬臂梁，这时，梁有两个对称面：由横截面铅垂对称轴所组成的
平面，称为铅垂对称面；由横截面水平对称轴所组成的平面，称为水平对称面。梁在自由端承受外加力偶作用，力偶矩为M e，力偶作用在铅垂对称面内。试画出梁在固定端处横截面上正应力分布图。 题3图 四计算题) 图示杆中，1-1截面的面积A1=400mm2，2-2截面的面积A2=300mm2，材料的弹性模量E=200GPa，求： (1) 1-1和2-2截面的应力； (2) A,C截面之间的相对伸长量。 题4图 五计算题（20分）已知：P＝7.5kW, n=100r/min,最大剪应力不得超过40MPa,空心圆轴的内外直径之比 = 0.5。二轴长度相同。求: 实心轴的直径d1和空心轴的外直径D2；确定二轴的重量之比。
题5图 六计算题（10分）悬臂式吊车结构中AB为吊车大梁，BC为钢索，A、处为固定铰链支座，B 处为铰链约束。已知起重电动电动机E与重物的总重力为F P(因为两滑轮之间的距离很小，F P 可视为集中力作用在大梁上)，梁的重力为F Q。已知角度θ=30o。 求：1. 电动机处于任意位置时，钢索BC所受的力和支座A处的约束力（5分） 2. 分析电动机处于什么位置时，钢索受力的最大，并确定其数值。（5分） 题6 图
《工程力学》考试卷及答案 试卷部分 专业： 学生证号： 姓名： 1、如图所示，在刚体上A 、B 、C 三点分别作用三个大小相等的力Ｆ1、Ｆ 2、Ｆ3，则（ ）。 A 、刚体平衡 B 、刚体不平衡，其简化的最终结果是一个力 C 、刚体不平衡，其简化的最终结果是一个力偶 D 、刚体不平衡，其简化的最终结果是一个力和一个力偶 2、如图所示轴受3个转矩，则AB 段轴内部受扭 矩为（ ） A 、Ma B 、Mb C 、Mc D 、Ma+Mb 3、力偶对物体产生的运动效应为( )。 A 、只能使物体转动 B 、只能使物体移动 C 、既能使物体转动,又能使物体移动 D 、它与力对物体产生的运动效应有时相同,有时不同 4、如图所示，F 1、F 2（方向如图，大小为正）分别作用于刚体上A 、B 两点，且F 1、F 2与刚体上另一点C 点共面，则下述说法正确的是( )： A 、 在A 点加一个适当的力可以使系统平衡。 B 、 在B 点加一个适当的力可以使系统平衡。 C 、 在C 点加一个适当的力可以使系统平衡。 D 、 在系统上加一个适当的力偶可以使系统平衡。 5、如图所示AC 、BC 杆受力F 作用处于平衡，则下列说法正确的是（ ）。 A 、 AC 杆是二力构件，BC 杆不是； B 、 B C 杆是二力构件，AC 杆不是； C 、 AC 杆、BC 杆都是二力构件； D 、 AC 杆、BC 杆都不是二力构件。 M A M B M C
二、是非题（每小题3分，共15分） 1、如物体相对于地面保持静止或匀速运动状态,则物体处于平衡。( ) 2、成力偶的两个力F=-F，所以力偶的合力等于零。( ) 3、静力学公理中，二力平衡公理和加减平衡力系公理适用于刚体。( ) 4、杆件的基本变形有四种：轴向拉伸或压缩、剪切、挤压和弯曲。( ) 5、作用在同一物体上的两个力，使物体处于平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等、方向相反、沿同一条直线。( ) 三、填空题（每个空2分，共30分） 1、力对物体的作用效果一般分为效应和效应。 2、求杆件受力后的内力所用的方法是。 3、平面汇交力系平衡的几何条件是合力为。 4、作用在刚体上的两个力偶的等效条件是、和作用于同一平面。 5、工程中把以变形为主要变形的杆件成为轴。 6、柔索的约束反力T通过，沿柔索而物体。 7、当杆件受到一对垂直于轴线的大小相等、方向相反、作用线相距很近的力作用时，将产生。 8、平面内两个力偶等效的条件是这两个力偶处于；上述两平面力偶平衡的充要条件是。 9、工程中把以变形为主要变形的杆件成为梁。 10、工程中把以变形为主要变形的杆件成为轴。 11、材料力学的任务就是在满足的前提下，经济、合理、安全的设计构件。 四、问答题（每小题3分，共6分） 1、简述杆件变形的四种基本形式。 答： 2、什么是力偶三要素？ 答： 五、绘图题（每小题6分，共18分） 1、画出下图中球的受力图。
模拟测试一 一、概念题（每题5分，共25分） 1．刚体是指形状和大小均始终保持( )的物体。 2．静滑动摩擦系数f s摩擦角ψm的关系为( )。3．点P沿螺线自外向内运动，如图所示。点M走过的弧长与时间的一次方成正比，则该点（）。 A．越跑越快B．越跑越慢 C．加速度越来越小D．加速度越来越大 4．速度合成定理最多能确定的未知量（包括大小、方向）个 数是（）。 A．１个B．２个C．３个D．４个 5．质量为ｍ的物块Ａ，放在升降机上，如图所示，当升降机以加速度a 向上运动时，物块对地板的压力等于（）。 A．mg B．m(a+g) C．m(a-g) D．0 二、计算题（本题15分） 如图所示,一力偶矩为L的力偶作用在直角曲杆ADB上。求支承A和B 的约束反力。 三、计算题（本题20分）
