《工程力学》期末复习题

《⼯程⼒学》期末复习题

《⼯程⼒学》练习题

静⼒学的基本概念和受⼒分析1. 刚体是指在⼒的的作⽤下，⼤⼩和形状不变的物体。

2. ⼒使物体产⽣的两种效应是___内_____效应和_ _外___效应。

3、⼒是⽮量，其三要要素是（⼤⼩）、⽅向及作⽤点的位置。

4、等效⼒系是指（作⽤效果）相同的两个⼒系。

5、⾮⾃由体必受空间物体的作⽤，空间物体对⾮⾃由体的作⽤称为约束。约束是⼒的作⽤，空间物体对⾮⾃由体的作⽤⼒称为（约束反⼒），⽽产⽣运动或运动的趋势的⼒称为主动⼒。6、作⽤在刚体上的⼆⼒，若此两⼒⼤⼩相等、⽅向相反并同时作⽤在同⼀直线上,若此刚体为杆件则称为⽽⼆⼒杆件。（√）

7、作⽤在刚体上的⼒，可以沿其作⽤线滑移到刚体上的任意位置⽽不会改变⼒对刚体的作⽤效应。（√）

8、作⽤在刚体上的三个⾮平⾏⼒，若刚体处于平衡时，此三⼒必汇交。（√）

9、在静⼒学中，常把刚体的受⼒看成两类⼒，即主动⼒与约束⼒。（√）

10、在静⼒学中，平⾯⼒系中常见的约束有柔绳约束、光滑⾯约束、铰链约束及固定端约束等。（√）

11. 画出图中AB构件的受⼒图。

13.画出图中AB杆件的受⼒图。

15. 画出图中BC杆的受⼒图，所有物体均不计⾃重,且所有的接触⾯都是光滑的.

16. 如图所⽰，绳AB悬挂⼀重为G的球。试画出球C的受⼒图。（摩擦不计）

17 画出下列各图中物体A，构件AB，BC或ABC的受⼒图，未标重⼒的物体的重量不计，所有接触处均为光滑接触。

（a）

（b）

（c）

（d）

（e）

（f）

（g）

18。画出图中指定物体的受⼒图。所有摩擦均不计，各物⾃重除图中已画出的外均不计。

（a）

（b）

（e）

（f）

平⾯汇交⼒系1 以下说法中正确的是( C ).

A、物体在两个⼒作⽤下平衡的充分必要条件是这⼆⼒等值、反向、共线。

B、凡是受到两个⼒作⽤的刚体都是⼆⼒构件。

C、理论⼒学中主要研究⼒对物体的外效应。

D、⼒是滑移⽮量，⼒沿其作⽤线滑移不会改变对物体的作⽤效应。⼒矩和平⾯⼒偶系1. ⼒矩、⼒偶矩是度量物体绕某点（矩⼼）（转动效应）的物理量。⽤⼒矩或⼒偶矩的⼤⼩来

衡量，其⼤⼩等于⼒（或⼒偶）与⼒臂（或⼒偶臂）的乘积。2. ⼒偶在任意坐标轴上的投影的合⼒为零。（√）

3. 平⾯内的任意⼒偶可以合成为⼀个合⼒偶，合⼒偶矩等于各⼒偶矩的代数和。（√）

4、如图3所⽰不计⾃杆件重,三铰刚架上作⽤两个⽅向相反的⼒偶m1和m2，且⼒偶矩的值m1=m2=m(不为零)，则⽀座B 的约束反⼒F B ( A )。

A 、作⽤线沿A 、

B 连线； B 、等于零 ；

C 、作⽤线沿B 、C 连线；

D 、作⽤线沿过B 的铅垂线。

平⾯任意⼒系1. A 、B 两点的距离a=10cm ，F=150kN ，欲将F ⼒从B 点平移到A 点，得到的⼒F ′=_150_ kN ，附加⼒偶矩MA=_15_ kN.m。2. 平⾯⼀般⼒系向⼀点简化时得到的主⽮、主矩与简化中⼼的选取有关的是_主矩_。

