工程力学作业3答案

《工程力学》15春在线作业3
一、单选题（共15 道试题，共60 分。

）
1. 研究梁的弯曲变形，主要目的是解决梁的（）计算问题。

A. 强度
B. 刚度
C. 稳定性
D. 支座反力
正确答案：B
2. 空间力系作用下的止推轴承共有( )约束力。

A. 二个
B. 三个
C. 四个
D. 六个
正确答案：B
3. 纯弯曲梁段，横截面上（）。

A. 仅有正应力
B. 仅有切应力
C. 既有正应力，又有切应力
D. 切应力很小，忽略不计
正确答案：A
4. 第三强度理论，是指（）。

A. 最大拉应力理论
B. 最大切应力理论
C. 最大伸长线应变理论
D. 畸变能密度理论
正确答案：B
5. 在减速箱中，高速轴的直径比低速轴的直径（）。

A. 大
B. 小
C. 一样
D. 不一定
正确答案：B
6. 有集中力作用的梁，集中力作用处（）。

A. 剪力发生突变
B. 弯矩发生突变
C. 剪力、弯矩同时发生突变。

作业三参考答案三、用位移法计算图示连续梁，并绘出弯矩图。

各杆EI 相同且为常数。

（10分）解：（1）选取基本结构如下图所示，Δ1为基本未知量。

（2）写出位移法方程如下：k 11Δ1+ F 1P = 0（3）计算系数k 11及自由项F 1P 令EIi =12，则 i AB =3i ， i BC =2i 作1M 图和M P 图如下：k 11 = 12i+2i =14i1P 40F =3kN ∙m（4）求解位移法基本未知量将系数及自由项代入位移法方程，得：基本结构1M 图M P 图（kN ∙m ）40 401P 11140F 203k 14i 21i∆=-=-=-（5）作M 图四、用位移法计算图示刚架，并绘制弯矩图。

（10分）解： （1）选取基本结构如下图所示，Δ1、Δ2为基本未知量。

（2）写出位移法方程如下：k 11Δ1+ k 12Δ2+ F 1P = 0D 基本结构（3）计算系数及自由项 令EIi =4，则 i AB = i BC =2i ， i BE = i CF = i ， i CD =4 i 作1M 图、2M 图和M P 图如下：k 11 = 8i+4i+8i =20ik 21 =4i k 21 = k 12 =4ik 22 = 8i+4i=12iF 1P =40 kN ∙m F 2P =-30 kN ∙m （4）求解位移法基本未知量将系数及自由项代入位移法方程，得：D2M 图DPD1M 图{4iΔ1 +12iΔ2-30= 0解得：175 28i∆=-295 28i∆=（5）作M图五、用位移法计算图示刚架，并绘出弯矩图。

（10分）解：（1）对称结构受对称荷载作用，可简化为如下结构：D M图（kN∙m）（2）写出位移法方程如下：k 11Δ1+ F 1P = 0（3）计算系数k 11及自由项F 1P 令EIi =L，则 i AD = i DE =i 作1M 图和M P 图如下：k 11 = 4i+4i =8i21P qLF =12E1M 图基本结构EA2qL 122qL 12P（4）求解位移法基本未知量将系数及自由项代入位移法方程，得：221P 111qL F qL 12k 8i 96i∆=-=-=- （5）作M 图由对称性，得原结构的M 图如下：六、用位移法计算图示刚架(利用对称性)，并绘出弯矩图。

⼯程⼒学作业（3答案）《⼯程⼒学》作业（第2章平⾯问题的受⼒分析）班级学号姓名成绩习题2-10 图⽰平⾯任意⼒系中F1=N，F2=80N，F3=40 N，F4 = 110 N，M= 2000N mm，各⼒作⽤位置如图所⽰。

求：（1）⼒系向点O简化的结果；（2）⼒系的合⼒的⼤⼩、⽅向及合⼒作⽤线⽅程。

（说明：在本课程中，按机械制图尺⼨标注法规定，尺⼨单位为mm 时，不标注其单位mm。

）习题2-11 如图所⽰，当飞机作稳定航⾏时，所有作⽤在它上⾯的⼒必须相互平衡。

已知飞机的重量为P=30 kN，螺旋桨的牵引⼒F=4 kN。

飞机的尺⼨：a=0.2 m，b=0.1 m，c=0.05 m，l=5 m。

求阻⼒F x、机翼升⼒F y1和尾部的升⼒F y2。

习题2-12 如图所⽰，飞机机翼上安装⼀台发动机，作⽤在机翼OA上的⽓动⼒按梯形分布：q1=60 kN/m，q2=40 kN/m，机翼重P1=45 kN，发动机重P2=20 kN，发动机螺旋桨的反作⽤⼒偶矩M=18 kN m。

