工程力学作业(4答案)

工程力学（）第2学期形考作业4当截面有一个对称轴时，截面对包含该轴的一对轴的惯性积为（）。

A:等于零B:大于零C:小于零D:以上都不对答案：A力F与一点A共线，那么力F对点A的矩等于（）。

A:0B:1C:最大D:不能确定答案：A若梁上某一截面的剪力为零，则该截面的弯矩具有（）。

A:最大值B:最小值C:零D:极值答案：D当作用在构件上的外力过大时，危险点处会沿与最大切应力所在的截面发生屈服失效。

这个理论称为（）。

A:第一强度理论B:第二强度理论C:第三强度理论D:第四强度理论答案：C约束类型为固定铰的平面约束，其约束反力的个数为（）。

A:1B:2C:3D:4答案：B若梁上无分布载荷，只受到一常量剪力载荷，则其弯矩图为（）。

A:水平直线B:斜直线C:抛物线D:椭圆曲线答案：B以下关于应力圆上的点与单元体上的面之间的关系说法不正确的是（）A:存在一一对应的关系B:应力圆上一点的坐标，对应单元体上一个斜面上的应力C:应力圆上两个点之间圆弧所对应的圆心角等于单元体上两个斜面外法线夹角D:应力圆上圆心角的转向与单元体上两个斜面外法线转向一致答案：C许用应力等于极限应力（）安全因数。

A:加上B:减去C:乘以D:除以答案：D杆件在横截面内受大小相等、方向相反、在垂直于轴线的横截面内的力偶作用，这种变形称为（）。

A:扭转B:剪切C:纯弯曲D:轴向拉压答案：A在研究材料一点处应力状态时，对有关单元体的描述错误的是（）。

A:三个方向的尺寸均为1mmB:三个方向尺寸均为无穷小C:各面上的应力均匀分布D:平行面上的相应应力均相等答案：A在拉弯组合变形条件下，建立杆件的强度条件的主要步骤可分为（）。

A:确定危险点B:计算弯矩C:计算危险点正应力D:计算剪力答案：A,C梁的挠度和转角与下列因素有关的是（）。

A:支承和载荷情况B:材料C:截面D:跨长。

《工程力学》第4次作业解答（杆件的内力计算与内力图）2008-2009学年第二学期一、填空题1．作用于直杆上的外力（合力）作用线与杆件的轴线重合时，杆只产生沿轴线方向的伸长或缩短变形，这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。

2．轴力的大小等于截面截面一侧所有轴向外力的代数和；轴力得正值时，轴力的方向与截面外法线方向相同，杆件受拉伸。

3．杆件受到一对大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直的外力偶作用时，杆件任意两相邻横截面产生绕杆轴相对转动，这种变形称为扭转。