在图示机构中，已知，，求图示位置时杆 的角速度。 四、计算题（本题15分） 如图所示四连杆机构中，OA=CB=AB/2=10cm，曲柄OA的角速度ω=3 rad/s（逆时针方向），试求当∠AOC＝900而CB位于OC的延长线上时，连杆AB与曲柄CB的角速度。 五、计算题（本题25分） 如图所示，均质轮轴对O轴的转动惯量为。在轮轴上系有A、B两个物体，质量各为和。若，试求物体A的加速度。 参考答案
概念题答案： 1. 不变 2. fs＝tanψm 3. D 4. B 5. B 计算题答案： 二、解：取直角曲杆ADB为研究对象，其受力图如图所示 三、解：以杆上的A点为动点，动系固结在O1A杆上，定系固结在 地面上 绝对运动：以O2为圆心的圆周运动 相对运动：沿O1A杆的直线运动 牵连运动：O1A杆的定轴转动 速度矢量图如图所示 大小？√？ 方向√√√
1 武昌工学院 课程考核试题参考答案及评分标准 学年： 2014—2015 学期： 一 课程名称： 工程力学 （ A 卷） 考核方式：考试□/闭卷□ 命题教师： 汪靖 课程所在院（系、部）： 机械系 考试班级： 材料2013班 注：标准答案需写清题号；每小题得分、共得分；参考答案要点；评分标准等 一、填空题：（共10空，每空3分，共30分） 1. 改变 2. 比例 3. 3 4. 无关 5. 自锁 6. 截面 7. 中性层 8. 失稳现象 9. 刚度条件 10. 大于 二、选择题 （共5小题，每小题3分，共15分） 11. D 12. D 13. A 14. C 15. C 三、作图题（共3小题，第1小题9分，第2小题6分，第3小题10分，共25分） 16.（9分，每个3分） (a) F D F B F E D A W C E B (b) A W C D B F D F B F A (c) A W C B F B F A 17.1) 每数据正确各得1分 2） 标出图形正、负， 每处1分 3） 画出坐标F-X ， 1分 (全对给7分，部分正确酌情给分)
2
20.（15分） 解：1.外力 m N 3820 500 200 9549 95491 1 ? = ? = = n P M e m N 1530 500 80 9549 95492 2 ? = ? = = n P M e m N 2292 500 120 9549 95493 3 ? = ? = = n P M e （3分） 2.扭矩图 （2分） 3. 直径d1的选取 1）按强度条件 mm 2. 82 m 10 2. 82 10 35 π 3820 16 ] [π 16 3 3 6 3 1 = ? = ? ? ? = ≥- τ T d （3分） 2）按刚度条件 mm 4. 86 m 10 4. 86 1 π 10 40 180 3820 32 ] [ π 180 32 3 4 2 9 4 2 1 = ? = ? ? ? ? ? = ' ? ? ≥- φ G T d （3分）m m 4. 86 1 = d 4.直径d2的选取 1）按强度条件 mm 3. 69 m 10 3. 69 10 35 π 2290 16 ] [π 16 3 3 6 3 2 = ? = ? ? ? = ≥- τ T d
工程力学（专升本）模拟试卷一 一、选择题(每空 3 分，共 30 分) 1．平面一般力系有（ ）个独立的平衡方程，可用来求解未知量。 A ．1 B ．2 C ．3 D ．4 2．作刚架内力图时规定，弯矩图画在杆件的（ ）。 A ．上边一侧 B ．右边一侧 C ．受拉一侧 D ．受压一侧 3．力偶（ ）。 A ．有合力 B ．能用一个力等效代换 C ．能与一个力平衡 D ．无合力，不能用一个力等效代换 4．计算内力的一般方法是( )。 A ．静力分析 B ．节点法 C ．截面法 D ．综合、物理和静力学三方面 5．下列哪种措施不能提高梁的弯曲刚度？（ ） A ．增大梁的抗弯刚度 B ．减小梁的跨度中荷载 C ．增加支承 D 6．由惯性矩的平行移轴公式，图示中的z2I =( )。 A ．3z1bh I +4 B ．3 z bh I +4 C ．3z1I +bh D ．3 z I +bh 7．右图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（ ）。 A ．能平衡 B ．一定平衡 C ．一定不平衡 D ．不能确定 8．材料、截面形状和尺寸均相同的两根受压杆， 它们的临界力与（ ）。 A ．所受压力的大小有关 B ．杆件的长度有关 C ．杆端的约束情况有关 D ．杆件的长度和杆端的约束情况有关 O 1F 2F 3
