土木工程力学习题与答案

1.1 力的基本知识班级姓名座号1-1-1 看视频“击打棒球”，体会在1/1000秒内，用90kN的力将棒球的速度由40m/s 降为0，再由0沿相反增加到更大的速度。

看视频“击打气球”，体会在1/1000秒内，力的大小、变形的大小还在变化。

树立力与变形一致，力与运动状态改变一致的观念。

填空：力是物体之间相互的机械作用。

这种作用的效应是改变物体的运动状态和使物体变形。

在分析力的运动效应时，可以不考虑物体的变形，将实际变形的物体抽象为受力而不变形的物体，称为刚体。

力的单位为N（牛顿）。

1KN = 1000 N。

矢量是既有大小又有方向的量，例如速度、加速度为矢量。

1-1-2做梁受集中荷载作用的小实验，观察梁的变形；将集中荷载展开为均布荷载，观察梁的变形。

（图1-1）实验元件：纸片件、链条画图：依据小实验画梁的计算简图。

填空：图1-1中，受集中荷载作用梁的变形较大；力的线集度q的单位为kN/㎡。

图1-1 集中荷载与分布荷载1-1-3 试在图1-2中分别以A、B、C、D为作用点，按集中力的描述画力矢量，并标出该力的“作用线”。

图1-2 集中力的三要素1-1-4 自己的体重是0.65kN，身高 1.75m。

假设自己平躺在床上，并简化为均布荷载，则荷载的线集度q = 0.371kN/m。

1.2静力学公理（一）班级姓名学号1-2-1看视频“首尔的平衡达人”。

填空：试按认识、表达的顺序书写集中力的三要素：作用点，方向，大小。

1-2-2 看动画“二力平衡公理”。

填空：作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是，这两个力在同一直线上，指向相反，大小相等。

1-2-3 看动画“作用与反作用公理”。

填空：作用力和反作用力总是同时存在，分别作用在两个物体上，沿同一直线，指向相反，大小相等。

1-2-4 看动画“加减平衡力系公理”及其推论。

填空：力的可传性：作用在刚体上的力，可以沿着它的作用线移到刚体的任意一点，不改变力对刚体的作用效应。

土建力学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 土建力学中，下列哪一项不是材料力学性质的描述？A. 弹性B. 塑性C. 韧性D. 硬度答案：D2. 在土建力学中，梁的挠度计算通常采用哪种理论？A. 弹性理论B. 塑性理论C. 断裂理论D. 疲劳理论答案：A3. 土建力学中，下列哪一项不是结构力学的分析方法？A. 静力平衡法B. 能量法C. 有限元法D. 热力学法答案：D4. 土建工程中，混凝土的抗压强度通常采用哪种单位表示？A. 牛顿B. 帕斯卡C. 兆帕D. 千克答案：C5. 土建力学中，下列哪一项不是结构的稳定性分析内容？A. 静力稳定性B. 动力稳定性C. 热稳定性D. 几何稳定性答案：C二、填空题（每题2分，共10分）1. 在土建力学中，材料在外力作用下发生形变，当外力去除后，材料能完全恢复原状的性质称为______。

答案：弹性2. 土建工程中，梁的______是指在荷载作用下，梁的最大垂直位移。

答案：挠度3. 土建力学中，______是指材料在外力作用下，达到一定应力水平后，即使外力不再增加，材料仍继续发生形变的性质。

答案：塑性4. 土建工程中，混凝土的抗压强度通常以______为单位。

答案：兆帕5. 在土建力学中，结构的稳定性分析包括______和动力稳定性两个方面。

答案：静力稳定性三、简答题（每题5分，共20分）1. 请简述土建力学中材料的强度和硬度的区别。

答案：材料的强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力，通常与材料的内部结构和化学成分有关。

而硬度则是指材料抵抗外物压入表面的能力，通常与材料的表面特性有关。

2. 在土建工程中，为什么需要对梁进行挠度计算？答案：对梁进行挠度计算是为了确保结构的安全性和功能性。

过大的挠度可能导致结构失稳、变形甚至破坏，影响结构的正常使用。

3. 土建力学中，有限元法分析结构的基本原理是什么？答案：有限元法是一种数值分析方法，它将结构划分为许多小的单元，通过求解每个单元的应力和位移，进而得到整个结构的应力和位移分布。

土木工程力学（本）一、选择填空题1.从几何角度，结构通常可以分为三类：（1）○1通常由若干根杆件相互联结组成，杆件的几何特征是其长度远大于横截面上两个方向的尺度。

