计算力学考试试卷

一、填空题（30%） 1、平面固定铰支座约束一般对应的约束反力分量有 。

2、在满跨竖向均布荷载作用下，三铰拱的合理轴线为 。

3、图示力P 对B 点之矩。

题3图题4图4、物块重量，用水平力P 将它压在铅垂墙上，已知N G 100=N P 400=，物快与墙间的摩擦因素，则摩擦力 3.0=L f A 简化得到 。

题8图8、图示桁架的零杆数目为 。

9、图示结构C 截面弯矩为 。

10、 通过几何组成分析，图示体系为 。

题9图 题10图 1工程力学考试试卷2、轴力图（5%）3、扭矩图（5%）4、绘制图示梁的剪力图和弯矩图。

已知：q=20kN/m ，F=15kN （10%）三、计算题（45%）1、图示结构，各杆自重不计。

求AC 杆和A B 杆所受的力。

（10%）2、计算图示多跨静定梁A 、B 、C 三处的约束反力。

（12%）3、计算图示刚架支座反力，并绘制弯矩图。

（13%）4、求图示桁架杆1和杆2的内力。

（10%）答案一、填空题1、水平反力、竖向反力2、抛物线3、pb 234、1005、同一力偶6、150Kn7、7根8、-P 9、010、有一个多余约束的几何不变体系二、作图题1、略2、轴力图（kN ）302030剪力图（kN ·m ）2505502503、yx 15.0095.00剪力图（kN ）yx 弯矩图（Kn.m ）三、计算题1、PF P F BC AB 262,132+=+=2、kNF kN F kN F C B A 15,3/4,3/37=-==3、y xyx 剪力图弯矩图4、P F P F N N 2,221-==。

工程力学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是力的表达形式？A. 矢量B. 标量C. 弧D. 矢量和标量答案：C2. 在物体静止的情况下，以下哪个条件不成立？A. 物体受力平衡B. 物体的加速度为0C. 物体的速度不变D. 物体受到摩擦力答案：D3. 以下哪个是表示力矩的单位？A. 牛顿-米B. 千克-米C. 瓦特D. 焦耳答案：A4. 物体在倾斜面上沿斜面下滑时，以下哪个力对其前进方向起着正向作用？A. 重力B. 摩擦力C. 弹性力D. 正压力答案：B5. 以下哪条公式用于计算弹性势能？A. W = FdB. W = mghC. W = 0.5mv^2D. W = 0.5kx^2答案：D二、填空题1. 工程力学是工程学的一门基础学科，主要研究物体在力的作用下的__________和__________。

答案：平衡和运动2. 一个物体在竖直向上抛时，最高点的速度为__________。

答案：03. 当物体受到一个作用力时，根据牛顿第三定律，物体对应的是一个__________力。

答案：反作用力4. 相同物体在不同行星表面上，由于重力不同，其质量__________，而体重__________。

答案：不变，改变5. 转动惯量与物体的质量和其__________有关。

答案：几何形状三、计算题1. 一台汽车质量为1000kg，加速度为2 m/s^2，求所受合外力的大小。

答案：F = ma = 1000 kg × 2 m/s^2 = 2000 N2. 一个质量为2kg的物体，受到3N的力作用，求物体在5s时间内的速度变化。

答案：F = ma，所以加速度a = F/m = 3N/2kg = 1.5 m/s^2v = at = 1.5 m/s^2 × 5 s = 7.5 m/s3. 一个物体的质量为5kg，加速度为2 m/s^2，求所受的合外力大小。

答案：F = ma = 5 kg × 2 m/s^2 = 10 N4. 一个物体在一个竖直向上的运动中，抛起的初速度为10 m/s，从抛起到达最高点的时间为2s，请计算物体到达最高点时的位移以及在空中停留的时间。

工程力学期末考核试卷（带答案）题号 一二三四五六七八九十总分 得分一、判断题（每题2分，共10分）1、若一个杆件受三力作用而处于平衡，则此三力必平行或者汇交于一点。

（ ）2、剪力以对所取的隔离体有逆时针趋势为正。

（ ）3、力偶与力矩两者的量纲相同，都是【力的单位】×【长度的单位】。

（ ）4、杆系结构中增加或拆除二元体不会改变体系的几何属性。

（ ）5、光滑接触面的约束反力可能是拉力，也可能是压力。

（ ） 二、填空题（每空5分，共35分）1、已知：矩形截面h=18cm ，b=12cm ，y=6cm ，如下图所示， 则：Z I = ， z S= 。

2、如上左图所示，一梁自由端作用1F 、2F 两个力,则此两力对梁上O 点的力矩分别为M1= ，M2= 。

3、杆件的横截面A=1000mm 2，P1=3KN,P2=8KN,受力如下图所示,此杆处于平衡状态。

命题教师： 院系负责人签字：则P 3=______________、σ1-1=_________ _，σ2-2=_________ _。

得分 阅卷人得分阅卷人班 级： 姓 名： 学 号：…………………………………………密……………………………………封………………………………线…………………………三、计算题（共55分）得分阅卷人1、求图示三铰刚架A,B处的支座反力。