9．正方形截面细长压杆，若截面的边长由a 增大到2 a 后仍为细长杆，（其它条件不变），则杆的临界力是原来的〔〕。 A．2倍B．4倍C．8 倍D．16 倍 10．已知两个力F 1、F 2在同一轴上的投影相等，则这两个力（）。 A．相等；B．不一定相等；C．共线D．汇交 二填空题(每题2 分，共10分) 11．轴向承受拉伸或压缩的杆件，EA越大，轴向变形越小，因而EA称为___________。12．梁发生平面弯曲时，其纵向纤维既不伸长也不缩短的一层称为___________。 13．从弯曲变形的计算公式中可以看出，梁的变形大小与抗弯刚度成________比。14．材料力学的任务就是在满足强度、刚度、___ ______的前提下，经济、合理、安全的设计构件。 15．圆形截面铸铁杆受扭破坏时，沿斜截面破坏，这是由_______应力引起的。 三、简答题(每题 5 分，共20 分) 16．简答画受力图时应注意的几点是什么？ 17．变形固体的基本假设包括哪些？ 18．简答扭矩计算的规律？ 19．提高压杆稳定性的措施是什么？
一、填空题(每题1分，共15分) 1.在力的作用下大小和形状都保持不变的物体，称之为________。 2.力偶对其作用面内任一点之矩恒等于 ；力偶在任一轴上的投影恒等于 ____。 3.建立平面一般力系的二力矩式平衡方程时，任取两点A 、B 为矩心列出两个力矩方程，取x 轴为投影轴列出一个投影方程， A 、B 两点的连线应_________于x 轴。 4.摩擦角m ?与静摩擦因数f s 间的关系是_________ 5.梁上的某截面上作用有顺时针的集中力偶，则自左向右梁的弯矩图在该处向 突变。 6. 延伸率%5≥δ的材料称为 材料；延伸率%5<δ 的材料称为 材料。 7.构件因截面尺寸突变而引起局部应力增大的现象，称为 。 8.中性层是梁变形过程中________________的纤维层。中性层与________ 的交线称为中性轴。中性轴将横截面分为受拉和受压两个区域。 9. 工程上用的鱼腹梁、阶梯轴等，其截面尺寸随弯矩大小而变，这种截面变化的梁，往往就是近似的_________梁。 10.在其它条件相同的前提下，将受扭实心圆轴改成等截面积的空心圆轴，则轴的强度将_____。 11. 对于_____性材料的圆轴，扭转破坏断面是与轴线成45o 的螺旋面，对于_____性材料，扭转破坏断面是垂直于轴线的横截面。 12.在对称循环交变应力的情况下，其最大应力和最小应力等值反号，其应力循环特征r =______________。 13.材料的疲劳试验表明，在对称循环弯曲交变应力下所测定的疲劳强度指标值，将随材料试件截面尺寸的加大而_______；因构件的最大应力往往发生在构件表面，所以金属构件表面强化处理后，其疲劳极限将_________。 14.杆件的抗拉压刚度为 ；轴的抗扭刚度为 ；梁的抗弯刚度为 。 15. 在不增加压杆横截面积的情况下，若将其实心截面改成空心截面，则压
后仍为细长杆，（其它条件不变），1F 2F 3
16．简答画受力图时应注意的几点是什么？ 17．变形固体的基本假设包括哪些？ 18．简答扭矩计算的规律？ 19．提高压杆稳定性的措施是什么？ 四、计算题(共 40 分) 20．画出构件ABC 的受力图。（用三力汇交定理）（5分） 21．画出图示指定物体ABC 和CD 的受力图。（10分） 订 装 线 得 分
22．画出图示外伸梁的弯矩图和剪力图。（10分） 23．简支梁受均布荷载q作用，如图6所示。已知q=3.5 kN／m，梁的跨度l=3 m，截面为矩形，b=120 mm，h=180 mm。试求：（15分） (1)C截面上a、b、c三点处的正应力； (2)梁的最大正应力σmax值及其位置。
答案 一、1～5 C B A B C 6~10 A D B B D 二、11 抗拉（压）刚度12 中性层13 反 14 强度、刚度和稳定性15 正应力 三、16 ①明确研究对象；②约束反力与约束类型相对应；③注意作用与反作用关系； ④只画外力，不画内力；⑤不要多画也不要漏画任何一个力；同一约束反力，它的方向在受 力图中必须一致。 17 ①连续性假设；②均匀性假设；③各向同性假设；④小变形假设。 18 ①某一截面的扭矩等于截面右侧（或左侧）所有外力偶矩的代数和； ②以右手拇指顺着截面外法线方向，与其他四指的转向相反的外力偶矩产生正值扭矩，反之 产生负值扭矩；③代数和的正负，就是扭矩的正负； 19 ①合理选择材料；②改善支承情况；③选择合理的截面形状；④减少压杆的长度。 四、20 解： 21 解：