（2）○2厚度远小于其长度和宽度。

（3）○3长、宽、高三个方向尺度大小相近（属于同一数量级）。

从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。

A．实体结构 B．板壳结构（薄壁结构） C．杆件结构 D．拱结构正确答案:○1C ○2 B ○3 A2.结点通常简化为以下三种类型：从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。

A．铰结点 B．刚结点 C．组合结点正确答案:○1 C ○2B ○3A3.请把文字与选项对应起来。

（1）○1不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动。

（2）○2不允许结构在支承处发生转动，也不能沿垂直于支承的方向移动，但可以沿平行于支承的方向滑动。

（3）○3只允许结构在支承处绕铰转动，而不能发生任何移动。

（4）○4只约束了支承链杆方向的位移，允许结构绕铰转动，也可以沿着垂直于链杆的方向移动。

从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。

A．定向支座 B．固定支座 C．固定铰支座 D．活动铰支座正确答案:○1B ○2A ○3 C ○4D4.请把文字与选项对应起来。

根据荷载的作用时间不同，荷载可以分为：○1——永久作用在结构上的不变荷载。

○2——暂时作用在结构上的可变荷载。

根据作用的性质可以分为：○3——荷载的大小、方向和位置不随时间变化或变化比较缓慢，不会使结构产生明显的振动，计算过程中可忽略惯性力的影响。

○4——随时间迅速变化的荷载，会使结构产生明显的振动，因而计算过程中惯性力的影响不能忽略。

根据作用的方式可以分为：○5——是指满布在结构或构件某部分面积上的荷载。

○6——作用在结构上的荷载一般总是分布在一定的面积上，当荷载作用面积远小于结构或构件的尺寸时，可以认为此荷载是作用在结构或构件的一个点上。

土木工程力学习题与答案一、概论土木工程力学作为土木工程专业的基础性课程，对于学生的力学知识和能力的培养至关重要。

以下是一些土木工程力学的习题及其答案，供同学们参考和复习。

二、静力学1. 习题：一根长为l的匀质细杆，两端力P1和P2作用于杆上方向相反的两个端点，求该杆受力平衡时的弯矩M。

答案：根据平衡条件，杆受力平衡时所有力的合力为零，所有力的合力矩也为零。

由此可得到以下公式：P1 + P2 = 0P1 × l + P2 × 0 = 0由公式可得，弯矩M = P1 × l = -P2 × l2. 习题：一个质量为m的物体垂直悬挂在一根质量忽略不计的细线上，求该物体下垂时线的张力T的大小。

答案：当物体处于下垂状态时，绳子的张力T和重力G共同作用在物体上。

根据牛顿第二定律可以得到以下公式：T - G = ma其中G = mg，a为物体的加速度。

当物体处于静止状态时，加速度a为零，于是可得：T - mg = 0因此，线的张力T的大小为mg。

三、力的作用点、力矩1. 习题：如图所示，一个质量为m的物体静止在光滑的水平地面上，一根水平杆的一端与物体连接，另一端与墙壁连接。

杆的质量忽略不计，求物体受到的支持力N的大小。

答案：由于物体静止在水平地面上，所以物体受到的支持力N的大小等于物体的重力G的大小。

而根据杆的静力学性质，杆的两个端点受到的力的合力和合力矩都为零。

因此，支持力N的大小等于物体的重力G的大小，即N = mg。

2. 习题：一个质量为m的物体位于一个半径为r的圆轨道上，求物体受到的向心力Fc的大小。

答案：物体受到的向心力Fc取决于物体的质量m、速度v和圆轨道的半径r。

根据向心力的公式，我们可以得到以下公式：Fc = mv^2/r四、支持结构1. 习题：如图所示，一根梁上有一个质量为m的物体静止在其上，求支持力N的大小。

答案：由于物体静止在梁上，所以支持力N的大小等于物体的重力G的大小。

土木工程力学基础单选题100道及答案1. 力的三要素是（）A. 大小、方向、作用点B. 大小、方向、作用线C. 大小、作用点、作用线D. 方向、作用点、作用线答案：A2. 两个力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上，则这两个力（）A. 一定平衡B. 不一定平衡C. 一定不平衡D. 无法确定答案：B3. 作用在刚体上的力，可以沿其作用线（），而不改变该力对刚体的作用效果。