3. 作⽤于刚体上的⼒，均可__移动__到刚体上任⼀点，但必须同时附加⼀个__⼒偶___。 4 平⾯任意⼒系，向平⾯内任意点简化，可得到⼀个作⽤在简化中⼼的( C )。 A 主⽮； B 主矩； C 主⽮和主矩； D ；外⼒。5. 刚体受平⾯⼀般（任意⼒系）⼒系作⽤时，若刚体处于平衡时，其独⽴平衡⽅程为（ A ）。

A 、X F ∑=0；0M ∑（R F ）=0 ；Y F ∑=0。

B 、X F ∑=0；Y F ∑=0。

C 、X F ∑=0；0M ∑（R F ）=0 。

D 、0M ∑（R F ）=0 ；Y F ∑=0。

第⼆篇 绪论1. 强度是指构件在外⼒作⽤下抵抗_破坏_的能⼒，刚度是指构件在外⼒作⽤下抵抗_变形_的能⼒，稳定性是指构件在外⼒作⽤下保持_平衡_的能⼒。2. 静⼒学研究的对象是刚体，刚体可以看成是由质点系组成的不变形固体。材料⼒学研究的对象是变形固体。（√）

3. 变形固体四种基本变形，即拉压变形、剪切与挤压变形、扭转变形及弯曲变形。（√）

轴向拉伸与压缩1. 塑性材料的屈服强度（屈服极限） s σ 是取屈服变形阶段所对应的（ 屈服 ）点强度。脆性材料的名义屈服强度

2.0σ 是⽆塑性变形阶段的材料，取弹性变形阶段纵向应变 的0.2%所对应的强度。

2. 断⾯伸缩率 δ 不⼩于（ 5% ）称为塑性材料，⽽⼩于此数的称为脆性材料。

3. 右图为三种不同材料的σ-ε曲线，各曲线分别⽤数字1、2、3表⽰，则三种材料中，强度最⾼的是__1___，刚度（在弹性阶段）最⼤的是___2___。

4. 某材料的σ-ε 曲线如图，则材料的 （1）屈服极限σs=____235_____MPa ； （2）强度极限σb=____400_____MPa 。

5. 拉压变形时其内⼒称为轴⼒，常⽤ 表⽰，若⽤截⾯法计算出轴⼒为正，表⽰杆件受拉伸，若轴⼒为负，则表⽰杆件受压缩。（√）6. 在拉压实验中纵向应变ε与横向应变ε/之⽐称为泊松⽐ ，是材料⾃⾝特性的反应，与材料的形状尺⼨⽆关。（√）

7. 塑性材料构件预拉后，其⽐例极限提⾼了，⽽塑性降低的现象称为“冷作硬化现象”。（√） 8. 等截⾯直杆在两个外⼒的作⽤下发⽣轴向压缩变形时，这对外⼒所具备的特点⼀定是等值、( C )。A 、反向、共线

B 、反向，过截⾯形⼼

C 、⽅向相对，作⽤线与杆轴线重合

D 、⽅向相对，沿同⼀直线作⽤ 8. 下列图中的受⼒杆件，（ D ）是轴向拉压杆件。

9. 图⽰受拉直杆，其中AB 段与BC 段内的轴⼒及应⼒关系为（ A ）。 A.BC AB N N = 、 BC AB σσ<；

B.BC AB N N = 、 BC AB

σσ>； C.BC

AB

N N = 、BC AB σσ=。

10. 图⽰阶梯形杆，CD 段为铝，横截⾯⾯积为A ；BC 和DE 段为钢，横截⾯⾯积均为2A 。设1-1、2-2、3-3截⾯上的正应⼒分别为σ1、σ2、σ3，则其⼤⼩次序为( A )。A 、σ1＞σ2＞σ3

B 、σ2＞σ3＞σ1

C 、σ3＞σ1＞σ2

D 、σ2＞σ1＞σ3

11. 轴向拉伸杆，正应⼒最⼤的截⾯和剪应⼒最⼤的截⾯( A ) A 、分别是横截⾯、450斜截⾯ B 、都是横截⾯

C 、分别是450斜截⾯、横截⾯

D 、都是450斜截⾯

12. 设轴向拉伸杆横截⾯上的正应⼒为σ，则450斜截⾯上的正应⼒和剪应⼒( D )。 A 、分别为σ/2和σ B 、均为σ C 、分别为σ和σ/2 D 、均为σ/2

13. ⼀拉伸钢杆，弹性模量E ＝200GPa ，⽐例极限为200MPa ，今测得其轴向应变ε＝0.0015，则横截⾯上的正应⼒( C )

