工程力学材料力学部分西南交大版作业答案

工程力学B第1次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共27道小题)1. 考虑力对物体作用的运动效应和变形效应，力是(A) 滑动矢量(B) 自由矢量(C) 定位矢量正确答案：C解答参考：2. 考虑力对物体作用的运动效应，力是(A) 滑动矢量(B) 自由矢量(C) 定位矢量正确答案：A解答参考：3.(A) 平衡(B) 不平衡(C) 不能确定正确答案：B解答参考：4.(A)(B)(C) 不能确定正确答案：B解答参考：5. 力的可传性原理只适用于(A) 刚体(B) 变形体(C) 刚体和变形体正确答案：A解答参考：6. 加减平衡力系公理适用于_____________(A) 刚体(B) 变形体(C) 刚体和变形体正确答案：A解答参考：7.图示的三铰刚架，自重不计，则构件CE是(A) 二力构件(B) 不能确定正确答案：A解答参考：8.图示结构，各杆自重不计，则杆BC是(A) 二力杆(B) 不能确定正确答案：A解答参考：9.(A) 不改变(B) 改变(C) 不能确定正确答案：B解答参考：10.(A) 等值、反向、共线(B) 分别沿AC和BC(C) 不能确定正确答案：B解答参考：11.(A)正确(B) 不正确(C) 不能确定正确答案：A解答参考：12.如图所示，物体处于平衡，自重不计，接触处是光滑的, 图中所画受力图是。

(A) 正确(B) A处约束力不正确(C) 不能确定正确答案：B解答参考：13.如图所示，各杆处于平衡，杆重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图。

(A) 正确(B) A处及B处约束力不正确(C) 不能确定正确答案：B解答参考：14.如图所示，梁处于平衡，自重不计，接触处是光滑的，图中所画受力图是。

(A) 正确(B) B处约束力不正确(C) 不能确定正确答案：B解答参考：15.刚体在四个力作用下平衡，若其中三个力的作用线汇交于一点，则第四个力的作用线(A) 一定通过汇交点(B) 不一定通过汇交点(C) 一定不通过汇交点正确答案：A解答参考：16. 用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时，所选的投影轴(A) 一定要相互垂直(B) 不一定要相互垂直正确答案：B解答参考：17. 平面汇交力系的合力表示为(A)(B)正确答案：B解答参考：18. 平面汇交力系独立的平衡方程有个(A) 1(B) 2(C) 3正确答案：B解答参考：19.图中各个力之间的关系(A)(B)(C)(D)正确答案：A解答参考：20.图中各个力之间的关系。

2-1 求下列结构中指定杆内的应力。

已知(a)图中杆的横截面面积A 1=A 2=1150mm 2； 解：（1）分析整体，作示力图∑=0)(i BF M：CB 041088=××−×A F AF N1F N2(c)40kN A F =（2）取部分分析，示力图见（b ）∑=0)(i CF M：02442.22=×+×−×q F F A N2(404402)36.36kN 2.2N F ×−×==3262236.361031.62MPa 115010N F A σ−×===×（3）分析铰E ，示力图见（c ）∑=0ix F ：0sin 12=−βN N F F1240.65kN N N F F == 3161137.961035.3MPa 115010N F A σ−×===×2-2 求下列各杆内的最大正应力。

（3）图(c)为变截面拉杆，上段AB 的横截面积为40mm 2，下段BC 的横截面积为30mm 2，杆材料的ρg =78kN/m 3。

解：1.作轴力图，BC 段最大轴力在B 处6N 120.530107812.0kN B F −=+×××AB 段最大轴力在A 处6N 12(0.5300.540)107812.0kN A F −=+×+×××3N 2612.010400MPa 30mm3010B B F σ−−×===× 3N 2612.010300MPa 40mm 4010AA F σ−−×===×杆件最大正应力为400MPa ，发生在B 截面。

EDF BF AF CxF N2(b)A120B120F NC2-4 一直径为15mm ，标距为200mm 的合金钢杆，比例极限内进行拉伸试验，当轴向荷载从零缓慢地增加58.4kN 时，杆伸长了0.9mm ，直径缩小了0.022mm ，确定材料的弹性模量E 、泊松比µ。

工程力学A第1次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共6道小题)1.构件的强度是指（）(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(D)在外力作用下构件抵抗失稳的能力正确答案：C解答参考：2.材料力学中的内力是（）(A)物体内部的力(B)物体内部各质点间的相互作用力(C)由外力作用引起的各质点间相互作用力的合力的改变量(D)由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量正确答案：D解答参考：3.轴向拉伸细长杆件如图所示，则正确的说法应是（）(A)1-1、2-2面上应力皆均匀分布(B)1-1面上应力非均匀分布，2-2面上应力均匀分布(C)1-1面上应力均匀分布，2-2面上应力非均匀分布(D)1-1、2-2面上应力皆非均匀分布正确答案：B解答参考：4.(A)(B)(C)(D)正确答案：D解答参考：5.若将受扭实心圆轴的直径增加一倍，则其刚度是原来的（）。