A. 任意移动B. 任意转动C. 任意滑动D. 任意拉伸答案：A4. 约束反力的方向总是与约束所能阻止的物体的运动趋势的方向（）A. 相同B. 相反C. 垂直D. 平行答案：B5. 光滑接触面约束的约束反力总是沿接触面的（）指向被约束物体。

A. 切线方向B. 法线方向C. 任意方向D. 无法确定答案：B6. 由两个物体组成的物体系统，共受到（）个未知约束力。

A. 3B. 4C. 5D. 6答案：D7. 平面汇交力系平衡的几何条件是（）A. 力多边形自行封闭B. 力的代数和为零C. 合力为零D. 合力矩为零答案：A8. 平面汇交力系平衡的解析条件是（）A. 力多边形自行封闭B. 力的代数和为零C. 合力为零D. 合力矩为零答案：B9. 平面力偶系平衡的条件是（）A. 力偶系中各力偶矩的代数和为零B. 力偶系中各力偶矩的矢量和为零C. 力偶系中各力的代数和为零D. 力偶系中各力的矢量和为零答案：A10. 力对物体的转动效应，取决于（）A. 力的大小B. 力的方向C. 力臂的大小D. 力的大小和力臂的乘积答案：D11. 平面一般力系向作用面内一点简化，得到一个主矢和一个主矩。

当主矢等于零，主矩不等于零时，力系简化结果为（）A. 合力B. 合力偶C. 平衡D. 无法确定答案：B12. 平面一般力系向作用面内一点简化，得到一个主矢和一个主矩。

当主矢不等于零，主矩等于零时，力系简化结果为（）A. 合力B. 合力偶C. 平衡D. 无法确定答案：A13. 平面一般力系向作用面内一点简化，得到一个主矢和一个主矩。

土木工程的测试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 土木工程中，以下哪项不是结构设计的主要目标？A. 安全性B. 经济性C. 耐久性D. 艺术性2. 根据《建筑结构荷载规范》，下列哪项不是荷载的分类？A. 永久荷载B. 可变荷载C. 偶然荷载D. 临时荷载3. 在土木工程中，下列哪项不属于混凝土的主要性能指标？A. 抗压强度B. 抗拉强度C. 抗折强度D. 抗冻性能4. 以下哪种材料不属于土木工程中常用的钢筋材料？A. 碳素钢B. 不锈钢C. 低合金钢D. 高强度钢5. 土木工程中，下列哪种基础形式适用于软弱地基？A. 条形基础B. 箱形基础C. 桩基础D. 独立基础6. 在土木工程中，下列哪种结构形式不属于常见的桥梁结构？A. 梁桥B. 拱桥C. 悬索桥D. 框架桥7. 土木工程中，下列哪种施工方法不适用于高层建筑？A. 滑模施工B. 爬架施工C. 预制装配施工D. 现浇施工8. 土木工程中，下列哪种材料不常用于地下工程防水？A. 防水卷材B. 防水涂料C. 防水砂浆D. 防水混凝土9. 根据《建筑抗震设计规范》，下列哪项不是建筑抗震设计的基本要求？A. 抗震设防烈度B. 抗震设防类别C. 抗震设防措施D. 抗震设防高度10. 土木工程中，下列哪种施工技术不适用于隧道工程？A. 新奥法B. 盾构法C. 钻爆法D. 预应力法答案：1. D2. D3. B4. B5. C6. D7. D8. C9. D 10. D二、简答题（每题5分，共20分）1. 简述土木工程中结构设计的基本原则。

2. 描述土木工程中常用的几种基础形式及其适用条件。

3. 阐述桥梁工程中预应力混凝土技术的应用及其优点。

4. 说明土木工程中施工安全的重要性及其基本措施。

三、计算题（每题10分，共20分）1. 某混凝土梁的截面尺寸为b×h=250mm×500mm，混凝土强度等级为C30，受拉钢筋为4φ20，试计算该梁的最大承载力。