求机翼处于平衡状态时，机翼根部固定端O所受的⼒。

习题2-13 如图所⽰，⾏动式起重机不计平衡锤的重量为P=500 kN，其重⼼在离右轨1.5 m 处。

起重机的起重量为P1=250 kN，突臂伸出离右轨10 m。

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以及平衡锤到左轨的最⼤距离x。

解起重机受⼒分析如图b所⽰习题2-14 如图所⽰，如图所⽰，组合梁由AC和DC两段铰接构成，起重机放在梁上。

已知起重机重P1=50 kN，重⼼在铅直线EC上，起重载荷P2=10 kN。

如不计梁重，求⽀座A，B和D三处的约束⼒。

习题2-15 图⽰传动机构，已知带轮Ⅰ，Ⅱ的半径各为r1，r2，⿎轮半径为r，物体A重为P，两轮的重⼼均位于转轴上。

求匀速提升A物时在I轮上所需施加的⼒偶矩M的⼤⼩。

习题2-16 图⽰构架中，物体重1 200 N，由细绳跨过滑轮E⽽⽔平系于墙上，尺⼨如图，不计杆和滑轮的重量。

(单选题)1: 设矩形对其一对称轴z的惯性矩为I，则当其长宽比保持不变。

而面积增加1倍时，该矩形对z的惯性矩将变为（）。

A: 2I
B: 4I
C: 8I
D: 16I
正确答案: D
(单选题)2: 圆轴扭转时，横截面上的切应力沿半径呈现（）分布状况。

A: 均匀
B: 曲线
C: 直线线性
D: 无规律
正确答案: C
(单选题)3: 跨中承受集中力的矩形截面等强度简支梁，其挠曲线（）是一段圆弧。

A: 必定
B: 必定不
C: 当截面宽度为常量时
D: 当截面高度为常量时
正确答案: D
(单选题)4: 所有脆性材料，它与塑性材料相比，其拉伸力学性能的最大特点是（）
A: 强度低，对应力集中不敏感
B: 相同拉力作用下变形小
C: 断裂前几乎没有塑性变形
D: 应力-应变关系严格遵循胡克定律
正确答案: C
(单选题)5: 杆件的基本变形中，不包括（）。

A: 弯-扭变形
B: 弯曲
C: 剪切与挤压
D: 扭转
正确答案: A
(单选题)6: 等直圆轴扭转时，其截面上（）。

A: 只存在切应力
B: 只存在正应力
C: 既有切应力，又有正应力
D: 都不对
正确答案: A
(单选题)7: 在下列关于平面图形的结论中，（）是错误的。

大工15秋《工程力学(一)》在线作业3满分答案大工15秋《工程力学（一）》在线作业3一、单选题（共5道试题，共20分。

）1.矩形截面梁的剪应力沿截面高度呈（）分布。

A.直线B.双曲线C.正弦曲线D.抛物线正确答案：D2.在径向均布荷载作用下，三铰拱的合理轴线为（）。

A.圆弧线B.抛物线C.悬链线D.正弦曲线正确答案：A3.荷载和约束条件均相同，仅刚度不同的两刚架（）。

A.内力相同，变形不同B.内力和变形都相同C.内力不同，变形相同D.内力和变形都不同正确答案：A4.温度变化时，静定结构（）。

A.无位移，无内力B.有位移，无内力C.有位移，有内力D.无位移，有内力正确答案：B5.中心受压直杆在临界力作用下，其直线形态的平衡开始丧失稳定性的现象，称为（）。

A.屈服B.愚昧C.失稳D.平衡正确答案：C大工15秋《工程力学（一）》在线作业3二、多选题（共5道试题，共40分。

）1.塑性资料的梁许用拉应力等于许用压应力，故宜采用中性轴为对称轴的截面，如（）。

A.矩形B. T型C.圆形D.工字型正确答案：ACD2.在拉弯组合变形前提下，建立杆件强度前提的主要步骤可分为（）。

A.肯定危险点B.计算弯矩C.计较危险点正应力D.计算剪力正确答案：AC3.结构中杆件相互连接的部分称为结点。

其中，刚结点的特点有（）。

A.相互连接的杆件在连接处不克不及相对移动和相对滚动B.各杆端结为团体C.可传递力D.可传递力矩正确答案：ABCD4.常见的静定平面刚架按照多少组成方式可以分为三种形式，包括（）。