4．若传动轴所传递的功率为P 千瓦，转速为n 转/分，则外力偶矩的计算公式为9549P M n=⨯。

5．截面上的扭矩等于该截面一侧（左或右）轴上所有外力偶矩的代数和；扭矩的正负，按右手螺旋法则确定。

6．剪力S F 、弯矩M 与载荷集度q 三者之间的微分关系是()()S dM x F x dx =、()()S dF x q x dx=±。

7．梁上没有均布荷载作用的部分，剪力图为水平直线，弯矩图为斜直线。

8．梁上有均布荷载作用的部分，剪力图为斜直线，弯矩图为抛物线。

9．在集中力作用处，剪力图上有突变，弯矩图上在此处出现转折。

10．梁上集中力偶作用处，剪力图无变化，弯矩图上有突变。

二、问答题1．什么是弹性变形？什么是塑性变形？解答：在外力作用下，构件发生变形，当卸除外力后，构件能够恢复原来的大小和形状，则这种变形称为弹性变形。

如果外力卸除后不能恢复原来的形状和大小，则这种变形称为塑性变形。

2．如图所示，有一直杆，其两端在力F 作用下处于平衡，如果对该杆应用静力学中“力的可传性原理”，可得另外两种受力情况，如图（b ）、（c ）所示。

试问：（1）对于图示的三种受力情况，直杆的变形是否相同？（2）力的可传性原理是否适用于变形体？解答：（1）图示的三种情况，杆件的变形不相同。

图（a ）的杆件整体伸长变形，图（b ）的杆件只有局部伸长变形，图（c ）的杆件是缩短变形。

一、判断题1．图示结构A截面弯矩影响线在A处的竖标为l。

（×）lF影响线的AC段纵标为零。

（√）2．图示结构yD3．静定结构弯矩影响线是由直线段组成的。

（√）4．影响线的横坐标是单位荷载的位置。

（√）5．在结构动力计算中，两质点的振动体系，其振动自由度一定为2。

（×）6．反映结构动力特性的参数是振动质点的振幅。

（×）7．结构的自振频率与结构中某杆件的刚度无关。

( ×)8．干扰力只影响振动质点振幅，不影响结构的自振频率。

（×）9．由于弱阻尼，结构的自由振动不会衰减。

（×）10．弱阻尼自由振动是一个衰减振动。

（√）二、单项选择题1．结构位移计算公式利用什么原理推导的（C ）p10A．位移互等原理B．虚位移原理C．虚功原理D．反力互等原理2．机动法作静定梁影响线的理论依据是（ B ）A．虚力原理B．虚位移原理C．位移互等定理D．叠加原理3．机动法作静定梁影响线应用的原理为（ C ）p21A．变形体虚功原理B．互等定理C．刚体虚功原理D．叠加原理4．根据影响线的定义，图示悬臂梁A截面的剪力影响线在B点的纵坐标为( A ) p22A ． 1B ． -4C ． 4D ． -14m B15．简支梁某截面K 弯矩影响纵坐标y K 的物理意义是（ A ）。

M K 影影影A ．单位荷载的位置B ．截面K 的位置C ．截面K 的弯矩D ． A 、C 同时满足6． 影响线的横坐标是（ D ）。

P20A ．固定荷载的位置B ．移动荷载的位置C ．截面的位置D ．单位移动荷载的位置7． 静定结构内力与反力影响线的形状特征是（ A ）。

P21A ．直线段组成B ．曲线段组成C ．直线曲线混合D ．二次抛物线 8． 静定结构反力与内力的影响线形状特征是（ A ）A ．直线段组成B ． 曲线段组成C ．直线曲线混合D ．变形体虚位移图9．同一结构，不考虑阻尼时的自振频率为ω，考虑阻尼时的自振频率为ωD ，则（ C）A ． D ωω<B ． D ωω=C ．D ωω> D ．ω与D ω的关系不确定10．在图示结构中，使体系自振频率ω减小，可以 （ C ）p25A ．减小 P FB ．减小mC ．减小EID ．减小ll mtF sin11．在图示结构中，为使体系自振频率ω增大，可以（ C ）p25A ．增大P FB ．增大mC ．增大EID ．增大l l m tθ12．图示a 、b 两体系的EI 相同，其自振频率a ω与b ω的关系为 （ D ）。

《工程力学》作业1参考答案说明：本次作业对应于文字教材第0—3章，应按相应教学进度完成。

一、单项选择题（每小题2分，共30分）在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。

不选、错选或多选者，该题无分。

1．三刚片组成几何不变体系的规则是（ B ）A三链杆相连，不平行也不相交于一点B三铰两两相连，三铰不在一直线上C三铰三链杆相连，杆不通过铰D一铰一链杆相连，杆不通过铰2．在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（C ）A可变体系B瞬变体系B瞬变C不变且无多余联系三、填空题（每空2分，共20分）1．定向支座的反力分量是一个力和一个反力偶。

2．连接两个刚片的单铰相当于两个约束。

= 5kN （ 拉力 ）。

10．位移计算公式ds GAF F ds EA F F ds EI M M QP Q NP N PiP ⎰⎰⎰++=∆μ是由变形体虚功原理推出来的。

解：（1）.求支座反力：F A= F P/2 , F B= 3F P/2 . （2）.作刚架的弯矩图FL3FL/4M图解：（1）求支座反力：F A= F B= lm/；（2）作刚架的弯矩图.L/2L/24解：（1）求支座反力：F Ax=20kN ，F A y=F B=10kN 。

