工程力学(二)习题及参考答案1

2022年自考专业(建筑工程)工程力学（二）考试真题及答案一、单项选择题 (本大题共10小题，每小题2分，共20分)1、平面汇交力系如图所示，已知：F1=F2=2kN，F3=4kN，则该力系合力R的大小为()A.A )kNB.BC.C kND.D2、图示物块重量为Q=2kN，拉动此物块所需力P的最小值为0.6kN，那么物块与水平面之间的摩擦系数f为()A.f=0.3B.f=0.4C.f=0.5D.f=0.63、半径为R的匀质薄板挖去半径为r的圆孔如图所示，R=6cm，r=2cm，y为薄板对称轴，则此薄板重心坐标为()A.yC=0.75cmB.yC=0.5cmC.yC=0.25cmD.yC=04、如图所示，在边长为a的正六面体的棱边CD上，作用着与其重合的力F，则力F对x、y、z轴的矩的大小为()A.mx(F)=Fa my(F)=0 mz(F)=0B.mx(F)=0 my(F)=0 mz(F)=FaC.mx(F)=Fa my(F)=Fa mz(F)=0D.mx(F)=0 my(F)=0 mz(F)=05、图示长度为L的轴向受拉杆在P力作用下的弹性变形能为U，当杆长为2l其它条件不变时，杆内的弹性变形能为()A.16UB.8UC.4UD.2U6、图示结构为()A.静定结构B.一次超静定结构C.二次超静定结构D.三次超静定结构7、图示受轴向荷载作用的等截面直杆ABC，EA为常数，杆件的轴向总变形Δ1为()A.-B.-C.-D.-8、若截面图形的z轴过形心，则该图形对z轴的()A.静矩不为零，惯性矩为零B.静矩和惯性矩均为零C.静矩和惯性矩均不为零D.静矩为零，惯性矩不为零9、图示结构，用积分法计算AB梁的位移时，梁的边界条件为()10、图示为材料和长度相同而横截面尺寸不同的两个杆件，它们受到重量Q和高度h都相同的自由落体的冲击，动荷系数为()A.Kd2Kd1B.Kd1=1C.Kd2=1D.Kd2参考答案：【一、单项选择题】1~5AACCD6~10BBDD。

工程力学二试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪项不是材料力学性能的基本指标？A. 弹性模量B. 屈服强度C. 硬度D. 导热系数2. 在梁的弯曲问题中，下列哪个量是不变的？A. 弯矩B. 剪力C. 曲率D. 挠度3. 根据材料力学，下列哪种情况下材料不会发生塑性变形？A. 应力超过屈服强度B. 应力超过抗拉强度C. 应力超过弹性极限D. 应力在弹性范围内...20. 根据能量守恒定律，以下哪个选项是错误的？A. 功等于能量的转移B. 能量不能被创造或销毁C. 能量可以在不同形式之间转换D. 能量守恒定律只适用于封闭系统二、填空题（每题2分，共20分）请在下列各题的空格中填入适当的内容。

1. 材料力学中的应力定义为_______。

2. 当梁的截面受到纯弯曲时，中性轴位于截面的_______。

3. 材料的弹性模量E与泊松比μ之间的关系可以用公式_______表示。

4. 根据材料力学，当外力作用下材料发生_______时，材料的变形是可逆的。

5. 材料在拉伸试验中，当应力达到_______时，材料开始发生塑性变形。

...20. 在梁的剪力图和弯矩图中，剪力图的斜率等于_______，弯矩图的斜率等于_______。

三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料力学中材料的弹性模量和屈服强度的区别。

2. 解释为什么在梁的纯弯曲中，中性轴上的应力为零。

3. 描述材料力学中的能量方法在结构分析中的应用。

四、计算题（每题15分，共30分）1. 已知一矩形截面梁，其宽度b=0.2m，高度h=0.5m，弹性模量E=200GPa，受力F=20kN。

求梁在中点的挠度。

2. 给定一材料的应力-应变曲线，当应变ε=0.002时，应力σ=300MPa。

若材料的弹性模量E=100GPa，求该材料的屈服强度。

五、论述题（共30分）1. 论述材料力学在现代工程设计中的应用及其重要性。

（15分）2. 讨论材料力学中的疲劳破坏现象及其对结构安全的影响。

组合变形思考题1.何谓组合变形？如何计算组合变形杆件横截面上任一点的应力？2.何谓平面弯曲？何谓斜弯曲？二者有何区别？3.何谓单向偏心拉伸（压缩）？何谓双向偏心拉伸（压缩）？4.将斜弯曲、拉（压）弯组合及偏心拉伸（压缩）分解为基本变形时，如何确定各基本变形下正应力的正负？5.对斜弯曲和拉（压）弯组合变形杆进行强度计算时，为何只考虑正应力而不考虑剪应力？6.什么叫截面核心？为什么工程中将偏心压力控制在受压杆件的截面核心范围内？习题1.如图所示木制悬臂梁在水平对称平面内受力F1＝1.6ｋＮ，竖直对称平面内受力F2＝0.8KN的作用，梁的矩形截面尺寸为9×18，，试求梁的最大拉压应力数值及其位置。