A 、σ＝E ε＝300MPa

B 、σ＞300MPa

C 、200MPa ＜σ＜300MPa

D 、σ＜200MPa

14. 现有钢、铸铁两种棒材，其直径相同。从承载能⼒和经济效益两⽅⾯考虑，图⽰结构中的两杆的合理选材⽅案是（ D ）

A 、两杆均为钢；

B 、两杆均为铸铁；

C 、1杆为铸铁，2杆为钢；

D 、 1杆为钢，2杆为铸铁。

15. 低碳钢拉伸经过冷作硬化后，以下四种指标中( B )得到提⾼： Ａ、强度极限； Ｂ、⽐例极限；

Ｃ、断⾯收缩率； Ｄ、伸长率（延伸率）。16. 塑性材料构件预拉后，其⽐例极限提⾼了，⽽塑性降低的现象称为“冷作硬化现象”。（√）

剪切1. 当剪应⼒不超过材料的__⽐例极限__时，剪应⼒与 剪应变 成正⽐。这⼀结论称为剪切虎克定律。3. 杆件受剪切变形时，伴随着挤压变形。（√）

4. 在连接件上，剪切⾯和挤压⾯分别( B )于外⼒⽅向。 A 、垂直、平⾏ B 、平⾏、垂直 C 、平⾏ D 、垂直

5. 图⽰铆接件，若板与铆钉为同⼀材料，且已知[σjy]＝2[τ]，为充分提⾼材料的利⽤率，则铆钉的直径ｄ应为( D )。

A 、d=2t

B 、d=4t

C 、d=4t/π

D 、d=8t/π

6。 插销穿过⽔平放置的平板上的圆孔，在其下端受有⼀拉⼒P ．该插销的剪切⾯⾯积和挤压⾯积分别等于（ B ）

A 、πdh ，πD 2

/4； B 、πdh ，π(D 2-d 2)/4；

C 、πDh ，π

D 2/4； D 、πDh ，π(D 2-d 2)/4。

扭转1. 材料在外⼒作⽤下产⽣扭曲变形时，应按强度条件、刚度条件进⾏校核计算。（√）

2. G*I 称为扭转变形的刚度，E*A 称为拉压变形时的刚度。（√） 4. ⼀般在减速箱中，⾼速轴的直径较⼩，⽽低速轴的直径较⼤。（√）5. 截⾯为空⼼圆，外圆直径为D ，内孔直径为ｄ，截⾯对圆⼼的极惯性矩IP 为（ C ）。

A.

； B.

； C.

； D.。

6. 圆轴扭转时,横截⾯上既有正应⼒也有剪应⼒。（X ）

7. 截⾯为实⼼圆，直径为ｄ，截⾯对圆⼼的极惯性矩IP 为（ B ）。

A.164d π B.324d π C.644d π D.44

d π

8. ⼀齿轮轴的输⼊功率为P （单位KW ），转速为n(单位r/min)，作⽤在该齿轮上的转矩M(单位N ·m)为（ A ）。

A 、9550

n P 。 B 、9.55n P

。 C 、9550X 310nP 。 D 、⽆法求解。 9. 设空⼼圆轴的内径为d ，外径为D ，d/D ＝α，则其横截⾯的极惯性矩Ip 和抗扭截⾯模量Wt 的表达式为( C ) .A 、Ip=1/64 πD4(1-α4), Wt =1/32 πD3(1-α3).

B 、Ip=1/32 πD4(1-α4), Wt =1/16 πD3(1-α3).

C 、Ip=1/32 πD4(1-α4), Wt =1/16 πD3(1-α4).

D 、Ip=1/32 π(D4-d4), Wt =1/16 π(D3-d3).

10. 空⼼圆轴受扭转⼒偶作⽤，横截⾯上的扭矩为Mn ，下列四种横截⾯上沿径向的应⼒分布图中（ A ）是正确的

(A)

(B)

(C)

(D)

梁的内⼒1. 使梁弯曲成上凹下凸变形时，弯矩为正，反之为负；剪⼒使该截⾯的临近微段有_顺时针_转动趋势时，剪⼒取正号，反之取负号。2. 静定梁有简⽀梁、外伸梁和悬臂梁三种基本形式。