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材料力学题库(含答案)---2

材料力学---2

绪论

一、是非题

1.1 材料力学主要研究杆件受力后变形与破坏的规律。（）1.2 内力只能是力。（）

1.3 若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。（）

1.4 截面法是分析应力的基本方法。（）

二、选择题

1.5 构件的强度是指（），刚度是指（），稳定性是指（）。

A. 在外力作用下构件抵抗变形的能力

B. 在外力作用下构件保持其原有的平衡状态的能力

C. 在外力作用下构件抵抗破坏的能力

1.6 根据均匀性假设，可认为构件的（）在各点处相同。

A. 应力

B. 应变

C. 材料的弹性常数

D. 位移

1.7 下列结论中正确的是（）

A. 内力是应力的代数和

B. 应力是内力的平均值

C. 应力是内力的集度

D. 内力必大于应力

参考答案：1.1 √ 1.2 × 1.3 √ 1.4 × 1.5 C,A,B 1.6 C 1.7 C

轴向拉压

一、选择题

1. 等截面直杆CD 位于两块夹板之间，如图示。杆件与夹板间的摩擦力与杆件自重保持平衡。设杆CD 两侧的摩擦力沿轴线方向均匀分布，且两

侧摩擦力的集度均为q ，杆CD 的横截面面积为

A ，质量密度为ρ，试问下列结论中哪一个是正

确的？ (A) q gA ρ=；

(B) 杆内最大轴力N max

F ql =；

(C)

(D) 2. N

F A σ=e

σ；

(A) 0o (C) 45o 4. C D

q q l

上自由移动。杆1和杆2的横截面面积均为A，许用应力均为[]σ（拉和压相同）。求载荷F

的许用值。以下四种答案中哪一种是正确的？

(A) []

σ；(B) 2[]

σ；

5. 设受力在弹性范围内，问空心圆杆受轴向拉伸时，外径与壁厚的下列四种变形关系中哪一种是正确的？

(A) 外径和壁厚都增大；(B) 外径和壁厚都减小；

6. 三杆结构如图所示。今欲使杆3的轴力减小，问应采取以下哪一种措施？ (A) 加大杆3的横截面面积； (B) 减小杆3的横截面面积；

(D) 增大α角。 7. 图示超静定结构中，梁AB 为刚性梁。设1

l ?和2

l ?分别表示杆1的伸长和杆2的缩短，试问两斜杆间的变形协调条件的正确答案是下列四种答案中的哪一种?

(A) 12

sin 2sin l l αβ?=?； (B) 12

cos 2cos l l αβ?=?； (C) 12

sin 2sin l l βα?=?； (D) 12

cos 2cos l l βα?=?。

8. 图示结构，AC

刚度相等。当杆1(A) 两杆轴力均减小；

(B) 两杆轴力均增大； (C) 杆1轴力减小，杆2(D) 杆1轴力增大，杆29. (A) 引起应力；

(B) ααA F 132

起应力和变形；

(D) 静定结构中将引起应力和变形，超静定结构中将引起应力。 10. 示，p 其截面n-n 力N

F (A) pD ； (B) 2

； (C)

； (D)