题1图2.矩形截面悬臂梁受力如图所示，Ｆ通过截面形心且与ｙ轴成角，已知F ＝1.2ｋN，ｌ＝2ｍ，，材料的容许正应力［σ］＝10MPa，试确定ｂ和ｈ的尺寸。

题2图3.承受均布荷载作用的矩形截面简支梁如图所示，ｑ与ｙ轴成角且通过形心，已知ｌ＝4ｍ，ｂ＝10ｃｍ，ｈ＝15ｃｍ，材料的容许应力［σ］＝10MPa，试求梁能承受的最大分布荷载。

题3图4.如图所示斜梁横截面为正方形，a＝10ｃｍ，F＝3ｋN作用在梁纵向对称平面内且为铅垂方向，试求斜梁最大拉压应力大小及其位置。

题4图5.柱截面为正方形，边长为ａ，顶端受轴向压力F作用，在右侧中部挖一个槽（如图），槽深。

求开槽前后柱内的最大压应力值。

题5图6.砖墙及其基础截面如图，设在1ｍ长的墙上有偏心力F＝40kN的作用，试求截面1-1和2-2上的应力分布图。

题6图7.矩形截面偏心受拉木杆，偏心力F＝160kN，ｅ＝5cm，［σ］＝10MPa，矩形截面宽度ｂ＝16cm，试确定木杆的截面高度ｈ。

题7图8.一混凝土重力坝，坝高Ｈ＝30ｍ，底宽Ｂ＝19ｍ，受水压力和自重作用。

已知坝前水深Ｈ＝30ｍ，坝体材料容重，许用应力[]＝10MPa，坝体底面不允许出现拉应力，试校核该截面正应力强度。

工程力学教程第二版课后习题答案工程力学是一门应用力学原理研究工程结构和材料力学性能的学科。

作为工程学的基础课程之一，工程力学的学习对于培养工程师的分析和解决实际工程问题的能力至关重要。

而工程力学教程第二版是一本经典的教材，其中的课后习题是帮助学生巩固所学知识的重要辅助材料。

本文将为读者提供工程力学教程第二版课后习题的答案，帮助读者更好地理解和掌握工程力学的知识。

第一章：静力学1. 问题：一根长度为L，截面为矩形的梁，其宽度为b，高度为h。

梁的两端分别固定在支座上，中间有一个集中力P作用在梁上。

求梁在P作用下的最大弯矩和最大剪力。

答案：根据静力学原理，我们可以通过平衡力和力矩来求解该问题。

首先，根据平衡力的原理，梁在P作用下的最大剪力等于P。

其次，根据力矩的原理，梁在P作用下的最大弯矩等于P乘以梁的长度L的一半。

因此，最大弯矩为PL/2。

第二章：动力学1. 问题：一个质量为m的物体以速度v沿着水平方向运动，突然撞击到一个质量为M的静止物体上。

求撞击后两个物体的速度。

答案：根据动量守恒定律，撞击前后两个物体的总动量保持不变。

设撞击后质量为m的物体的速度为v1，质量为M的物体的速度为v2。

由动量守恒定律可得mv = mv1 + Mv2。

另外，根据能量守恒定律，撞击前后两个物体的总动能保持不变。

设撞击前质量为m的物体的动能为1/2mv^2，撞击后质量为m的物体的动能为1/2mv1^2，质量为M的物体的动能为0（静止）。

由能量守恒定律可得1/2mv^2 = 1/2mv1^2 + 0。

综上所述，可以解得v1 = (m - M)v / (m + M)，v2 = 2m / (m + M)。

第三章：应力分析1. 问题：一个长方体的尺寸为a×b×c，其材料的杨氏模量为E，泊松比为v。

求该长方体在x、y、z方向上的应力分量。

答案：根据应力分析的原理，我们可以通过应力的定义和杨氏模量、泊松比的关系来求解该问题。

工程力学练习册第2版答案工程力学是研究物体在外力作用下的运动规律和内部应力分布的科学。

本练习册旨在帮助学生更好地理解和掌握工程力学的基本概念、原理和计算方法。

以下是《工程力学练习册第2版》的部分习题及答案。

习题一：静力学基础1. 某物体受到三个共点力的作用，分别为F1=200N，F2=300N，F3=100N。

若F1和F2的夹角为120°，求这三个力的合力大小。

答案：首先，根据矢量合成法则，我们可以使用余弦定理计算合力的大小： \[ F_{合} = \sqrt{F1^2 + F2^2 + 2 \cdot F1 \cdot F2 \cdot\cos(120°)} \]\[ F_{合} = \sqrt{200^2 + 300^2 + 2 \cdot 200 \cdot 300\cdot (-0.5)} \]\[ F_{合} = \sqrt{40000 + 90000 - 60000} \]\[ F_{合} = \sqrt{70000} \approx 264.58N \]2. 一个物体在水平面上，受到一个斜向上的拉力F=150N，与水平方向夹角为30°。