（15分）2、P1=30kN，P2 =10kN , AC段的横截面面积A AC=500mm2,CD段的横截面面积A CD=200mm2，弹性模量E=200GPa。

试作轴力图，并求杆端D的位移量。

（15分）3、已知图示梁，求该梁的支反力，并作出剪力图和弯矩图。

（25分）答案：一、判断题（每题2分，共10分）: 对 错 对 对 错 二、填空题（每空5分，共35分） 1. 5832cm4 270cm3 2. 163.2N.M -326.4N.M 3. 5KN 3MPa - 5MPa三、计算题（共55分）1. 【解】：取整个结构为研究对象，画受力图。

《土压力计算》考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。

1、静止土压力的墙背填土处于哪一种平衡状态？它与主动、被动土压力状态有何不同？（ ）2、挡土墙的位移及变形对土压力有何影响？（ ）3、分别指出下列变化对主动土压力和被动土压力各有什么影响？（1）内摩擦角φ变大；（2）外摩擦角δ变小；（3）填土面倾角β增大；（4）墙背倾斜（俯斜）角α减小。

（ ）4、为什么挡土墙墙后要做好排水设施？地下水对挡土墙的稳定性有何影响？（ ）姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线-------------------------5、土压力有哪几种？影响土压力的各种因素中最主要的因素是什么？（）6、试阐述主动、静止、被动土压力的定义和产生的条件，并比较三者的数值大小。

【湖北工业大学2005年招收硕士学位研究生试题、长安大学2005、2006年硕士研究生入学考试试题（A卷）】（）7、库仑土压力理论的基本假定是什么？【长安大学2005、2006、2007年硕士研究生入学考试试题（A卷）】（）8、比较朗肯土压力理论和库仑土压力理论的基本假定及适用条件。

（）9、何为重力式挡土墙？（）10、在哪些实际工程中，会出现主动、静止或被动土压力的计算？试举例说明。

【华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷】（）11、挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的侧向压力称（）。

【同济大学土力学99年试题】（）12、朗肯土压力理论的假定是（）、（）。

（）13、人们常说朗肯土压力条件是库仑土压力条件的一个特殊情况，这是因为此时（）、（）、（）三者全为零。

1. 有一完全饱和的原状土样切满于容积为 21.7cm^3 的环刀内，称得总质量为 72.49g ， 经 105℃烘干至恒重为 61.28g ，已知环刀质量为 32.54g ，土粒相对密度(比重) 为 2.74， 试求该 土样的湿密度、含水量、干密度及孔隙比(要求按三项比例指标定义求解) 。

解： m=72.49-32.54=39.95g ；ms=61.28-32.54=28.74g ；mw=m-ms=39.95-28.74=1 1.21g ；v=21.7cm^3；Vv=Vw=mw/pw=11.2/1=11.2cm^3 ；Vs=V-Vv=21.7-11.21=10.49 cm^3；p=m/v=39.95/21.7=1.841g/cm^3 ；w=Mw/Ms=11.21/28.74=39.0% ；pd=Ms/v= 28.74/21.7=1.324g/cm^3 ；e=Vv/Vs=11.21/10.49=1.0691.某基础工程地质勘察中，用大环刀 (体积 100cm 2 ，质量 55g ) 取原状土做试验，用天平测得环刀加湿土的质量为 240g ，烘干后环刀加干土质量为 160g ，土粒比重 Gs=2.7。

计算该土解：土粒质量m s = 160 一 55=105g土中水的质量m w = 240 一 160=80g 湿土重m=240-55=185gp = m = 185 = 1.85g/cm 3V 100样的 ρ，ω， e ，ρ d ，ρ sat 。

w = m w m s =80105100% = 76.2%e = v vv s=一 1 == 1.57p d =v m s = 105100= 1.05g /cm 3 p sat =p w =1 = 1.661.某侧限压缩试验土样，试验测得：土样原始高度为 20mm ，面积为 5000mm 2 ，试验前土 样质量为 190 克，烘干后土样质量为 150 克；土样在 100kPa 压力作用下， 土样压缩稳定后高度 为 18mm ，土样重 180 克。