2010-2011学年一学期工程力学期末考试模拟试卷(A 卷 一、选择题(10小题,共20分 [1] 不平行的三力平衡条件是( 。 A 、共面不平行的三个力相互平衡必汇交于一点; B 、共面三力若平衡,必汇交于一点; C 、若三力汇交于一点,则这三个力必互相平衡; D 、若三力作用在同一平面内,则这三个力必互相平衡。 [2] 如图所示的系统只受F 作用而平衡,欲使A 支座约束反力的作用线与AB 成30°角,则倾斜面的倾角应为( 。 A 、 0° B 、 30° C 、 45° D 、60° 第(2题第(4题 [3] 平面力系向点1简化时,主矢F R ′=0,主矩M 1≠0,如将该力系向另一点2简化,则( 。 A 、F R ′=0,M 2≠M 1 B 、F R ′=0,M 2≠M 1 C 、F R ′≠0,M 2=M 1
D 、F R ′=0,M 2=M 1 [4] 若将图(a 中段内均分布的外力用其合力代替,并作用于C 截面处,如图(b 所示,则轴力发生改变的为( 。 A 、A B 段 B 、B C 段 C 、C D 段 D 、三段均发生改变 [5] 如图所示,一重物重为G,置于粗糙斜面上,物块上作用一力F,且F=G。已知斜面 与物块间的摩擦角为φ=25o 。物块能平衡的情况是( 。 A 、都能平衡 B 、(a、(c可以平衡 C 、(b可以平衡 D 、都不能平衡
[6] 阶梯杆ABC 受拉力P 作用,如图所示。AB 段的横截面积为A 1,BC 段的横截面积为A 2, 各段杆长均为L ,材料的弹性模量为E .此杆的最大线应变εmax 为( 。 A 、12P P EA EA + B 、1222P P EA EA + C 、2P EA D 、1 P EA 第(7题第(6题 [7] 图示等直圆轴,若截面B 、A 的相对扭转角φAB =0,则外力偶M 1和M 2的关系为( 。 A 、M 1= M 2 B 、M 1= 2M 2 C 、M 2= 2M 1 D 、M 1= 3M 2 [8] 剪力图如图所示,作用于截面B 处的集中力( 。 A 、大小为3KN ,方向向上 B 、大小为3KN ,方向向下 C 、大小为6KN ,方向向上 D 、大小为6KN ,方向向下 Fs
班级 学号 姓名 南京工程学院试卷 20 / 20 学年第 学期 共6页 第1页 课程所属部门： 材料工程学院 课程名称： 工程力学A Ⅰ 考试方式： 闭卷 使用班级： 命题人： 教研室主任审核： 主管领导批准： 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分 一、是非题（每小题2分，共10分） 1. 两端用铰链连接的杆件就是二力杆。（ ） 2. 若自由刚体上只受到一个力和一个力偶的作用，则该刚体不可能处于平衡状态。（ ） 3. 若某平面力系向其作用面内A 、B 、C 三点简化的主矩皆为零，则该力系一定平衡。（ ） 4. 已知点沿某轨迹运动的运动方程为t s 210-=，则该点作匀速直线运动。（ ） 5. 平面运动刚体上惯性力系合力的作用线一定通过刚体质心。（ ） 二、填空题（每空2分，共10分） 1. 若力的作用线与某轴在同一平面内，则力对该轴的矩等于 。 2. 平面力偶系可以合成为一个合力偶，合力偶的矩等于各分力偶的矩的 。 3. 已知飞轮的转动方程3 2t t ?=+（其中t 以s 计、?以rad 计），则当1s t =时，飞轮的角速 度 ω= ，角加速度α= 。 4. 平面图形上任意两点的速度在 上的投影相等。 三、单项选择题（每小题2分，共10分） 1. 平面力偶系独立的平衡方程有（ ） A ．1个 B ．2个 C ．3个 D ．4个 2. 平面图形如图所示，其形心坐标C y =（ ） A ．16 B ．19 C ．22 D ．25 y 20 20 50
3. 若某平面力系向某点简化的主矢为零，则该力系（ ） A. 为平衡力系 B. 为平面力偶系 C. 不可能合成为一个力偶 D. 不可能合成为一个力 4. 若动点作匀速圆周运动，则必有（ ） A ．t 0a =且n a =常数 B ．t 0a =且n 0a =