国家开放大学电大本科《土木工程力学》2023期末试题及答案（试卷号：1884）一、单项选择题（每小题3分，共30分。

在所列备选项中，选1项正确的或最好的作为答案填入括弧）L静定结构产生内力的原因是（）A.荷载作用B.支座位移C.温度变化D.制造误差2.图示简支梁中间截面的剪力为（）H --- -- HB・¥A. ql3.力法典型方程是根据以下哪个条件得到的？（）A.结构的平衡条件B.结构的物理条件C.多余约束处的位移协调条件D.同时满足A、B两个条件4.力法的基本体系是（）A. -组单跨度超静定梁B.瞬变体系C.可变体系D.几何不变体系5.超静定结构的超静定次数等于结构中（）A.约束的数目B.多余约束的数目C.结点数D.杆件数.6.对称结构在正对称荷载作用下，内力图中（）A.轴力图反对称B.剪力图反对称C.弯矩图反对称D.剪力图正对称7.用位移法计算超静定刚架时，独立的结点角位移数等于（）A.钗结点数B.多余约束数C.刚结点数D.不确定8.用位移法求解图示结构时，基本未知量的个数是（）uA. 2 C. 49. 用力矩分配法计算超静定结构时，刚结点的不平衡力矩等于（ A. 外力矩B. 附加刚臂中的约束反力矩C. 杆端固端弯矩D. 杆端传递弯矩10. 机动法作静定梁影响线应用的原理为（） A.变形体虚功原理B.互等定理C.刚体虚功原理D.叠加原理、二、判断题（每小题3分，共30分。

将判断结果填入括弧，以"表示正确，以X 表示错误）11. 基木附属型结构力的传递顺序是：从附属部分到基本部分。

（） 12. 用平衡条件能求出全部内力的结构是静定结构。

（） 13. 桁架结构在结点荷载作用下，杆内只有剪力。

（）14. 图示为刚架的虚设力状态，按此力状态及位移计算公式可求出A 处的水平位移。

F/1-------- A15. 图示结构的超静定次数是〃=3。

（ ）16. 力法典型方程中的系数项表示基本结构在荷载作用下产生的沿X,方向的位移。

2010年综合练习（判断题）1.图示为刚架的虚设力状态，按此力状态及位移计算公式可求出A处的转角。

（）A2.图示为梁的虚设力状态，按此力状态及位移计算公式可求出AB两点的相对线位移。

（）3．图示悬臂梁截面A的弯矩值是ql2。

( )ql l2ql。

（）4．图示梁AB在所示荷载作用下A截面的弯矩值为2l5．桁架结构在结点荷载作用下，杆内只有剪力。

（）6．在桁架结构中，杆件内力不是只有轴力。

（）7．图示桁架结构中不包括支座链杆，有5个杆件轴力为0 。

（）8．依据静力平衡条件可对静定结构进行受力分析，这样的分析结果是唯一正确的结果。

（ ） 9．支座移动时静定结构发生的是刚体位移。

()10．在温度变化或支座位移的作用下，静定结构有内力产生 。

（ ） 11．当结构中某个杆件的EI 为无穷大时，其含义是这个杆件无弯曲变形。

（ ） 12．静定多跨梁中基本部分、附属部分的划分与所承受的荷载无关。

（ ） 13．静定多跨梁中基本部分、附属部分的划分与杆件的刚度有关。

（ ） 14．基本附属型结构的计算顺序是：先计算附属部分后计算基本部分。

（）15．一般来说静定多跨梁的计算顺序是，先基本部分后附属部分。

（ ） 16．图示结构的超静定次数是n=3。

（ ）17.超静定结构的力法基本结构是唯一的。

（ ） 18.超静定结构的内力状态与刚度有关。

（ ）19.用力法解超静定结构时，选取的基本结构是唯一的。

（ ）20.计算超静定结构的位移时，虚设力状态可以在力法的基本结构上设。

（ ） 21．力法典型方程的等号右端项不一定为0。

（ ） 22.位移法典型方程中的自由项是外因作用下附加约束上的反力。

（ ）23．用位移法解超静定结构时，附加刚臂上的反力矩是利用结点平衡求得的。

（ ） 24．位移法的基本结构不是唯一的。

（ ） 25．超静定结构由于支座位移可以产生内力。

（ ）26．用力矩分配法计算结构时，汇交于每一结点各杆端分配系数总和为1，则表明分配系数的计算无错误。

【习题】1.1 画出下列各图中物体的受力图。

未画重力的物体自重不计，所有接触处均为光滑接触。

(a) (b) (c) (d)(e) (f) (g)题1.1图1.2 画出下列各图中各物体的受力图。

未画重力的物体自重不计，所有接触处均为光滑接触。

(a) (b) (c)(d) (e) (f)题1.2图1.3 画出下列各图中各物体及整体的受力图。

未画重力的物体自重不计，所有接触处均为光滑接触。

(a) (b)题1.3图【习题】2.1 一个固定在墙上的圆环受三根绳子的拉力作用。

已知F l ＝2 kN ，F 2＝2.5 kN ，F 3＝1.5 kN ，方向如图所示，试求此力系的合力F R 的大小和角度。

【本题标准答案：kN 5R =F ，指向左下方，与水平成72380'=α角度】题2.1图 题2.2图2.2 已知F l ＝60 kN ，F 2＝80 kN ，F 3＝50 kN ，F 4＝100 kN 。