题目部分，(卷面共有100题,1232.0分,各大题标有题量和总分)一、非客观(100小题,共1232.0分)(12分)[1]求作图示结构的弯矩图。

EI =常数,二力杆EA =∞.q =3kN/m(12分)[2]图示体系各柱EI =常数，柱高均为l ，θ=(/())183EI ml 。

求最大动力弯矩。

(12分)[3]求图示体系的自振频率及绘主振型图。

l l /2/2/2(12分)[4]求图示结构中BE 杆的伸缩变形。

已知：EA EI ==⋅10310552kN kN m ,。

4m 2m(12分)[5]求作图示结构的M 图及结点B 的转角ϕB 。

EI =常数。

10kN/m3m(12分)[6]求图示结构D 截面的转角ϕD 。

EI =常数。

l/l ll/2l/2(12分)[7]作图示结构的M 图。

除注明者外，其余各杆EI =常数。

l(12分)[8]求图示梁结构刚度矩阵的各元素K K K K 11122122,,,。

C (12分)[9]图示结构，已知EI 及B支座的弹簧系数k EI l =33/，试用位移法计算，并作M 图。

(10分)[10]求作图示刚架的M 图。

EI =常数。

l /2l l /3l /3(12分)[11]求图示结构杆C 轴力及B 支座反力。

a /2a /2a /2(12分)[12]图示梁端支承抗转弹簧刚度k 12700=⋅kN m /rad ,梁的弹性模量E =⨯200106kN /m ,2 m 4I =⨯-160106。

求作梁的弯矩图。

B k 1q(12分)[13]图示刚架，EI =常数，P =1在AB 间移动。

求反力矩M C 的影响线。

l(12分)[14]求作图示结构的弯矩图。

各杆相对线刚度如图所示。

(12分)[15]利用结构的对称性，选择恰当的方法计算，并作出图示结构的M 图。

EA =∞。

EA EA(11分)[16]绘图示梁的M C 、Q C 的影响线。

(12分)[17]用力法计算图示结构，并绘出M 图。

理论力学复习题1答案三、计算题1、两根铅直杆AB、CD与梁BC铰接，B、C、D均为光滑铰链，A为固定端约束，各梁的长度均为L=2m，受力情况如图。

已知：P=6kN，M=4kN·m，qO=3kN/m,试求固定端A及铰链C的约束反力。

2、求指定杆1、2、3的内力。

3、一均质杆AB 重为400N ，长为l ，其两端悬挂在两条平行等长的绳上处于水平位置，如图所示。

今其中一根绳子突然被剪断，求另一根绳AE 此时的张力。

解：运动分析绳子突然被剪断，杆AB 绕A 作定轴转动。

假设角加速度为α，AB 杆的质心为C ，由于A 点的 绝对速度为零，以瞬心A 为基点，因此有：e CC a a α =la C α21= 方向如图所示 受力分析：AB 杆承受重力、绳子拉力、惯性力和惯性力矩 利用动静法，对质心C 建立力矩方程：由 0=∑CM有 021=⨯-*l T M C即 0211212=-Tl ml α （1）由0=∑Y有=-+*mg F T C即 021=-+mg lm T α （2）联立（1）（2）两式，解得：ACe ca α α2/l 2/lABCα*CF *CM mgT2/l 2/lABEDl g 23=α N T 100=【注】本题利用质心运动定理和绕质心转动的动量矩定理也可求解4、边长b =100mm 的正方形均质板重400N ，由三根绳拉住，如图所示。

求：1、当FG 绳被剪断的瞬时，AD 和BE 两绳的张力；2、当AD 和BE 两绳运动到铅垂位置时，两绳的张力。

A D E B60ºFG5、图中，均质梁BC质量为4m、长4R，均质圆盘质量为2m、半径为R，其上作用转矩M，通过柔绳提升质量为m的重物A。

已知重物上升的加速度为a=0.4g，求固定端B处约束反力。

6、均质杆AB长为L=2.5m，质量为50kg，位于铅直平面内，A端与光滑水平面接触，B端由不计质量的细绳系于距地面h高的O点，如图所示。

一、简单计算题（共38分）1．如图所示是一枚被称为“孔方兄”的中国古钱币，设圆的直径为d ，挖去的正方形边长为b ，若2/d b =，求该截面的弯曲截面系数Z W 。

（6分）2. 已知某点处的应力状态如图所示，,MPa 100,MPa 60==στ弹性模量GPa 200=E ，泊松比25.0=ν，求该点处的三个主应力及最大正应变。