方向如图kN⋅(内侧受拉) （2）作刚架的弯矩图：M EA=M EB= M BE= M BC=40m（3）作刚架的剪力图：AE段：Q=20kNEB段：Q=0BC段：Q=-10kNCD段：Q=040 10 kN_4040+M图20 kN Q图kN⋅)(mB《工程力学》作业2参考答案说明：本次作业对应于文字教材第4章，应按相应教学进度完成。

一、单项选择题（每小题2分，共30分）在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。

不选、错选或多选者，该题无分。

1．力法计算的基本未知量为（ D ）A杆端弯矩B结点角位移C结点线位移D多余未知力2．超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（B ）A无关B相对值有关C绝对值有关345．在力法方程的系数和自由项中（ B ）C绝对值有关D相对值绝对值都有关8．力法典型方程中的自由项iP∆是基本体系在荷载作用下产生的（C ）C结点数D杆件数11．力法的基本体系是（D ）A一组单跨度超静定梁B瞬变体系C可变体系D几何不变体系12．撤去一单铰相当于去掉了多少个约束（C ）A1个B3个C2个D4个）1．超静定次数一般不等于多余约束的个数。

6 ．剪力 F 、弯矩 M 与载荷集度 q 三者之间的微分关系是 dM ( x)= F ( x ) 、dx《工程力学》第 4 次作业解答（杆件的内力计算与内力图）2008-2009 学年第二学期一、填空题1．作用于直杆上的外力（合力）作用线与杆件的轴线重合时，杆只产生沿轴线方向的 伸长或缩短变形，这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。

2．轴力的大小等于截面截面一侧所有轴向外力的代数和；轴力得正值时，轴力的方向 与截面外法线方向相同，杆件受拉伸。

3．杆件受到一对大小相等、转向相反、作用面与轴线垂直的外力偶作用时，杆件任意 两相邻横截面产生绕杆轴相对转动，这种变形称为扭转。

4．若传动轴所传递的功率为 P 千瓦，转速为 n 转/分，则外力偶矩的计算公式为M = 9549 ⨯ Pn。

5．截面上的扭矩等于该截面一侧（左或右）轴上所有外力偶矩的代数和；扭矩的正负， 按右手螺旋法则确定。

S S dF ( x )S dx= ±q ( x ) 。

7．梁上没有均布荷载作用的部分，剪力图为水平直线，弯矩图为斜直线。

8．梁上有均布荷载作用的部分，剪力图为斜直线，弯矩图为抛物线。

9．在集中力作用处，剪力图上有突变，弯矩图上在此处出现转折。

10．梁上集中力偶作用处，剪力图无变化，弯矩图上有突变。

二、问答题1．什么是弹性变形？什么是塑性变形？解答：在外力作用下，构件发生变形，当卸除外力后，构件能够恢复原来的大小和形状，则这种变形称为弹性变形。

如果外力卸除后不能恢复原来的形状和大小，则这种变形称为塑性变形。

2．如图所示，有一直杆，其两端在力 F 作用下处于平衡，如果对该杆应用静力学中“力的可传性原理”，可得另外两种受力情况，如图（b ）、（c ）所示。

试问：（1）对于图示的三种受力情况，直杆的变形是否相同？ （2）力的可传性原理是否适用于变形体？问答题 2 图问答题 3 图。

解答：（1）图示的三种情况，杆件的变形不相同。

工程力学（本）形考作业四辅导一、单项选择题1. 位移法基本方程中的自由项，代表荷载在基本体系作用下产生的（C. 第i个附加约束中的约束反力）2. 图示刚架在节点集中力偶作用下，弯矩图分布是（D. 仅AB、BE杆产生弯矩）3. 图示结构位移法方程中的系数＝（D. 8 ）4. 欲使图示节点A的转角＝0，应在节点A施加的力偶M＝（C. ）5. 图示连续梁中AB杆B端的弯矩＝（C. ）6. 力矩分配法的直接对象是（A. 杆端弯矩）7. 用力矩分配法计算结构得到一个收敛的结果，是因为（A. 分配系数小于1）。

8. 下图所示连续梁，欲使A端发生单位转动，需在A端施加的力矩（D. ）9. 与杆件的传递弯矩有关的是（D. 同时满足以上条件）10. 用位移法计算超静定结构时，其基本未知量为（D. 结点位移）11. 下图所示三根梁的EI、杆长相同，它们的固定端的弯矩之间的关系是（C. （2）、（3）的固定端弯矩相同）12. 图示结构位移法方程中的自由项=（B. －2 ）13. 图示结构杆件BC的B端转动刚度为（D. 8）。