(A)2倍(B)4倍(C)8倍(D)16倍正确答案：D解答参考：6.非对称的薄臂截面梁承受横向力时，若要求梁只发生平面弯曲而不发生扭转，则横向力作用的条件是（）。

(A)作用面与形心主惯性平面重合(B)作用面与形心主惯性平面平行(C)通过弯曲中心的任意平面(D)通过弯曲中心，平行于主惯性平面正确答案：D解答参考：四、主观题(共8道小题)15.画出下列指定物体的受力图。

参考答案：16.简易起重机用钢丝绳吊起重量G=2kN的重物，不计杆件自重、磨擦及滑轮大小，A、B、C 三处简化为铰链连接；求杆AB和AC所受的力。

参考答案：17.求图示平面力系的合成结果，长度单位为m。

参考答案：18.参考答案：19.参考答案：20.一为实心、一为空心的两根圆轴，材料、长度和所受外力偶均一样，实心直径d1，空心轴外径D2、内径d2，内外径之比α=d2/D2=0.8。

西南交《材料力学》在线作业一一、单选题（共 50 道试题，共 100 分。

）1. 剪应力互等定理是由单元体的（）导出的。

. 静力平衡关系. 几何关系. 物理关系. 强度条件正确答案：2. 根据圆轴扭转的平面假设，可以认为圆轴扭转时其横截面（）。

. 形状尺寸不变，直径仍为直线. 形状尺寸改变，直径仍为直线. 形状尺寸不变，直径不保持直线. 形状尺寸改变，直径不保持直线正确答案：3. 在单元体的主平面上，（）. 正应力一定最大. 正应力一定为零. 剪应力一定最小. 剪应力一定为零正确答案：4. 在平面图形的几何性质中，（）的值可正、可负、也可为零。

. 静矩和惯性矩. 极惯性矩和惯性矩. 惯性矩和惯性积. 静矩和惯性积正确答案：5. 实心截面等直杆，在（）变形时，弹性变形能等于比能乘以它的体积，即U=μV。

. 轴向拉伸. 扭转. 纯弯曲. 平面弯曲正确答案：6. 在下列条件中，（）对于变形体的虚功原理是不必要的。

. 变形体的材料是线弹性的. 变形体处于平衡状态. 虚位移必须是微小的. 虚位移必须满足位移边界条件和变形连续条件正确答案：7. 在横截面面积相等的条件下，（）截面杆的抗扭强度最高。

. 正方形. 矩形. 实心圆形. 空心圆形正确答案：8. 用同一材料制成的空心圆轴和实心圆轴,若长度和横截面面积均相同,则扭转刚度较大的是哪个?现有四种答案:. 实心圆轴. 空心圆轴. 二者一样. 无法判断正确答案：9. 轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面（）。

. 分别是横截面、45°斜截面. 都是横截面. 分别是45°斜截面、横截面. 都是45°斜截面正确答案：10. 关于下列结论: 1、应变分为线应变e 和切应变g ; 2、线应变为无量纲量; 3、若物体的各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零; 4、若物体内各点的应变均为零,则物体无位移。

现有四种答案:. 1、2对. 3、4对. 1、2、3对. 全对正确答案：11.低碳钢的两种破坏方式如图()、()所示，其中（）。

b2.9 题图2.9所示中段开槽的杆件，两端受轴向载荷P 的作用，试计算截面1-1和2-2上的应力。

已知：P = 140kN ，b = 200mm ，b 0 = 100mm ，t = 4mm 。

题图2.9解：(1) 计算杆的轴力kN 14021===P N N(2) 计算横截面的面积21m m 8004200=⨯=⨯=t b A202mm 4004)100200()(=⨯-=⨯-=t b b A(3) 计算正应力MPa 1758001000140111=⨯==A N σ MPa 3504001000140222=⨯==A N σ (注：本题的目的是说明在一段轴力相同的杆件内，横截面面积小的截面为该段的危险截面)2.10 横截面面积A=2cm 2的杆受轴向拉伸，力P=10kN ，求其法线与轴向成30°的与45°斜截面上的应力ασ与ατ，并问m ax τ发生在哪一个截面？ 解：(1) 计算杆的轴力kN 10==P N(2) 计算横截面上的正应力MPa 501002100010=⨯⨯==A N σ(3) 计算斜截面上的应力MPa 5.37235030cos 2230=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯==σσMPa 6.2123250)302sin(230=⨯=⨯=στ MPa 25225045cos 2245=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯==σσMPa 251250)452sin(245=⨯=⨯=στ (4) m ax τ发生的截面 ∵0)2cos(==ασαταd d 取得极值 ∴0)2cos(=α 因此：22πα=， 454==πα故：m ax τ发生在其法线与轴向成45°的截面上。