（6分）3．试画出低碳钢的拉伸应力－应变曲线，并在图上标出4个极限应力。

（4分）y4．已知交变应力的,MPa 5,MPa 3min max -==σσ， 求其应力循环特征r 及应力幅度a σ。

（4分）5．如图所示为矩形截面悬臂梁，在梁的自由端突然加一个重为Q 的物块，求梁的最大弯曲动应力。

（4分）Qhb6．如图所示为两根材料相同的简支梁，求两梁中点的挠度之比b a w w /。

（4分）7．两块相同的钢板用5个铆钉连接如图所示，已知铆钉直径d ，钢板厚度t ，宽度b ，求铆钉所受的最大切应力，并画出上钢板的轴力图。

（6分）)(b2/L 2/L )(a P8．超静定结构如图所示，所有杆件不计自重，AB为刚性杆，试写出变形协调方程。

（4分）Pa a a 2/AF二、作图示梁的剪力图与弯矩图。

（10分）三、不计剪力的影响，已知EI ，试用能量法求图示悬臂梁自由端的挠度A w 。

（12分）四、铸铁梁的载荷及截面尺寸如图所示，其中4cm 5.6012,mm 5.157==Z C I y 。

2A C已知许用拉应力MPa 40][=t σ，许用压应力MPa 160][=C σ。

试按正应力条件校核梁的强度。

若载荷不变，但将截面倒置，问是否合理？为什么？ （14分）五、圆截面直角弯杆ABC 放置于图示的水平位置，已知cm 50=L ，水平力（单位：mm ）200kN 40=F ，铅垂均布载荷m /kN 28=q ，材料的许用应力MPa 160][=σ，试用第三强度理论设计杆的直径d 。

2016年—2018年高考试题精编版分项解析专题19 力学计算题1．如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度．细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B．质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l．用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°．松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：（1）小球受到手的拉力大小F；（2）物块和小球的质量之比M:m；（3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T．【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】（1）53F Mg mg=-（2）65Mm=（3）85mMgTm M=+（）（4885511T mg T Mg==或）（3）根据机械能守恒定律，小球回到起始点．设此时AC方向的加速度大小为a，重物受到的拉力为T牛顿运动定律Mg–T=Ma小球受AC的拉力T′=T 牛顿运动定律T′–mg cos53°=ma解得85mMgTm M=+（）（4885511T mg T Mg==或）点睛：本题考查力的平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律。

解答第（1）时，要先受力分析，建立竖直方向和水平方向的直角坐标系，再根据力的平衡条件列式求解；解答第（2）时，根据初、末状态的特点和运动过程，应用机械能守恒定律求解，要注意利用几何关系求出小球上升的高度与物块下降的高度；解答第（3）时，要注意运动过程分析，弄清小球加速度和物块加速度之间的关系，因小球下落过程做的是圆周运动，当小球运动到最低点时速度刚好为零，所以小球沿AC方向的加速度（切向加速度）与物块竖直向下加速度大小相等。

2．如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下．经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上．忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小．【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】【解析】取向上为正方向，动量定理mv–（–mv）=I且解得3．2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。

土力学考试必备的计算题土力学计算题题库1．在地基中取出饱和的粘土试样作三轴固结排水试验，结果如下：σ3=150kpa,毁坏时σ1-σ3=285kpa；σ3=100kpa,毁坏时σ1-σ3=155kpa；计算：⑴有效应力强度指标c'，φ'；⑵试样实际发生的破坏面的方向与大主应力面的夹角是多少？2．某土层剖面为：2.5m薄的粉砂表土层γ=19kn/m3；其下就是2m薄的粘土层，γsat=20kn/m3，为皱水层；再下面就是3m薄的砾砂层，γsat=19.5kn/m3。

地下水位在粘土层顶面处。

先行排序并绘制有效率蔡国用形变沿深度的分布图。

3．某饱和土样，其含水量ω=35%，液限ωl=52%，塑限ωp=18%，土体容重γ=19.2kn/m3，求il、ip、e与土粒比重gs各为多少？4．未知挡土墙低h＝8m，墙后回填为中砂，γ＝17kn/m3，γsat＝20kn/m3，ϕ'＝25︒；墙腰横向、扁平、回填面水平。

先行排序总恒定土压力e0；当地下水位下降至离墙顶上6m时，排序墙所受到的ea与水压力w。

5．有一墙背竖直、光滑、墙高h＝7m的挡土墙，墙后填土面水平，填料为亚粘土，容重γ＝18kn/m3，内摩擦角ϕ＝30︒，粘结力c＝50kpa，试用朗兹公式排序并绘制促进作用于墙背的主动土压力原产及其合力。

6．已知某粘性土的液限为40％，塑限为20％，土粒密度s为26.5，饱和度为0.8，孔隙比为1.5，试计算塑性指数、液性指数并确认粘性土的状态。

7．一种粘性土的土粒密度ρs=2.8，孔隙比e=0.6，试求该土的临界水头梯度。

8．未知某土体的粘聚力c=40kpa,φ=25°,当土体忍受σ1=300kpa,σ3=250kpa时其形变状态如何？。