2013~2014学年工程力学期末试卷 班级：姓名：得分： 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.作用与反作用定律的适用范围是( ) A.只适用于刚体 B.只适用于变形体 C.对刚体和变形体均适用 D.只适用于平衡物体间相互作用 2.一般情况下，同平面内的一共点力系和一力偶系的最后合成结果为() A.一合力偶 B.一合力 C.平衡力系 D.无法进一步合成 3.低碳钢的许用应力[σ]等于(式中n为安全因数)() A. p n σ B. e n σ C. s n σ D. b n σ 4.梁弯曲时，在集中力偶作用处() A.剪力图和弯矩图均发生突变 B.剪力图和弯矩图均不变化 C.剪力图发生突变，弯矩图不变化 D.剪力图不变化，弯矩图发生突变 5. 边长为a的立方体上，沿对角线AB作用一力F，则此力在y轴上的投影为（） A. F 3 3 - B. F 3 3 C. F 3 2 - D. F 3 2 6. 一力向新作用点平移后，新点上有（） A .一个力 B.一个力偶 C.一个力与一个力偶 D.一对力偶 7. 下列关于约束的说法是：（） A.柔体约束，沿柔体轴线背离物体。 B.光滑接触面约束，约束反力沿接触面公法线，指向物体。 C.固定端支座，反力可以正交分解为两个力，方向假设。 D.以上A B正确。 8. 图示1—1截面的轴力为：（） A、70KN B、90KN C、—20KN D、20KN 9. 材料的许用应力[σ]是保证物件安全工作的：（） A.最高工作应力 B.最低工作应力 C.平均工作应力 D.以上都不正确
工程力学 (C) 课程 模拟试卷 一 选择题与填空题 1. 一梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大应力之比()() σσ 为： (A) 1/4； (B) 1/16； (C) 1/64； (D) 16。 正确答案是. 2. 图示梁的A 、B 、C 、D 四点中，单向应力状态的点是 ，纯剪应力状态的点是 ，在任何截面上应力均为零的点是 。 3.折杆AB 的二种支承方式如图所示，设有一力偶矩数值为M 的力偶作用在曲杆AB 上。支承处的约束力分别为（a ） 和（b ） 。 并在图上画出约束力。
4. 厚度为t 的两块钢板，用两个直径为d 的铆钉相连，受一对拉力P 作用，则每个铆钉的 σbs ＝ ；τ＝ 。 5. 三种受压的杆件如图示，设1、2、3杆种的最大应力分别为σmax 1、σmax 2 和σmax 3表示，现有4种答案，请选择正确答案。 a) σmax 1 = σmax 2 =σmax 3 ； b) σmax 1 > σmax 2 =σmax 3 ； c) σmax 2 > σmax 1 = σmax 3； d) σmax 2 > σmax 1 > σmax 3。 6. 某点的应力状态如图，则主应力及最大剪应力分别为： σ1＝ ，σ2＝ ，σ3＝ ，τmax 。
二．图示桁架，杆1与杆2的横截面均为圆杆，直径分别为d 1=30mm 与d 2=20mm ，两杆材料相同，许用应力[σ]=160Mpa 。 该桁架在节点处A 承受铅垂方向的载荷F=80kN 作用，α=30， β=45，试求： 1 杆1与杆2的轴力； 2 校核桁架的强度。 三．一外伸粱如图示，梁为16a 号槽钢制成，16a 号槽钢I z =73.3cm 4 ,a=1.8cm, b=6.3cm ，A 端为固定铰支座，B 端为可动铰支座，试求： （1）画出梁的剪力图和弯矩图； （2）求出梁的最大拉应力和最大压应力，并指出截面位置。 三. T 型截面外伸梁尺寸及受载如图8所示，截面形心轴z 的惯性矩I z =86.8cm 4，y 1=3.8cm ，材料的许用拉应力[σl ]=30MPa ，许用压应力[σy ]=60MPa 。试求： （1）画出剪力图和弯矩图；（6分） （2）校核梁的强度。（12分） 图 8
工程力学模拟试题答案 一、选择题（每空 5 分，共 30 分） A B D A D B 二、计算题（共 70 分） 1. 答案：14分 （1）画受力图2分 （2）求支反力6分 kN Y kN Y X B A A 5.87,5.62,0=== (3)求1、2杆的内力6分 N2=53.03kN,N1=-125kN, 2.答案：20分 (1.计算支反力 RB=qa/2向上,RA=qa/2向下 (2.建立方程 AC 段 1 2 11115.05.0)(5.0)(qax qx x M qa qx x Q -=-= BC 段a x ≤≤20 22 22225.05.0)(5.0)(qx qax x M qa qx x Q -=-= (3.作Q 、M 图 (4.计算最大值 8/5.02 max max qa M qa Q ==