（注：本题的结果告诉我们，如果拉压杆处横截面的正应力，就可以计算该处任意方向截面的正应力和剪应力。

对于拉压杆而言，最大剪应力发生在其法线与轴向成45°的截面上，最大正应力发生在横截面上，横截面上剪应力为零）2.17 题图2.17所示阶梯直杆AC ，P =10kN ，l 1=l 2=400mm ，A 1=2A 2=100mm 2，E =200GPa 。

轴向拉伸和压缩作业（1）一、以下哪种假设不属于材料力学的基本假设（）【A】均匀连续性假设【B】各向同性假设【C】小变形假设【D】线弹性假设解：正确答案为【D】。

一门学科设置的目的主要是将实际问题当中的一些次要和微弱的影响因素对研究结果的影响排除掉，例如钢材中的杂质的不均匀分布和空洞的存在等等，那么在均匀连续的假设下，材料力学就认为钢材就是均匀的和连续的。

基本假设的另一个目的就是要把相关学科的研究限定在一定的范围之内，例如小变形的假设就是将研究对象限定在受力后变形很小的材料上，例如钢材等等，这样，像橡皮筋之类变形比较大的物体就不是材料力学的研究对象了。

线弹性是弹性体当受力的大小控制在一定范围内时表现出来的一种主要的力学性能，对于材料力学主要研究的低碳钢等材料，一般都有明显的线弹性的阶段。

材料力学主要研究材料在这一阶段内工作时构件的力学行为，因此不需要对线弹性这一事实进行假设。

但是一定要懂得材料力学研究结果的适用范围是线弹性阶段，当受力较大的时候，材料就会进入非线弹性的阶段，材料力学的研究结果就不再适用。

二、杆件受力如图所示，计算BC段的轴力时分离体的最佳取法是（）【A】【B】【C】【D】解：正确答案为【D】；【A】分离体上不能带有支座，因为支座处的支反力要影响分离体的平衡（如下图所示），因此必须将支座去除，用相应的支反力取而代之；【B】用截面法计算轴力时，不要在集中力作用点上取截面，因为此处的受力比较复杂，在材料力学中采用“突变”的形式来处理。

在这种处理方式下，这个截面上的轴力是不确定的，在材料力学中绘制出来的集中力作用截面附近的轴力图，如下图所示，此时只需要求出集中力作用截面左右两条线代表的轴力值即可，因此，应该在集中力作用截面的左右两侧取计算截面。

，而不要把计算截面取在集中力的作用截面上。

【C】就受力分析的目的而言，这样取分离体不算错，但是材料力学与理论力学不同，前者要考虑构件内力的符号，而本选项所假设的未知轴力是负的，这样求出轴力的正负正好与拉为正压为负的规则相反，容易出错，因此不如将未知轴力假设为正的，这样求出正的就正的轴力，求出山负的就是负的轴力。

工程力学（静力学与材料力学）习题详细解答(第1章)(a) (b) 习题1－1图第1章 静力学基础1一1 图a 和b 所示分别为正交坐标系11y Ox 与斜交坐标系22y Ox 。

试将同一个力F 分别在两中坐标系中分解和投影，比较两种情形下所得的分力与投影。

解：图（a ）：11 sin cos j i F ααF F +=分力：11 cos i F αF x = ， 11 sin j F αF y = 投影：αcos 1F F x = ， αsin 1F F y =讨论：ϕ= 90°时，投影与分力的模相等；分力是矢量，投影是代数量。

图（b ）： 分力：22)tan sin cos (i F ϕααF F x −= ， 22sin sin j F ϕαF y =投影：αcos 2F F x = ， )cos(2αϕ−=F F y讨论：ϕ≠90°时，投影与分量的模不等。

1一2 试画出图a 和b 两种情形下各构件的受力图，并加以比较。

比较：解a 图与解b 图，两种情形下受力不同，二者的F R D 值大小也不同。

DR习题1－2b 解图DR习题1－2a 解2图C习题1－2a 解1图(a) (b)习题1－2图1一3 试画出图示各构件的受力图。

习题1－3图B F 习题1－3a 解2图 B习题1－3a 解1图习题1－3b 解1图F Ay Ax 习题1－3c 解图 A习题1－3b 解2图习题1－3d 解1图习题1－3e 解1图习题1－3e 解2图1－4 图a 所示为三角架结构。