试求图示四个力的合力F R 的大小和角度。

【本题标准答案：N 8.68R k =F ，指向左上方，与水平成82880'=α角度】2.3 如图所示，电动机重W ＝5 kN ，放在水平梁AC 的中点，A 、B 、C 三处均为铰接。

若不计梁AC 和撑杆BC 的自重，求撑杆BC 所受的力及铰支座A 处的约束反力。

【本题标准答案：kN 5-=BC F ，kN 5=A F 】【习题】3.1 试求图示结构m –m 和n –n 两截面上的内力，并指出AB 和BC 两杆的变形属于何类基本变形。

【本题标准答案：AB 杆属于弯曲，kN 1S =F ，m kN 1⋅=M ；BC 杆属于拉伸，kN 2N =F 】题3.1图 题3.2图3.2 在图示简易吊车的横梁上，F 力可以左右移动，试求截面1–1和2–2上的内力及其最大值。

【本题标准答案：F l xF αsin 1N =，αsin max 1N F F =；F l x F αcot 2N =，F l x F )1(2S -=，F lx l x M )(2-=； αcot max 2N F F =，F F =max 2S ，4max 2Fl M =】 3.3 拉伸试样上A 、B 两点的距离l 称为标距。

电大土木工程力学自测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪个选项是土木工程中常见的力学问题？A. 流体力学B. 结构力学C. 热力学D. 电磁学答案：B2. 土木工程中，梁的弯矩图通常用来表示什么？A. 梁的重量B. 梁的位移C. 梁的内力D. 梁的应力答案：C3. 以下哪个公式用于计算梁的挠度？A. \( M = \frac{EI}{R} \)B. \( \sigma = \frac{M}{I} \)C. \( \delta = \frac{Ml^3}{3EI} \)D. \( \tau = \frac{T}{J} \)答案：C4. 土木工程中，材料的弹性模量表示的是什么？A. 材料的抗拉强度B. 材料的抗压强度C. 材料的抗弯强度D. 材料的弹性特性答案：D5. 以下哪个选项是土木工程中常见的结构形式？A. 框架结构B. 悬索结构C. 壳体结构D. 所有选项答案：D6. 土木工程中，荷载的分类不包括以下哪个？A. 静荷载B. 动荷载C. 活荷载D. 热荷载答案：D7. 以下哪个选项是土木工程中结构分析的基本方法？A. 有限元法B. 有限差分法C. 有限体积法D. 所有选项答案：A8. 土木工程中，梁的剪力图通常用来表示什么？A. 梁的内力B. 梁的位移C. 梁的弯矩D. 梁的应力答案：A9. 以下哪个公式用于计算梁的剪力？A. \( V = \frac{M}{R} \)B. \( \sigma = \frac{M}{I} \)C. \( \delta = \frac{Ml^3}{3EI} \)D. \( V = \frac{dM}{dx} \)答案：D10. 土木工程中，材料的屈服强度是指什么？A. 材料开始发生永久变形的应力B. 材料开始发生断裂的应力C. 材料的弹性极限D. 材料的抗弯强度答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些是土木工程中常见的荷载类型？A. 静荷载B. 动荷载C. 活荷载D. 风荷载E. 雪荷载答案：ABCDE2. 土木工程中，以下哪些因素会影响梁的应力分布？A. 梁的截面形状B. 梁的长度C. 梁的支撑条件D. 梁的荷载分布E. 梁的材料特性答案：ABCDE3. 以下哪些是土木工程中常见的结构材料？A. 钢材B. 混凝土C. 木材D. 玻璃E. 塑料答案：ABC4. 以下哪些是土木工程中常见的结构分析方法？A. 静力平衡法B. 能量法C. 虚功原理D. 塑性分析E. 动力分析答案：ABCDE5. 以下哪些是土木工程中常见的结构破坏形式？A. 弯曲破坏B. 剪切破坏C. 拉伸破坏D. 压缩破坏E. 疲劳破坏答案：ABCDE三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述土木工程中梁的弯矩和剪力的关系。