A.简支刚架B.悬臂刚架C.两铰刚架D.三铰刚架正确答案：ABD5.分布荷载是指作用在一定面积或长度上的荷载，以下属于分布荷载的是（）。

A.结构自重B.风荷载C.水压力D.雪压力正确答案：ABCD大工15秋《工程力学（一）》在线作业3三、判断题（共10道试题，共40分。

）1.在求桁架的内力时，可截取桁架的结点为隔离体，利用各结点的静力平衡前提来计较各杆内力，这类方法称为结点法。

工程力学第三次作业答案一、问答题1、什么是自锁现象.的作用线在摩擦角之内,则无论这个答:如果作用于物块的全部主动力的合力FR力怎样大，物块必保持静止。

这种现象称为自锁现象。

2、力偶的性质有那些？答:根据力偶的概念可以证明力偶具有如下性质：(1）构成力偶的两个力在任意轴上投影的代数和为零，即力偶无合力。

也就是说：力偶既不能与一个力等效，也不能用一个力来平衡,力偶只能用力偶来平衡。

力和力偶是组成力系的两个基本要素。

（2)力偶对作用面内任意一点之矩恒等于该力偶的力偶矩，而与矩心的位置无关.(3)力偶对刚体的效应完全取决于力偶矩的大小和转向.所以力偶在其作用面内可以任意搬移、旋转，不会改变它对刚体的效应。

（4）在保持力偶矩大小和转向不变的情况下，可同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，不会改变它对刚体的效应.以上力偶的性质仅适用于刚体,而不适用于变形体.3、怎样根据平动刚体的运动特点求解其上各点的运动答：当刚体平行移动时，其上各点的轨迹形状相同；在每一瞬时，各点的速度相同，加速度也相同。

4、扭转变形的受力特点和变形特点答：受力特点:杆件的两端作用两个大小相等、方向相反、且作用平面垂直于杆件轴线的力偶.变形特点:杆件的任意两个横截面都发生绕轴线的相对转动.5、简述轴向拉压变形的受力特点和变形特点？答:受力特点：直杆的两端沿杆轴线方向作用一对大小相等,方向相反的力.变形特点：在外力作用下产生杆轴线方向的伸长或缩短.6、什么是虚位移答、在某瞬时，质点系在约束允许的条件下，可能实现的任何无限小的位移称为虚位移.7、什么是质点动量矩守恒定律答、如果作用于质点的力对某定点O 的矩恒为零，则质点对该点的动量矩保持不变，即作用于质点的力对某定轴的矩恒为零，则质点对该轴的动量矩保持不变,即8、什么是中性层与中性轴?答：梁弯曲后，其纵向层一部分产生伸长变形，另一部分则产生缩短变形，二者交界处存在既不伸长也不缩短的一层，这一层称为中性层.中性层与横截面的交线为截面的中性轴.9、直径相同、材料不同的两根等长的实心圆轴，在相同的扭矩作用下，其最大剪应力、极惯性矩是否相同?答、因为最大剪应力和极惯性矩和材料无关,只和轴的几何参数有关，所以最大剪应力相同、极惯性矩相同10、什么是刚体的平面运动？答：刚体在运动过程中，其上各点都始终保持在与某一固定平面相平行的平面内运动,刚体的这种运动称为平面平行运动，简称平面运动.二、分析计算题1、如图示等截面圆轴，转速n=200r/min ，由主动轮A 输入功率PA=40KW ，由从动轮B 、C 、D 输出功率分别为PB=20KW,PC=PD=10KW ，试作扭矩图。

大工14秋《工程力学（一）》在线作业3单选题判断题一、单选题（共10 道试题，共60 分。

）1. 在等直梁弯矩最大截面附近，局部加大横截面尺寸（）。

A. 仅对提高梁的强度是有效的B. 仅对提高梁的刚度是有效的C. 对提高梁的强度和刚度都有效D. 对提高梁的强度和刚度都无效正确答案：C2. 简支梁跨长为l，跨中作用集中力P，若将P改为Q=P/l的均布力，则梁内最大弯矩和最大剪力的变化情况是（）。

A. M减小，V不变B. 二者都不变C. V减小，M不变D. 二者都减小正确答案：A3. 弯曲和扭转变形中，外力矩的矢量方向分别与杆的轴线（）。

A. 垂直、平行B. 垂直、垂直C. 平行、垂直D. 平行、平行正确答案：A4. 截面高度等于宽度两倍的矩形截面梁，在荷载作用下发生平面弯曲，若将竖放改为平放，其他条件不变，则梁的强度（）。

A. 提高到原来的2倍B. 提高到原来的4倍C. 降低为原来的1/2D. 降低为原来的1/4正确答案：C5. 关于梁的内力变化规律，下列说法正确的是（）。

A. 集中外力作用的横截面，剪力值和弯矩值均有突变B. 集中外力作用的横截面，剪力值有突变，弯矩值无突变C. 集中外力偶作用的横截面，剪力值和弯矩值均有突变D. 集中外力偶作用的横截面，剪力值和弯矩值均无突变正确答案：B6. 关于剪力和弯矩的关系,下列选项中说法正确的是（）。

A. 同一段梁上，剪力为正，弯矩也必为正B. 同一段梁上，剪力为负，弯矩也必为负C. 同一段梁上，弯矩的正负不能由剪力唯一确定。