pD 。

二、填空题 11. 图示受力结构中，若杆1和杆2的拉压刚度EA 相同，则节点A 的铅垂位移A y

Δ= ，水平位移A x

Δ= 。12. 为a b ?(a ﹥b )长边和短边为。另一轴向拉杆，横截面是长半轴和短半轴分别为a 和b 的椭圆形，受轴向载荷作用变形后横截面的形状为。

13. 一长为l ，横截面面积为A 的等截面直杆，质量密度为ρ，弹性模量为E ，该杆铅垂悬挂时

F A l ο

由自重引起的最大应力max

σ=

，杆的总

伸长l ?= 。 14. 图示杆1和杆2的材料和长度都相同，但横截面面积1

A A >。若两杆温度都下降T ?，则两杆轴力之间的关系是N1

F ，

正应力之间的关系是1

σ 2

σ。

（填入符号＜，＝，＞）

题1-14答案：

1. D

2. D

3. C

4. B

5. B

6. B

7. C

8. C

9. B 10. B

11. 3Fl Fl EA 12. a

；椭圆形 13. 2

2gl gl E

ρρ，

14. ＞，=

一、是非题

2.1 使杆件产生轴向拉压变形的外力必须是一对沿杆件轴线的集中力。（） 2.2 轴力越大，杆件越容易被拉断，因此轴力的大小可以用来判断杆件的强度。

（）

2.3 内力是指物体受力后其内部产生的相互作用力。（） 2.4 同一截面上， σ 必定大小相等，方向相同。（）

2.5 杆件某个横截面上，若轴力不为零，则各点的正应力均不为零。（） 2.6 δ、 y 值越大，说明材料的塑性越大。（）

2.7 研究杆件的应力与变形时，力可按力线平移定理进行移动。（）

2.8 杆件伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力存在。（）

2.9 线应变 e 的单位是长度。（）

2.10 轴向拉伸时，横截面上正应力与纵向线应变成正比。（）

2.11 只有静不定结构才可能有温度应力和装配应力。（）

2.12 在工程中，通常取截面上的平均剪应力作为联接件的名义剪应力。（）

2.13 剪切工程计算中，剪切强度极限是真实应力。（）

二、选择题

2.14变形与位移关系描述正确的是（）

A. 变形是绝对的，位移是相对的

B. 变形是相对的，位移是绝对的

C. 两者都是绝对的

D. 两者都是相对的

2.15轴向拉压中的平面假设适用于（）

A. 整根杆件长度的各处

B. 除杆件两端外的各处

C. 距杆件加力端稍远的各处

2.16长度和横截面面积均相同的两杆，一为钢杆，一为铝杆，在相同的拉力作用下（）

A. 铝杆的应力和钢杆相同，而变形大于钢杆

B. 铝杆的应力和钢杆相同，而变形小于钢杆

C. 铝杆的应力和变形都大于钢杆

D. 铝杆的应力和变形都小于钢杆

2.17一般情况下，剪切面与外力的关系是（）。

A．相互垂直 B．相互平行

C．相互成 45 度 D．无规律

2.18如图所示，在平板和受拉螺栓之间垫上一个垫圈，可以提高（）强度。

A．螺栓的拉伸 B．螺栓的剪切

C．螺栓的挤压 D．平板的挤压

参考答案

2.1 × 2.2 × 2.3 √ 2.4 × 2.5 × 2.6 √ 2.7 × 2.8 × 2.9 ×2.10 × 2.11 √2.12 √ 2.13 ×

2.14 A 2.15 C 2.16 A 2.17 B 2.18 D

材料的力学性能

1. 工程上通常以伸长率区分材料，对于脆性材料有四种结论，哪一个是正确？

(A) 5%

d<;

d<; (C) 2% d<; (B) 0.5%

(D) 0.2%

d<。

2. 对于没有明显屈服阶段的塑性材料，通常以0.2s 表示屈服极限。其定义有以下四个结论，正确的是哪一个？

(A) 产生2%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限；

(B) 产生0.02%的塑性应变所对应的应力值作为屈服极限；

(D) 产生0.2%的应变所对应的应力值作为屈服极限。

3. 关于材料的冷作硬化现象有以下四种结论，正确的是哪一个？

(A) 由于温度降低，其比例极限提高，塑性降低；

(B) 由于温度降低，其弹性模量提高，泊松比减小；

4. 关于材料的塑性指标有以下结论，哪个是正确的？ (A) s

s 和d ； (B) s

s 和ψ； (C) d 和ψ； (D) s

s 、d 和ψ。

5. 用标距50 mm 和100 mm 的两种拉伸试样，测得低碳钢的屈服极限分别为s1

s 、s2

s ，伸长率分别为5

d 和10

d 。比较两试样的结果，则有以下结论，其中正确的是哪一个？

（A ）s1s2s s <，510d d >；（B ）s1s2s s <，510

d d =；（C ）s1s2s s =，510d d >；（D ）s1s2s s =，510

d d =。 6. 圆柱形拉伸试样直径为d ，常用的比例试样其标距长度l 是或。

7. 低碳钢拉伸试验进入屈服阶段以后，发生性变形。(填“弹”、“塑”、“弹塑”)

8. 低碳钢拉伸应力-应变曲线的上、下屈服极限分别为s1s 和s2s ，则其屈服极限s

s 为。

9. 灰口铸铁在拉伸时，从很低的应力开始就不是直线，且没有屈服阶段、强化阶段和局部变形阶段，因此，在工程计算中，通常取总应变为_______%时应力-应变曲线的割线斜率来确定其弹性模量，称为割线弹性模量。

10. 混凝土的标号是根据其_________强度标定的。 11. 混凝土的弹性模量规定以压缩时的s e -曲线中 s = 时的割线来确定。

12. 铸铁材料（根据拉伸、压缩、扭转）性能排序：抗拉_______抗剪_______抗压。

参考答案：1. A 2. C 3. C 4. C 5. C 6. 5d ; 10d 7. 弹塑

8. s2s 9. 0.1 10. 压缩 11. b

0.4 12. <；<

剪切与挤压的实用计算

1. 图示木接头，水平杆与斜杆成α角，其挤压面积为bs

A 为

（A ）bh ；（B ）tan bh α ；

（C ）cos bh α ；（D ）cos sin bh

αα

? 。答：C

2. 图示铆钉连接，铆钉的挤压应力bs

σ有如下四个

答案

（A ）2

2π F

d ；（B ）2F d δ

；（C ）2F b δ ；（D ）2

4πF d

。答：B

3. 切应力互等定理是由单元体

（A ）静力平衡关系导出的；（B ）几何关系导出的；

（C ）物理关系导出的；（D ）强度条件导出的。答：A 4. 销钉接头

αb

如图所示。销钉的剪切面面积为

，挤压面面积

。

答：2bh；bd 5

. 木榫接头的剪切面面积为和

，挤压面面积为。

答：ab；bd；bc 6. 图示厚度为δ的基础上有一方柱，柱受轴向压力F 作用，则基础的剪切面面积

为

，挤压面面积

为F

正方柱

。

答：4a ；2a

7. 图示直径为d 的圆柱放在直径为3D d =，厚度为δ的圆形基座上，地基对基座的支反力为均匀分布，圆柱承受轴向压力F 基座剪切面的剪S

F = 。

答：()2

S 2π 48π 4

D d F F F D -=?