14. 汇交于一刚结点的各杆端弯矩分配系数之和等于（A. 1）15. 等截面直杆的弯矩传递系数C与下列什么因素有关？（C. 远端支承）16. 分配弯矩是（B. A端转动时产生的A端弯矩）17. 图示刚架MAD为（A. 1kN·m）18. 在位移法计算中规定正的杆端弯矩是（A. 绕杆端顺时针转动）19. 位移法典型方程实质上是（A. 平衡方程）20. 用位移法解超静定结构其基本未知量的数目（A. 与结构的形式有关）21. 位移法典型方程中的系数代表在基本体系上产生的（C. 第i个附加约束中的约束反力）。

22. 图示单跨超静定梁的固端弯矩=( A. )。

23. 图示结构位移法方程中的系数＝（C. 15）24. 一般情况下结点的不平衡力矩总等于（A. 汇交于该结点的固定端弯矩之和）。

25. 对称结构在正对称荷载作用下（C. 剪力图反对称）26. 用位移法计算超静定结构时，独立的结点角位移数等于（B. 刚结点数）27. 下图所示结构的位移法基本未知量数目为。

国家开放大学《工程力学》形成性作业1-4参考答案
形成性作业1
一、单项选择题（每小题2分，共30分）在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题干后面的括号内。

不选、错选或多选者，该题无分。

1．三刚片组成几何不变体系的规则是（）
A. 三链杆相连，不平行也不相交于一点
B. 三铰两两相连，三铰不在一直线上
C. 三铰三链杆相连，杆不通过铰
D. 一铰一链杆相连，杆不通过铰
2．在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（）
A. 可变体系
B. 瞬变体系
C. 无多余约束的几何不变体系
D. 有多余约束的几何不变体系
3．图示体系为（）
A. 瞬变体系
B. 常变体系
C. 有多余约束的几何不变体系
D. 无多余约束的几何不变体系
4．下图所示平面杆件体系是何种杆件体系（）
A. 常变
B. 瞬变
C. 不变且无多余联系
D. 不变且有一个多余联系
5．图示桁架有几根零杆（）
A. 0
B. 2
C. 4
D. 6
6．图1所示结构的弯矩图形状应为（）
A. A
B. B
C. C
D. D
7．图示结构中C截面弯矩等于（）
A. A
B. B
C. C
D. D
8．图示刚架杆端弯矩MBA等于（）。

工程力学材料力学（北京科技大学与东北大学）第一章轴向拉伸和压缩1-1：用截面法求下列各杆指定截面的内力解：(a):N1=0,N2=N3=P(b):N1=N2=2kN(c):N1=P,N2=2P,N3= -P(d):N1=-2P,N2=P(e):N1= -50N,N2= -90N(f):N1=0.896P,N2=-0.732P注（轴向拉伸为正，压缩为负）1-2：高炉装料器中的大钟拉杆如图a所示，拉杆下端以连接楔与大钟连接，连接处拉杆的横截面如图b所示；拉杆上端螺纹的内径d=175mm。

以知作用于拉杆上的静拉力P=850kN，试计算大钟拉杆的最大静应力。

解：σ1=2118504P kNS dπ==35.3Mpaσ2=2228504P kNS dπ==30.4MPa∴σmax=35.3Mpa1-3：试计算图a所示钢水包吊杆的最大应力。

以知钢水包及其所盛钢水共重90kN，吊杆的尺寸如图b所示。

解：下端螺孔截面：σ1=19020.065*0.045P S=15.4Mpa上端单螺孔截面：σ2=2P S =8.72MPa上端双螺孔截面：σ3= 3P S =9.15Mpa∴σmax =15.4Mpa1-4：一桅杆起重机如图所示，起重杆AB为一钢管，其外径D=20mm,内径d=18mm;钢绳CB 的横截面面积为0.1cm2。