荷载F 1作用在B 铰上。

AB 杆不计自重，BD 杆自重为W ，作用在杆的中点。

试画出图b 、c 、d 所示的隔离体的受力图，并加以讨论。

习题1－4图1习题1－3f 解1图F习题1－3e 解3图'A习题1－3f 解2图1O 习题1－3f 解3图F F'F 1习题1－4d 解2图F y B 21习题1－4c 解1图 AA B 1B FDx y2B 习题1－4b 解2图 1习题1－4b 解3图 F y B 2习题1－4c 解2图 F A B1B FAxF'习题1－5b 解3图E D(a-3)E B F习题1－5b 解2图习题1－5b 解1图'AxFF B习题1－5c 解图1一5 试画出图示结构中各杆的受力图。

西南交《材料力学B》在线作业二
构件做匀速直线运动时，其内的动应力和相应的静应力之比，即动荷载系数Kd （）。

A:等于1
B:不等于1
C:恒大于1
D:恒小于1
参考选项：B
在图示四个单元体的应力状态中，（）是正确的纯剪切状态。

A:(A)
B:(B)
C:(C)
D:(D)
参考选项：D
铸铁圆杆试件受扭破坏时,断口与轴线成45°螺旋面,其原因有四种答案:
A:切应力引起的破坏
B:压应力引起的破坏
C:最大拉应力引起的破坏
D:沿45°方向最大线应变引起的破坏
参考选项：C
用力法求解静不定问题的正则方程，实质上是（）
A:静力平衡方程
B:物理方程
C:变形协调方程
D:功的互等定理
参考选项：C
根据小变形条件，可以认为（）。

A:构件不变形
B:构件不破坏
C:构件仅发生弹性变形
D:构件的变形远小于其原始尺寸
参考选项：D
若某低碳钢构件危险点的应力状态为近乎三向等值拉伸，进行强度校核时宜采用（）强度理论。

A:第一
B:第二
C:第三
1。

15秋西南交大《材料力学B》在线作业一答案15秋西南交大《材料力学b》在线作业一答案西南交通大学材料力学在线作业1一、单选题（共50道试题，共100分。

）1.剪应力互等定理是由单元体的（）导出的。

.静力平衡关系.几何关系.物理关系.强度条件正确答案：2.根据圆轴扭转的平面假设，可以认为圆轴扭转的横截面（）形状和尺寸保持不变，直径仍然是一条直线形状和尺寸改变，直径仍然是一条直线形状和尺寸保持不变，直径不保持直线形状和尺寸改变，直径并不是一条直线。

正确答案：3.在单元体的主平面上，（）.正应力一定最大.正应力一定为零.剪应力一定最小.剪应力一定为零正确答案：4.在平面图形的几何特性中，（）的值可以是正的、负的或零的静力矩和转动惯量极性转动惯量和转动惯量惯性矩和转动惯量积静力矩和转动惯量积正确答案：5.实心截面等直杆，在（）变形时，弹性变形能等于比能乘以它的体积，即u=μv。

.轴向拉伸.扭转.纯弯曲.平面弯曲正确答案：6.在下列条件下，（）对于变形体的虚功原理是不必要的。

变形体的材料是线弹性的。

变形体处于平衡状态。

虚位移必须很小.虚位移必须满足位移边界条件和变形连续条件正确答案：7.在横截面积相等的情况下，（）型钢的抗扭强度为最大平方。

矩形实心圆空心圆正确答案：8.如果相同材料制成的空心圆轴和实心圆轴的长度和横截面积相同，哪一个具有更大的扭转刚度？有四个答案：实心圆轴空心圆轴这两个答案相同，无法确定正确答案：9.轴向拉伸杆，正应力最大的截面和剪应力最大的截面（）。

.分别是横截面、45°斜截面.都是横截面.45°斜截面和横截面它们都是45°斜截面。

正确答案：10.关于下列结论:1、应变分为线应变e和切应变g;2、线应变为无量纲量;3、若物体的各部分均无变形,则物体内各点的应变均为零;4、若物体内各点的应变均为零,则物体无位移。

现有四种答案:.1、2对.3、4对.1、2、3对.全对正确答案：11.低碳钢的两种失效模式如图（），（）所示，其中（）（）为拉伸失效，（）为扭转失效()、()均为拉伸破坏.（）为扭转破坏，（）为拉伸破坏()、()均为扭转破坏正确答案：12.当钢筋在（）中变形时，其危险点的应力状态为图中所示的应力状态偏心拉伸.拉弯组合弯扭组合正确答案：13.在图中所示的四个元件的应力状态下，（）是正确的纯剪切状态（）。