扭转

1. 一直径为1

D 的实心轴，另一内径为d , 外径为

D , 内外径之比为22

d D α=的空心轴，若两轴横截面则两轴的横截面面积之比12

/A A 有四种答案： (A) 2

1α-； (B) 42

(1)α- (C) 242

[(1)(1)]αα--； (D)

(1)α-。

2. 圆轴扭转时满足平衡条件，但切应力超过比例极限，有下述四种结论：

(A) (B) (C) (D)

切应力互等定理：成立不成立不成立成立

剪切胡克定律：成立不成立成立不成立

3. 一内外径之比为/d D α=的空心圆轴，当两端承受扭转力偶时，若横截面上的最大切应力为τ，则内圆周处的切应力有四种答案： (A) τ ； (B) ατ； (C) 3

(1)ατ-； (D) 4

(1)ατ-。

4. 长为l 、半径为r 、扭转刚度为p

GI 的实心圆轴如

图所示。扭转时，表面的纵向线倾斜了γ角，在小变形情况下，此轴横截面上的扭矩T及两端截面的相对扭转角?有四种答案：

8. 一直径为1

D 的实心轴，另一内径为2

d ，外径为2D ，内外径之比为22

0.8d D =的空心轴，若两轴的长度、材料、同，则空心轴与实心轴的重量比21

W W = 。

9. 圆轴的极限扭矩是指

扭矩。对于理想弹塑性材料，等直圆轴的极限扭矩是刚开始出现塑性变形时扭矩的倍。

10. 矩形截面杆扭转变形的主要特征是。

1-10题答案：1. D 2. D 3. B 4. C 5. B 6. C 7. B 8. 0.47

9. 横截面上的切应力都达到屈服极

限时圆轴所能承担的扭矩；4/3

10. 横截面翘曲

一、是非题

3.1 在单元体两个相互垂直的截面上，剪应力的大小可以相等，也可以不等。（）

3.2 扭转剪应力公式可以适用于任意截面形状的轴。（） 3.3 受扭转的圆轴，最大剪应力只出现在横截面上。（） 3.4 圆轴扭转时，横截面上既有正应力，又有剪应力。（） 3.5 矩形截面杆扭转时，最大剪应力发生于矩形长边的中点。（）二、选择题

3.6 根据圆轴扭转的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（）。

A. 形状尺寸不变，直线仍为直线

B. 形状尺寸改变，直线仍为直线

C. 形状尺寸不变，直线不保持直线

D. 形状尺寸改变，直线不保持直线

3.7 已知图（ a ）、图（ b ）所示两圆轴的材料和横截面面积均相等。若图（ a ）所示B 端面相对于固定端A 的扭转角是，则图（ b ）所示B 端面相对于固定端A 的扭转角是（）。

A. B.2

C. 3

D.4

参考答案： 3.1 × 3.2 × 3.3 × 3.4 × 3.5 √ 3.6 A 3.7 D

弯曲内力

1. 长l的梁用绳向上

吊起，如图所示。钢

绳绑扎处离梁端部的

距离为x。梁内由自重

引起的最大弯矩

|M|max为最小时的x值

为：

(A) /2l；(B) /6l；x x

2. 多跨静定梁的两种受载情况如图(a)、(b)所示。下列结论中哪个是正确的？

(A) 两者的剪力图相同，弯矩图也相同； (B) 两者的剪力图相同，弯矩图不同；

3. 图示(a)、(b)两根梁，它们的 (A) 剪力图、弯矩图都相同；

(B) 剪力图相同，弯矩图不同；(C) 剪力图不同，弯矩图相同；(D) 4. 图示梁，当力偶M e 的位置改变时，有下列结论：

(A) 剪力图、弯矩图都改变； (B) 剪力图不变，只弯矩图改变； (C) 弯矩图不变，只剪力图改变； (D) 剪力图、弯矩图都不变。

5. 图示梁C 截面弯矩M C = ；为使M C =0，则M e = ；为使全梁不出现正弯矩，则M e ≥ 。

6. 图示梁，已知F 、l 、a 。使梁的最大弯矩为最小时，梁端重量P = 。

7. 图示梁受分布力偶作用，其值沿轴线按线性规律分布，则B 端支反力为，弯

l a M e

qa 2

a q qa 2

a a a

a a

M e

a q a a q M e l /2

C A l /2

a l /2

l /2

m =x l

x m 0x l

m 0