求物体受到的支持力和摩擦力的大小。

答案：将拉力分解为水平和垂直分量：\[ F_{水平} = F \cdot \cos(30°) = 150 \cdot 0.866 \approx 129.9N \]\[ F_{垂直} = F \cdot \sin(30°) = 150 \cdot 0.5 = 75N \] 物体在水平面上，支持力等于垂直向上的力，即：\[ N = F_{垂直} = 75N \]摩擦力的大小由水平力决定：\[ f = \mu \cdot N \]其中μ为摩擦系数，由于题目未给出，我们无法计算具体数值。

习题二：材料力学1. 一根直径为d=20mm，长度为L=2m的圆杆，在一端受到一个拉力P=10kN。

《工程力学（二）》参考样卷20XX 年X 月高等教育自学考试全国统一命题考试工程力学（二）试卷（课程代码02391）本试卷共7页，满分100分，考试时间150分钟。

总分题号 一 二 三 四 核分人题分20202040复查人得分得分 评卷人 复查人 一' 单项选择题（本大题共1°小题’每小题2分’共20分） - -^― --------- 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要 求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.作用在同一个刚体上A 、B 、C 三点的三个共面力F l=F 2=F 3=F ,方向如图，则 该力系A. 为一平衡力系B. 可简化为一合力C. 可简化为一合力偶D. 可简化为一力螺旋 2.图示钢楔劈物，若楔和被劈物间摩擦角为9,欲使劈入后钢楔不滑出，则钢楔顶角 a 应小大于 A. 0.5(p B. (p附件2：C. 1.5"D. 2(p 3.图示力F 作用在边长为a 的正方体右端面的对角线上，它对x 轴之矩大小等于A. -Fa2 口 扼厂 B. --- F Q2 C. Fa D. \[2Fa 4.图示重物A 用绳悬绕在鼓轮上，若以绳与轮缘的切点C 为y 轴坐标原点，A 物的运动方程为＞ =5户m,鼓轮半径为r=lm,则轮外缘上的某点在1= Is 时的加速度应 题4图图不为受轴向荷载作用的等截面直杆ABCD,瓦4为常数，杆件的轴向总变形△/为为A. a T = 5m/s 2 a n =10m/s 2B. a T =10m/s 2a n =10m/s 2 C. a T =100m/s 2a n =10m/s 2D. a T =10m/s 2 a n = lOOm/s 5. C. ----B. ------ _p P 防 V 2PEAEA —「 A n Pl 'B . __ I ___ 1 ___ 1 ____ J C-____ I6. 图示轴为空心圆轴, A TtD .4、J-.A • ------ (1 — cc ) B.32a=-,其极惯性矩为 DP----- (1-a ) 32,2 A. 2P DEA 题5图EA7.截面形状和尺寸完全相同的二简支梁，一为钢梁，另一为木梁，当梁上作用相同的横向荷载时，关于梁的应力，正确答案是【】A.木梁的最大正应力大于钢梁中的最大正应力B.钢梁中的最大正应力大于木梁中的最大正应力C.木梁和钢梁中的最大正应力相同D.钢梁中的最大剪应力大于木梁中的最大剪应力8.某点的应力状态如图所不，其主应力为[ 】D. ’=20 %=0 %=-30 题8 图9.图示结构为【】，////〈//////////(///////〃///(///.A.静定结构\ I /B.一次超静定结构\JL/C.二次超静定结构|D.二次超静定结构10.图示为起吊一杆件示意图，杆件吊索以加速度a向上提升.对于杆件的轴力N,正确答案是I—I横截面上的轴力最大II —II横截面上的轴力最大III—III横截面上的轴力最大D.各横截面上的轴力相同题11图12. 平面力偶系独立的平衡方程个数为=13. 作用在刚体上的力可以平行移动到刚体内的任意一点，但必须 附加一个力偶,该附加力偶的力偶矩应等于。