3.解：16分 （1）内力分析：将P 向轴心简化，得轴向拉力为P=100kN, 弯曲外力偶m ＝50P=5×106Nmm （2）内力分析：梁全长受P 和m 的作用。 （3）计算拉应力、弯曲正应力 MPa M MPa A N 151********=?=＝＝ 弯拉σσ （4）求最大拉应力的大小及位置 MPa 20max ＝弯拉σσσ+= 发生在P 作用的边上。 4.答案：20分 （1）.计算内力 N CD =9qa/4 最大M=0.5qa 2 （2）.按AB 梁强度计算q 1 []mm N q W M Z /7.1511max max =≤=σσ （3）.按CD 杆强度计算q2 []m m N q A N CD /2.422max =≤=σσ （4）.取小值[q]=4.2N/mm （5）.按q ＝15.7N/mm 计算CD 杆尺寸 []mm d A N CD 4.19=≤=σσ （6）.当CD 杆直径由10到19.4mm 则结构的承载力q 由4.2提高到15.7N/mm 。
- 210 -word 版本可编辑.欢迎下载支持. 模拟试题7参考解答 测7-1 多项选择题 （共4个小题） 测7-1-1（4分）图为低碳钢试件的拉伸实验的应力 应变图形。在以下结论中， A B D 是正确的。 A ．加载到 B 点前卸载，当应力消失为零时，应变也消失为零。 B ．加载到 C 点卸载，当应力消失为零时，应变并不消失为零。 C ．加载到C 点卸载，再次加载，构件的屈服强度提高了。 D ．在C 点处卸载的卸载曲线，与在D 点处卸载的卸载曲线几乎是平行的。 E ．在C 点处卸载的残余应变，与在D 点处卸载的残余应变几乎是相等的。 测7-1-2（3分）下列各种情况中，重物均可以在梁上沿水平方向自由移动。重物所处的 位置已经使所在的梁具有最大弯矩的情况有 BC D 。 测7-1-3（3 。 A C ．三向应力状态 D ．纯剪应力状态 测7-1-4（4 A C D ．在不改变横截面形状的前提下改变横截面尺寸 E ．在杆件上沿垂直于轴线方向上开孔 测7-2 填空题（共4个小题） 测7-2-1（3分） 直径为d 的圆轴两端承受转矩m 的作用而产生扭转变形，材料的泊松 比为ν，其危险点的第一强度理论的相当应力 =eq1σ 3 π16d m ，第二强度理论的相当应力= eq2σ)(ν+1π163 d m ，第三强度理论的相当应力 =eq3σ 3 π32d m 。 测7-2-2（2分）承受均布荷载q 的悬臂梁的长度为L ，其横 A B C D 测 7-1-2 图 测 7-1-1 图
- 211 -word 版本可编辑.欢迎下载支持. 截面是宽度为b ，高度为h 的矩形，该梁横截面上的最大弯曲切应力为 bh qL 23 。 测7-2-3（4分）题图中左、右两杆的抗拉刚度分别是EA 和EA 20，则A 点的竖向位移 为 EA Pa 22 。 测7-2-4（6分）图示单元体所有应力分量均为MPa 50，材料 的弹性模量GPa 210=E ，泊松比25.0=ν。应将应变片贴在与x 轴成 45 度的方向上，才能得到最大拉应变读数；在此方向上的正应变 =αε 476 με，切应变 =αγ 0 。 测7-3 计算题 ( 共5个小题 ) 测7-3-1 （14分）图示水平刚性梁由杆 ① 和杆 ② 悬挂。两杆材料和横截面面积相同。 m 5.1=L ，m 2=a ，m 1=b 。由于制造误差，杆 ① 的长度做短了mm 5.1=δ。材料常数 GPa 200=E ，试求装配后杆 ① 和杆 ② 横截面上的应力。 解：设 ①、② 号杆分别承受拉力N1F 和N2F ，则有 平衡条件： b F a F N2N122 1=。 物理条件： EA L F N11=δ，EA L F N222= δ。 协调条件： δδδ=+212b a 。 可解得 L b a EAb F )24(22 22N1+=δ ， L b a EAab F )24(222N2+=δ。 故有 L b a Eb )24(22 22(1)+=δ σ， L b a Eab )24(222(2)+=δσ。 代入数据可得 MPa 16.2)1(=σ，MPa 45.9)2(=σ。 测7-3-2 （12分）如图结构中kN 5=F ，螺栓许用切应 力MPa 110][=τ，刚架变形很小，试根据切应力强度设计 螺栓尺寸d 。 解：螺栓群承受竖直向下的力，每个螺栓相应的剪力（方向 测 7-2-4 图 120 120120 测 7-3-1 图
工程力学期末考试试卷（ A 卷）2010.01 一、填空题 1. 在研究构件强度、刚度、稳定性问题时，为使问题简化，对材料的性质作了三个简化假设：、和各向同性假设。 2. 任意形状的物体在两个力作用下处于平衡，则这个物体被称为（3）。 3.平面一般力系的平衡方程的基本形式：________、________、________。 4.根据工程力学的要求，对变形固体作了三种假设,其内容是：________________、________________、________________。 5拉压杆的轴向拉伸与压缩变形，其轴力的正号规定是：________________________。6.