已知起重量P=2000N，试计算起重机杆和钢丝绳的应力。

解：受力分析得：F1*sin15=F2*sin45F1*cos15=P+F2*sin45∴σAB=11FS=-47.7MPaσBC=22FS=103.5 MPa1-5：图a所示为一斗式提升机.斗与斗之间用链条连接,链条的计算简图如图b 所示,每个料斗连同物料的总重量P=2000N.钢链又两层钢板构成,如c所示.每个链板厚t=4.5mm,宽h=40mm,H=65mm,钉孔直径d=30mm.试求链板的最大应力.解:F=6PS 1=h*t=40*4.5=180mm 2S2=(H-d)*t=(65-30)*4.5=157.5mm 2∴σmax=2F S =38.1MPa1-6:一长为30cm 的钢杆,其受力情况如图所示.已知杆截面面积A=10cm2,材料的弹性模量E=200Gpa,试求;(1) AC. CD DB 各段的应力和变形.(2) AB 杆的总变形.解: (1)σAC =-20MPa,σCD =0,σDB =-20MPa;△ l AC =NL EA =AC LEA σ=-0.01mm△l CD =CD LEA σ=0△L DB =DB LEA σ=-0.01mm(2) ∴ABl ∆=-0.02mm1-7:一圆截面阶梯杆受力如图所示,已知 材料的弹性模量E=200Gpa,试求各段的应力和应变. 解:31.8127AC ACCB CBPMPa S PMPa S σσ====AC AC AC LNL EA EA σε===1.59*104,CB CB CB LNL EA EA σε===6.36*1041-8:为测定轧钢机的轧制力,在压下螺旋与上轧辊轴承之间装置一测压用的压头.压头是一个钢制的圆筒,其外径D=50mm,内径d=40mm,在压头的外表面上沿纵向贴有测变形的电阻丝片.若测得轧辊两端两个压头的纵向应变均为ε=0.9*10-2,试求轧机的总轧制压力.压头材料的弹性模量E=200Gpa. 解:NllEAllε∆=∆=∴NEAε=62.54*10N EA Nε∴==1-9：用一板状试样进行拉伸试验，在试样表面贴上纵向和横向的电阻丝来测定试样的改变。

工程力学作业一、填空题：1。

受力后几何形状和尺寸均保持不变的物体称为。

2。

构件抵抗的能力称为强度。

3.圆轴扭转时，横截面上各点的切应力与其到圆心的距离成比。

4。

梁上作用着均布载荷，该段梁上的弯矩图为 .5.偏心压缩为的组合变形.6.柔索的约束反力沿离开物体.7.构件保持的能力称为稳定性。

8.力对轴之矩在情况下为零。

9.梁的中性层与横截面的交线称为。

10.图所示点的应力状态，其最大切应力是 .11。

物体在外力作用下产生两种效应分别是。

12.外力解除后可消失的变形，称为。

13。

力偶对任意点之矩都。

14。

阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则杆中最大正应力为。

15。

梁上作用集中力处,其剪力图在该位置有。

16。

光滑接触面约束的约束力沿指向物体。

17.外力解除后不能消失的变形,称为。

18。

平面任意力系平衡方程的三矩式，只有满足三个矩心的条件时，才能成为力系平衡的充要条件。

19。

图所示,梁最大拉应力的位置在点处。

20。

图所示点的应力状态，已知材料的许用正应力［σ]，其第三强度理论的强度条件是。

21。

物体相对于地球处于静止或匀速直线运动状态，称为。

22。

在截面突变的位置存在集中现象。

23.梁上作用集中力偶位置处,其弯矩图在该位置有。

24。

图所示点的应力状态,已知材料的许用正应力［σ],其第三强度理论的强度条件是。

25.临界应力的欧拉公式只适用于杆。

26.只受两个力作用而处于平衡状态的构件,称为 .27.作用力与反作用力的关系是。

28。

平面任意力系向一点简化的结果的三种情形是。

29。

阶梯杆受力如图所示,设AB和BC段的横截面面积分别为2A和A，弹性模量为E，则截面C的位移为 .30.若一段梁上作用着均布载荷，则这段梁上的剪力图为。

二、计算题：1。

梁结构尺寸、受力如图所示,不计梁重，已知q=10kN/m，M=10kN·m，求A、B、C处的约束力.2。

铸铁T梁的载荷及横截面尺寸如图所示，C为截面形心。