大连理工大学网络教育学院2020年秋《工程力学（二）》期末考试复习题☆注意事项：本复习题满分共：200分。

一、单选题1、杆件的线应变是（）杆的变形，反应杆件的变形程度。

A．单位长度B．单位宽度C．任意长度D．以上都不对答案：A知识点解析：本题考查线应变的基本概念。

2、固定端支座可提供的约束反力个数是（）。

A．1个B．2个C．3个D．4个答案：C3、截面面积相等，材料不同的两等截面直杆，承受相同的轴向拉力，则两杆的（）。

A．轴力相同，横截面上的正应力不同B．轴力相同，横截面上的正应力也相同C．轴力不同，横截面上的正应力相同D．轴力不同，横截面上的正应力也不同答案：B知识点解析：两杆受力相同则其轴力相同，正应力为轴力除以受力面积，与材料无关，因此其横截面上的正应力也相同。

4、若对称截面直梁发生纯弯曲，其弯曲刚度沿杆轴为常量，则变形后梁轴（）。

A．为圆弧线，且长度不变B．为圆弧线，长度改变C．不为圆弧线，但长度不变D．不为圆弧线，且长度改变答案：A知识点解析：本题考查对称截面直梁发生纯弯曲时，梁轴为圆弧线且长度不变。

5、各向同性假设认为，材料沿各个方向具有相同的（）。

A．外力 B．位移C．变形D．力学性质答案：D知识点解析：本题考查各项同性假设的基本概念。

6、等直圆轴AB在外力偶矩作用下处于平衡状态，根据右手螺旋法则，用右手四指沿扭矩的转向握住轴，若拇指的指向离开截面，则扭矩为（）。

A．正B．负C．零D．以上均有可能答案：A知识点解析：本题考查判断扭矩方向的右手螺旋法则。

7、下列选项中，关于虚功的说法不正确的是（）。

A．虚功是力在与它无关的位移上作的功B．虚功大小为力与位移的乘积C．其力-位移曲线为过原点的斜线D．其力-位移曲线为平行于位移轴的水平直线答案：C知识点解析：本题考查虚功的基本概念。

8、单个荷载的最不利位置是该荷载作用在（）。

A．支座处B．弯矩最大处C．剪力最大处D．影响线竖标最大处答案：D9、提高压杆稳定性的关键在于提高压杆的（）。

第一篇理论力学篇模块一刚体任务一刚体的受力分析（P11）一、简答题1．力的三要素是什么?两个力使刚体平衡的条件是什么？答：力的三要素，即力的大小、力的方向和力的作用点。

两个力使刚体处于平衡状态的必要和充分条件：两个力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

2．二力平衡公理和作用与反作用公理都涉及二力等值、反向、共线，二者有什么区别？答：平衡力是作用在同一物体上，而作用力与反作用力是分别作用在两个不同的物体上。

3．为什么说二力平衡公理、加减平衡力系公理和力的可传性都只适用于刚体？答：因为非刚体在力的作用下会产生变形，改变力的传递方向。

例如，软绳受两个等值反向的拉力作用可以平衡，而受两个等值反向的压力作用就不能平衡。

4．什么是二力构件？分析二力构件受力时与构件的形状有无关系。

答：工程上将只受到两个力作用处于平衡状态的构件称为二力构件。

二力构件受力时与构件的形状没有关系，只与两力作用点有关，且必定沿两力作用点连线，等值，反向。

5．确定约束力方向的原则是什么?活动铰链支座约束有什么特点？答：约束力的方向与该约束阻碍的运动方向相反。

在不计摩擦的情况下，活动铰链支座只能限制构件沿支承面垂直方向的移动。

因此活动铰链支座的约束力方向必垂直于支承面，且通过铰链中心。

6．说明下列式子与文字的意义和区别：（1）12=F F ，（2）12F F =， （3）力1F 等效于力2F 。

答：若12=F F ，则一般只说明两个力大小相等，方向相反。

若12F F =，则一般只说明两个力大小相等，方向是否相同，难以判断。

若力1F 等效于力2F ，则两个力大小相等，方向和作用效果均相同。

7．如图1-20所示，已知作用于物体上的两个力F1与F2，满足大小相等、方向相反、作用线相同的条件，物体是否平衡？答：不平衡，平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或匀速直线运动的状态，而图中AC 杆与CB 杆会运动，两杆夹角会在力的作用下变大。

二、分析计算题1.试画出图1-21各图中物体A 或构件AB 的受力图（未画重力的物体重量不计，所有接触均为光滑接触）。