塑性材料在拉伸试验的过程中，其σ—ε曲线可分为四个阶段，即：___________、___________、___________、___________。 7.扭转是轴的主要变形形式，轴上的扭矩可以用截面法来求得，扭矩的符号规定为：______________________________________________________。 8.力学将两分为两大类：静定梁和超静定梁。根据约束情况的不同静定梁可分为：___________、___________、__________三种常见形式。 T=，若其横截面为实心圆，直径为d，则最9.图所示的受扭圆轴横截面上最大扭矩 max τ=。 大切应力 max q 10. 图中的边长为a的正方形截面悬臂梁，受均布荷载q作用，梁的最大弯矩为。 二、选择题 1．下列说法中不正确的是：。 A力使物体绕矩心逆时针旋转为负 B平面汇交力系的合力对平面内任一点的力矩等于力系中各力对同一点的力矩的代数和 C力偶不能与一个力等效也不能与一个力平衡 D力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于力偶矩，而与矩心无关 2.低碳钢材料由于冷作硬化，会使（）提高： A比例极限、屈服极限B塑性C强度极限D脆性 3. 下列表述中正确的是。 A. 主矢和主矩都与简化中心有关。 B. 主矢和主矩都与简化中心无关。 C. 主矢与简化中心有关，而主矩与简化中心无关。 D．主矢与简化中心无关，而主矩与简化中心有关。 4．图所示阶梯形杆AD受三个集中力F作用，设AB、BC、CD段的横截面面积分别为2A、3A、A，则三段杆的横截面上。
工程力学（专升本）模拟试卷一 一、选择题(每空 3 分，共 30 分) 1．平面一般力系有（ ）个独立的平衡方程，可用来求解未知量。 A ．1 B ．2 C ．3 D ．4 2．作刚架内力图时规定，弯矩图画在杆件的（ ）。 A ．上边一侧 B ．右边一侧 C ．受拉一侧 D ．受压一侧 3．力偶（ ）。 A ．有合力 B ．能用一个力等效代换 C ．能与一个力平衡 D ．无合力，不能用一个力等效代换 4．计算内力的一般方法是( )。 A ．静力分析 B ．节点法 C ．截面法 D ．综合、物理和静力学三方面 5．下列哪种措施不能提高梁的弯曲刚度？（ ） A ．增大梁的抗弯刚度 B ．减小梁的跨度中荷载 C ．增加支承 D ．将分布荷载改为几个集中荷载 6．由惯性矩的平行移轴公式，图示中的z2I =( )。 A ．3z1bh I + 4 B ．3 z bh I +4 C ．3z1I +bh D ．3 z I +bh 7．右图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（ ）。 A ．能平衡 B ．一定平衡 C ．一定不平衡 D 8．材料、截面形状和尺寸均相同的两根受压杆， 它们的临界力与（ ）。 A ．所受压力的大小有关 B ．杆件的长度有关 C ．杆端的约束情况有关 D ．杆件的长度和杆端的约束情况有关 9．正方形截面细长压杆，若截面的边长由a 增大到2 a 后仍为细长杆，（其它条件不变），则杆的临界力是原来的〔 〕。 A ．2倍 B ．4倍 C ．8 倍 D ．16 倍 10．已知两个力 F 1 、F 2 在同一轴上的投影相等，则这两个力（ ）。 A ．相等； B ．不一定相等； C ．共线 D ．汇交 1F 2F 3
《工程力学》期末考试试卷附答案 一、填空题：（共5题，每题3分，共15分） 1、力偶对任意点之矩等于 ，力偶没有合力，力偶只能用 来平衡。力偶中的两个力在任一坐标轴上的投影的代数和等于 。 2、我们把构件抵抗破坏的能力称为 ；把构件抵抗变形的能力称为 。 3、已知一等直杆如下图所示，横截面面积为2 400mm A =，许用应力[]MPa 60=σ，此杆强度为 4、低碳钢的σ-ε曲线如图，则：材料的弹性模量E ＝ GPa ，材料的屈服点 σs ＝ Mpa ，材料的抗拉强度σb ＝ Mpa 5、右图中矩形对Z 轴的惯性矩Z I = 。 二、判断题（共10题，每题1分，共10分） 1、凡在两个力作用下的构件称为二力构件。 （ ） 2、力系的合力一定比各分力大。 （ ） 3、作用在一个物体上有三个力，当这三个力的作用线汇交于一点时，则此力系必然平衡。（ ） 4、平行力系中心只与力系各力的大小和作用点有关，而与各力的方向无关。（ ） 5、平面力系如果平衡，该力系在任意选取的投影轴上投影的代数和必为零（ ） 6、平面任意力系向平面某点简化所得的主矢等于零就平衡。（ ） 7、平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系各力对同一点的矩的代数和（ ）
8、力偶对其作用面内任意点的力矩值恒等于此力偶的力偶矩，同时与力偶与矩心间的相对位置相关。 （ ） 9、只要接触面间有正压力存在，则必然会产生滑动摩擦力。（ ） 10、梁的弯曲变形与材料无关。 （ ） 三、选择题（共12题，每题5分，共60分） 1、若作用在A 点的两个大小不等的力1F 和2F ，沿同一直线但方向相反。则其合力可以表示为（ ）。 A 、12F F -； B 、21F F -； C 、12F F +。 2、杆OA 和物块M 的重力均为P ，杆与物块间有摩擦，物块与地面间光滑，当 水平力F 增大而物块仍然保持平衡时，则杆对物块M 的正压力（ ） A 、 由小变大 B 、 由大变小 C 、 不变 D 、无法确定 3、“二力平衡公理”和“力的可传性原理”只适用于（ ） A 、任何物体； B 、固体； C 、弹性体； D 、刚体。 4、下列说法正确的是（ ）. A 、在工程力学中我们把所有的物体都抽象化为变形体。 B 、在工程力学中我们把所有的物体都抽象化为刚体。 C 、稳定性是指结构或构件保持原有平衡状态。 D 、工程力学是在塑性范围内，大变形情况下研究其承截能力。 5、力对轴的矩是（ ） A 、定位矢量 B 、滑动矢量 C 、自由矢量 D 、代数量 6、关于平面力系的主矢和主矩，以下表述中正确的是（ ）. A 、主矢的大小、方向与简化中心无关 B 、主矩的大小、转向一定与简化中心的选择有关 C 、当平面力系对某点的主矩为零时，该力系向任何一点简化结果为一合力 D 、当平面力系对某点的主矩不为零时，该力系向任一点简化的结果均不可能为一合力 7、下述不同力系分别作用于刚体，彼此等效的是（ ）d 表示两力作用线间的距离）
2007年1月中国矿业大学期末考试 工程力学C 试卷1 （专业年级：测绘工程04等） 班级: 姓名: 序号: 答题时间:100分钟 一、单项选择题（每小题3分，共21分） 1．下面关于力系简化结果的描述中,正确的是（ ） A ．主矢与简化中心的选择有关，主矩一般与简化中心的选择无关。 Ｂ．主矢与简化中心的选择无关，主矩一般与简化中心的选择有关。 Ｃ．主矢和主矩与简化中心的选择都无关。 Ｄ．主矢和主矩与简化中心的选择都有关。 2．物块重G =10N ，放在倾角为30?的粗糙斜面上，若物体与斜面间的静滑动摩擦系数 6.0=f ，则此时物体所处的状态为（ ） A ．静止 Ｂ．向下滑 Ｃ．临界下滑状态 Ｄ．向上滑 3．低碳钢圆截面试件受扭转力偶作用，如图所示，破坏时试件（ ） A ．沿横截面Ⅰ-Ⅰ拉断。 B ．沿横截面Ⅰ-Ⅰ剪断。 C ．沿螺旋面Ⅱ（与试件横截面的夹角为45?）拉断。 D ．沿螺旋面Ⅲ（与试件横截面的夹角为45?）拉断。 4．重为Q 的物体自由下落冲击于梁上时，其动荷系数为 。其中静位移一项，指的是梁上 点沿 方向的线位移。 T
5．内外直径分别为d 和D 的空心圆轴，则横截面的极惯性矩P I 和抗扭截面系数P W 为（ ） A ．44P ()32 I D d π = -，33P ()16 W D d π= - B ．44P ()64 I D d π= -，33P ()32 W D d π = - C ．4 4 P ()64I D d π =-，43 P ()32d W D D π =- D ．44P ()32I D d π= -，43P ()16d W D D π=- 6．矩形截面杆两端受荷载P 作用，如图所示。设杆件的横截面积为A ，则下列哪些结论 是正确的？（ ） （1）杆件横截面上的正应力0P A σ=- ，切应力00τ=。 （2）在截面m-m 上的正应力cos P A ασα=-。 （3）在截面m-m 上的切应力sin P A ατα=-。 A ．（1） B ．（1），（2） Ｃ．（2），（3） Ｄ．全对 7．设cr σ表示压杆的临界应力，则下列结论哪些是正确的？（ ） （1）细长杆的cr σ值与杆件材料有关。 （2）中长杆的cr σ值与杆件材料无关。 （3）各种压杆的cr σ值均与杆件的长细比λ有关。 （4）若杆件的实际应力σ值小于2 2E πλ，则杆件不会失稳。 A ．（1），（2） B ．（3），（4） Ｃ．（1），（3） Ｄ．（2），（4）
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。F max=__________,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φ=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R A、R B表示支座A、B处的约束反力，则它们 的关系为( )。 A.R A